人工晶体学报

张帅;郭书祥;姚宏;赵静波;蒋娟娜;张吉宁;贺子厚

2018, 47(1): 1-8.

摘要 ( 9 )

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本文设计了一种新型的多重谐振声子晶体结构,建立了带隙上下界频率振动模态的等效模型,通过有限元方法分析了该结构的带隙产生机理以及影响带隙宽度的因素,并对模型的合理有效性进行了验证.结果表明:该结构属于局域共振型声子晶体,能够在中低频段内获得两个带隙,并且内层散射体质量决定第一带隙起始频率,外层散射体质量决定第二带隙的截止频率.通过对散射体质量,填充率,包覆层弹性模量的优化,可以对其带隙上下界频率进行调控.研究结果为声子晶体的结构设计提供了参考.

NiTe电极材料的制备及其在超级电容器中的应用

叶蓓融;龚超;黄妙良;刘培德;范乐庆;林建明;吴季怀

2018, 47(1): 9-17.

摘要 ( 6 )

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采用二氧化碲(TeO2)为碲源,泡沫镍作为镍源及基底,水合肼(N2H4· H2O)为还原剂,利用一步水热法原位生长片状NiTe材料.将制得的NiTe作为超级电容器的电极材料,研究了水热温度对产物的微观形貌及电化学性能的影响规律,结果表明:当水热温度为180 ℃时,所制得的NiTe为均匀的片状结构,在三电极体系下获得的NiTe电极最大的质量比电容为603.6 F· g-1.利用 NiTe和AC 分别作为正极和负极,制备了非对称超级电容器(ASC).NiTe//AC ASC可以将电位窗口扩展到1.6 V,最大的能量密度和功率密度分别为25.8 Wh· kg-1和3994 W· kg-1.ASC显示出良好的循环稳定性,5000次循环之后保持了初始电容的83.3;.

KDP晶体单点金刚石飞切过程裂纹扩展影响因素研究

杜晓文;韩雪松;郭海涛

2018, 47(1): 18-24.

摘要 ( 12 )

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针对KDP晶体在单点金刚石飞切过程中承受周期性的断续冲击,易于产生裂纹,而常规有限元方法无法准确模拟裂纹尖端扩展路径等问题.以扩展有限元理论为基础,在ABAQUS中建立KDP晶体数值模型,研究刀具参数和工作参数对裂纹尖端扩展的综合影响作用.结果表明:主轴转速与切深对飞切过程中裂纹尖端扩展在0.1水平下呈显著性影响,而工作台进给量对裂纹尖端扩展的影响作用最小;裂纹尖端最大主应力值和扩展趋势随着主轴转速的提升而逐渐增大,其中在600 r/min至800 r/min区间内增长速度最快;裂纹尖端最大主应力值和扩展趋势随着切深的增加而增大,且切深小于25 μm时的增长速度要高于切深大于25 μm时的增长速度.

YF3/氧化物烧结助剂对碳化硅陶瓷热导率的影响

李安;范桂芬;史玉升;吕文中;吴甲民;李晨辉

2018, 47(1): 25-30.

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利用YF3/氧化物体系作为烧结助剂热压烧结碳化硅陶瓷,研究了此体系中氧化物的种类、含量对样品的致密度、导热性能、物相成分、微观形貌的影响.实验结果表明,在烧结温度1900 ℃、压力50 MPa条件下,YF3/氧化物体系烧结助剂对碳化硅陶瓷热导率有所提升,其中同时添加5wt;YF3+3wt;MgO双相烧结助剂的SiC陶瓷性能最优,其致密度为98.93;,热扩散系数为71.40 mm2/s,热导率为154.29 W/(m· K).

以B-γ-CsSnI3为光吸收层的平面异质结钙钛矿太阳能电池的模拟优化

陈靖逸;陈凤翔;许伟康;曹功辉;汪礼胜

2018, 47(1): 31-36.

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采用AFORS-HET软件对以B-γ-CsSnI3作为光吸收层的平面异质结钙钛矿太阳能电池结构进行了模拟优化,其中TiO2作为电子传输层,Spiro-OMeTAD作为空穴传输层,讨论了钙钛矿太阳能电池光吸收层以及空穴传输层的各种参数对太阳能电池性能的影响.模拟优化得到B-γ-CsSnI3的PSCs最佳性能参数为:Voc=1.18 V,Jsc=24.48 mA/cm2,FF=80.04;,PCE=23.15;,效率虽略低于以CH3NH3PbI3作为光吸收层的钙钛矿太阳能电池,但考虑铅的毒性和钙钛矿电池的稳定性,以B-γ-CsSnI3作为光吸收层的PSCs将具有更好的应用前景.

