氮掺杂石墨烯的制备及其氧还原电催化性能

以三聚氰胺和氧化石墨烯(GO)为原料,经物理研磨和高温热解得到氮掺杂石墨烯(三聚氰胺-NG).扫描电子显微镜(SEM)测量显示,所制备的三聚氰胺-NG厚度和表面褶皱较掺杂前略有增加.X射线光电子能谱(XPS)表明,在三聚氰胺-NG中氮元素以吡咯N、吡啶N和石墨N 3种形式掺杂在石墨烯中,它们的比例分别是14.5%、24.5%和61.0%.同时运用循环伏安法(CV)和旋转圆盘电极技术(RDE)测试了三聚氰胺-NG在碱性介质中的氧还原电催化活性.结果表明,与商业石墨烯和由聚吡咯为氮源制备的氮掺杂石墨烯(ppy-NG)相比,三聚氰胺-NG具有较高的电催化活性和较正的氧还原起始电位(-0.09V),并且电催化还原氧气时主要为4电子反应.由于其较高的氧还原性能和较低的成本,三聚氰胺-NG在碱性燃料电池阴极电催化剂中有良好的应用前景.     

纳米WO_3基材料的研究进展

WO3是一种优良的n型无机半导体材料,因其独特的物理化学性质及在光致变色、气敏、光催化降解等领域的广泛应用,得到了人们的普遍关注。结合近年来国内外相关文献,综述了WO3的制备方法及掺杂改性的研究进展,比较了几种常用制备方法的优缺点,探讨了掺杂的种类以及不同掺杂对纳米WO3材料在电致变色、气敏、光学性质及其他方面的影响。最后,对纳米WO3材料的发展趋势和纳米WO3材料掺杂制备优化的前景做出了展望和分析。     

掺杂Gd对铕配合物Eu_xGd_(1-x)(TTA)_3(TPPO)_2绝对量子效率和荧光寿命的影响

掺杂不同比例的Gd到铕配合物中得到一系列共发光稀土配合物EuxGd1-x(TTA)3(TPPO)2。这些稀土配合物相似的红外光谱表明掺杂Gd前后的稀土配合物具有类似的分子结构。激发光谱表明所有稀土配合物的最大激发波长都在366 nm附近。绝对量子效率和荧光寿命随着Gd含量的变化呈准周期性变化,同时绝对量子效率和荧光寿命的变化趋势恰好相反,说明了稀土配合物吸收能量后尽快地将能量转化为光能释放出去有利于绝对量子效率的提高。     

Bi~(3+)掺杂对YAG:Ce~(3+)荧光粉发光性能的影响

Bi 3+掺杂YAG:Ce3+荧光粉由溶胶凝胶法合成.结构和结晶过程分析表明,其结晶程度良好.光谱分析表明,Bi 3+的掺杂可以使Ce3+的荧光峰位红移.Ce3+的荧光强度随Bi 3+掺杂浓度的增加而增加,这是由Bi 3+与Ce3+之间的能量传递引起的.之后随着掺杂浓度的继续增加Ce3+的荧光强度减小,这是由浓度猝灭所致.     

过渡金属掺杂MgH_2的结构和磁性的第一性原理研究

为研究过渡金属掺杂对氢化物铁磁性的影响,采用密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,以Mg H2为基本材料,以过渡金属(V、Cr、Mn、Fe、Co和Ni)元素替代2×1×2超晶胞中的Mg原子建立掺杂模型Mg1-xMxH2(M=V、Cr、Mn、Fe、Co和Ni),并计算模型自旋极化的磁性、能带结构和态密度等性质.结果表明:与Mg H2中的Mg—H键相比,过渡金属M(M=V、Cr、Mn、Fe、Co和Ni)—H间的相互作用明显增强,造成Mg—H间强烈的离子键和部分共价键的相互作用随着过渡金属的掺杂而被削弱.掺杂体系中,V和Cr是受主杂质,而Mn、Co和Ni体系中,自旋极化率相对较低,且穿过费米能级的子带的斜率较低.研究表明过渡金属(V、Cr、Mn、Co和Ni)掺杂的Mg H2体系虽然可以导电,但电导率较小,具有比较稳定的半金属性.     

Nd掺杂ZnS催化剂的制备及其对有机染料的降解

用液相沉淀法制备不同比例Nd掺杂的ZnS纳米颗粒,用X射线衍射仪对制备的样品进行物相分析.以降解溴酚蓝为模型反应,通过吸收和光致发光光谱对其进行了发光性能的研究,讨论了影响溴酚蓝降解率的主要因素.结果表明,在100℃下老化1 h,制得的光催化剂具有较高的光催化活性,该复合光催化材料可用于有机染料废水的降解处理.     

