混配型杂多酸掺杂聚苯胺的制备与表征

混配型杂多酸掺杂聚苯胺的制备与表征龚剑王东仁瞿伦玉（东北师范大学化学系,长春,１３００２４）本文报道了用化学制备法制得的四种掺杂聚苯胺,经元素分析可知其最简式分别为：（Ｃ６Ｈ４５Ｎ）１２５（Ｈ４ＰＭｏＶＯ４０·５５Ｈ２Ｏ）（Ｓ１）;（Ｃ６Ｈ４...     

铬掺杂钙铌酸的制备及其光催化性能

通过高温固相反应制备铬掺杂的钙铌酸钾系列样品,并用离子交换反应制备出对应的铬掺杂钙铌酸样品.采用X-射线衍射、紫外-可见漫反射光谱、扫描电镜等方法,对所制得的样品进行表征.在甲醇为电子给体,Pt为助催化剂的情况下,研究铬掺杂的钙铌酸系列催化剂,在波长大于290 nm紫外光辐射下分解水产氢的光催化活性.结果表明,适量的掺杂铬可有效地提高钙铌酸的光催化分解水的活性.最后,讨论引起催化剂活性差异的可能原因.     

不同形貌掺杂态聚苯胺纳米半导体材料的界面法合成

利用界面自组装聚合法,用FeCl3作氧化剂,成功地合成了不同形貌掺杂态聚苯胺(PANI)纳米半导体材料.用透射电镜(TEM),红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD)及四探针等手段对所得各种PANI纳米半导体材料进行了表征.实验表明,通过控制甲酸的浓度可以得到不同形貌的甲酸掺杂的聚苯胺(F/PANI)纳米材料,进一步加入不同种类的表面活性剂十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)也可使共掺杂CTAB/F/PANI和SDS/F/PANI纳米材料的形貌发生改变,表面活性剂的加入还可使PANI的导电性能有很大的改善.     

SiC掺杂对中间相碳微球组织的影响

以Tween 80为分散剂,分别以丙烯酰胺和N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为单体和交联剂,采用凝胶注模工艺,经过1000℃的埋碳烧结工艺,分别制备了掺杂SiC的中间相碳微球凝胶注模素坯和烧结体.研究SiC加入量对素坯和烧结体的影响.结果发现,当加入w(SiC)达到15%时,SiC具有明显的催化石墨化的效果.     

磁控溅射Cr/CrN/CrAlSiN复合涂层高温氧化行为研究

采用等离子增强磁控溅射(Plasma Enhanced Magnetron Sputtering,PEMS)技术通过改变Al靶功率成功制备了不同Al含量Cr/CrN/CrAlSiN多层纳米复合涂层。本实验先将试样在900℃下保温15 h后随炉冷却至室温,分别采用X射线衍射仪(XRD)、场发射电子扫描显微镜(FESEM)以及能量散射X射线能谱仪(EDS)分析了涂层氧化前后的晶体结构,表、截面形貌及化学元素种类、分布,另外使用原子力显微镜(AFM)表征了涂层的三维形貌与粗糙度。随着Al含量的增加,涂层晶粒尺寸、膜厚度及表面粗糙度均逐渐增大,晶粒沿着CrN(200)晶面呈现出择优取向。氧化后涂层表面形成了致密的Al_2O_3、SiO_2及Cr_2O_3混合氧化物薄膜,可有效抑制氧的进一步扩散。多层涂层对基体具有良好的保护作用,且Al含量为15.18%时,纳米复合涂层的综合性能最佳。     

海胆状钴掺杂磷化镍纳米球的制备 及其电催化氮气还原性能研究

运用简单安全的水热法以及磷化反应成功制备了海胆状钴掺杂磷化镍(Co-Ni_2P),钴原子的掺杂成功调控优化了材料的形貌特征、电子结构以及活性位点,从而大幅度提升了其电催化氮气还原(NRR)活性.采用X-射线粉末衍射、扫描电镜、X-射线能谱分析等技术对得到的材料进行了全面的表征,并将所得材料用作NRR催化剂研究了其全面的电化学性能.在室温、-0.2V电压下,Co-Ni_2P的产氨速率高达45.6μg·h~(-1)·mg_(cat)~(-1).,同时在该电位下法拉第效率高达7.1%.此外,与纯Ni_2P相比,钴原子掺杂后,表面电荷转移电阻由64Ω降为22Ω,从而有利于快速的动力学过程.这种通过钴原子掺杂来降低电荷转移电阻、增加活性位点并且调控形貌的策略为设计高效廉价的NRR催化剂提供了思路.     