基于冲击光谱测量的氧化铝晶体高压相变诊断技术

张宁超;史国清;任娟;王鹏;刘福生

2018, 47(1): 37-42.

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氧化铝晶体是一种优良的光学透明窗口材料,更是地球内部的重要组成物质.利用气炮加载结合冲击光谱测量,不仅能够获得其发光特征,并且根据光谱分布特征得到高压结构相变信息.在自主搭建的冲击光谱动态测试平台上,结合多通道辐射高温计以及ICCD瞬态光谱测试技术在40~120 GPa的压力区间,研究了c切向氧化铝晶体的辐射发光效应.在可见光波段400~700 nm区间获得了氧化铝晶体的发光光谱和辐射温度结果,证实了光谱的结构特征和表观温度值与该压力下氧化铝的结构相变存在明显的关联性.

ZrO2预处理方式对ZrO2/SAPO-34复合催化剂物化性质及MTO催化性能的影响

王乐;李小涛;曹建新;刘飞

2018, 47(1): 43-50.

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采用水热包覆法制备了ZrO2/SAPO-34复合催化剂,研究了ZrO2预处理方式对复合催化剂物化性质和MTO催化性能的影响.采用XRD、FT-IR、SEM、NH3-TPD和BET等手段对不同复合催化剂的晶相组成、骨架结构、微观形貌、表面酸性质及孔结构进行分析表征.结果表明,ZrO2预处理方式对复合催化剂物化性质和MTO催化性能影响较大.未焙烧和焙烧经聚电解质改性ZrO2制得复合催化剂未形成连续复合相,比表面积小,表现出较短的催化寿命,仅为410 min和530 min;450℃焙烧ZrO2制得复合催化剂形成了均匀连续复合相和层级结构孔特征(微孔比表面积112.91 m2· g-1,介孔比表面积176.02 m2· g-1,总比表面积为288.93 m2· g-1,总孔容0.19 cm3· g-1),总酸量较大(0.344 mmol/g);在常压、反应温度380 ℃、N2流速20 mL· min-1、进料空速2 h-1MTO反应条件下,复合催化剂表现出优越催化性能、稳定性及反应寿命,甲醇转化率和低碳烯烃选择性分别达100;和90.54;,催化寿命达1130 min,与单一SAPO-34分子筛相比,催化寿命延长了768 min.

势垒对称性对锆钛酸铅(PZT)薄膜铁电及光伏性能的影响

陈兵兵;陈剑辉;沈艳娇;葛坤鹏;代秀红;许颖;麦耀华

2018, 47(1): 51-56.

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文章主要研究对称(ITO/PZT/ITO)与非对称(Pt/PZT/ITO)势垒结构对锆钛酸铅(PZT)薄膜铁电及光伏性能的影响.实验发现,势垒对称性差异直接影响材料电滞回线,ITO/PZT/ITO结构的剩余极化强度(Pr)更大,对称性更好,饱和度更高.测试光照与暗态时两种结构Pr的变化,结果显示两种结构的Pr均增大,分析光照时Pr增大的原因,发现两种结构的漏电流在光照时均明显变大,但两种结构的净极化强度(△P)在光照时表现出差异,即对于ITO/PZT/ITO结构光照时△P基本不变,而Pt/PZT/ITO结构光照△P变小.因此得出光照时△P的变化受势垒对称性的影响,但光照时Pr的增大主要源于漏电流的增加而非△P.此外还对两种结构的光伏性能进行了研究,发现势垒的对称性同样影响材料的光伏特性,Pt/PZT/ITO结构的开路电压和短路电流密度明显高于ITO/PZT/ITO结构.

石英相二氧化硅纳米管的制备及其对Pb2+的吸附行为研究

涂全;王芙香;李成阳;陈子玉;任国建;陈祎平;潘勤鹤;张才灵

2018, 47(1): 57-63.

摘要 ( 7 )

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本文采用纯化的海泡石作为硅源,在不需要模板和煅烧工艺的条件下,制备出了石英相的硅纳米管(SNTs),并对获得样品进行了XRD、FTIR和SEM等表征.制得的SNTs具有40~50 nm外径,管腔直径为10~15 nm,长度为20~100 μm.此外,研究了SNTs对于Pb2+的吸附行为.结果表明,Pb2+吸附量随初始Pb2+浓度,吸附时间,温度和溶液pH值(<5)增加而增加.在溶液pH为5时,SNTs对于Pb2+的吸附平衡的吸附焓(ΔH)和熵变(ΔS)分别为6.28 kJ/mol和69.8 J/mol· K.

