Bi2Se3纳米片的生长及其圆偏振光电流的研究

本文采用化学气相沉积法制备了三维拓扑绝缘体Bi₂Se₃纳米片。对Bi₂Se₃纳米片进行了详细的表征并研究了样品的圆偏振光致电流。在1064纳米圆偏振激光激发下,Bi₂Se₃纳米片的圆偏振光致电流强度随入射角的增大而逐渐增大。研究发现圆偏振光电流强度随着温度的降低先增大后减小,这与动量弛豫时间及电子空穴复合率相关。此外,我们还通过外加离子液体栅压调控Bi₂Se₃纳米片的圆偏振光致电流,圆偏振光致电流强度随着外加偏压的增大而减小,这是由于我们所测得的圆偏振光致电流由拓扑绝缘体Bi₂Se₃表面信号与二维电子气信号叠加形成,且二者方向相反导致。     

Fe3O4@NiSiO3催化剂制备及其催化芬顿氧化降解染料性能研究

通过溶剂热法和溶胶凝胶法制备Fe₃O₄@NiSiO₃纳米催化剂,并利用TEM、XRD、VSM、BET进行表征。构建非均相芬顿氧化体系,由单因素实验得出在最佳降解条件为, pH值为5.5、催化剂投加量为1.00 g.L_-1、H₂O₂投加量为2.5%时,罗丹明B的降解率达95%以上。利用磁性分离催化剂并重复利用5次,罗丹明B降解率无明显降低,证明Fe₃O₄@NiSiO₃纳米催化剂重复利用性能良好。同时,考察了该催化剂对其它四种染料：酸性大红3R、孔雀石绿、甲基橙、亚甲基蓝的催化芬顿氧化降解性能。结果表明,孔雀石绿、罗丹明B、亚甲基蓝的降解率均达95%,但偶氮类染料降解率较低。通过对比实验进一步研究表明,Ni元素对芬顿反应起促进作用。     

Fe3O4@NiSiO3纳米催化剂制备及催化臭氧化降解对苯二甲酸性能研究

采用水热法和溶胶凝胶法制备Fe₃O₄@SiO₂纳米颗粒,经表面镍刻蚀得到Fe₃O₄@NiSiO₃磁性纳米催化剂。利用XRD、TEM和VSM等手段表征催化剂的晶体和表面结构。构建类均相催化臭氧化体系,考察其催化降解对苯二甲酸性能。结果表明：在臭氧通入量10.52 mg.min_-1、催化剂投加量40 mg.L_-1和初始溶液pH=9的条件下,催化臭氧化反应20 min时对苯二甲酸降解率为78.13%,TOC去除率27.25%;5次循环实验后,PTA降解率仅下降2.75%。     

桔黄假单胞菌JD37与LaCl3联用对植物生长和土壤生物活性的研究

桔黄假单胞菌JD37是一株兼具植物促生与生物防治的根际促生菌,LaCl₃是一种稀土元素.从植物生长和土壤生物活性两方面研究JD37与LaCl₃联用效果.结果表明：联合处理对菠菜的促生效果优于单独接种JD37或浇灌LaCl₃溶液.30天时,联合处理菌体定殖数量高于单独接种JD37菌株,根际土壤和根内的菌体定殖数分别为5.00×10₄cfu/g和7.63×10₃cfu/g.菠菜总叶绿素含量在联合处理后达2.73mg/g.土壤酶活性检测发现,联合处理均能显著提高4种土壤酶活性,对土壤纤维素酶的活性增加效果最显著,与单独接种JD37或浇灌LaCl₃相比,土壤纤维素酶活性提高了66.08%和70.93%.联合处理高效维持土壤细菌和放线菌数,微生物数量为1.34×10₇cfu/g和4.73×10₆cfu/g.本实验旨在为JD37联合LaCl₃的复合微生物肥料在农业生产中使用提供数据支持.     

