Improving thermoelectric properties of p-type Bi_2Te_3-based alloys by spark plasma sintering

High-performance(Bi_2Te_3)_x(Sb_1Te_3)_(1-x) bulk materials were prepared by combining fusion technique with spark plasma sintering,and their thermoelectric properties were investigated.The electrical resistivity and Seebeck coefficient increase greatly and the thermal conductivity decreases significantly with the increase of Bi_2Te_3 content,which leads to a great improvement in the thermoelectric figure of merit ZT.The maximum ZT value reaches 1.33 at 398 K for the composition of 20%Bi_2Te_3-80%Sb_2Te_...     

纳米氧化铋气-固复相光催化剂的制备、表征与光催化活性

采用多元醇介质法和氨水沉淀法制备了Bi₂O₃半导体纳米粒子光催 化剂, 运用XRD, BE T和XPS等手段对其进行表征, 以甲苯的气相光催化氧化为探针反应, 考察了不同制备方法 、 不同温度焙烧处理的Bi₂O₃纳米粒子的光催化活性. 结果表明, 以 多元醇介质法和氨水沉淀 法制备的Bi₂O₃微粒均为纳米晶粒, 其晶型主要为四方型; 随焙 烧温度的升高固体表 面电子结合能增大, 导致光催化活性升高; 其光催化活性多元醇介质法优于氨水沉淀法.     

零电阻温度为108K的(B_i,P_b)-S_r-C_a-C_u-O超导体

我们研究了名义组分为(B_(j1-x)P_(bx))_2 S_(r2)C_(a2)C_(u3)O_(10+y)(2223)材料的超导电性,对其中 x=0.1的样品,得到最高的零电阻温度为108K。     

半导体热电材料Bi1-xSbx薄膜的电化学制备

B I1-XSBX半导体合金是性能优异的热电和磁电功能材料,为制备固态电制冷器件、温差发电器件和磁电器件的重要材料。电化学沉积薄膜技术工艺设备简单成本低,在半导体薄膜制备方面有很好的应用前景。系统研究了高浓度盐酸(2.4 MOL/L)的B I和SB盐酸溶液,成份从纯铋逐步变化到纯锑的B I1-XSBX合金半导体薄膜电化学沉积特性。测试了沉积过程I-V循环曲线和和沉积电荷效率等电化学参数。结果表明在所有成份范围内都可以得到典型的B I1-XSBX固溶体结构的高质量薄膜。薄膜生长为典型的溶液扩散控制过程,具有高的沉积电荷效率。薄膜沉积和溶解之间的电位差随溶液中SB(Ⅲ)离子浓度增加而增大,生长的薄膜越来越稳定。在30%SB浓度附近,电化学过程、薄膜结构和性能发生明显的突变。应用X射线衍射和电子显微镜研究薄膜结构,发现薄膜具有明显的(012)择优取向,薄膜晶粒尺寸也随SB浓度的增加而变化。     

Enhancing thermoelectric performance of Cu-modified Bi0.5Sb1.5Te3 by electroless plating and annealing

With the capacity of energy conversion from heat to electricity directly, thermoelectric materials have been considered as an alternative solution to global energy crisis. In this work, Cu modified Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3(BST)composites are prepared by a facile electroless plating Cu method, spark plasma sintering, and annealing. The annealed 0.22 wt.%Cu/BST has an enhanced peak Figure of Merit(z T) of ~ 0.71 at 573 K with high average z T of0.65 in the wide temperature range between 300 and 573 K. Due to the significant increase of electrical conductivity and low lattice thermal conductivity, the annealed 0.22 wt.%Cu/BST shifts peak z T to high temperature, and shows 492% enhancement than that of pristine BST with z T of 0.12 at 573 K. Through detailed structural characterization of the annealed 0.22 wt.%Cu/BST, we found that Cu can dope into BST matrix and further form Cu2 Te nanoprecipitates, dislocations, and massive grain boundaries, leading to a low lattice thermal conductivity of 0.30 Wm-1 K-1 in the annealed 0.22 wt.%Cu/BST. Such enhanced peak z T in high-temperature and high average z T in the wide temperature range shows that the electroless plating Cu method and annealing can improve the thermoelectric performance of commercial BST and expand the applicability of Bi_2Te_3 thermoelectric materials in the power generations.     