氟掺杂聚酰亚胺单体的电子结构及光学性能研究

采用含时密度泛函理论(TD-DFT),GGA-PBE泛函在DNP 4.4基组的水平上对聚酰亚胺单体分子的紫外可见吸收光谱进行了计算,并与部分实验值进行了比较。结果显示:由于氟原子的强吸电子能力,含氟单体的总能远低于非含氟单体。非含氟单体紫外吸光系数ε为1.407 87×106L/(mol·cm);含氟单体的紫外吸光系数ε稍大,为1.533 91×106L/(mol·cm)。从二者的态密度可以看出,加氟之后,在-24 Ha处出现了较大的态密度峰值,主要来源于氟原子1s轨道的贡献;在-14 Ha处态密度不变,这是氮原子的特征能态;在-10 Ha处态密度有所减小,因为氟取代了甲基上的氢,而氟在该处不存在量子态。费米能级附近,紫外吸收对应的能量出现在这个区域中,除了费米能级以上第一个峰值外,其他峰值均有所增大,在-1 Ha处出现了两个非含氟单体中不存在的峰,因此紫外吸收能量相应增强。计算结果表明,掺氟有助于紫外吸收性能提升。     

用于高效电催化析氧反应的锰掺杂镍铁双金属氢氧化物催化剂

随着国内能源需求不断增加以及温室气体排放持续增长,寻求高效、清洁、可持续的能源成为目前亟待解决的问题.廉价、高效和稳定的氧析出反应(oxygen evolution reaction, OER)催化剂在电解水制氢领域具有广泛的应用前景.镍铁层状双金属氢氧化物(NiFe-layered double hydroxides, NiFe-LDHs)被认为是一种潜在、理想的析氧反应电催化剂.然而,对于NiFe-LDHs层板,普遍认为其边缘金属位点相较于内部金属位点具有更高的催化活性,这就导致其层板内部的金属位点无法充分利用,降低对OER反应的催化效率.因此,为了充分提升NiFe-LDHs的层板利用率,本研究将具有变价特征的锰离子引入NiFe-LDHs层板(Mn doped NiFe-layered double hydroxides, Mn-NiFeLDHs)中,利用锰离子的变价特征,充分提升层板载流子迁移率,促进层板内电子转移,同时,由于锰离子的电负性特征,部分电子将从镍位点附近转移到锰位点的周围,导致镍位点表现出缺电子特征,从而作为“电子饥饿”位点,提升层板整体对于具有富电子含氧官能团的捕...     

掺杂预合成添加剂对氧化锌压敏电阻性能影响

为了提高氧化锌(ZnO)压敏电阻的电学性能,采用常规烧结并在ZnO压敏电阻中掺杂预先合成的BiSbO₄和Zn₂SiO₄,研究不同掺杂比例对ZnO压敏电阻的微观结构、电学性能、通流能力的影响.结果表明:ZnO压敏电阻在掺杂BiSbO₄和Zn₂SiO₄后,能够有效抑制ZnO晶粒变大,晶体结构变得致密均匀,致密性有所提高,有效提高压敏特性和通流能力.BiSbO₄和Zn₂SiO₄掺杂比例为3∶1的样品综合性能比较优异,样品的致密度为5.58 g·cm^-3,压敏电位梯度达到425 V·mm^-1,非线性系数为70,漏电流为1.2×10^-7 A·cm^-2,能量耐受能力达到334.21 J·cm^-3,残压比为2.5.     

Bi/Bi2O3复合碳纳米纤维的制备及其储锂性能研究

为提高Bi负极材料的循环性能,提出了一种Bi/Bi₂O₃碳纳米复合纤维(Bi/Bi₂O₃-CNFs)的合成方法。以Bi₂S₃纳米棒为模板,采用静电纺丝技术及后续高温热处理方法成功合成了具有纵孔结构的Bi/Bi₂O₃(w)-CNFs。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、透射电子显微镜(TEM)和X-射线光电子能谱(XPS)对复合材料进行了表征。讨论了不同质量分数的Bi₂S₃对复合材料结构以及电化学性能的影响。结果表明:当添加8.7%(质量分数)的Bi₂S₃时,合成的Bi/Bi₂O₃(8.7%)-CNFs拥有最佳的电化学储锂性能。当充放电电流密度为0.1 A/g时,Bi/Bi₂O₃(8.7%)-CNFs复合材料首次放电比容量可达到806 mA·h/g,并能稳定循环1 000次,即使在5.0 A/g的大电流密度下,储锂容量仍有147 mA·h/g。Bi/Bi₂O₃(8.7%)-CNFs复合结构改善了充放电过程的动力学性能,提高了电化学性能。碳纤维及内部纵孔结构缓解了充放电过程中电极材料的体积膨胀,增强了电池的循环稳定性。