Ag沉积Bi12O17Cl2半导体制备及光催化活性研究

采用光原位还原法制备了一系列Ag沉积的氯氧化铋(Ag/Bi₁₂O₁₇Cl₂)二元复合半导体材料,并对其进行表征。X射线光电子能谱分析证实了样品中存在Ag单质,由于Ag颗粒的局部表面等离子体共振效应使紫外可见漫反射光谱图中可见光吸收能力明显增强,扫描电子显微镜图表明制备的材料具有纳米片堆积形成的三维立体形貌。与纯Bi₁₂O₁₇Cl₂样品相比,复合材料可见光照射下对甲苯醇的光催化选择性氧化性能明显增强,这主要与复合材料中形成了金属−半导体异质结以及Ag的等离子体共振效应相关。     

ZnO/Bi2WO6异质结的制备及光催化制氢研究

试验采用水热法制备出薄片状Bi₂WO₆,并通过异质外延生长法在Bi₂WO₆薄片上生长ZnO纳米线微米盘,得到ZnO/Bi₂WO₆异质结。对样品进行的主要表征有扫描电子显微镜形貌观察、X射线粉末衍射、能谱分析、电化学阻抗谱等。结果表明,ZnO/Bi₂WO₆异质结由直径约1 μm、厚度为40~60 nm的Bi₂WO₆微米盘负载ZnO纳米线构成。在可见光下,ZnO/Bi₂WO₆异质结的光催化制氢性能明显优于纯ZnO及纯Bi₂WO₆,ZnO/Bi₂WO₆异质结的稳定性也较高。试验对比了纯Bi₂WO₆与ZnO/Bi₂WO₆异质结在可见光下催化制氢的速率,发现ZnO/Bi₂WO₆异质结的光催化效果明显高于纯Bi₂WO₆,且当生长母液浓度为8 mM （mmol/L）时,制氢速率最大为12 290.2 μm·mol·h^-1·g^-1,比纯Bi₂WO₆提高了2.2倍,在其循环试验18 h后,ZnO/Bi₂WO₆异质结仍能保持较稳定的制氢速率,保持率达到90%。     

基于SnO2/TiO2/Au NPs纳米复合材料发展光电化学方法特异性检测唾液酸

制备了氧化铟锡（ITO）/二氧化锡（SnO₂）/二氧化钛（TiO₂）/金纳米粒子（Au NPs）纳米复合电极（ITO/SnO₂/TiO₂/Au NPs）,并利用它发展了可以选择性检测唾液酸（SA）的光电化学（PEC）法.采用旋涂法制备了ITO/SnO₂电极,并通过静电纺丝和磁控溅射技术在ITO/SnO₂表面原位合成了TiO₂纳米纤维和Au NPs.与单纯SnO₂比,ITO/SnO₂/TiO₂/Au NPs纳米复合电极的光电性能显著提高.这可能与Au NPs的局域表面等离子体共振效应（LSPR）和TiO₂/SnO₂异质结之间的协同作用密切相关.之后,通过金硫键（Au-S）将四巯基苯硼酸（4-MPBA）修饰在ITO/SnO₂/TiO₂/Au NPs电极表面,利用4-MPBA和SA之间的非特异性酯化反应,发展了可以特异性检测SA的PEC传感平台.     

硫化铋复合材料的制备及其在生物分析中的应用研究

近些年来,生物分析技术广泛用于疾病检测、食品安全和环境监测等领域,对人类健康和环境保护有着重要意义,开发更高效、更灵敏的生物分析方法成为了研究热点。在探索不同材料性能的过程中,硫化铋(Bi₂S₃)引起了人们极大的兴趣,得到了高度开发。Bi₂S₃作为铋基材料之一,具有对人体无害,光电性能优良,易与其他材料复合等特点,因此被广泛应用于生物分析领域。综述了Bi₂S₃的特点和不同形貌Bi₂S₃的制备方法,并详细阐述了Bi₂S₃复合材料在不同类型的生物分析方法中的应用。总结了Bi₂S₃复合材料的优点以及在生物分析领域的巨大潜力。     

Bi12O17Br2的制备及其光催化固氮性能的研究

采用一步水解法,通过控制不同水解时间制备系列Bi₁₂O₁₇Br₂,对其晶相、氮吸脱附、光吸收及电化学特性进行鉴定与表征。将Bi₁₂O₁₇Br₂用于可见光辐照下光催化固氮的结果表明,随制备时水解时间的延长,Bi₁₂O₁₇Br₂对N₂的化学吸附量增大,光催化固氮的活性增加,在不采用助剂、仅有N₂和水的情况下,产NH＋₄的速率高达144 μmol/(L·g·h)。电化学测定结果显示,随制备时水解时间的延长,所得Bi₁₂O₁₇Br₂的电化学阻抗降低、光电流响应增大。     

