单双层石墨烯的制备及电导特性调控

石墨烯二维材料有着优异的物理、化学特性,在多个科学领域展现出广阔的应用前景.采用化学气相沉积方法在Cu-Ni合金表面制备了二维石墨烯薄膜并揭示其生长机制;研究生长时间、温度等对石墨烯覆盖度和晶格质量的影响.通过优化生长条件,成功制备了大面积单层及具有强烈层间耦合作用的AB堆叠双层石墨烯薄膜.进一步运用表面沉积技术在单层石墨烯上构建零维Au团簇和二维Au薄膜,研究其对石墨烯电导特性的影响;并结合第一性原理计算,揭示Au的形态及覆盖度影响石墨烯电导特性的规律.据此制作了石墨烯场效应晶体管器件,通过精确控制Au的覆盖度,实现石墨烯电导类型和载流子浓度的有效调控,拓展了其在微电子领域的应用.     

Photocatalytic enhancement of Mg-doped ZnO nanocrystals hybridized with reduced graphene oxide sheets

Hybridization of Mg-doped ZnO and reduced graphene oxide(MZO–RGO) were synthesized through one pot reaction process. Crystallization of MZO–RGO upon thermal decomposition of the stearate precursors was investigated by X-ray diffraction technique. XRD studies point toward the particles size with 10–15 nm,which was confirmed by transmittance electronic microscopy,and also indicates that graphene oxide has been directly reduced into its reduced state graphene during the synthesis. Graphene hybridized MZO photocatalyst showed enhanced catalytic activity for the degradation of methylene blue(MB). The degree of photocatalytic activity enhancement strongly depended both on the coverage of graphene on the surface of MZO nanoparticles and the Mg doping concentration. The sample of 2 wt% graphene hybridized 5 at% Mg-doped ZnO showed the highest photocatalytic activity,which remained good photocatalytic activity after nine cycling runs.     

Au@SiO2颗粒对石墨烯量子点拉曼信号的增强作用

采用金纳米颗粒包覆了一层二氧化硅壳层作为实验材料,利用该核壳材料增强石墨烯量子点的拉曼信号,并实现了单颗粒增强.实验中,二氧化硅的厚度可以通过反应时间得到控制,该壳层可以增强金纳米颗粒的化学和物理稳定性.本文方法与使用纯金纳米颗粒增强石墨烯量子点拉曼信号相比,其拉曼信号强度增强了20%以上.     

VO2(A)纳米杆的水热合成、生长机理及光学特性

用V2O5和草酸作为初始原料,在水热条件下合成了VO2(A)纳米杆.通过改变初始的V2O5与草酸摩尔比以及反应时间制备纯相VO2 (A).样品的元素组成、微结构及光学性能分别被X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征.实验结果表明合成VO2 (A)的最佳条件为:反应温度230℃、保温24 h以及V2O5对草酸摩尔比为1∶1.5.结合XRD数据与SEM图像,提出一个转变、自组装和重结晶过程解释了VO2 (A)纳米棒的形成过程.     

氧化铜公度与非公度反铁磁相变的比热研究

利用微机控制的扫描比热量热系统对氧化铜样品从液氮温度到室温作了精细的比热测量,实验在２２７Ｋ和２２１Ｋ附近检测到两个明显的比热反常,其起始转变分别发生在ＴＮ１＝２３１Ｋ和ＴＮ２＝２１３Ｋ,这两个温度值和中子磁散射室验的结果非常吻合。结合人们对ＣｕＯ单晶的中子散射实验,本文指出这两个比热异常分别对应于氧化铜非公度和公度和反铁磁,从非公度到公度的反铁磁转变为一级相变,而顺磁态到非公度反铁磁相的转变为二级相交,Ｔ＝２３０Ｋ处比热跃变量为２．３Ｊ／（ｍｏｌ·Ｋ）。     

新型CO_2气敏元件的研究

利用纳米技术和半导化技术,制备了ＣｕＯＢａＴｉＯ３ 复合氧化物电子陶瓷电容型ＣＯ２ 气敏元件,该元件可用于环境中ＣＯ２ 气体的监测．该元件在１２７ ～４７７ ℃范围,对ＣＯ２ 气体呈现较好的敏感特性;可测气体浓度范围０ ～９５ ％（ 体积分数,下同）,在低浓度范围（０～５％ ）内,电容与浓度呈线性关系;能经受高浓度ＣＯ２ 气流的冲击,有较快的响应恢复速度;重现性和选择性较好;是一种很有发展前途的ＣＯ２ 气敏元件．     

Nd0.5Sr0.4Pb0.1Mn1-xFexO3氧化物的结构和电磁特性研究

对Nd0．5Sr0．4Pb0．1Mn1-xFexO3系列多晶样品的结构和电磁特性进行了实验研究,并用双交换模型对实验结果作了解释,在x=0．00～0．08范围内获得了单相样品．Fe^3 的替代没有引起整个系列样品的结构变化,空间群为Pbnm,但Fe的掺杂强烈地抑制了双交换作用．当x≤0．06时．随着温度从5K升高到325K．样品经历了铁磁金属态向顺磁半导态的转变．当x≥0．08时．铁磁态完全消失过渡为绝缘态．     

自然水体生物膜上铁氧化物含量对生物膜吸附镉特性的影响

利用长春南湖水培养生物膜, 研究自然水体生物膜上铁氧化物的含量变化对生物 膜吸附镉动力学、 热力学的影响. 结果表明, 在自然水体生物膜吸附镉的过程中, 生物 膜对镉的吸附随生物膜上铁氧化物的含量呈规律性变化.     

含钼氧化物对碳烟和NOx的催化去除特性

通过在MoO3上添加不同金属氧化物,制备了一系列含低熔点物质的催化剂．利用程序升温控制反应（TPR）,探讨了紧接触、松接触不同条件下活性组分和载体对碳烟的催化氧化及NOx还原活性的影响,分析讨论了碳烟和NOx同时催化去除机理．实验结果表明,添加K和某些金属氧化物能改善碳烟和催化剂的接触,提高催化活性．NiO的添加使得NOx转换效率达到最高（38％）,CuO的添加使得碳烟的起燃温度最低,不同载体的催化活性顺序为TiO2〉SiO2〉ZrO2〉Nb2O5〉Al2O3．     

含石墨烯三明治结构杂化超表面微波吸收性能调控研究

基于石墨烯的电磁可调性与具有特殊电磁响应的无源金属结构耦合,设计了三明治结构微波吸波超表面,系统研究了金属结构和石墨烯电性对吸波性能的调控。通过三维全波电磁场仿真,证实可以通过调节石墨烯方阻改变谐振频率处的吸波率,于740 Ω/sq实现微波的完美吸收,且由担任相移介质的聚丙烯的厚度控制谐振频率。构建l 石墨烯结构与金属微结构杂化超表面,对引入金属谐振模式进一步增强微波吸收的超表面设计,证实了可通过调节石墨烯方阻获得频率23.2 GHz和36.4 GHz处的微波完美吸收以及由其确定的宽带吸收。分析了作为主要结构参数的金属线宽、周期、金属石墨烯间距对吸波率与频率的影响。该研究在拓展超表面设计与石墨烯应用方面有着一定的价值。