水热法制备Nd3+-介孔TiO2/GO复合材料及光催化性能研究

刘建涛;赵斯琴;李海涛;庄晓娟;长山

2018, 47(1): 64-70.

摘要 ( 5 )

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采用水热法首先制备稀土Nd3+掺杂介孔TiO2,进而复合氧化石墨烯(GO)合成了系列Nd3+-介孔TiO2/GO复合材料.通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、孔结构分析(BJH与BET)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射(UV-vis)等测试手段对样品的微观结构、形貌、样品表面各元素价态及谱学性质进行表征,并以甲基橙模拟污染物测试其光催化性能.结果表明,所制样品均为锐钛矿结构TiO2,晶粒尺寸在3~4 nm之间;从UV-vis测试结果分析可知,与Nd3+-介孔TiO2和TiO2/GO相比,稀土Nd3+和GO的协同效应更能有效减小TiO2半导体禁带宽度,从而增加其对可见光的吸收.此外,不同光照射下光催化降解甲基橙的实验表明,所制备样品均有较强的紫外及可见光光催化性能,其中系列Nd3+-介孔TiO2/GO复合体系可见光光催化性能更为显著.

星状VO2纳米结构的制备及电化学性能研究

袁江涛;李坤振;刘中飞;熊狂伟;金绍维;王佩红

2018, 47(1): 71-76.

摘要 ( 6 )

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以草酸和五氧化二矾为原料,通过水热法制备出电化学性能优异的星状VO2纳米材料.应用X-射线衍射仪(XRD)、X-射线光电子能谱仪(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)等设备分别对样品的物相、元素组成及价态和形貌进行表征.电化学结果显示,星状VO2纳米结构在0.2 A· g-1的电流密度下,其比电容高达574.75 F· g-1,且能量密度为51.09 Wh· kg-1.经过4250次循环充放电后,星状VO2比电容仍保持90.2;,表现出极高的电容性能.

石墨烯中嵌入硅纳米线的第一性原理研究

张园园;吕燕伍

2018, 47(1): 77-85.

摘要 ( 4 )

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采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了石墨烯中嵌入不同构型硅纳米线的电子特性.分析了不同构型的硅纳米线嵌入石墨烯后结构的稳定性、能带结构、态密度和差分电荷密度.研究发现:(1)直线型-I硅纳米线嵌入结构存在带隙,并且带隙的大小受到硅含量的调节.(2)扶手椅型硅纳米线嵌入结构和直线型-II硅纳米线嵌入结构由半导体变为导体.

g-C3N4-W18O49复合光催化剂的制备及其光催化机理研究

李海涛;王茗

2018, 47(1): 86-91.

摘要 ( 8 )

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通过简单的溶剂热法成功制备出了g-C3N4-W18O49复合光催化剂,采用XRD、SEM、TEM以及PL对所得催化剂的物相结构及形貌和光学性能进行了表征,通过降解甲基橙和光解水产氢实验研究所得催化剂的催化性能及其催化机理.由实验可知,W18O49的含量为50;时所得g-C3N4-W18O49复合光催化剂的降解性能最好,其降解率比纯g-C3N4纳米片提高48;;为进一步研究复合光催化剂的电子-空穴传输机理,我们又进行了光解水制氢实验.结果表明:单一的W18O49无产氢活性,它的复合明显降低了g-C3N4的产氢速率,说明复合结构中光生电子是从g-C3N4传递到了W18O49,表现出明显的Ⅱ型异质结复合特征,而不是部分文献所提出的Z型方式.

三维超分子单核铅配合物[Pb(m-abc)2(phen)]的合成,晶体结构和性质研究

段显英

2018, 47(1): 92-96.

摘要 ( 7 )

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水热条件下,合成了具有三维超分子结构的单核Pb(II)的含混合配体化合物[Pb(m-abc)2(phen)](m-abc=间氨基苯甲酸,phen=1,10-邻菲啰啉),并通过多种手段如X-射线单晶衍射、室温固体红外、元素分析和热重等对其进行了表征.X-射线单晶衍射的分析结果表明,化合物结晶于单斜晶系P21/c空间群,晶胞参数:a=0.80415 (10)nm,b=1.52987(19)nm,c=1.8330(2)nm,β=98.251(2)°,V=2.2317(5)nm3,Z=4.化合物中的Pb离子采用五配位模式PbO3N2,构成扭曲的四方锥构型.其内部通过各种N-H?O弱相互作用形成超分子结构.CCDC:983583.

