人工晶体学报

苏州维特莱恩公司高品质6英寸电阻法碳化硅单晶研制成功

刘春艳;张明福

2019, 48(9): 1.

摘要 ( 49 )

PDF (544KB) ( 51 )

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实际晶体的生长机制

闵乃本

2019, 48(9): 1573-1587.

摘要 ( 77 )

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实际晶体中的缺陷在生长过程中将减小乃至完全消除表面二维成核的势垒,成为永不消失的台阶源,对晶体生长动力学有重要影响.本文将总结本实验室在该领域中所完成的系统研究,从晶体缺陷所引起的结构变化和缺陷在表面露头处的原子组态出发,系统地讨论晶体生长的位错机制、层错机制、孪晶机制以及重入角生长和粗糙面生长的协同机制.

氮化镓单晶生长研究进展

任国强, 王建峰, 刘宗亮, 蔡德敏, 苏旭军, 徐科

2019, 48(9): 1588-1598.

摘要 ( 177 )

PDF (977KB) ( 142 )

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氮化镓(GaN)作为第三代宽禁带半导体核心材料之一,具有高击穿场强、高饱和电子漂移速率、抗辐射能力强和良好的化学稳定性等优良特性,是制作宽波谱、高功率、高效率光电子、电力电子和微电子的理想材料.受制于氮化镓单晶衬底的尺寸、产能及成本的影响,当前的GaN基器件主要基于异质衬底(硅、碳化硅、蓝宝石等)制作而成,GaN单晶衬底的缺乏已成为制约GaN器件发展的瓶颈.近年来,国内外在GaN单晶衬底制备方面取得了较大的进展.本文综述了氮化镓单晶生长的最新进展,包括氢化物气相外延法、氨热法和钠助熔剂法的研究进展,分析了各生长方法面临的挑战与机遇,并对氮化镓单晶材料的发展趋势讲行了展望.

GaN体单晶的氨热生长及应力调控

燕子翔;李腾坤;苏旭军;高晓冬;任国强;徐科

2019, 48(9): 1599-1603.

摘要 ( 38 )

PDF (2716KB) ( 59 )

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采用氨热法在碱性条件下生长了GaN体单晶,SEM照片显示晶体表面有大量裂纹.用拉曼光谱测量GaN晶体的E2 (high)声子拉曼峰,结果表明晶体内部应力波动较大.通过减小温度梯度、籽晶优选及降温程序优化后,得到了无裂纹的氮化镓晶体,(002)和(102)的X射线摇摆曲线FWHM分别为48 arcsec和54 arcsec,显微拉曼光谱表明经过工艺优化后的晶体应力显著降低,应力的来源主要为生长过程中杂质的引入.

物理气相传输法生长1英寸AlN单晶及其表征分析

贺广东;王琦琨;雷丹;龚建超;黄嘉丽;付丹扬;吴亮

2019, 48(9): 1604-1607.

摘要 ( 51 )

PDF (2174KB) ( 32 )

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本文采用物理气相传输法(PVT)及同质外延工艺,在自发生长的6 mm×7 mm AlN籽晶片上,通过4次迭代,成功生长出高质量1英寸AlN单晶锭.将生长出的单晶锭经过切片、研磨和抛光工艺加工成1英寸低表面粗糙度的单晶片,并采用拉曼光谱仪、扫描电子显微镜、高分辨率X射线衍射仪、分光光度计对籽晶片与外延晶片进行结晶质量、位错密度以及紫外透光率等性能表征.结果表明:外延晶片的拉曼E2(high)半高宽为2.86 cm-1,(002)面XRD摇摆曲线半高宽为241 arcsec,说明晶片具有很高的结晶质量;经过同质外延4次迭代后的晶片较初始籽晶片相比质量有所下降,说明生长过程中由于非平衡生长存在缺陷的增殖;外延晶片具有极其优异的紫外透光率,深紫外265～280 nm波段下的吸收系数低至19～21.5 cm-1.

GGA+U法研究稀土(La、Ce、Pr、Nd)掺杂对ZnO电子结构和光学性质的影响

雷博程;刘桂安;王少霞;赵旭才;毛著鹏;夏桐;黄以能;张丽丽

2019, 48(9): 1608-1614.