一种MEMS热电制冷器的设计

研究一种基于MEMS工艺的微型热电制冷器.采用薄膜热电材料减小器件的尺寸,采用微机械加工工艺形成的硅杯结构降低衬底的热泄漏.器件在材料和工艺上都与微电子工艺兼容,易于与电子器件集成.分别讨论了热电臂长度、厚度及绝缘膜厚度等结构参数对器件最大制冷温差、制冷系数、制冷功率等性能的影响,得出最优的设计参数.分析中考虑了绝缘层热泄漏,制冷区的热对流和热辐射,以及接触电阻等非理想因素.分析结果表明,器件工作时达到的最大温差为40 K;冷端温度为290 K时,制冷功率为3 mW.     

水热合成Ba（ZrxTi1-x）O3的介电性能研究

在140℃加热14h的水热方法制备出Ba（ZrxTi1-x）O3（x=0，0.1％，0.2％，0.5％）粉体。研究了1200℃到1280℃的烧结效果。XRD物相分析证明其结构为单一钙钛矿相，在水热法合成过程中，引入Na^＋离子，使晶格半径减小。SEM结果显示，在1250℃烧结得到的陶瓷晶粒生长较好，结构致密，晶粒分布均匀。与固相反应法相比，水热法能够有效地降低烧结温度，合成的陶瓷密度可达92.4％。介电测量表明，作为矿化剂的Na^＋部分取代Ba^2＋，会导致Ba（ZrxTi1-x）O3样品的介电峰明显宽化。实验观察到样品在40℃时出现了明显的损耗峰，可能是钠离子替代钡离子并产生氧空位所致。介电常数随Zr掺杂量的增多呈上升趋势，居里点温度随Zr掺杂量的增多向低温方向偏移。     

铋系2234高Tc超导材料掺铁的特性研究

在高Ｔｃ超导体Ｂｉ＿１．６Ｐｂ＿０．４Ｓｒ＿２Ｃａ＿３Ｃｕ＿４（１－ｘ）Ｆｅ＿４ｘＯｙ中，我们发现由于Ｃｕ部分被Ｆｅ元素替代，其超导特性发生改变，样品的电阻——温度关系，交流磁化率——温度关系都与不同Ｆｅ含量有关。同时研究了得到铋系单相性好的超导材料的烧结工艺。     

Ag/AgBr/Bi_4Ti_3O_(12)催化剂的制备及可见光催化降解卡马西平

首先利用水热法制备了Bi_4Ti_3O_(12)纳米片,再通过原位沉积和光还原的方法制备了Ag/Ag Br/Bi_4Ti_3O_(12)纳米片复合光催化剂.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外可见漫反射谱(DRS)及X射线光电子能谱仪(XPS)对其结构进行表征,以卡马西平(CBZ)作为目标污染物对其光催化活性进行评价.结果表明:Bi_4Ti_3O_(12)纳米片的厚度小于50 nm,长度小于500 nm.Ag/Ag Br的颗粒度小于20 nm.Ag/Ag Br的复合极大地提高了催化剂对卡马西平的光催化降解效率,光催化活性的提高主要是由于Ag/Ag Br可以显著抑制光生电子和空穴的复合.催化机理研究发现光生h~+在CBZ的光催化降解过程中起主要作用.     