双光束全息干涉法制备二维光子晶体的理论分析

陈占林;熊玉卿

2018, 47(1): 97-101.

摘要 ( 4 )

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通过计算双光束全息干涉多次曝光产生的光强空间分布模拟干涉图案,理论分析了记录平面旋转精度、入射光束的偏振夹角和光束夹角以及光强阈值等参数对光学晶格的影响.归纳出入射光束偏振态改变时,相干干涉产生光学晶格的变化规律,并得出激光全息技术中入射光参数的最佳组合,对激光全息技术制备理想的亚微米单晶结构有一定的理论价值和指导意义.

蓝宝石衬底材料的研究及应用进展

考政晓;叶大千;于璇;张保国

2018, 47(1): 102-107.

摘要 ( 19 )

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蓝宝石因为其生产技术成熟、稳定性好、性价比高而被广泛应用于光电领域,成为GaN基光电器件的主要衬底材料.传统的蓝宝石衬底生长GaN薄膜存在许多问题,如由晶格常数不同产生的晶格失配、热应力失配等,且GaN薄膜结晶质量较差、光线提取效率低.介绍了图形化蓝宝石衬底技术在制作GaN基LED器件中的应用,比较了几种图形化衬底对LED的发光性能的影响.在图形化蓝宝石衬底上采用PVD法生长AlN薄膜,可以降低GaN薄膜的螺旋位错和刃位错、提高MOCVD生长效率、显著提高设备利用率.另外,介绍了蓝宝石衬底在SOS领域的应用,列出了SOS工艺对蓝宝石衬底的具体要求.蓝宝石作为一种重要的衬底材料,未来的发展前景会更加广阔.

Mg掺杂浓度对GaN电子结构和光学性质的影响

蔡莉莉;冯翠菊

2018, 47(1): 108-112.

摘要 ( 9 )

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基于密度泛函理论的第一性原理,分析了Mg掺杂浓度对GaN晶格参数、能带结构、电子态密度和光学性质的影响.研究表明:Mg掺杂GaN体系,晶格常数增大,禁带宽度增加,而且禁带宽度随着Mg含量的增加而增加,同时N2p和Mg2p态电子轨道的相互杂化,从而在费米能级附近引入受主能级,随着Mg含量的增加,费米能级进入价带的位置加深,同时Mg掺杂浓度越高,价带和导带带宽越窄.掺Mg后在介电函数和光学吸收谱的低能区和高能区均出现了新的介电峰,这些峰的出现和禁带中的杂质能级到导带底的跃迁有关,由于带隙的增加使介电峰向高能量方向发生偏移.

Cu2ZnSnS4纳米粒子的水热合成及其光催化性能研究

王梦幻;王建省;曾雄丰;陈敏诗

2018, 47(1): 113-118.

摘要 ( 7 )

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以易获取的氯化铜、氯化锌、氯化亚锡等无毒材料为原料,采用水热合成法制备得到Cu2ZnSnS4纳米粒子.并采用XRD、SEM分析了不同反应温度和硫源对Cu2ZnSnS4纳米粒子的晶相结构、显微形貌的影响,并以降解罗丹明B为模型,研究了Cu2ZnSnS4纳米粒子的光催化性能.研究表明:在180 ℃下使用Na2S为硫源反应12 h所得的产物为形貌均一的多晶Cu2ZnSnS4纳米粒子;在该条件下制得的产物降解20 mg/L罗丹明B时,在LED灯光照150 min后其光催化效率达到98;以上且降解过程中逐步脱乙基生成4种中间产物.

铁酸铋颗粒材料的尺寸调控及其光催化性能研究

杨汝禄;李延安;张华;孙海滨;李蛟

2018, 47(1): 119-124.

