人工晶体学报

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2017, 46(10): 1.

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AgNW s/Yb0.3Co4Sb12纳米复合热电材料的制备及热电性能的研究

周振兴;陆晓芳;陈鹏;顾士甲;王连军

2017, 46(10): 1879-1884.

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采用多元醇法和熔融淬火高温退火法合成银纳米线(AgNWs)和填充方钴矿Yb0.3Co4Sb12材料,采用超声分散法并结合等离子体快速烧结技术(SPS)烧结成AgNWs/Yb0.3 Co4 Sb12纳米复合材料.通过XRD和扫描电镜分析材料的物相结构与微观形貌,测量计算了不同AgNWs复合含量样品的电导率、Seebeck系数、热导率、晶格热导率和ZT值.发现了复合AgNWs可以很大程度地提高方钴矿材料的电输运性能,但也使得其热导率不可避免地升高.最终AgNWs复合含量为0.5wt;的复合材料热电性能最佳,达到850 K时的1.02.

SnCl4醇水溶液制备SnO2电子传输层及其在钙钛矿太阳电池中的应用

朱世杰;丁毅;郑翠翠;侯福华;姚鑫;张德坤;魏长春;王广才;赵颖;张晓丹

2017, 46(10): 1885-1890.

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二氧化锡因其具有高透过率及高电子迁移率已被广泛应用于钙钛矿太阳电池中作为电子传输层.本文采用无水SnCl4作为锡源前驱,乙醇作为溶剂,水作为氧化剂,通过SnCl4的水解反应制备了SnO2电子传输薄膜.研究发现改变溶液中水的比例,可以调控SnO2薄膜的形貌及光电性能.通过制备工艺优化、将其作为电子传输层最终获得了效率高达17.38;的平面钙钛矿太阳电池.

溶胶-凝胶法制备Zn3Ga2Ge2O10:Cr3+0.01,Pr3+0.03,Yb3+0.3纳米长余辉材料及其表面修饰的研究

周雪松;樊婧;常石岩;蔡永丰;沈毅

2017, 46(10): 1891-1896.

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以Ga(NO3)3·8H2O、Zn(NO3)2·6H2O、Pr(NO3)2·6H2O、GeO2、Yb(NO3)3·5H2O、Cr(NO3)2·9H2O为原料,采用溶胶-凝胶法合成了Cr3+,Pr3+,Yb3+共掺杂的Zn3Ga2Ge2O10长余辉纳米材料(PLNPs).利用XRD,SEM,激发发射图谱,余辉曲线测试确定1000℃煅烧,保温3 h时,基质Zn3 Ga2 Ge2 O10已形成.Yb3+掺杂百分比为0.3时,样品的发光性能最好.Zn3 Ga2 Ge2 O10:Cr3+0.01,Pr3+0.03,Yb3+0.3纳米长余辉材料在波长为267 nm的紫外线激发下发射出中心波长为745 nm的深樱桃红色光,此时晶粒粒径约为150 nm;随着Yb3+掺杂百分比的增加,晶粒粒径逐渐变小.通过FT-IR,Zeta电势,激光粒度测试,TEM及悬浮实验测试表明,PEG修饰PLNPs后,可观察到明显的核壳结构,水合粒径约为155 nm;水溶性大大增加,0.3 mg/mL的浓度下其悬浮时间超过48 h,这表明PEG包裹PLNPs成功.

CVD法制备高质量金刚石单晶研究进展

刘晓晨;郭辉;安晓明;李义锋;姜龙

2017, 46(10): 1897-1901.

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本文介绍了制备单晶金刚石的主要方法并对其进行了对比,从籽晶选择、预处理和生长工艺几个方面综述了微波等离子体化学气相沉积法制备金刚石单晶的研究进展,并简单介绍了目前国内外在单晶金刚石制备上的进展,最后对CVD金刚石单晶在电子领域的应用进行了展望.

Ho3+/Yb3+:8 YSZ纳米粉体制备及发光性能研究

罗军明;曹志超;邓莉萍;徐吉林

2017, 46(10): 1902-1906.

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通过化学共沉淀法制备Ho3+/Yb3+共掺杂的氧化钇稳定的氧化锆(8YSZ)纳米粉体.研究了煅烧温度对Ho3+/Yb3+共掺杂8YSZ纳米粉体荧光光谱和上转换发光性能的影响.结果表明:在448 nm波长激发光激发下,Ho3+/Yb3+:8YSZ纳米粉体有一个549 nm的绿光发射峰,随着煅烧温度的升高,Ho3+/Yb3+:8YSZ纳米粉体的荧光强度先升高后降低.980 nm波长激光激发下,Ho3+/Yb3+:8YSZ纳米粉体在450~750 nm范围内有一个中心波长在539 nm的绿光发射峰和一个中心波长在650 nm的红光发射峰,随着煅烧温度的升高,纳米粉体的颗粒尺寸增大的同时,其上转换发光强度也逐渐增大.