摘要 ( 26 )

PDF (4343KB) ( 16 )

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基于GGA+U的第一性原理方法,分析了La、Ce、Pr、Nd四种元素掺杂的ZnO结构,对晶体的结构、电子结构和光学性质进行了对比分析.由键布局分析可知,掺杂体系Zn-O键共价性的强弱与杂质掺入原子的序数成正比.掺杂后体系的类型仍为直接跃迁,能级整体下移;随着Pr、Nd掺入,出现了杂质能级,这是由稀土元素的4f电子态所导致.在光学性质方面,掺杂体系的吸收系数、静介电常数都比纯ZnO的高,体系的吸收边都向低能方向移动,其中Zn7LaO8的红移程度最高、静介电常数最大,说明其光催化能力和极化能力都最强.

系列铌酸锂晶体在电光调Q激光系统中的激光损伤性能研究

李清连;孙军;吴婧;张玲;许京军

2019, 48(9): 1615-1620.

摘要 ( 21 )

PDF (3258KB) ( 17 )

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搭建了一套1064 nm波段的电光调Q激光系统,并对其能量、脉宽、光斑质量等进行了表征.在该激光系统环境中分别测试了扩散法制备的掺杂1 mol;氧化镁的近化学计量比铌酸锂(Mg1 SLN)晶体、名义纯同成分铌酸锂晶体(CLN)及掺杂5mol; MgO的铌酸锂(Mg5LN)晶体的激光损伤性能.结果表明,在该调Q激光工作环境下,当波长1064 nm;脉宽为9.8 ns、频率为1 Hz时,Mg1 SLN晶体、Mg5 LN晶体和CLN晶体多个测试点发生激光损伤时对应的功率密度的平均值分别为1141 MW/cm2、874 MW/cm2和651 MW/cm2.

氧等离子体对以石墨为碳源合成的CVD金刚石颗粒的影响

姚凯丽;代兵;谭小俊;杨磊;刘康;舒国阳;韩杰才;朱嘉琦

2019, 48(9): 1621-1625.

摘要 ( 44 )

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采用一种新型的金刚石颗粒制备方法,利用微波辅助化学气相沉积技术,向反应室内通入氢气,以固态石墨片同时作为碳源和衬底沉积金刚石颗粒.利用该方法合成的金刚石颗粒具有微米级尺寸,可用作研磨剂、抛光剂、形核剂等.但是合成的金刚石颗粒中仍含有少量的非晶碳,且合成颗粒的尺寸均匀性有待提高.为解决以上问题,本文中在反应不同阶段(初期、中期及末期)通入氧气,形成氧等离子体;研究氧等离子体对合成的金刚石颗粒形貌、尺寸、质量、纯度的影响,以及随氧等离子体添加阶段不同而产生的不同变化情况.结果表明,经氧等离子体处理的金刚石颗粒形貌略有改变,表面光滑度更好,且金刚石颗粒尺寸的一致性有所提高;经过激光粒度测试发现,金刚石颗粒的尺寸主要集中在25～ 29 μm.添加氧等离子体有助于消除金刚石中的非晶碳,提高金刚石纯度;且在反应初期添加氧等离子体可最大程度提高金刚石颗粒质量.

CH4NS掺杂金刚石的高压合成及其色心研究

廖江河;李勇;谭德斌;佘彦超;王应;邓韬

2019, 48(9): 1626-1630.

摘要 ( 26 )

PDF (2712KB) ( 22 )

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压力、温度分别为6.5 GPa、1300 ～1350℃的实验条件下,在FeNi-C体系中添加硫脲(CH4N2S),利用温度梯度法成功合成了掺杂CH4 N2S的金刚石.光致发光(PL)光谱测试结果表明:所合成的金刚石晶体中均有尖锐的Raman峰存在,且该峰位于522 nm处;当合成体系中CH4N2S的添加量为1 mg时,所对应的晶体中未发现有NV色心存在,但在以晶种(100)面生长的金刚石晶体中出现了3H色心,并且3H色心会随着合成体系中CH4N2S添加量的增加逐渐消失.当合成体系中添加2 mg的CH4N2S时,以(111)面为生长面所合成的金刚石晶体中同时含有NV0和NV-色心,此时NV-色心所对应的PL谱的强度是所有晶体中最强的.当合成体系中添加3 mg的CH4N2S时,不管以(100)还是(111)为生长面,所获得的金刚石晶体中只含有NV-色心.