摘要 ( 5 )

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采用溶胶-凝胶法,通过改变前驱液中酒石酸加入量制备了不同粒径尺寸的铁酸铋(BiFeO3,BFO)颗粒材料.利用XRD、SEM、UV-Vis、PL、铁电综合测试仪等手段对样品进行表征,探讨分析了颗粒材料尺寸变化对BFO光催化活性的影响及机理.研究表明,产物均为菱形钙钛矿相BFO颗粒态晶体材料;其粒径尺寸随酒石酸加入量的增加而减小;BFO颗粒尺寸减小导致材料BFO可见光吸收阈值波长蓝移,光催化活性提高;在可见光源照射150 min条件下,BFO(粒径尺寸为80 nm)对MB降解效率达到75.7;,其光催化效率大约是BFO(粒径尺寸为600 nm)3倍,这主要是因为较小粒径的BFO具有高的比表面积(6.472 m2/g).

空心和实心SiO2胶体晶体微球的快速制备方法

胥明日;孙伟;朱慧丽;魏亚倩;陈胜利

2018, 47(1): 125-130.

摘要 ( 8 )

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胶体晶体微球因其独特的内部结构被广泛地应用到诸多领域.本文提供了一种简单、快速合成SiO2胶体晶体微球的方法,即:将单分散SiO2微球悬浮液加入到有机溶剂(正辛醇或二甲基硅油)中超声乳化,使SiO2微球在溶剂中自组装,形成SiO2胶体晶体微球,用扫描电镜(SEM)观察其形貌结构,用Nano Measurer 1.2软件统计其粒径分布.实验表明,SiO2胶体晶体微球在正辛醇中形成空心结构,在二甲基硅油中形成实心结构;悬浮液浓度,悬浮液与溶剂的质量比,单分散SiO2微球粒径不会明显影响SiO2胶体晶体微球的形貌和结构,但会对其粒径分布产生一定的影响.

g-C3N4/ZnO复合光催化剂的制备及其光催化活性

于艳;姚秉华;张洁;任有良;徐珊

2018, 47(1): 131-136.

摘要 ( 10 )

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相关文章 | 计量指标

以硝酸锌、三聚氰胺、氢氧化钠为原料,采用回流法合成g-C3N4/ZnO复合光催化剂.利用傅里叶红外光谱(FTIR),X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)及N2吸附-脱附(BET)等技术对所合成样品的组成和形貌进行表征.在模拟太阳光条件下,以亚甲基蓝为模拟污染物评价催化剂的活性.结果表明,g-C3N4加入量为5wt;,煅烧温度500℃,煅烧时间2 h条件下制备的复合光催化剂具有最佳的光催化活性.5wt;g-C3N4/ZnO复合光催化剂在反应40 min时对亚甲基蓝的降解率可达到98.5;,其光催化降解速率为纯ZnO的2.8倍.

光波辅助核桃壳活性炭吸附孔雀石绿性能的研究

淡玄玄;李小敏

2018, 47(1): 137-143.

摘要 ( 3 )

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以新疆薄皮核桃壳为原料,加入0.7 mol/L的氯化锌(ZnCl2)在600℃马弗炉中活化加热50 min制备活性炭.采用微波、光波、光波组合C1、光波组合C2辅助活性炭吸附孔雀石绿染料溶液,探讨辐射时间、染料浓度、活性炭用量对吸附效果的影响.结果表明:辐射时间2 min、染料浓度500 mg/L、活性炭用量10 mg时,吸附效果最佳;该吸附过程更符合准二级吸附动力学方程(R2=0.9928),属于化学吸附;拟合等温Langmuir方程能更好的描述该吸附过程(R2=0.9919),吸附以单分子层吸附为主;正交实验分析表明,影响吸附效果的主次顺序为活性炭用量>染料浓度>吸附时间;活性炭用量对吸附效果的影响最为显著.

扩孔剂对SiO2气凝胶微观结构与性能的影响

王军霞;王敏敏;罗萍;李美庆;钟力;杨世源

2018, 47(1): 144-149.

摘要 ( 6 )

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以正硅酸乙酯为硅源,乙醇为溶剂,在溶胶-凝胶法和CO2超临界干燥的基础上,采用分别加入聚乙二醇(400)、六次甲基四胺和尿素作为扩孔剂的方法制备低密度SiO2气凝胶.利用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、孔径分布及比表面积测试仪(BET)、纳米压痕仪对未加扩孔剂和加入不同扩孔剂所制备的SiO2气凝胶的表面形貌、结构、比表面积、孔径分布、力学性能以及密度进行研究.结果发现:随着增加扩孔剂的加入量, SiO2气凝胶的密度明显降低;与未加扩孔剂的样品相比,加入扩孔剂所制备的SiO2气凝胶的比表面积和孔径增大;其中,六次甲基四胺具有较佳的扩孔效果,制备得到的SiO2气凝胶的性能较佳,孔径分布主要集中在15~55 nm,平均孔径为35.4 nm,比表面积高达1006 m2· g-1,孔体积为5.3 cm3· g-1,孔隙率高达96.2;.