热注法合成CuInSe2纳米晶的性能研究

夏冬林;杲皓冉;李云峰;秦可

2017, 46(10): 1907-1912.

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以氯化亚铜(CuCl)、氯化铟(InCl3·4H2O)作为金属源,溶解在三辛基膦(TOP)中的Se粉作硒源,利用油胺(OLA)作为配体、十八烯作为溶剂,采用热注入法合成出了CuInSe2纳米晶(NCs),研究了反应温度对产物的影响.采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、能谱仪(EDS)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等测试手段对CuInSe2纳米晶的晶体结构、形貌、化学组分和光学性能进行了表征.实验结果表明:通过调控反应温度合成了具有不同形貌的黄铜矿结构的CuInSe2纳米晶,纳米晶的形貌由三角形或四边形向球形演化,其晶粒平均尺寸为3.71~13.65 nm,其光学带隙Eg在1.75~1.50 eV之间变化.所得到的产物在有机溶剂甲苯中分散性良好,这样的"墨水"溶液在后期制备薄膜太阳能电池更有利.

轻烧MgO的活性对合成镁铝尖晶石晶体结构及性能的影响

彭强;郭玉香;曲殿利;姚焯;王春新;杨雨静

2017, 46(10): 1913-1917.

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以不同活性的轻烧MgO和α-Al2 O3微粉为原料,通过固相烧结法合成镁铝尖晶石,研究轻烧氧化镁的活性对镁铝尖晶石物相组成、晶胞参数、微观结构及烧结性能的影响并探讨其机理.利用XRD和HighScore Plus分析合成试样的物相组成和晶胞参数,利用SEM表征合成试样的微观结构.结果表明:高活性轻烧MgO具有更高的缺陷能,可以加快烧结反应的进行,降低MgAl2 O4的合成温度;高活性轻烧MgO可以促进MgAl2 O4晶体发育,MgO活性越高,生成的MgAl2 O4晶胞参数和晶胞体积越大,晶粒发育更为完全.

机械力活化对脱硫石膏制备硫酸钙晶须的影响

李强;师长伟;尚超;刘福立;关智浩

2017, 46(10): 1918-1922.

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对脱硫石膏原料进行机械力活化,然后采用降温重结晶法制备出硫酸钙晶须.借助扫描电镜、图像粒度分析仪和相关软件进行表征,并初步讨论了机械力活化对晶须成核和生长过程的影响.结果表明:经过机械力活化的脱硫石膏可以制备有较大长径比的硫酸钙晶须.在水浴反应温度为75℃,硫酸浓度为2.5 mol/L,机械力活化时间为3.5 h,浆料浓度为2;的条件下,制备的硫酸钙晶须平均长径比为150,平均直径为2.1μm.

泡沫镍负载Ag/MoO2直接电极的制备及其电化学性能

祁琰媛;郑申波;杨雪;周博;周洋;周静

2017, 46(10): 1923-1929.

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采用水热法制备了不同Ag修饰量的Ag/MoO2纳米复合材料,并利用浸渍法将其负载在多孔泡沫镍(Nickel foam,NF)上制备成Ag/MoO2/NF无粘结剂型直接电极.在该电极中Ag/MoO2纳米颗粒均匀地负载在泡沫镍上形成了三维网络结构,其中MoO2纳米颗粒是由~10 nm的纳米晶组成.当Ag修饰量为5;时,Ag0.05/MoO2/NF具有最佳的电化学性能:在0.1 C的电流密度下,首次放电比容量高达1180 mAh/g,100次循环后仍保持805 mAh/g;且当电流密度由2 C降低至0.1 C时,比容量由468 mAh/g升高至820 mAh/g,表现出优异的储锂性能.

表面补偿的高雾度ZnO:Al及其在硅薄膜太阳电池中的应用

彭文博;刘大为;高虎;黄艳红;杨彦斌;于威

2017, 46(10): 1930-1935.