类铁基超导材料BaMn2Bi2电输运性质的各向异性

张慧亭;傅瑜;张萍;何俊宝

2019, 48(9): 1631-1635.

摘要 ( 19 )

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层状过渡金属化合物BaMn2Bi2与“122”型铁基超导材料BaFe2As2具有十分相似的特征,不仅具有相同的四方ThCr2Si2晶体结构,而且都是反铁磁基态.我们采用助溶剂法制备了BaMn2Bi2的高质量大尺寸单晶样品,通过X射线衍射、能谱分析系统、综合物性测量系统表征了该单晶样品的晶体结构、化学成分和电输运性质,并对其电输运性质的各向异性进行了系统的研究.研究发现:零磁场下BaMn2Bi2的面内电阻率和面间电阻率从300 K到100 K随温度下降而下降,表现出坏金属行为;但是100 K以下随温度下降而上升,表现出半导体行为,其激发能约为2.5～3 meV.施加9T磁场后,100 K以上两个方向的磁阻仅为5;左右,而100 K以下两个方向磁阻都逐渐下降,直到1.8K达到-18;左右.无论是否施加磁场,BaMn2Bi2的面内电阻率和面间电阻率都没有表现出明显的各向异性.

钴有机膦酸配合物的合成、晶体结构及吸附性能

徐艳;王红侠;李新星;李金涛;刘智骁;李杰

2019, 48(9): 1636-1641.

摘要 ( 34 )

PDF (3258KB) ( 21 )

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采用水热法合成得到一个具有三维孔道结构的钴有机膦酸配合物[Co2(4-pna) (OH)(4,4'-bpy)]·5H2O (1)(4-pnaH3=4-甲酸-1-萘膦酸,4,4'-bpy=4,4'-联吡啶).配合物1的组成和结构通过单晶X-ray衍射、元素分析、红外光谱、热重等方法进行了表征.单晶X-ray衍射研究表明,配合物1结晶于正交晶系,Pbcn空间群,每一个不对称单元包含两个独立的CoⅡ离子、一个4-pna3-有机膦酸配体、一个羟基、一个4,4'-bpy和五个晶格水分子.相邻的钴离子之间通过O-P-O单元、μ3-O(P)桥、μ3-O(H)桥及O-C-O单元连接沿着a-轴方向形成一维波形无机链,无机链之间分别通过第二配体4,4'-联吡啶端基氮原子和4-pna3-有机膦酸配体氧原子相连形成三维开放孔道结构,结晶水分子通过氢键作用填充在孔道内.吸附性质研究表明,配合物1具有良好的二氧化碳吸附能力.

高发光效率CdTe@SiO2量子点的制备

刘元凤;方怀防;察冬梅;吴斯洋;黄涛

2019, 48(9): 1642-1646.

摘要 ( 14 )

PDF (2713KB) ( 19 )

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SiO2包覆CdTe量子点过程中通常导致荧光效率大幅降低,严重影响后续分析应用的灵敏度.为制备高发光效率的CdTe@SiO2量子点,基于吐温80/环已烷/1-已醇/CdTe量子点反相微乳液体系,考察了TEOS和氨水的用量、反应时间及助表面活性剂种类对制备CdTe@SiO2的影响.利用透射电子显微镜、分子荧光光谱仪以及紫外可见分光光谱仪对制备的CdTe@SiO2形貌和性能进行了表征.结果表明,CdTe@SiO2的最佳制备条件是TEOS和氨水的用量均为120 μL,反应时间为24 h,助表面活性剂为1-己醇.CdTe@SiO2量子产率为27.9;,相对包覆前,量子产率保持率为84.5;.

BiOBr/Bi/BiPO4复合材料的制备及可见光光催化性能研究

刘林林;冯轶雪;范冰冰;丁光月;樊彩梅;王雅文

2019, 48(9): 1647-1654.

摘要 ( 39 )

PDF (4337KB) ( 20 )

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本文成功制备了BiOBr/Bi/BiPO4三元复合光催化剂,并通过对甲基橙(MO)降解活性的测试发现,在可见光条件下,BiOBr/Bi/BiPO4表现出优良的光催化活性.采用XRD、XPS和HRTEM对所制备催化剂的结构、组成和形貌进行表征,DRS表征说明单质Bi的加入有利于可见光吸收光谱的拓宽,PL和PC表征说明单质Bi的等离子共振效应有利于复合光催化剂光生载流子的分离,从而提高复合光催化剂的光催化降解活性.