BiOCl的制备及其对苯酚的光催化氧化行为研究

毛晓明;张娜娜;李慧苗;梁云燕;李桂芳;梁春春

2018, 47(1): 150-154.

摘要 ( 4 )

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以硝酸铋和氯化钾为原料,乙二醇为溶剂制备了BiOCl光催化剂.通过XRD,SEM和DRS对其结构、形貌和光吸收性能进行了表征.结果表明所得BiOCl为纯相四方晶系晶体,呈花球状,且带隙能为3.26 eV.以苯酚为目标物考察了BiOCl的光催化活性.在365 nm单波长光照射600 min后,苯酚的降解率达到了75;,但其矿化率只达到14.8;.这表明苯酚特征衍射峰强度的消失并不表明其被完全矿化.通过质谱分析,对苯酚的光催化反应机理进行了初步探究.

溶剂比对Mn-ZnO复合纳米线形貌及吸附脱硫研究

高晨义;魏民;康蕾;王海彦;邵河

2018, 47(1): 155-159.

摘要 ( 10 )

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相关文章 | 计量指标

采用水热法合成了Mn-ZnO复合纳米线,通过改变溶剂比来考察其对Mn-ZnO形貌的影响,并用等体积浸渍法负载金属Ni,制备反应吸附脱硫剂,以正庚烷/噻吩为模拟油并在固定床反应器装置上评价反应吸附脱硫性能.通过XRD、BET、SEM等方法对该催化剂进行表征;研究表明:溶剂比不同可导致Mn-ZnO复合物形貌的不同,从而影响脱硫性能.以乙醇溶液为溶剂制备的脱硫催化剂脱硫率可达99;左右,并且具有良好的稳定性.

柔性碳纸上组装ZnO纳米阵列及其可见光下光电探测

管灵芝;陈鹏光;马琨;陈剑鸣

2018, 47(1): 160-165.

摘要 ( 13 )

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采用两步水热法在柔性碳纤维纸上成功原位生长ZnO纳米阵列.该纳米阵列具有单晶结构,优良的电导传输效率等特点.柔性碳纤维纸作为一种环保材料,有着极好导电性、能快速传输光生载流子.对所制样品进行可见光下光电探测,实验结果显示:碳纤维上制备ZnO纳米阵列在可见光下有较高光电流.通过表征与分析,提出零价氧空位在ZnO提供能级致使其在可见光下能够激发.

MnOOH结构,制备方法和应用的研究进展

朱刚;李树娜;李学坤

2018, 47(1): 166-171.

摘要 ( 28 )

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介绍碱式氧化锰(MnOOH)结构、制备方法和应用的研究进展.重点介绍MnOOH的水热法、液相沉淀法、回流法和热分解法等制备方法与其在超级电容器、锂离子和钠离子电池、催化、吸附和分离等领域的应用及其作为前驱体的应用.此外,对MnOOH的发展趋势进行展望.

两株嗜冷碳酸钙矿化菌对大理石表面修复效果研究

李琼芳;何鑫;陈超;杨清清;吕治州

2018, 47(1): 172-178.

摘要 ( 13 )

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细菌诱导的矿化沉积是一种有效修复和保护石质文物的方法.为探究生物矿化法应用于寒冷地区石质文物表面的修复效果,本文在黄龙高寒钙华沉积区分离到2株具高产碳酸酐酶(CA)活性的嗜冷型细菌菌株,并在大理石试件表面进行诱导矿化沉积.采用pH计、SEM、XRD等仪器,通过对矿化沉积过程中pH值、试件表面矿化沉积变化量、试件表面矿化沉积物的晶型晶貌、试件表面吸水性与透气性、耐酸度等的测定来表征嗜冷型碳酸酐酶产生菌在大理石试件表面矿化沉积的修复效果.结果表明,无论是存活菌还是灭活菌都在大理石试件表面生成了致密的碳酸钙矿化层,均为方解石晶型,形貌受菌体调控,活菌生成的矿化层更为均一和致密,长期作用比短期作用效果更明显,具有矿化层的试件在吸水性、透气性和耐酸度上都体现出更具防腐蚀的能力.其结果可为石质文物的修复提供一定的理论依据.