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采用稀盐酸对磁控溅射法制备的平面掺铝氧化锌(ZnO:Al,AZO)薄膜表面进行湿法刻蚀制绒,分析了盐酸浓度和刻蚀时间对AZO薄膜表面的形貌特征和光电特性的影响.研究发现,湿法刻蚀导致AZO薄膜表面呈现大尺度的陨石坑形貌特征,随刻蚀时间增加,薄膜在大于500 nm的长波范围内光学透过率可维持在70;~75;,且800 nm处雾度值可高达48;,陷光能力快速增加,而面电阻率呈现逐渐增加趋势.高的盐酸浓度可以导致薄膜表面呈现较快凹型形貌特征,并可给出较高的雾度值.为了在保持高雾度值的条件下改善薄膜导电性,在2;盐酸刻蚀30 s所制备绒面沉积300 nm AZO薄膜进行厚度补偿,所获得薄膜的表面方块电阻小于10Ω/sq,以其作为前电极所制成的单结薄膜电池转换效率达到9.24;.结果表明,采用酸性刻蚀+厚度补偿方法所制备的绒面AZO薄膜可兼顾高雾度和低电阻的性能要求,是用作硅基薄膜太阳电池前电极的理想材料.

溶液法五氯硝基苯单晶生长的研究

王海辉;周新圆;周恒为;黄以能

2017, 46(10): 1936-1940.

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测定PCNB在丙酮溶剂中的溶解度,采用恒温溶剂蒸发法首次在丙酮中成功生长出PCNB单晶.结果显示:302 K以下温区具有较小的温度系数,适用于恒温蒸发法生长单晶;生长出了厘米尺寸的PCNB晶体;红外和拉曼光谱的测量结果说明所生长的晶体中未包裹溶剂;X射线衍射分析表明,所生长出晶体结构为六方晶系,单晶质量较好.

ZnO纳米结构减反射层特性优化及对太阳能电池性能的影响

白安琪;郭逦达;汤洋

2017, 46(10): 1941-1945.

摘要 ( 7 )

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利用电化学沉积法在铜铟镓硒薄膜太阳能电池表面沉积一层ZnO纳米结构阵列减反射层.通过对沉积电位的操控,实现了对该纳米结构减反射层形貌、光学质量、反射率等特性的优化.在电池表面蒸镀电极后测试电池的电流电压曲线可知,相比于没有减反层的电池,沉积了纳米结构减反射层的电池利用氧化锌纳米结构的亚波长尺寸形成的蛾眼效应有效降低了表面光反射,增加光吸收,从而实现短路电流增加6.2;,电池效率提高了9.9;.

Al2O3膜层制备参数对SiO2/Al2O3/PET复合膜透湿性能的影响

丁泽良;张诗淼;王双雄;林长生;周枫林

2017, 46(10): 1946-1950.

摘要 ( 10 )

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采用磁控溅射工艺在PET衬底上依次沉积了Al2 O3和SiO2薄膜,制备出SiO2/Al2 O3/PET复合膜.利用扫描电镜和透湿仪对复合膜的表面形貌和透湿性能进行表征.研究了制备Al2 O3膜层的射频功率、氩气流量、本底真空度和溅射时间4个参数对复合膜透湿率的影响.结果表明:复合膜的透湿率随着本底真空度的升高而减小,随着射频功率、氩气流量和溅射时间的增加均呈现先减小后增大的变化趋势;4个制备参数对复合膜透湿率的影响程度由大到小依次是本底真空度、氩气流量、射频功率、溅射时间;4个制备参数的较优组合为本地真空度0.5×10-3 Pa,射频功率300 W,溅射时间6 min,氩气流量70 mL·min-1.

CaO/CaF2对低温无铅硼釉性状的影响

吴玉敏;杜振飞;黄定国;李冠胜

2017, 46(10): 1951-1954.

摘要 ( 4 )

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通过合理调配CaF2和CaO的加入量,在1120℃温度下制备出了具有较好光泽度的透明无铅硼釉及较好白度的硼乳浊釉.用单因素法探讨了CaO和CaF2含量对低温无铅硼釉釉面透明度(乳浊度)、光泽度、流动性的影响.结果表明,CaO可以抑制无铅硼釉的分相,降低釉的乳浊度,提高透明度,增加流动性,但含量多时会降低釉的光泽度.CaF2比CaO具有更强的助熔作用,可以使石英充分熔融,但同时由于釉粘度的降低,会析出钙长石和硅灰石晶体,降低釉的透明度.

Al粉粒度及其添加量对SiC陶瓷材料结构和性能的影响

李文凤;黄庆飞;侯永改;郭会师;丁志静;谢育波;邹文俊

2017, 46(10): 1955-1958.

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以Al粉为烧结助剂,采用无压烧结工艺于1600℃下保温3 h烧制SiC陶瓷材料,研究了不同Al粉粒度及其添加量对SiC陶瓷材料结构和性能的影响.结果表明:Al粉可促进SiC陶瓷材料的烧结和力学性能的提高,同时起抗氧化的作用,且粒度较小的Al粉对其性能提升的幅度较大.当添加4wt;粒度为48μm的Al粉时,SiC陶瓷材料的性能较佳,体积密度和显气孔率分别为2.69 g/cm3和5.8;,显微硬度和抗折强度分别为2790 HV和189 MPa.SiC陶瓷材料烧结性能和力学性能的提高可归因于Al粉的促烧结作用,及其氧化产物Al2 O3和原位生成的少量莫来石分布在SiC颗粒间所起的强化作用.