电淀积CdSe_xTe_(1-x)薄膜的相结构和成分分析

本文采用阴极电淀积法在镀Ni黄铜衬底上制备CdSe_xTe_(1-x)多晶半导体薄脱。用X射线衍射仪和X射线能谱分析仪,对淀积物的相结构和成分作了分析和测定。由此可肯定淀积物具有立方闪锌矿结构,它实际上是由结构相同的CdSe和CdTe组成的两相混合物。同时也指出在淀积层中还含有相当数量的游离镉金属。     

i_(2-x)Pb_xS_2Ca_2Cu_3Oy陶瓷的超导电性及显微结构分析

报道用直接烧结和二次烧结工艺制备Bi_(2-x)Pb_xSr_2Ca_2Cu_3Oy超导陶瓷,X=0.2,0.3,0.4,0.6,0.7。各样品的Tc(zero)>105K。对样品的显微结构分析表明,只有片状和层状晶粒是超导晶粒;掺Pb对超导相的形成和超导晶粒的生长均有重要-影响;直接烧结工艺有利于Tc(zero)的提高;二次烧结工艺有利于超导晶粒生长和消除杂相。     

Enhanced dielectric properties of polypropylene based composite using Bi2S3 nanorod filler

A novel two-phase composite system using polypropylene(PP) as matrix and semiconductor bismuth sulfide(Bi_2S_3) as filler,was prepared by a simple process.Surfactant KH550 was chosen to modify the interface between inorganic fillers and organic PP matrix.The variations of dielectric properties of the Bi_2S_3/PP composites with the volume fraction of Bi_2S_3,frequency and temperature were discussed.The results reveal a percolative behavior of the composites with the threshold of 0.08.The composite is demo...     

BNBKT系无铅压电陶瓷的组成设计与性能研究

文章运用准同型相界线性叠加原理,设计了无铅压电陶瓷三元体系(1-x)(0.968Bi0.5Na0.5TiO3-0.032BaTiO3)-xBi0.5K0.5TiO3(简称BNBKT100x),采用传统压电陶瓷固相合成法制备BNBKT100x样品,XRD结果表明,所制备的陶瓷样品为纯的钙钛矿相,其准同型相界在0.08x0.10范围内;详细研究了BNBKT100x样品在准同型相界附近的介电、压电性能和介电弛豫特性。BNBKT100x三元体系无铅压电陶瓷在整个实验组分范围内均为弛豫铁电体,最好的电性能出现在准同型相界附近的组成BNBKT9,其介电和压电性能参数为d33=162 pC/N,kp=31%,3Tε3=2 080,tanδ=4%,Qm=119。     

Bi2O3/Cu-O-Cr核壳结构纳米复合物的合成

采用沉淀法制得球形单分散Bi2O3纳米粒子；通过共沉淀法制备球形单分散Bi2O3／Cu-O-Cr核壳结构复合纳米材料,通过X射线衍射、透射电镜、能谱分析和红外光谱等技术表征所合成材料的成分组成、晶体结构、微现形貌以及颗粒尺寸，并对Bi2Oa／Cu-O-Cr核壳结构的复合纳米粒子的形成机理进行研究。研究结果表明：在包覆前先对Bi2O3粒子进行表面铵离子（NH4^＋）功能化是形成均匀核壳纳米结构的关键；铜铬包覆层以氨配合物的形式包在Bi2O3粒子表面，形成棱壳结构的复合粒子，复合粒子的平均粒度为78nm．核厚为60nm．     

Bi2O3对ZnO基压敏陶瓷性能影响的研究

利用传统陶瓷制备工艺制备具有一定压敏特性的ZnO陶瓷材料，详细分析了Bi2O3掺杂对材料性能的影响及导致这一影响的具体原因，用MY3C-2型压敏电阻器三参数测试仪测试了样品的压敏电压，压比和漏流，并用BD-86型X射线衍射仪进行了物相分析，测试结果表明：在适合掺杂范围内，Bi2O3的增加有利于样品的非线性系数α及压敏电压的提高，且漏流IL随掺杂量的增加减小，超出这一范围后，样品的电学性能将会恶化，物相分析表明在添加Bi2O3，Sb2O3和BaCO3的ZnO陶瓷中，存在ZnO相，Bi2O3相，Zn223Sb0.67O4(尖晶石)相和BaSb2O6(偏锑酸钡)相。     

First-principles simulation and experimental evidence for improvement of transmittance in ZnO films

Optical reflection and transmission spectra of Se_(80-x)Te_(20)Ag_x(where x=0,5,10 and 15,molar percent) chalcogenide thin films have been obtained in the range 300-1 200 nm at room temperature.Glassy samples are prepared by melt quenching technique and thin films are obtained by using vacuum evaporation technique on glass transition at room temperature.The present paper reports the effect of Ag contents on various optical parameters such as optical band gap,refractive index,extinction coefficient,absorp...     

