FHA粉末的制备及相结构和热稳定性

采用沉淀-煅烧法制备F掺杂的FHA(Ca10(PO4)6(OH)2-2xF2x,0≤x≤1)粉末.通过X线衍射(XRD)、热重分析(TG)研究反应物浓度、F掺杂量和煅烧温度等制备工艺参数对粉末的物相组成、晶格点阵参数、晶胞体积和密度以及高温热稳定性的影响.研究结果表明:当反应物F-的浓度为0.5 mol/L时,产物为纯FHA;当F-浓度增大至1.0 mol/L时,煅烧后产物中有明显的CaF2相;当热处理温度为70～1 250℃时,随温度升高,F0.75HA晶胞体积呈线性增加,密度线性减小;随F含量增加,FHA晶体中a轴点阵参数呈非线性减小;F掺杂能够提高FHA的高温热稳定性,当x≥0.5时,FHA粉末在1 250℃时不分解.     

氮掺杂碳化硅纳米管电子场发射的第一性原理研究

运用第一性原理研究了氮掺杂对碳化硅纳米管场发射性能影响.计算结果表明,在外加电场作用下,体系的态密度均向低能端移动,赝能隙及最高占据分子轨道/最低未占据分子轨道能隙减小,且Mulliken电荷在帽端聚集程度增加.态密度、最高占据分子轨道/最低未占据分子轨道能隙及Mulliken电荷分析表明,氮掺杂改善了碳化硅纳米管的场发射性能,且N替代顶层五元环中Si原子体系场发射性能最优.     

P型掺杂金刚石电极双电层电容器研究

金刚石具有的一系列优良特性使其成电极材料的重要选择之一，采用P型掺杂金刚石薄膜电极可制备具有一定应用价值的双电层电容器．本文介绍了金刚石薄膜电极电化学双层电容器的基本原理、结构和主要参数．并通过对实验制备出的电容器进行相关参数的测定，证明了以P型掺杂金刚石为电极材料的双电层电容器具有优良的特性和良好的应用前景．     

应变致价带分裂对p型Si_（1－x）Ge_x应变层中重掺杂禁带窄变的影响

针对应变Ｓｉ（１－ｘ）Ｇｅｘ的应变致价带分裂及重掺杂对裂值的影响，提出了该合金价带结构的等价有效简并度模型和有关算法，模型中考虑了非抛物线价带结构。应用这个模型，计算了赝形生长在＜１００＞Ｓｉ衬底上的ｐ型Ｓｉ（１－ｘ）Ｇｅｘ应变层的重掺杂禁带窄变，发现当杂质浓度超过约２×１０１９ｃｍ（－３）后它在某一Ｇｅ组分下得到极大值，而当掺杂低于此浓度时它则随Ｇｅ组分的增加单调下降，与实验报道的对比证实了本模型的有效性。     

稀土硫酸盐对Na_2Mo_(0.1)S_(0.9)O_4离子导电性的影响

为了开发用于SO_2气体传感器的固体电解质材料。对掺杂稀土硫酸盐的Na_2Mo_(0.1)S_(0.9)O_4体系的离子导电性和相关系进行了研究,取得了良好的结果;在掺有4m/oPr_2(SO_4)_3的体系中,280℃时电导率达到10~(-3)Ω~(-1)cm~(-1);差热分析表明,没有相变发生,成功地将Na_2Mo_(0.1)S_(0.9)O_4的高温快离子导电相稳定到了室温。     

掺杂对锰氧化物La_(0.67)Ca_(0.33)Mn_(0.9)A_(0.1)O_3(A:Cr,Co,Fe,Cu)结构的影响

采用固相反应法制备了La0.67Ca0.33Mn0.9A0.1O3(A:Cr,CoFe,Cu)系列样品;利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对系列样品进行了表征,结果表明:样品单相性很好;以元素Cr,Fe,Co替代时,样品呈现较均匀的颗粒,而元素Cu替代时样品呈大片状结构,空洞半径按替代元素Cr,Co,Fe,Cu的顺序逐渐变大,说明替代元素与Mn离子的半径之差Δ是影响样品空洞半径及缺陷的重要因素.     

Improving the Characteristic of the LaFeO_3 Alcohol Gas Sensor by Using Doping and Surface-Decorating Technique

采用掺杂和表面修饰技术制备ＬａＦｅＯ３乙醇气体传感器，明显地改善了传感器的特性．元件的灵敏度β≥１０（当乙醇气体浓度为２００×１０－６时），乙醇气体和汽油的分离度α为１４．３，在整个相对湿度变化范围内，元件阻值的相对变化在４％～６％之间，元件不通电存放７ｄ，其初期恢复时间为７０ｓ，不通电贮存２７０ｄ，其初期稳定时间小于３ｄ，在使用环境中连续工作９０ｄ其阻值相对变化率小于５％．     

P3HT和Spiro-OMeTAD共混物作为光活性层的杂化太阳电池性能

为降低电荷复合率,提高杂化太阳电池的性能,将P3HT与Spiro-OMeTAD共混后的混合物作为光活性层和空穴传输层,旋涂在Sb_2S_3纳米粒子敏化的TiO_2纳米棒(TiO_2NR/Sb_2S_3)复合膜上,制备成杂化太阳电池。通过SEM、紫外可见吸收光谱、XRD、电化学阻抗图谱、稳态荧光光谱、J-V曲线等手段,对杂化太阳电池的微观结构、光电转换特性进行了表征和测试。结果表明:P3HT与Spiro-OMeTAD共混物比例为15 mg/1 mL时,得到结构为FTO/TiO_2NR/Sb_2S_3/P3HT:Spiro-OMeTAD/Ag杂化太阳电池的电荷负荷率低,电子生命长,能量转换效率达到了4.57%。所制备的杂化太阳电池性能优良,具有良好的应用前景。     

Ni2+掺杂TiO2薄膜微观结构及亲水性能

采用溶胶-凝胶法结合浸渍-提拉技术制备Ni2+掺杂TiO2薄膜。利用X线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、X线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)和接触角测试等表征手段,研究Ni2+不同掺杂量对TiO2薄膜的晶型结构、化学组成、氧化态及光学和亲水性能的影响。研究结果表明:Ni2+掺杂TiO2的晶相主要为锐钛矿,随着Ni2+掺杂量的增加,TiO2晶格发生一定的畸变,掺杂TiO2薄膜的吸收边向可见光范围产生不同程度的红移,与水的接触角逐渐减小。10%Ni2+掺杂TiO2薄膜的接触角仅为12°,表现出良好的润湿性,将在新型自洁净建筑材料具有广阔的应用前景。     

N,Cd TiO2光催化活性的实验与理论研究

 采用热分解法制备了N, Cd共掺杂纳米TiO₂光催化剂,通过XRD、XPS和UV-DRS等对样品进行了分析表征,并以甲基橙为目标降解物考察了其光催化性能。实验表明产物N, Cd TiO₂为锐钛矿型,颗粒约为10~15 nm,N取代了TiO₂晶格中的O原子,而Cd以游离态分布在TiO₂表面;其光吸收发生明显红移;光催化活性提高,N、Cd在提高TiO₂的光催化活性方面具有协同作用。采用第一性原理方法,对其电子结构和光学性质进行了理论计算。结果发现在N,Cd TiO₂的带隙中出现了N2p和Cd5s的杂质能级,价带的电子可以吸收较小的能量跃迁到杂质能级上,接着二次激发跃迁到导带上,电子跃迁变得容易,吸收波长向可见光区移动。计算结果很好地解释了实验现象。