不同晶相WO3的热分解法制备及其光催化性能

阎松;韩可可;赵琳;张影

2017, 46(10): 1959-1964.

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以钨酸铵为钨源,硝酸为沉淀剂,首先通过沉淀法制备前驱体H2 WO4,随后采用热分解H2 WO4法合成六方及单斜晶相WO3催化剂.利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、差热-热重(TG-DTA)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)及紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对H2 WO4向WO3转变过程中结构、形貌、组成及光学性质的变化进行研究.结果表明,热处理后前驱体发生如下相变过程:H2 WO4→六方相WO3→六方/单斜相WO3→单斜相WO3.此外,以罗丹明B为模拟污染物,考察不同晶相WO3的光催化活性,结果表明,六方相WO3具有更高的光催化性能,单斜相WO3的活性较低.

(Sr0.7Bi0.2)TiO3取代BNT基无铅陶瓷的相变及储能特性

何俊峰;梁山;谢帅;周诗豪;伍小军;白传玮;李阳;吴文娟

2017, 46(10): 1965-1970.

摘要 ( 12 )

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采用弛豫铁电体(Sr0.7Bi0.2)TiO3与铁电体(Bi0.5Na0.5)TiO3构建了的新型二元系BNT基无铅陶瓷材料:(1-x)(Bi0.5Na0.5)TiO3-x(Sr0.7Bi0.2)TiO3(记为BNT-xSBT,x=10mol;、20mol;、30mol;和40mol;).通过传统固相法进行制备,研究了(Sr0.7 Bi0.2)TiO3取代对其结构、相变、铁电性能和储能特性的影响.结果表明,室温所测BNT-xSBT陶瓷为准立方结构;介温和铁电性则证实其为极性三方和非极性四方共存相结构.A位复合占位的BNT-xSBT陶瓷是典型的弛豫铁电体,其Tm随x的增大而减小.低温(Td)处的介电反常源于结构(三方和四方)起伏所引起的缓慢转变过程.(Sr0.7 Bi0.2)TiO3取代量增大时,其Td降低,四方相增多,并伴随非极性微区增长;并导致BNT-xSBT陶瓷的铁电性减弱和电滞回线变形.x=30mol;时,BNT-xSBT陶瓷具有大的Pmax=26.8μC/cm2、小的Pr=1.4μC/cm2,和较好的储能特性:W=0.74 J/cm3,η=68.5;(@70 kV/cm).

西门子反应器中硅棒热电行为数值模拟与分析

周扬民;聂陟枫;谢刚;李亚广;侯彦青

2017, 46(10): 1971-1977.

摘要 ( 17 )

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改良西门子法制备多晶硅过程中,化学气相沉积所需能量全部由电流加热硅棒提供.本文考虑多晶硅还原炉中辐射和对流热量传递形式,耦合频率控制的焦耳电加热方程,建立了12对棒多晶硅还原炉热场-电磁场耦合模型,并通过工业数据验证了其模拟结果的合理性.分析了硅棒半径、交流电频率以及反应器壁发射率对西门子还原炉内、外硅棒内部温度及电流密度分布的影响.结果表明:当硅棒半径增长到所用交流电频率引起的趋肤深度时,交流电趋肤效应开始显著影响硅棒内部温度梯度;交流电频率的增大,硅棒内部温度梯度逐渐减小;反应器壁发射率增加,低频时硅棒内部温差增大,而高频时发射率对硅棒内部温度分布影响不再显著.

Cu替位与空位及Cu、S共掺SnO2的光磁性质研究

魏里来;黄毅;张邦建;苗峰

2017, 46(10): 1978-1983.

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运用第一性原理,基于密度泛函理论,计算了Cu分别以替位和空位两种方式掺杂SnO2的电子结构和光电特性,并对两种掺杂方式做了一定的比较研究;磁性方面,主要研究了Cu、S共掺SnO2后的磁学性能.计算表明,两种方式掺杂,都使SnO2具有半金属特性,Cu原子将与周围的O原子发生强烈的交换作用,Cu原子对态密度的贡献主要在费米能级附近.相比之下,空位掺杂后的晶胞体积略大于替位掺杂后的SnO2,对光的能量损耗也比替位掺杂的低.对于Cu、S共掺的体系,计算表明:每个Cu原子的掺入将产生0.46μB的磁矩,而一个S原子将引入0.36μB的磁矩,Cu原子周围的O原子也对磁矩有一定的贡献.经过分析,发现体系的磁性来源主要是Cu-3d和S-3p,以及Cu-3 d与O-2 p间的强烈耦合作用.