(1-x)Bi_(0.5)(Na_(0.8)K_(0.2))_(0.5)TiO_3-x(Bi_(0.1)La_(0.9))FeO_3无铅压电陶瓷的微结构与电学性能的研究

采用传统固相法制备了新型(1-x)B i0.5(Na0.8K0.2)0.5TiO3-x(B i0.1La0.9)FeO3无铅压电陶瓷,利用XRD、SEM等测试技术表征了该陶瓷的晶体结构、表面形貌、压电和介电性能.研究结果表明,在所研究的组成范围内陶瓷材料均能形成纯的钙钛矿固溶体.压电性能随x的增加先增加后减少,在x=0.005时压电常数及机电耦合系数达到最大值(d33=149pC/N,kp=0.270).     

Fe-Mn/SiO_2催化剂的制备及其催化甲苯燃烧性能

以SiO2为载体,采用浸渍法分别制备了Fe-Mn(物质的量比为1∶1)质量分数为5%~35%的Fe-Mn/SiO2催化剂,以及Fe-Mn质量分数为30%,Fe-Mn物质的量比(x=0.1~0.9)的Fex-Mn1-x/SiO2催化剂,在常压固定床反应器上评价了这些催化剂对甲苯催化燃烧的反应性能,用X-射线衍射、氢气程序升温还原等分析手段对催化剂的结构进行了研究。结果表明Fe、Mn物质的量比为1∶1、Fe-Mn质量分数为30%的Fe-Mn/SiO2催化剂具有最好的活性,在280℃的反应条件下甲苯可完全催化燃烧。在Fe-Mn/SiO2催化剂体系中,Fe-Mn质量分数小于30%时检测不到Fe或Mn的物相。Fe-Mn质量分数大于30%时只检测到了Fe2O3物相;在Fex-Mn1-x/SiO2催化剂体系中,x的值在0.5~0.9之间时只检测到了Fe2O3物相,x的值在0.1~0.3之间时只检测到了Mn2O3物相。催化剂的氧化还原性能与Fe-Mn的质量分数和Fe、Mn的物质的量比有很大的关系,这些可能都影响着催化剂的性能。     

溅射功率对GeSb2Te4膜形貌及力学性能的影响

利用电子回旋共振CVD设备的射频磁控溅射方法制备了GeSb2Te4膜,采用原子力显微镜、纳米硬度计以及侧向力显微镜考察了不同溅射功率对GeSb2Te4膜表面微观结构以及力学性能的影响．结果表明：在一定的溅射功率范围内,由于薄膜生长方式从三维向二维的转化,薄膜的表面粗糙度随功率的增大而降低,而且薄膜致密度也随之提高,从而使得非晶态GeSb2Te4膜硬度和弹性模量增大．利用能量密度理论对这一现象进行了分析．另外,由于表面能等因素的影响,功率为63W制备的GeSb2Te4膜粘附力较高,摩擦系数却较小．     

钼铋铁硫化矿浮选分离流程的设计和试验

根据辉钼矿、辉铋矿和黄铁矿的基本可浮性之差异(包括中性油天然可浮性,黄药诱导可浮性和硫化钠诱导可浮性),设计了四种不同的原则流程来浮选和分离湖南某多金属矿石中的钼、铋、铁硫化矿物。这四种原则流程分别为:捕收剂诱导全浮选;钼铋中性油天然等可浮;钼中性油优先浮选;及硫硫化钠诱导优先浮选。小型粗选试验结果表明,设计的四种原则流程均可行,但以黄铁矿硫化钠诱导优先浮选流程的指标最高。这是一种新的浮选分离工艺,具有独创性。