高温高压CO2/原油界面张力及对驱油效率影响

在油藏温度下,采用ADSA(axisymmetric drop shape analysis)技术测定了不同压力下CO_2/原油动态界面张力和平衡界面张力。界面张力实验发现:原油与超临界CO_2接触的初始阶段存在强烈的扩散作用,原油中的轻质组分被超临界CO_2溶解抽提,并且随着压力的增加,这种溶解抽提作用增强;实验压力范围内,动态界面张力经过25~50 s左右可以达到一稳定值,当P≤19.998 MPa时,动态界面张力曲线波动较大,而当P≥19.998 MPa时,动态界面张力曲线基本保持不变。驱替实验结果表明:CO_2原油体系的平衡界面张力与气驱采收率之间存在关联关系:(1)随着压力升高,体系的平衡界面张力降低,气体突破时的驱油效率和气驱最终驱油效率升高;(2)压力增加到一定值后,体系平衡界面张力降低幅度减小,两种驱油效率增加的幅度也减小;(3)随着压力升高,气驱最终驱油效率与气体突破时的驱油效率之差增大。     

化学镀Zn对n型Bi2Te2.4Se0.6合金热电性能的影响

为了研究化学镀Zn对n型Bi2Te2.4Se0.6材料的热电性能的影响及作用机制,采用化学镀法制备n型Zn/Bi2Te2.4Se0.6纳米粉体,并结合放电等离子烧结烧制成块体材料,n型Zn/Bi2Te2.4Se0.6热电材料的Seebeck系数(SS)提升,热导率显著降低,其中0.15％Zn/Bi2Te24Se06的热导率最低,在371 K达到最小值0.74 W/(m·K),这是由于载流子浓度的降低引起电子热导减小,以及第二相和晶界增多引起声子散射造成晶格热导降低.结果表明,0.15％Zn/Bi2Te2.4Se0.6的热电优值(ZT)有很大的提升,在421 K达到1.06.     

Hydrothermal synthesis of pyrrhotite (Fex-1S) nanoplates and their antibacterial, cytotoxic activity study

The aim of this study was to synthesize and characterize Fe_(x-1)S 2D-nanostructures with pyrrhotite phase,as well as to explore their biological(antibacterial and cytotoxic)properties,namely the expression of reactive oxygen species(ROS)in the exposure of cells and bacteria.Based on hydrothermal synthesis,the characterization of asprepared 2D-nanostructures was performed by XRD,SEM,EDS,and TEM,in which the single-crystalline pyrrhotite phased Fe_(x-1)S nanoplate morphology was observed.The antibacterial activities of Fe_(x-1)S nanoplates against human pathogenic strains such as Staphylococcus aureus,Escherichia coli,and Enterococcus faecalis were tested.Minimum inhibitory concentration(MIC)and minimum bactericidal concentration(MBC)were determined following the broth microdilution method.Cytotoxicity and expression of intracellular ROS of pyrrhotite nanoplates on Human Gingival Fibroblast(HGF),Human Pulp Cells(HPC)and Human Osteoblast(HBC)were calculated.Cell viability was determined by the MTT method.All experiments were performed of three independent experiments and data were analyzed by Kruskal-Wallis and Mann-Whitney tests,also Pearson′s Correlation was performed.The nanoplates exhibited good bactericidal effect.All types of cells tested showed slight cytotoxicity.It was found that intracellular ROS is produced when cells and bacteria tested are exposed to pyrrhotite nanoplates in presence of both air and peroxide hydrogen.ROS production levels were higher in the bacteria than the cells exposed to these nanoplates.     

T型量子器件的理论研究

对两种Ｔ型电子波导器件即遥控栅量子晶体管和中间栅量子晶体管进行了理论研究。通过求解电子波函数分析了器件的输运性质，证明了器件中栅极对电导的调制效应，即器件的晶体管功能。同时，对多模效应的研究表明，多模的相关会减弱器件的干涉效应，从而影响器件的功能。     