SiO2双尺寸光子晶体的自组装及稳定性探索

伍媛婷;栗梦龙;袁君;鲁建;吴鹏宏;刘长青;王秀峰

2017, 46(10): 1984-1987.

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采用St?ber法制备不同尺寸SiO2胶体球,利用多次垂直沉积法制备SiO2双尺寸光子晶体.通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对所得双尺寸光子晶体的形貌和排列方式进行表征.对双尺寸光子晶体的生长过程进行探讨,研究界面作用力及胶体球间相互作用力对制备稳定结构的影响.研究结果表明,SiO2双尺寸光子晶体具有更加有序稳定的结构.胶体球间的相互作用力随胶体球粒径增大而增大,大粒径胶体球更有利于形成稳定的结构.

NiCo2O4纳米棒的制备及其光催化性能研究

耿涛;王心泽;梅杰;沈飞

2017, 46(10): 1988-1991.

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以氯化钴、氯化镍、尿素和聚乙二醇为原料,通过水热反应合成钴酸镍前驱体材料,经过煅烧得到NiCo2 O4样品.研究不同反应温度对样品形貌的影响,并采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)检测样品的结构和形貌,结果表明:在300℃煅烧后,得到NiCo2 O4纳米棒,纳米棒直径为100 nm,表面有多孔结构.以NiCo2 O4纳米棒为催化剂,在紫外光照射下光催化降解罗丹明B(Rh B),在120 min后对Rh B的降解率达93.1;.

白光LED用荧光粉SrAl2Si2O8:Eu2+合成条件优化研究

王飞;田一光;张乔

2017, 46(10): 1992-1998.

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Sr0.975 Al2 Si2 O8:Eu2+0.025系列荧光粉利用高温固相法合成,系统研究了预烧温度、预烧时间、烧成温度和助溶剂硼酸的量对荧光体晶体结构和发光性能的影响;研究结果表明,各试样均为单斜晶系SrAl2 Si2 O8,荧光体的X射线衍射强度、荧光体的晶粒尺寸及荧光体的发射强度,均随着预烧温度、预烧时间、烧成温度和助溶剂硼酸量的增加,呈先增加后减小的变化趋势.当预烧温度为1000℃,预烧时间为150 min,烧成温度为1250℃,助溶剂硼酸的量为6wt;,制得的荧光体Sr0.975 Al2 Si2 O8:Eu2+0.025的发光强度最强,优化了合成条件.

Zn掺杂纳米TiO2材料制备与光催化性能的研究

杨在志;傅小明;李向成

2017, 46(10): 1999-2002.

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通过水热合成的方法制备了Zn掺杂的纳米TiO2光催化剂.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及紫外-可见光分光计进行了物相结构、显微组织及光催化性能的检测与表征.结果表明:在Zn的掺杂量为0.6;时,纳米TiO2光催化剂由单一的锐钛矿相组成,晶粒尺寸约为6~10 nm,对太阳光的吸收波长增加到510 nm,提高对太阳光的利用效率,增强光催化的效果,经光催化反应100 min后,对甲基橙有机物的降解率达到92;.

过滤用镁渣多孔陶瓷的制备与渗透性能

海万秀;韩凤兰;姜木俊;白柳扬

2017, 46(10): 2003-2007.

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本文以镁渣,粉煤灰等为原料制备了镁渣基多孔陶瓷,评价了多孔陶瓷的孔隙参数,烧结性能,力学性能,渗透性能等,观察了多孔陶瓷的微观结构,研究了烧结温度、成型压力、原料配比和添加剂等因素等对多孔陶瓷理化性能的影响.结果表明,烧结温度1150℃,保温4 h可制得固废掺比为90;的镁渣基多孔陶瓷,成型压力对多孔陶瓷的气孔率、吸水率和体积密度具有较大影响.镁渣和粉煤灰的配比为7:2时,多孔陶瓷产品的综合性能较好.添加电石渣和碳粉为造孔剂能够匀化气孔分布,细化孔径,提高多孔陶瓷的气孔率和气体过滤性能.

低品位非金属矿制备多孔陶瓷及其吸音性能研究

井强山;唐旖天;田永尚;陈劲草;方林霞

2017, 46(10): 2008-2013.