芦苇杆炭负载N掺杂TiO2的制备及光催化活性研究

宋昭峥;秦擎;岳骆;杜云鹏;赵莹

2019, 48(9): 1655-1659.

摘要 ( 23 )

PDF (2712KB) ( 20 )

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以钛酸丁酯、乙酰丙酮、盐酸为原料,通过溶胶凝胶法合成芦苇杆炭(经酸处理)负载N掺杂TiO2,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度仪等技术对样品的形貌和结构进行分析表征,以亚甲基蓝作为底物,氙灯光照下的光催化降解实验评测其光催化活性.实验证明,当N/Ti=1at;,退火温度350℃时,退火3h后的芦苇杆炭负载TiO2 1N对亚甲基蓝光降解性能可达92;,同时,该复合光催化剂对苯酚、对氯甲苯及硝基苯都具有一定的光催化效果.

PtO-Pt-BiOCl Z-型异质结光催化剂的制备及其性能研究

闫哲;李国强;李东昶;刘建新;樊彩梅

2019, 48(9): 1660-1666.

摘要 ( 29 )

PDF (3794KB) ( 18 )

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本文以Bi(NO3)3·5H2O为原料,采用操作简单、过程环保、能耗低的水热法,制备得到BiOCl半导体光催化材料;再采用光还原法,将贵金属Pt和PtO同时负载到BiOCl表面上,进行催化剂改性.在模拟太阳光条件,降解甲基橙(MO)评价催化剂的光降解活性.实验结果表明:与Pt-BiOCl和BiOCl光催化活性对比,PtO-Pt-BiOCl催化剂具有更好的光催化降解效果.PtO,Pt和BiOCl三组份之间的Z型电子传递路径是其光催化性能提升的主要原因.本文论证了PtO在光催化有机污染物降解反应过程当中的作用机制,为PtO在光催化领域的应用提供理论指导.

HIT太阳电池衬底形貌修饰及其应用研究

李政宏;叶晓军;杨宁;袁晓;柳翠;李红波

2019, 48(9): 1667-1672.

摘要 ( 23 )

PDF (3258KB) ( 20 )

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在HIT太阳电池非晶硅沉积过程中,单晶硅衬底的绒面金字塔沟壑处易发生外延生长,影响电池输出性能.采用碱性体系(NaClO溶液)对硅片进行绒面形貌修饰,在NaOH的各向异性刻蚀和NaClO的氧化作用下,金字塔结构由尖锐的四面体向较圆滑的“锥形”转变,尤其金字塔底部变得平滑.随着形貌修饰时间的增加,样品表面平均反射率呈线性增大,从未修饰样品的12.48;升高至13.79;,钝化后硅片少子寿命显著提升,绒面形貌修饰有效改善了界面钝化质量,中长波外量子效率提升,从而实现电池电性能的提升.样品绒面形貌修饰45 min后,开路电压从656.3 mV升高至699.8 mV,转换效率提高1.8;.此外,研究了反应温度对表面形貌修饰及HIT太阳电池性能的影响,基于70℃、10; NaClO溶液、45 min的绒面修饰条件下制备的HIT太阳电池转换效率达到最高,为12.02;.

一步水热法制备钠离子电池正极材料Na3V2(PO4)2F3及其性能研究

叶帆;伍凌;唐式豹;杨柳;钟胜奎

2019, 48(9): 1673-1678.

摘要 ( 83 )

PDF (3256KB) ( 57 )

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采用一步水热法制备了钠离子电池正极材料Na3V2(PO4)2F3,用XRD、SEM、恒流充放电等对样品进行了表征.研究表明,络合剂种类对Na3V2(PO4)2F3的结构、形貌及电化学性能有重大影响,以抗坏血酸、柠檬酸、草酸和酒石酸为络合剂制备的样品分别为小立方体、球形、大立方体和不规则球状,除以酒石酸为络合剂制备的样品为无定形结构外,其余样品均结晶良好.其中以抗坏血酸为络合剂制备的样品结晶度最高且电化学性能最优,该样品在0.05 C和0.5C倍率下的首次放电比容量为112.0 mAh/g和92.5 mAh/g,且具有良好的倍率性能和循环性能.

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2019, 48(9): 1678.