基于Co/β-Mo2C修饰碳纸阳极的高性能微生物燃料电池

采用热处理辅助的化学法制备了Co/β-Mo₂C双金属碳化物,将其作为微生物燃料电池(MFCs)阳极催化剂. 采用扫描电子显微镜(SEM),X-射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等手段研究了形貌和组成,采用电化学交流阻抗(EIS)法、循环伏安(CV)法和单室空气阴极微生物燃料电池(MFC)研究了其电化学性能. 结果表明:Co/β-Mo₂C具有良好的电催化性能以及出色的微生物相容性. 含有3 mg/cm2 Co/β-Mo₂C的阳极MFC最大输出功率密度和库伦效率分别为483.3 mW/cm2和3.7%,分别是未修饰的碳纸阳极MFC的1.30倍和1.68倍. 该研究可为开发高性能的微生物燃料电池阳极催化材料提供新思路.     

Fe(Ⅲ)掺杂对W18O49超细纳米线结构和气敏性能的影响

针对纯氧化钨纳米材料丙酮传感器存在灵敏度低、选择性差、检测温度高等问题,通过简单的溶剂热法制备Fe掺杂氧化钨(Fe-W₁₈O₄₉)超细纳米线,优化氧化钨材料对丙酮的敏感性能. 结果表明:Fe(Ⅲ)的掺杂不仅抑制了W₁₈O₄₉晶相向WO₃晶相的转化,起到了稳定W₁₈O₄₉晶相的作用,而且优化了其气敏性能. 当掺杂比n(Fe)/n(W)为0.10时,其气敏性能最佳. 该材料在最佳工作温度(220 ℃)下对丙酮(体积分数为5×10-5)的灵敏度达11.4,响应/恢复时间为14/16 s,并且对丙酮有很好的选择性.     

多面体双壳层 Co$_{bf 3}$O$_{bf 4}$-ZnO 及其 CO 传感性能

以甲醇为溶剂, 静置沉淀法合成 Co 掺杂的 ZIF(zeolitic imidazolate framework)-8, 将其在管式炉中空气氛围下退火得到多面体双壳层 Co$_{3}$O$_{4}$-ZnO. 通过 X 射线衍射仪(X-ray diffraction, XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)、透射电子显微镜(transmission electron microscope, TEM)、热重分析仪(thermal gravimetric analyzer, TGA)手段对合成材料的组成、形貌和热稳定性进行了表征. 结果表明, 纯 ZIF-8 在较低的退火温度下保持稳定, 更高温度的退火使 ZIF-8 生成结构坍塌的 ZnO. 4% Co 掺杂的 ZIF-8 在较低温度下退火后得到多面体双壳结构的 Co$_{3}$O$_{4}$-ZnO(CZO-4), 表明 Co 在 ZIF-8 的氧化过程中提供了催化氧化的活性位点, 降低了 2-甲基咪唑的氧化反应能垒. 同时, 较低的退火温度给予 ZnO 充分的成型时间, 使其保持菱形十二面体结构而不坍塌. 由 Co 元素催化由外而内的氧化生长过程, 最终使 ZnO 生长为双壳层结构. 而将 Co 的载量提高到 8%, 得到的双壳层则变得不明显(CZO-8). 在对 CO 气敏测试结果分析中发现, 相对于 CZO-8 和 ZnO, CZO-4 具有更优异的 CO 传感性能, 具有高灵敏度($R_{rm a}$/$R_{rm g}$=21.8@100$times $10$^{-6}$ CO)、 高选择性(达到 H$_{2}$ 灵敏度的 8.7 倍)和长期稳定性(在42 d 测试中信号平稳). 这是由于 CZO-4 具有较大的比表面积和气体传输通道, 以及 Co 作为活性位点对 CO 催化氧化作用带来的气敏性能的提升.     

GeSe纳米电子器件整流特性的掺杂调控

运用密度泛函理论和非平衡格林函数相结合的方法,研究了第Ⅴ主族原子（P,As,Sb）替位掺杂条件下不同中心半导体沟道长度的GeSe纳米电子器件的整流特性.结果表明,第Ⅴ族原子局部替位掺杂的扶手椅型GeSe纳米带在中心半导体沟道5.1 nm长度范围内,在正偏压下不同中心半导体沟道长度的扶手椅型GeSe纳米带电流随着电压的增大而增大;在负偏压下当中心半导体沟道长度从1.7 nm增加至3.4 nm时,电流不随电压的变化而变化,继续增大中心半导体沟道长度,电流大小接近于0,器件呈现显著的整流特性.