摘要 ( 4 )

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以岩浆土、凝灰岩和玻璃粉为主要原料,以碳化硅和稻草粉分别为发泡剂和造孔剂制备多孔吸音陶瓷.结合原料热分析结果,运用单因素研究法考查了烧结温度、保温时间、造孔剂用量、发泡剂用量、样品厚度及显气孔率和孔径对多孔陶瓷材料吸音性能的影响.采用XRD和超景深显微技术对材料的晶相结构和形貌进行表征.结果表明,在烧结温度1150℃、保温时间50 min、发泡剂和造孔剂用量分别为原料质量的1.4;和6;、样品厚度30 mm时制备的材料性能最优,即在200~4000 Hz下材料平均吸音系数为0.34;此外,随着样品厚度的增加,第一吸收峰频率由高频向低频方向移动.

Li+,Bi3+掺杂LaVO4:Eu3+纳米荧光粉的水热合成及其发光性能

陶萍芳;郑尧亮;冯玉琴;王荣芳;覃利琴

2017, 46(10): 2014-2019.

摘要 ( 3 )

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以硝酸镧,氧化铕,硝酸锂,硝酸铋和偏钒酸铵为原料,采用简单的水热法合成了金属离子(Li+,Bi3+)掺杂LaVO4:Eu3+纳米荧光粉.通过XRD,SEM,FTIR,FL等手段进行表征.考察了金属离子(Li+,Bi3+)摩尔掺杂浓度,反应温度,反应时间对LaVO4:Eu3+荧光性能的影响,探讨合成Li+,Bi3+掺杂LaVO4:Eu3+荧光粉的最佳条件.结果表明:所合成的产物以四方锆石结构(t-)LaVO4纳米颗粒为主.Li+,Bi3+的掺杂,均能够提高荧光粉LaVO4:Eu3+的发光强度;在180℃条件下反应24 h所得的LaVO4:5;Eu3+,4;Li+,LaVO4:5;Eu3+,2;Bi3+荧光粉荧光性能最佳.

海胆状Eu2O3/Ag3VO4复合材料的水热合成及其光致发光性能

李英杰;朱丽华;吕仁江;赵楠;郑伟伟;王宇嘉

2017, 46(10): 2020-2024.

摘要 ( 5 )

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以硝酸银和氧化铕为金属源,P123为结构导向剂,乙醇和水为溶剂.本文通过前驱体合成路线,采用水热法得到海胆状Eu2 O3/Ag3 VO4微球,并探讨其合成条件;采用SEM、XRD、XPS等方法对样品进行了表征,并探讨了Eu2 O3/Ag3 VO4海胆状微纳米结构的形成过程.测试结果表明:在反应温度为80℃,反应时间为10 h时,所合成的海胆状Eu2 O3/Ag3 VO4微球直径约为4~5μm.针对合成的样品,研究了海胆状Eu2 O3/Ag3 VO4微球的光致发光性能,并考察Eu3+掺杂量对光致发光性能的影响,当Eu3+掺杂量为4;时,样品具有最好的光致发光性能.

改进共沉淀法制备SrMoO4:Eu3+荧光粉及其荧光性能研究

何晓燕;张涛;穆冬迪;欧阳艳

2017, 46(10): 2025-2029.

摘要 ( 8 )

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采用改进的共沉淀法在修饰剂的修饰下合成了一系列SrMoO4:Eu3+红色荧光材料,通过X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光分光光度计(PL)等手段对合成样品进行表征.深入探究了其荧光性能与修饰剂种类、修饰剂添加量、反应物浓度、激活离子掺杂量等反应参数之间的关系.结果表明:在波长271 nm的激发光的激发下SrMoO4:Eu3+在420~750 nm有四组Eu3+的激发峰,其中最强峰在616 nm处发射红光.在聚乙二醇(PEG)修饰下且添加量为3 mL时荧光性能最佳;随着Eu3+掺杂量的提高,样品在616 nm处的特征发射峰呈现出先升高,后下降的趋势,当Eu3+掺杂量为11;时达到最大值.Eu3+掺杂的SrMoO4荧光粉在616 nm处发射峰的发光强度最强,表明SrMoO4:Eu3+是一种能很好应用于白光LED的红色荧光材料.

单分散SiO2微球的制备及疏水改性研究

杨春;邵婷;罗炫;曹林洪;蒋晓东

2017, 46(10): 2030-2036.