摘要 ( 35 )

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绵白糖碳源反应烧结凝胶注模成型SiCw/B4C陶瓷组织与性能的研究

余健;林文松;徐彬桓;董曼茹

2019, 48(9): 1679-1684.

摘要 ( 24 )

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凝胶注模作为一种新型成型技术,具有成本低和净尺寸成型的优点.本文通过凝胶注模成型工艺制备SiCw/B4C复合陶瓷素坯.采用绵白糖作为碳源制备低粘度的陶瓷浆料,并加入不同质量分数的SiCw,通过反应烧结制备SiCw/B4C复合陶瓷材料.对所制备的陶瓷材料的显微组织和力学性能进行研究.结果表明:绵白糖的加入降低了陶瓷浆料粘度并提高素坯抗弯强度,但是过量的绵白糖会对素坯结构造成破坏.SiCw加入有助于复合陶瓷材料力学性能的提高;当SiCw含量为12wt;时,B4C陶瓷材料抗弯强度为201 MPa,相比未加入SiCw的B4C陶瓷材料提高了24;.

烧结工艺对Fe/辉石基高熵陶瓷显微结构的影响

陈伟丽;李保卫;张雪峰;贾晓林;徐文策

2019, 48(9): 1685-1690.

摘要 ( 25 )

PDF (3254KB) ( 19 )

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以制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2系高熵玻璃陶瓷的水淬渣为主要原料,添加脱氧剂硅铁,利用常压烧结、放电等离子烧结(SPS)、微波烧结等三种工艺制备Fe/辉石基高熵陶瓷,通过X射线衍射、扫描电子显微镜和能谱仪等研究不同烧结工艺对相同原料制备的样品的物相、显微结构、密度和硬度的影响.结果表明,三种烧结工艺均能制备Fe/辉石基高熵陶瓷,在铁含量为17wt;的Fe/辉石基高熵陶瓷中辉石相和铁相有机结合,但样品的物相和显微结构略有不同.SPS烧结工艺制备的样品的致密度和硬度相对较高,但微波烧结制备的样品的密度最小,常压烧结制备的样品的硬度最小.

H3BO3添加对MgAl2O4-CaAl4O7-CaAl12O19复合陶瓷的相演变和力学性能的影响

王晓军;田玉明;王远洋;丰铭;武雅乔;王凯悦;白频波

2019, 48(9): 1691-1697.

摘要 ( 17 )

PDF (3798KB) ( 15 )

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用固相烧结工艺在1300～1600℃温度下制备了MgAl2O4-CaAl4O7-CaAl12O19(MA-CA2-CA6)耐高温复合陶瓷,研究了H3BO3添加对该陶瓷的主相含量、显微结构和力学性能的影响.结果表明,H3BO3在MA-CA2-CA6复合材料中产生少量的富硼液相,加速了基体中物质互相扩散和转移,促使CA2相通过溶解沉淀机制生成了片状的CA6和硼酸钙液相,并使CA6晶粒由长板片状向短片等轴状演变,提高了材料的力学性能,有效促进了MA-CA2-CA6复合材料显微结构致密化.经1600℃下烧结的样品,当添加H3BO3含量为5wt;时,样品中CA2相含量由58.63;降为7;,而CA6相含量由31.22;增为75.2;,同时样品的显气孔率减少至9.7;,其体积密度增大到3.18 g/cm3,此时MA-CA2-CA6耐高温复合陶瓷显微结构致密,力学性能最佳.

La1-x CaxAl0.8Cr0.2O3/CaZrO3(0≤x≤0.2)复相陶瓷材料发射率的研究

王曲;王刚;韩建燊;张伟;赵鑫;张琪

2019, 48(9): 1698-1702.

摘要 ( 14 )

PDF (2713KB) ( 14 )

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以La2O3、Al2O3、ZrO2、Cr2O3、CaCO3为原料,通过高温固相反应法制备La1-xCaxAl0.8 Cr0.2O3/CaZrO3(0≤x≤0.2)复相陶瓷材料,分别通过XRD、SEM和EDS等仪器对试样的物相组成和显微结构进行分析,利用紫外可见近红外分光光度计测量其红外吸收曲线.结果表明:当CaZrO3理论生成量和La1-xCaxAl0.8Cr0.2O3的摩尔比小于0.20时复相陶瓷材料在0.76～2.5 μm的发射率较La0.8 Ca0.2Al0.8Cr0.2O3得到进一步提高,当CaZrO3理论生成量和La1-xCaxAl0.8Cr0.2O3的摩尔比为0.04时发射率最佳.