LaNi0.5Co0.5O3催化剂对甲烷二氧化碳干重整反应在CO2渗透膜反应器中的影响

谢志翔;陈婷;李润润;李月明;王竹梅;沈宗洋

2018, 47(1): 179-183.

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制备了混合导体膜反应器,通过电化学方法捕获CO2,并将其用于甲烷二氧化碳干重整反应中.采用XRD, SEM,TPR等技术系统研究了LaNi0.5Co0.5O3催化剂在膜反应器中对甲烷二氧化碳干重整反应的影响.结果表明:LaNi0.5Co0.5O3催化剂在甲烷干重整反应中能原位析出纳米金属Ni和Co,对反应起到了较好的催化作用,同时抑制了积碳.催化剂还具有良好的氧化还原性能,可以循环利用.

氧化钙和氯氧化钇为助烧剂对碳化硅陶瓷性能的影响

萨娜;王平平;李志鹏;马玉兰;董肖;黄以能

2018, 47(1): 184-188.

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采用YOCl/CaO为助烧剂常压烧结制备SiC陶瓷,研究助烧剂的配比及烧结温度对陶瓷的显微结构、热学性能及介电性能的影响.结果表明:在高温烧结过程中YOCl及CaO会与SiC发生置换还原反应,生成部分含钇化合物,对比各样品的热膨胀系数发现,在1800 ℃下烧结的YOCl/CaO=4:5的样品与常压烧结制备的纯SiC热膨胀系数α=4.0×10 -6相接近,而其它样品热膨胀系数与单晶硅的热膨胀系数α=2.62×10 -6较为接近,有望成为较好的封装材料.

臭氧氧化抗P ID晶硅太阳电池减反射膜分析

马新尖;杨东;司志华;冯帅臣

2018, 47(1): 189-193.

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通过PC1D模拟和实验的方法分析了经臭氧氧化的和未经臭氧氧化具有抗PID效应的氮化硅减反射膜单晶硅太阳电池的反射率、外量子效率和电学特性.模拟结果表明,经臭氧氧化的氮化硅减反射膜的减反射效果和外量子效率优于未经臭氧氧化的氮化硅减反射膜减反射效果和外量子效率.实验测试表明,反射率测试与模拟结果一致;相比未经臭氧氧化的氮化硅减反射膜晶硅太阳电池,经臭氧氧化的氮化硅减反射膜太电池其短路电流、填充因子和转换效率分别增加了6 mA、0.03;和0.04;.

钙钛矿铁电体在超高压下的相变研究进展

肖长江;窦志强

2018, 47(1): 194-199.

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钙钛矿型铁电材料的晶体结构与压力有很大的关系.本文综述了三种最常见最简单的钙钛矿型铁电体BaTiO3、PbTiO3、KNbO3、稍微复杂的PZT(Pb(Zr1-xTix)O3)和弛豫铁电体PMN(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3在超高压下晶胞参数和晶体结构与压力的变化.对于上述五种钙钛矿型铁电体,随着压力的增加,晶胞参数都变小,发生从铁电相到顺电相的转变.此外,随着压力的增加,还会发生铁电相到铁电相的转变和铁电相的重新出现.

TiO2-CeO2对电极材料的制备及其应用

唐秀凤;谢小山;邱浩洋;黄景诚;赵晓婷;罗坚义

2018, 47(1): 200-206.

摘要 ( 7 )

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本文采用溶胶-凝胶法制备TiO2-CeO2复合薄膜以期用于电致变色器件作对电极.通过调节Ti与Ce的原子摩尔配比对成膜的质量进行了研究.运用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光吸收光谱(UV)、循环伏安法对制得的复合薄膜的晶体结构、表面形貌及循环特性进行了表征.结果表明,当Ti与Ce的原子摩尔比为1:1时,制得的复合薄膜表面平整、致密,呈非晶态结构;在离子注入-抽出过程中,薄膜具有较快的电化学响应和较高的电荷容量.将该复合薄膜用于全固态电致变色器件中作对电极,当负载电压为3.4 V时,器件在632.8 nm波长处的色调范围达到56.8;,获得了良好的变色性能.

超声辅助共沉淀法合成CaMoO4:Eu3+红色荧光粉及其发光性能研究

张涛;穆冬迪;欧阳艳;何晓燕

2018, 47(1): 207-212.