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采用改进的凝胶-溶胶法制备了200~800 nm的单分散SiO2微球,并通过真空冷冻干燥法得到不易团聚的单分散SiO2粉体,采用乙醇超临界方法对制备的SiO2微球进行疏水改性.通过扫描电镜和氮吸附-脱附分析仪对SiO2微球的表面形貌、粒径以及孔径分布进行表征;用傅里叶红外变换测试和测量接触角对疏水改性的SiO2微球进行分析.结果表明SiO2微球粒径随二次加入TEOS体积增加呈先增大后减小.经过乙醇超临界处理,SiO2微球表面成功接枝上了疏水烷基,微球尺寸越小,疏水性越好,其接触角高达149°,单次SiO2微球处理量对结果无明显影响.采用本方法可以单次处理12 g以上的SiO2微球,接触角均在140°左右,可充分满足实验室使用需求.经过真空冷冻技术和乙醇超临界技术得到疏水单分散SiO2微球粉体,具有不易团聚及单分散性良好的优点,能够作为胶体晶体原料和三维有序材料(3-DOM)模板剂进行广泛应用.

NiFe2O4/g-C3N4的制备及可见光催化降解甲基橙

刘勇;宋玉春;黄敏;黄明;付孝锦;郑小刚

2017, 46(10): 2037-2044.

摘要 ( 10 )

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采用浸渍法制备不同负载量NiFe2 O4的负载型光催化剂NiFe2 O4/g-C3 N4,利用XRD、FT-IR、N2-adsorption、ICP-OES、TEM及XPS等手段表征NiFe2 O4/g-C3 N4样品,并考察其对甲基橙的可见光催化降解性能.结果表明,与NiFe2 O4和g-C3 N4样品相比,负载型NiFe2 O4/g-C3 N4样品对甲基橙具有更好的光催化降解活性,且催化活性随着NiFe2 O4负载量增大(0.5~5.0wt;)而呈现先增大再减小的趋势.NiFe2 O4负载量2.0wt;的样品2-NiFe/CN在可见光照射下对浓度5 mg·L-1的甲基橙表现出最好的降解活性和稳定性.这是因为能带宽度小(1.5 eV)的NiFe2 O4与能带宽度大(2.7 eV)的g-C3 N4形成的异质结催化剂NiFe2 O4/g-C3 N4,有效地促进光生载流子在二者界面快速传递和光生电子-空穴对的有效分离.

Ti对Al-Ti合金与金刚石的润湿性和把持力的影响

肖长江;栗晓龙;窦志强

2017, 46(10): 2045-2049.

摘要 ( 6 )

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本文首先研究了Ti对Al-Ti合金与金刚石润湿性的影响,然后以不同Ti含量的Al-Ti合金为基体,加入金刚石,利用热压烧结制备没有和有金刚石铝基节块.测量了节块的抗弯强度并计算了铝基结合剂对金刚石的把持力.结果表明:随着Ti含量的增加,Al-Ti合金对金刚石的润湿性有明显的改善,所以当Ti含量为5wt;时,没有和含有金刚石的Al-Ti节块的抗弯强度值最高,分别为135 MPa和102.1 MPa;把持力系数最大,达到75.6;.

沉积温度对热蒸发法制备SiO2一维纳米材料的影响

吕航;刘秋颖;杨喜宝;赵景龙;王秋实;陆晓东;姚震;吕俊超

2017, 46(10): 2050-2053.

摘要 ( 11 )

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利用热蒸发法在N型硅片表面成功制备出大面积SiO2纳米线和SiO2纳米棒结构.采用X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),X射线能量色散谱(EDX),拉曼光谱(RS)和光致发光(PL)对合成的产物进行了表征.结果表明,用此方法生长的SiO2纳米材料,其结构和形貌与生长参数关系密切,随着沉积温度降低纳米线长度变短,最后呈现出棒状结构.此外,还研究了SiO2纳米结构独特的光学性质.该研究对改善光电子半导体器件的性能应用具有重要意义.

纳米氧化锌的制备及改性研究进展

张雄斌;贺辛亥;程稼稷

2017, 46(10): 2054-2057.

摘要 ( 22 )

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介绍了纳米ZnO的制备方法,对比了各种制备方法的优缺点,综述了近年来研究者在改性纳米氧化锌材料方面做的工作,展望了未来的研究方向和发展趋势.

Pr掺杂量对镨锆黄陶瓷颜料性能的影响

董伟霞;包启富;顾幸勇;邱柏欣;易玉如

2017, 46(10): 2058-2061.

摘要 ( 12 )

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以氯氧化锆、正硅酸乙酯为主要原料,氧化镨作为着色剂,采用溶剂热法制备镨锆黄陶瓷颜料前驱体,经1050℃煅烧得到镨锆黄陶瓷颜料,考察镨掺杂量对该颜料呈色的影响.采用扫描电镜和X射线衍射仪对样品的显微结构进行分析,样品性能采用色度分析、粒度分析和紫外-可见光光谱分析仪测试.实验结果表明:相对于其它掺镨样品,当镨掺杂含量为0.15 g,样品的ZrSiO4结晶度较高且Pr4+固溶到ZrSiO4晶格中,颗粒尺寸分布较小且较均匀,使样品在400~480 nm对蓝紫光有非常强的吸收,样品呈现较纯正的黄色色调.