ZrScxAl1-xW2VO12(x=0,0.3,0.5,0.7,1)陶瓷材料的热膨胀性能研究

付林杰;王献立;王伟鹏;王海丽;麻华丽

2019, 48(9): 1703-1706.

摘要 ( 24 )

PDF (2716KB) ( 14 )

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在温度剧烈变化或变化较大的场合,热应力常常会引起材料或器件的性能指标变差,负热膨胀材料为解决这一问题提供了契机.采用固相反应法制备的分子式为ZrScxAl1-xW2VO12(x=0,0.3,0.5,0.7,1)样品,在x=0.3时,表现出近零膨胀性能,且近零膨胀温度区间大(200～600℃),性能稳定,制备过程简单,具有工程应用价值.

KCl熔盐法合成CaCu3Ti4O12陶瓷粉体

陶美珍;曹海林;罗俊荣;练超;万维

2019, 48(9): 1707-1711.

摘要 ( 18 )

PDF (2715KB) ( 18 )

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采用KCl熔盐法合成了CaCu3Ti4O12(CCTO)陶瓷粉体.探究了不同KCl与CCTO原料质量比及不同焙烧温度对合成的CCTO粉料性质的影响.研究发现,KCl加入量的多少对合成的CCTO粉料纯度及颗粒形貌有着显著影响,当KCl与CCTO原料的质量比为1∶2或1∶1时,合成得到的CCTO粉料纯度高,但当KCl与CCTO原料的质量比超过1∶1时,合成得到的CCTO粉料中出现了少量杂质.当KCl与CCTO原料的质量比由1∶2逐渐增加至5∶1时,合成得到的CCTO粉料由方形颗粒逐渐转变成了以棒状颗粒为主.提高焙烧温度同样有利于CCTO棒状颗粒的生长.在KCl与CCTO原料的质量比为3∶1时,随着焙烧温度由750℃升高到950℃,合成得到的CCTO颗粒由方形逐渐转变为以棒状颗粒为主.

铬渣对黄磷炉渣微晶玻璃析晶的影响

杨翠莲;王晓婷;王小玉;赵丹;王书平;黄小凤;尚志标

2019, 48(9): 1712-1717.

摘要 ( 21 )

PDF (3253KB) ( 14 )

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以自然冷却黄磷炉渣为基础原料,外加适量的SiO2和不同比例的铬渣,熔融法制备黄磷炉渣-铬渣微晶玻璃.通过差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等技术手段分析铬渣添加量对黄磷炉渣-铬渣微晶玻璃晶化行为的影响.结果表明:随着铬渣添加量的增大,基础玻璃的析晶活化能E先减小后增大,当铬渣的添加量为20wt;时析晶活化能E最小,析晶能力最佳;微晶玻璃的主晶相不会随铬渣添加量的增大而改变,主晶相均为硅灰石,在实验添加量的范围内,制备的黄磷炉渣-铬渣微晶玻璃毒性浸出浓度远低于国家标准规定的最高允许浓度.

茴拉西坦/介孔二氧化硅的制备及释药性能

吕江维;魏亚青;王鹏光;孙晗;赵静

2019, 48(9): 1718-1725.

摘要 ( 27 )

PDF (5244KB) ( 18 )

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为了提高难溶性药物的溶出速率,采用水热合成法制备了MCM-41和SBA-15两种介孔二氧化硅载体材料,利用浸渍法将模型药茴拉西坦负载于两种载体上.利用扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、小角X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、红外光谱(IR)、差热-热重(DTA-TG)对载药前后载体材料的表面形貌、粒径、孔径、孔容、比表面积、晶胞参数、骨架结构等进行测试,结果表明MCM-41和SBA-15具有相同的二维六方孔道结构,孔径及孔容分别为3.49 nm和6.67 nm,载药后的载药量分别为17;和22;,药物以非晶态装载于介孔孔道中没有影响介孔二氧化硅的骨架结构,但使介孔孔容及比表面积都有所降低.通过在不同pH溶出介质中负载于载体上的茴拉西坦与原料药晶体的溶出比较发现,两种载体均能够显著提高茴拉西坦的溶出速率.结合材料表征、载药量及溶出度综合比较,SBA-15载体的载药及释药性能均优于MCM-41载体.

