电子束辐照纳米TiO2多孔薄膜及在太阳电池中的应用

用电子束辐照了纳米TiO2多孔薄膜,并将其应用于染料敏化太阳电池,结果表明,电子束辐照可以提高太阳电池的短路电流,而开路电压基本不变.运用XRD分析了电子束辐照前后纳米TiO2多孔薄膜的晶型和晶粒度,发现电子束辐照不会造成纳米TiO2由锐钛矿相向金红石相转变,其晶粒度随电子束辐照注量的增加,存在着先增大、再减小,然后再增大的趋势.运用XPS分析了电子束辐照前后纳米TiO2多孔薄膜中Ti、O的化学状态,说明电子束辐照主要是使纳米TiO2多孔薄膜中氧充足状态的O1s逐渐减少,而不是通过Ti3+来改善太阳电池的性能.     

电子束对纳米材料辐照损伤的电镜研究

文中探讨了用透射电子显微镜观察纳米材料时,在不同的放大倍数下,电子束的辐照损伤对纳米材料在电镜观察时的影响。文中以纳米碳酸钙的电镜照片和电子衍射花样为例说明了电子束的辐照损伤对纳米材料在形貌和结构上造成的破坏：放大倍数越大、照射时间越长,电子束对样品的损伤越严重。本研究采用在纳米颗粒表面蒸镀一层适当厚度的碳膜的方法,有效地减少了电子束辐照损伤对纳米粒子结构和形态的影响,获得了纳米材料不失真的形貌和结构的电镜照片。     

电子束辐照对二氧化锡纳米晶生长的影响

通过溶胶凝胶法制备二氧化锡纳米晶,然后利用电子束辐照技术对其进行辐照。与未辐照样品对比表明:辐照样品的结晶性更好,比表面积比未辐照样品明显提高,辐照剂量为1 400kGy,辐照样品的比表面积近2倍于未辐照样品。同时发现辐照样品在538和680cm-1出现了新的拉曼峰。研究结果表明:电子束辐照技术对二氧化锡纳米晶成核和量子点生长是一种重要手段。     

水热法制备氧化锌纳米棒阵列的生长动力学研究

采用低温水热方法,在经预先修饰的基底上制备出取向高度一致的ZnO纳米棒阵列.用SEM和XRD等手段对制备的纳米棒阵列进行了表征.ZnO纳米棒阵列水热生长动力学表明:当生长时间在8 h内时,纳米棒的生长速度较快,之后纳米棒的生长近乎停止,棒的长度和直径基本不再改变.在生长速度较快的8 h内时,纳米棒的径向生长由两个明显的动力学过程组成,即由生长时间在1.5 h内的快速生长步骤和随后的慢速生长步骤组成;纳米棒的长度以约5.5 nm·min-1的生长速度增加至2.4 μm.     

硼硅酸盐玻璃离子辐照效应的研究

玻璃固化是目前国际上广泛采用的处理高放废物的方式.硼硅酸盐玻璃作为固化体备选材料之一,其辐照效应引起了人们的重视.本工作利用不同种类重离子辐照硼硅酸盐玻璃来研究其辐照效应,利用飞行时间二次离子质谱、原子力显微镜和纳米压痕的方式测量辐照后样品的元素分布、体积改变以及硬度和模量的改变.研究发现,辐照后玻璃元素仍呈均匀分布,产生了3.5%的体积膨胀.硬度和模量都出现迅速降低随后饱和的趋势,其饱和硬度和模量分别下降了35.4%和18.7%.根据实验结果可以得出,离子辐照导致硼硅酸盐玻璃的宏观性质(硬度、模量等)显著改变.由此可知在α衰变条件下,硼硅酸盐玻璃的宏观性质也会显著改变.核能量沉积是造成硼硅酸盐玻璃性质改变的重要原因.衰变产生的α粒子和反冲核对硼硅酸盐玻璃性质改变都有贡献,且都不能忽略.可以用单能重离子辐照的方式,同时模拟反冲核与α粒子的辐照损伤.     

热蒸发法制备TeO_2纳米线的生长机理

以金属碲粉为原料,在450℃下采用热蒸发法在镀金玻璃基板上成功合成TeO_2纳米线,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对TeO_2纳米线的结构和形貌进行表征,并对其生长机理进行探讨.研究结果表明,具有四方相晶体结构的TeO_2纳米线直径在70~200 nm之间,长度在几百微米至2 mm.通过对不同生长时间所获得产物的形貌观察,对TeO_2纳米线的生长过程进行了分析,推断TeO_2纳米线是通过气-固机制进行生长,镀金薄膜可能只是起到诱导和加速TeO_2纳米线生长的作用.     