SiC/Al复合材料的热导率研究

王涛

2017, 46(10): 2062-2066.

摘要 ( 33 )

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用无压浸渗法制备了高导热的SiC/Al电子封装材料.采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和激光热导仪对复合材料导热率、晶体结构和微观形貌进行了分析,研究了SiC颗粒大小、形状、体积分数、基体中Mg的含量和预氧化等参数对SiC/Al复合材料的导热率的影响.结果表明,选择适当的原料参数和工艺参数可制得导热率高达172.27 W/(m·k)的SiC/Al复合材料,满足电子封装材料的要求.

传统合金型热电材料研究进展

王美涵;王新宇;雷浩;邰凯平;侯朝霞

2017, 46(10): 2067-2072.

摘要 ( 22 )

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随着热电材料制备方法的多样化和性能表征手段的具体化,合金型热电材料以其优异性能在众多热电材料中脱颖而出,成为拥有高热电性能和高转换率的热电材料.主要介绍了根据适用温度划分的三类传统合金型热电材料:低温热电材料Bi2 Te3、中温热电材料PbTe和高温热电材料SiGe,重点归纳总结了金属合金热电性能优化方法,最后概述了其实际应用领域并展望其未来的发展前景.

高温高压退火对碳化硅性能的影响

郑友进;王丽娟;王方标;左桂鸿;黄海亮

2017, 46(10): 2073-2076.

摘要 ( 71 )

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以CVD生产的碳化硅为原料在高温高压下进行退火处理,探究退火温度对碳化硅性能的影响.实验结果表明:随着退火温度的增加,碳化硅的颜色由浅绿色变为无色;体积有明显的缩小、密度增加;退火后碳化硅的抗压强度显著增强,机械强度有所增加;退火后的SiC结构并没有发生变化,15R-SiC在798.6 cm-1处拉曼峰强度减少,4H-SiC在970 cm-1拉曼峰强度有所增强.

多晶硅晶体生长中固-液界面研究进展

张发云;饶森林;王发辉;龚洪勇;胡云;陈小会;刘俊

2017, 46(10): 2077-2082.

摘要 ( 4 )

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论述了多晶硅晶体生长技术的研究现状,探讨了多晶硅在定向凝固过程中的生长机制,重点阐述了多晶硅定向生长中固-液界面的形貌、杂质分布、数学模型、数值模拟以及外场对界面调控的影响,归纳总结目前国内外多晶硅生长界面的研究现状,展望了多晶硅晶体生长过程中固-液界面调控技术的发展前景.

草酸根作用下Co3O4八面体的控制合成

周海, 康敏, 王曼丽, 吴东, 吕宝亮

2017, 46(10): 2083-2089.

摘要 ( 31 )

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在草酸根的作用下,采用水热法合成了暴露八个(111)晶面的Co3 O4八面体.采用XRD、SEM、TEM和HRTEM等手段对产物进行了表征和分析,结果表明该Co3 O4八面体呈立方晶相且具有很高的结晶性.详细研究了反应时间、反应温度、草酸根浓度等反应条件对Co3 O4形貌的影响.研究表明草酸根可选择吸附在Co3 O4的(111)晶面,通过其较大的空间位阻限制(111)晶面的生长,从而使该晶面得以最终暴露.由于(111)晶面具有较高的能量,该Co3 O4八面体具有良好的高氯酸铵(AP)催化热分解性能.

多晶硅的反应离子刻蚀(R IE)制绒绒面研究

张婷;郭永刚;屈小勇;陈璐;王举亮

2017, 46(10): 2090-2094.

摘要 ( 13 )

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实验基于反应离子刻蚀(Reaction Ion Eatching RIE)技术进行的多晶硅片纳米绒面制备,这种结构的绒面可明显降低晶体硅电池反射率,提高电池短路电流.实验具体指将多晶硅片在同一条件混酸溶液中腐蚀去除表面损伤,然后利用RIE制绒技术进行不同尺寸纳米绒面制备,根据绒面变化分别调整工艺进行清洗及电池制备,发现绒面小到一定程度时RIE制绒过程造成的损伤不易清洗去除且抗反射SiNx膜沉积困难.所以多晶硅片RIE制绒不可单纯的追求小绒面和低反射率,实验证明纳米绒面凹坑尺寸最小应控制在240~360 nm才能更稳定地匹配清洗、沉积抗反射膜等工艺从而制备出高光电转换效率的多晶硅电池.

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