原位氮掺杂大孔径介孔碳材料的制备及表征

王梦;潘红艳;杨春亮;贾双珠;许值铭;王贤书;史永永;林倩

2019, 48(9): 1726-1733.

摘要 ( 23 )

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以壳聚糖为新型碳氮源、三嵌段共聚物F127为软模板、正硅酸乙酯(TEOS)为硅模板,利用混合模板法制备了原位氮掺杂大孔径介孔碳.利用N2吸附脱附等温线、XRD、SEM、XPS和TEM对样品进行表征.结果表明,以F127和TEOS作为共模板,制备得到的介孔碳材料具有大的孔径(18.6 nm)和高的介孔孔容(2.56 cm3/g);最佳制备条件为:Si/C=1.33、pH =4.5、反应温度为30℃;氮元素成功原位掺杂到大孔径介孔碳材料中,其含量为3.95;.样品对牛血清白蛋白(BSA)有较好的吸附能力.

氢氧化镁的复合改性研究

刘英;崔香梅;兰生杰;朱东海

2019, 48(9): 1734-1741.

摘要 ( 15 )

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以十二烷基磷酸酯(DDP)和硅烷偶联剂(KH550)为复合改性剂,对氢氧化镁(Mg(OH)2)进行表面改性.通过活化指数和水接触角测试,考察了改性剂配比、改性剂量、反应时间和反应温度对Mg(OH)2改性效果的影响,对比了改性前后Mg(OH)2对E-51环氧树脂(EP)的阻燃性能.得到较佳改性工艺条件为:改性剂添加量为3 wt;,DDP/KH550的配比为7∶3,反应温度为50℃,反应时间为60 min.Mg(OH)2改性前后的XRD、SEM、FT-IR和TGA-DSC等分析结果表明,复合改性后的Mg(OH)2晶型结构无变化,表面由亲水性变为疏水性,与未改性Mg(OH)2相比,分散性和热稳定性得到明显提高,极限氧指数(LOI)测试结果表明,Mg(OH)2经复合改性后阻燃效果明显提高.

胶体晶体自组装常用方法的研究进展

苏扬;余晓畅;孙梓翔;谢洪洋;高麒淦;虞益挺

2019, 48(9): 1742-1752.

摘要 ( 28 )

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胶体自组装是制造大面积胶体晶体的高效方法,对制备各种功能胶体晶体材料具有十分重要的意义,在微纳制造、新材料、能源、医学等领域有巨大的应用潜力.对胶体自组装过程中涉及的各种作用力进行了详细分析,归纳了胶体晶体自组装的基本方法.面向制造大面积胶体晶体,阐述了几类代表性的新型胶体晶体自组装方法,包括温度辅助、模板辅助、表面活性剂辅助、旋涂法与界面转移相结合等,分析了不同方法的影响因素、优缺点和未来的改良方向,并介绍了在完整单层膜基础上制造三维胶体晶体的工艺方法.为提高胶体晶体制造质量和效率、拓宽胶体自组装技术的应用提供必要参考.

超疏水光催化协同自清洁表面研究进展

万晶;徐丽慧;孟云;潘虹;沈勇;王黎明

2019, 48(9): 1754-1760.

摘要 ( 15 )

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超疏水光催化自清洁表面同时具有物理自清洁和化学自清洁性能,近年来已成为研究热点.主要介绍了超疏水表面、光催化表面的自清洁原理和制备方法,阐述了超疏水光催化协同自清洁表面的制备原理及其在纺织品基材和其他基材上的研究现状,并展望了超疏水光催化协同自清洁表面的发展前景和趋势.

改性多孔CO2吸附剂的研究进展

宛霞;肖惠宁;潘远凤

2019, 48(9): 1761-1767.

摘要 ( 24 )

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由温室效应带来的全球变暖等一系列环境危害已受到越来越多的关注,CO2是对温室效应贡献最大的气体且用途广泛,因此,其控制减排及再利用尤为重要.综述了近年被广泛研究的CO2多孔吸附剂的发展状况,详尽阐述了沸石、多孔炭、有机金属骨架(MOFs)和多种介孔吸附剂的优缺点及其改性方法,同时比较了这几种多孔吸附剂改性前后的特性及其对CO2的吸附效果.并且展望了CO2吸附剂的发展前景,为新型高效CO2吸附剂的研发提供了参考.

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