Bi_2O_3掺杂对TSMTG法单畴YBCO超导块材性能的影响

本文采用顶部籽晶熔融织构法(TSMTG)成功地将Bi2O3掺杂到YBCO超导块材中,研究了Bi2O3掺杂含量对单畴YBCO超导块材生长形貌和磁悬浮力的影响.结果表明,在YBa2Cu3O7-δ(Y123):Y2BaCuO5(Y211)=1:0.4不变的情况下,掺杂的Bi2O3粉体在样品内部均生成了Y2Ba4CuBiOx纳米粒子.当Bi2O3添加量x≤1.5wt%时,样品均可长成完整的单畴YBCO超导块材,且样品的磁悬浮力随着Bi2O3掺杂量的增加而增大;当x1.5wt%时,YBCO超导块材的单畴区域随着Bi2O3掺杂量的增加而逐渐减小,且随机成核现象严重,磁悬浮力降低;当x=1.5wt%时,样品的磁悬浮力最大.该结果对缩短样品制备的周期及进一步提高超导块材性能具有十分重要的意义.     

Bi2Ti2O7薄膜的制备及在栅场效应管中的应用

采用化学溶液沉积法，用价格低廉的原料成功地制备了Bi₂Ti₂O₇介质膜.制膜过程简单，成本低廉，得到的薄膜具有良好的绝缘性和较高的介电常数.用其制备的绝缘栅场效应管与相同尺寸的SiO₂绝缘栅场效应管相比，前者具有较高的跨导和较低的开启电压.     

X波段GaAsFET压控振荡器的计算机辅助设计

本文叙述了微波晶体管振荡器的计算机辅助设计方法。该方法利用微波晶体管的负阻特性,考虑了在点频及宽带时几种反馈电路形式,并以电抗补偿形式的变容管调谐为重点,给出了集中参数调谐的振荡器调谐回路设计,并由此制作了x波段的CaAsFET变容管压控振荡器,其实测性能与设计要求接近。     

Bi,Se和Te吸附n/p型石墨烯电子结构研究

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了Bi,Se,Te在缺陷(单空位,B掺杂和N掺杂)石墨烯上的吸附结构及电子和磁性质.研究表明:在能量稳定的Bi(Se)/石墨烯吸附体系中,Bi吸附诱导产生磁性;在空位缺陷石墨烯上的吸附会改变费米能级处态密度分布,影响体系的导电性质;在B(N)掺杂吸附体系中,B比N对吸附原子的影响大;除Se在B掺杂石墨烯上吸附外,Bi,Se,Te在其它n/p型掺杂吸附体系中均显示磁性.缺陷增强了Bi,Se,Te与石墨烯之间的相互作用,对吸附体系的电子结构和电荷分布有较大的影响.     

漂浮阳极泥中铋的提取与三氧化二铋的制备

漂浮阳极泥经过盐酸浸出、稀释水解、氢氧化钠中和得到氯氧铋,氯氧铋经过氢氧化钠转化制备得到三氧化二铋.当盐酸浓度为6mol/L,固液比为1∶5,反应温度为80℃,反应时间为1h时,漂浮阳极泥中锑和铋浸出率分别达到99.17％和99.08％.当稀释比为8∶1时,盐酸浸出液中锑水解率为98.13％,铋水解率仅为8.8％.稀释后液中加入氢氧化钠溶液,当pH为1.5时,铋水解率达到99.5％,水解产物氯氧铋(BiOCl)中铋、氧、氯的质量分数分别为54.23％,19.30％和14.61％.氯氧铋再次经过盐酸浸出,稀释水解,氢氧化钠沉淀得到氯氧铋.除杂后氯氧铋经过硫酸洗涤、氢氧化钠转化,当氢氧化钠浓度为6mol/L,液固比为3∶1,反应温度为80℃时,反应2h后过滤,用0.5mol/L盐酸洗涤得到形貌为纤维状、晶型为单斜的α-Bi2O3,氧化铋纯度达到99.81％.     

Preparation of organic thin-film field effect transistor

The organic thin-film field effect transistor was prepared through vacuum deposition by using teflon as di-electric material. Indium-tin-oxide acted as the source and drain electrodes. Copper phthalocyanine and teflon were used as the semiconductor layer and dielectric layer, respectively. The gate electrode was made of Ag. The channel length between the source and drain was 50 μm. After preparing the source and drain electrodes by lithography, the copper phthalocyanine layer, teflon layer and Ag layerwere prepared by vacuum deposition sequentially. The field effect electron mobility of the device reached 1.1×10ˉ6 cm2/(V@s), and the on/off current ratio reached 500.