脉冲激光亦或电子束辐照对SUS316 L奥氏体不锈钢中空位扩散的影响

利用激光-超高压电子显微镜系统在500℃对SUS316L奥氏体不锈钢进行了电子束辐照和脉冲激光-电子束双束同时辐照(以下简称:同时辐照),通过观察和分析辐照后自由晶界处无空洞区域以及元素偏析,以电子束辐照结果为标准,对比研究了同时辐照对空位扩散的影响.结果表明:同时辐照后的无空洞区域宽度为48±16 nm,小于电子辐照的71±27 nm;不论在偏析程度还是偏析宽度上,同时辐照条件下Cr和Ni的偏析都小于对应的电子束辐照;同时辐照下空位的扩散通量仅为电子束辐照的45.7%.通过分析得出,和电子辐照相比,同时辐照促进了空位与间隙原子的再结合,限制空位向尾闾扩散,进而造成流入尾闾的空位数量减少,极大地抑制了辐照偏析与肿胀.脉冲激光-电子束双束同时辐照可以为探索抑制肿胀方法提供新的思路.     

利用射线束在TiO2纳米管上负载铜颗粒及其光电性能研究

采用阳极氧化法在钛金属表面制备出致密有序的TiO2纳米管阵列,利用紫外光和电子束辐照沉积技术分别在其上沉积铜纳米颗粒以提高其光电性能.利用场发射扫描电镜观察两种不同技术制备的TiO2纳米管阵列负载纳米铜结构的表面形貌.研究比较了不同制备方法得到的样品在紫外光和可见光照射下的光电效应,并讨论不同浸泡溶液浓度对其光电性能的影响.     

银纳米粒子/玻璃复合材料的离子交换和溶剂热法制备及其光学性质的研究

利用离子交换技术结合溶剂热还原法在玻璃中及其表面生长Ag纳米颗粒制备了银纳米粒子-玻璃复合材料.通过扫描电镜、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对样品的形貌和光学性质进行了表征,并研究了离子交换及还原条件对复合材料性能的影响.结果表明:随交换温度、还原时间或还原温度的增大,银纳米粒子-玻璃复合材料的吸收峰均蓝移;而随交换时间的延长,吸收峰先是红移再发生少量蓝移.在波长为400 nm的激发光下,银纳米粒子-玻璃复合材料在530 nm附近具有一个较宽的发射带,且其发光强度随交换时间、还原时间或还原温度的增大逐渐降低.     

银纳米粒子/玻璃复合材料的离子交换和溶剂热法制备及其光学性质的研究（英文）

利用离子交换技术结合溶剂热还原法在玻璃中及其表面生长Ag纳米颗粒制备了银纳米粒子-玻璃复合材料.通过扫描电镜、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对样品的形貌和光学性质进行了表征,并研究了离子交换及还原条件对复合材料性能的影响.结果表明:随交换温度、还原时间或还原温度的增大,银纳米粒子-玻璃复合材料的吸收峰均蓝移;而随交换时间的延长,吸收峰先是红移再发生少量蓝移.在波长为400 nm的激发光下,银纳米粒子-玻璃复合材料在530 nm附近具有一个较宽的发射带,且其发光强度随交换时间、还原时间或还原温度的增大逐渐降低.     

Electrification of mineral particles by electron beam irradiation

A novel way for electrification of mineral particles by electron beam irradiation was proposed.The effect of irradiation dose on charge/mass ratio was investigated experimentally.The charge/mass ratio of electrified mineral powders after irradiation was measured by an instrument based on the principle of electrostatic induction.The experimental results showed that the charge/mass ratio is largely dependent on radiation dose and electric physical properties of minerals.The mechanism of electrification by electron beam irradiation is discussed.It is suggested that the essential of electrification by electron beam irradiation is a process of retardation and charge deposition of incideent elecytrons in materials.     

Synthesis and Optical Property Study on ZnO Nanostructures Via Vapor Phase Growth

Nanostructural zinc oxide films have been synthesized via vapor phase growth by heating pure zinc powder. Scanning electron microscopy (SEM) images and X-ray diffraction (XRD) results showed that four kinds of morphologies ZnO nanostructures namely nanowires, well-aligned nanorods, nanofeathers and hexagonal nanorods were formed and all of wurtzite structural crystals. The results indicated that the temperature and substrate play an important role in the formation of different morphologies of ZnO nanostructures. The photoluminescence (PL) measurement was carried out for the wellaligned nanorods ZnO sample and blue emission peaks at 420 and 444 nm have been observed at room temperature. And the blue emission mechanism is discussed.     