摘要 ( 8 )

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采用超声辅助共沉淀法合成了以Eu3+为激活离子的CaMoO4荧光粉.通过X-射线衍射、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计对样品进行了表征和分析,研究了溶剂浓度、表面活性剂种类、表面活性剂添加量、超声时间等反应参数对CaMoO4:Eu3+发光性能的影响.结果表明:制备的样品为球形纯相四方晶系CaMoO4晶体,在CaMoO4:Eu3+中存在MoO2-4到Eu3+的能量传递.以50;丙酮溶液作为溶剂、PEG添加量为9 mL、Eu3+掺杂浓度为10;、超声时间为10 min时,制备的样品在393 nm光激发下,CaMoO4:Eu3+的最强峰所在位置是616 nm,实现了有效的红光发射,样品在紫外灯下呈现出明亮的红色.

LED大型圆形阵列的光斑照度均匀性

刘沁;刘启能

2018, 47(1): 213-218.

摘要 ( 13 )

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应用LED芯片的照度公式以及LED大型圆形阵列照度分布的对称性,建立了研究LED大型圆形阵列照度均匀度的物理模型,推导出计算LED大型圆形阵列照度均匀度的公式.利用该公式研究了LED大型圆形阵列照度均匀度随阵列半径、随m值以及随目标距离的变化规律.得出:照度均匀度随阵列半径的增加而非线性地增大;照度均匀度随m值的增加而非线性地增大;照度均匀度随目标距离的增加而非线性地减小.这些规律为提高LED大型圆形阵列的照度均匀性提供了理论依据,也为LED大型圆形阵列的照度均匀性设计提供了研究方向和计算方法.弥补了之前研究LED阵列照度均匀性其研究方法上的不足.

钛合金微弧氧化陶瓷层及其复合膜层研究进展

张瑞珠;韩林萍;唐明奇;任洋洋;李林杰

2018, 47(1): 219-224.

摘要 ( 9 )

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本文介绍了近年电解液及添加剂在制备钛合金微弧氧化陶瓷层、将微弧氧化与其他表面处理技术相结合制备复合膜层方面的研究进展.对电解液在微弧氧化过程中的作用、对陶瓷层形貌、结构及性能的影响等方面进行了总结.根据电解液添加剂的组成和状态,将其分为有机物、可溶性盐、固体颗粒三类,阐述了各种添加剂在陶瓷层形成中作用机制.对基于微弧氧化技术的复合膜层研究情况进行了分析总结.展望了钛合金微弧氧化陶瓷层制备技术未来的研究趋势.

阳极氧化铝基板的制备及在LED散热领域的应用

秦典成;陈爱兵;肖永龙;梁建北;黄奕钊

2018, 47(1): 225-230.

摘要 ( 5 )

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利用阳极氧化技术制备了普通阳极氧化铝基板,并在此基础上结合图形转移的方法制备出了选择性阳极氧化铝基板.借助电镜扫描并通过冷热循环冲击试验对铝材与阳极氧化膜界面处在高低温突变情况下的界面形貌进行了分析.利用结温测试仪、积分球系统、功率计、半导体制冷温控台等仪器设备,通过结温及热阻测试对比研究了两种铝基板与普通MCPCB(Metal Core PCB,金属芯印刷电路板)对LED模组散热效果的影响情况.结果表明,两种基板在经低温-55 ℃,高温125 ℃,1000次冷热循环后,氧化膜无裂纹滋生,氧化膜与铝材界面结合完好;对于驱动功率为3 W的LED灯珠,普通MCPCB、普通阳极氧化铝基板与选择性阳极氧化铝基板所对应的芯片结温分别为46.5 ℃、42.03 ℃和38.52 ℃,对应模组的热阻则分别为9.29 ℃/W、7.49 ℃/W和5.85 ℃/W.

管式PECVD氮化硅薄膜不同退火环境的工艺研究

郭丽;武纹平;陈丽

2018, 47(1): 231-234.

摘要 ( 18 )

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研究了在真空与氮气两种环境中不同的退火温度和退火时间对氮化膜薄膜性能影响,测试了退火后氮化硅薄膜的膜厚、折射率、少子寿命以及电性能参数.结果表明,多晶硅管式PECVD真空退火环境优于氮气,并确定当退火温度在450 ℃、退火时间20 min时,工艺参数最佳.当温度过高过低均不利于膜厚的增加也不利于形成良好的欧姆接触,且此时光电转换效率较差.折射率的变化却不同,其最大值是在低温下达到的,此时氮气环境更有利于高折射率的获得.此外,还就膜厚和折射率随温度、环境变化的情况进行了详细的讨论.

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