FeWO_4 nanorods with excellent UV–Visible light photocatalysis

FeWO_4 nanorods were synthesized through a hydrothermal progress with the assistant of L-cysteine. The synthesized FeWO_4 nanorods were characterized by X-ray powder diffraction, Raman spectrometer, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, high-resolution transmission electron microscopy,energy-dispersive X-ray spectroscope and X-ray photoelectron spectroscopy. The optical property, photocatalytic activity and magnetic property of the synthesized FeWO_4 nanorods were investigated. The photodecomposition of Methyl orange for FeWO_4 nanorods depends on the wavelength of the irradiating light. Under ultraviolet-visible light irradiation, FeWO_4 nanorods show higher photocatalytic activity for the decomposition of Methyl orange than that of ultraviolet light irradiation. A possible mechanism of FeWO_4 on the decomposition of Methyl orange was proposed. The value of Néel temperature is lower than that of bulk FeWO_4, which is associated with the size effects and the shape of the synthesized FeWO_4 nanorods.     

光降解法制备聚苯胺纳米棒的研究

采用高聚物聚乙烯醇(PVA)存在下的现场聚合法制备了可溶性的聚苯胺(PANI),并利用高压静电纺丝手段获得了PANI-PVA/TiO2的微米纤维毯.使用电子扫描电镜(SEM)、紫外-可见光谱、红外光谱等手段对样品进行了表征.以TiO2为催化剂,研究了PANI-PVA/TiO2微米纤维毯在254 nm光照射下的催化降解过程,同时探讨并给出了可能的光催化降解PVA的反应机理.结果表明,经过64 h的紫外光照射,PANI-PVA/TiO2中的PVA已基本分解,最终获得了PANI的纳米棒.     

电子束辐照对氟掺杂二氧化锡导电玻璃的影响

运用XRD分析氟掺杂二氧化锡导电玻璃导电面SnO2的晶型,发现其属于四方晶系,晶粒尺寸为32.35nm。运用XPS分析氟掺杂二氧化锡导电玻璃导电面的元素组成主要是Sn和O,未能检测出F。进一步研究表明,电子束辐照前后Sn所处的化学状态相同(以Sn4+的形式存在),O以2种化学状态存在,分别对应氧充足和氧缺乏状态,且随着电子束辐照注量的增加,会有少量的氧失去而使氧充足状态的O1s逐渐减少。     

ZnO超微粒子膜的形成因素及三束表面改性对其形貌,结构的影响

用直流气体放电活化反应沉积法，制备了ＺｎＯ超微粒子（ＺｎＯＵＦＰ）。讨论了影响ＺｎＯ ＵＦＰ的形成因素；研究了三束（离子束、电子束、激光束）表面改性及等离子体、退火处理对ＺｎＯ ＵＦＰ的形貌和结构的影响。结果表明，ＺｎＯＵＦＰ有长大趋势，局部变成致密连续；且在激光束作用下ＺｎＯＵＦＰ出现析晶，同时原有的晶面择优生长趋势受到抑制，晶粒长大。     

小金属粒子的集团—集团生长

根据“分形”理论,对在M.A.Listvan的文章(Detemination of Time Dependence ofDomain Growth by Direct Observation of Small Metal Cluster.Surf Sci,1986,173:294—309)中所提出的小金粒子生长实验结果作了深入研究.研究结果发现,金超微粒的生长过程是以集团-集团生长为主要形式的生长过程.而且这种生长过程具有很好的自相似分形特征.     

简单沉淀法制备氢氧化镧纳米棒及其结构表征

以硝酸镧为原料、氨水为沉淀剂,采用简单低温沉淀法成功制备了氢氧化镧纳米降．利用X射线衍射（XRD）、热分析（TG-DSC）、扫描电子显微镜（SEM）以及透射电子显微镜（TEM）对纳米棒的相结构和形貌等进行了表征．在此基础上探讨了氢氧化镧纳米棒的生长机制以及温度对其形貌的影响．研究结果表明．六方相氢氧化镧沿C轴方向组装成棒状．且随着合成温度的升高．氢氧化镧纳米棒的长径比增大。结晶更完整．     

面对称静电场中曲轴宽电子束聚焦的象差理论

在宽电子束聚焦普遍理论的基础上,研究了面对称静电场中曲轴宽电子束聚焦的象差理论,讨论了曲轴横向象差的定义,给出了象差方程和象差系数,并将曲轴宽电子束聚焦的象差理论应用于轴对称静电阴极透镜。所得结果适宜于计算机处理。