孔隙率对水热合成Bi2Te3热电性能的影响

用水热法制备了晶粒尺寸为几十纳米到几百纳米的Bi₂Te₃粉末,再通过压片法制得不同孔隙率的Bi₂Te₃薄片材料,研究了孔隙率对Bi₂Te₃热电性能的影响。通过对热电性能的测试,研究发现压片法制得的Bi₂Te₃样品具有较高的孔隙率,且样品的热传导符合多孔材料的热传导规律。当Bi₂Te₃样品孔隙率较大时具有较低的热导率,在室温下测得孔隙率为43%的Bi₂Te₃薄片热导率为0.282W·m^-1·K^-1。材料热导率、电导率和ZT值均随孔隙率的增加而减小。     

二维BiOBr/g-C3N4光催化材料的构建及性能研究

高效、稳定光催化材料的开发是光催化技术应用的关键，以尿素、硝酸铋和溴化钾等为原料，通过一步水热法制备了BiOBr/g-C₃N₄(Bix/CN)光催化剂，结合紫外-可见吸收光谱结果计算出BiOBr和g-C₃N₄的导带位置在0.52和-1.1 eV，价带位置在3.38和1.55 eV处，光电催化及荧光测试中Bix/CN表现出较高的光电流和较低的电荷转移电阻，说明复合可有效降低光催化材料中电子-空穴的复合率，其中Bi3/CN在可见光辐射10 min下，对水溶液中罗丹明B的总去除率可达到81.35%，循环使用5次后对RhB的总去除率仅下降了6%。复合材料光催化效率的提高主要依赖于2种二维单体的有效耦合，光电催化和自由基捕获试验结果表明，g-C₃N₄导带上活性物种·O₂^-的有效生成是复合材料光催化性能提高的本质原因。     

镍基单晶高温合金N5及其纳米晶涂层在900℃下O2和O2+20%H2O气氛中的氧化行为

以镍基单晶高温合金N5为基体,采用磁控溅射技术在基体表面沉积与其成分相同的纳米晶涂层,并对比研究合金及其纳米晶涂层在900℃下O₂和O₂+20%(体积分数) H₂O气氛中的氧化行为。结果表明,水蒸气加快了合金和涂层的氧化速率,促进合金表面氧化膜的剥落,并且影响了氧化膜的组成和结构。在O₂和O₂+H₂O环境中,合金表面氧化膜都由外层NiO、中间层NiAl₂O₄和内层Al₂O₃组成;但在O₂+H₂O环境中,合金氧化速率较大,外层氧化膜发生剥落。纳米晶涂层显著提高了合金的抗高温氧化性能,在O₂气氛中表面形成Al₂O₃,而在O₂+H₂O气氛中表面氧化膜主要为NiAl₂O₄。同时,纳米...     

Bi2S3/CdS/TiO2纳米复合材料的制备及对304不锈钢的光生阴极保护性能研究

通过超声辅助连续离子层吸附和反应法在TiO₂纳米管上负载CdS和Bi₂S₃,通过SEM、XRD、XPS等手段对材料的形貌、结构、元素组成和价态进行表征,在模拟太阳光下,系统研究TiO₂纳米复合材料的电化学性能。结果表明,负载CdS和Bi₂S₃的TiO₂纳米复合材料的光吸收范围扩展到可见光区,载流子的复合率也大大降低,光电流密度提升至850μA·cm^-2,是改性前的3.4倍;将其与304不锈钢耦合后,电位降至-0.99 V,比改性前的耦合电位低约70 mV,可以进一步提升对304不锈钢的光生阴极保护效果。     

ZK60合金表面含纳米Y2O3微弧氧化涂层的体外降解、磨损性能和生物相容性(英文)

为了进一步降低镁合金微弧氧化(MAO)涂层的降解速率并提高其耐磨性能，通过在电解液中加入纳米Y₂O₃的方法，制备含纳米Y₂O₃的镁合金MAO涂层，并借助显微结构观察、磨损实验、电化学实验、浸泡实验和细胞毒性实验对其进行研究。结果表明，微弧氧化涂层中主要含有Ca₈YMg(PO₄)₇和Y₂O₃颗粒，Ca₈YMg(PO₄)₇能稳定涂层，纳米Y₂O₃能封闭微孔，从而降低涂层的降解速率，并提高其耐磨性。在Hank’s溶液中，涂层的降解速率从0.14 mm/a降至0.06 mm/a。在相同摩擦距离下，涂层体积损失从0.46 mm³降至0.27 mm³。MAO涂层具有良好的生物相容性，细胞相对增殖率(RGR)超过90%。含纳米Y₂O...     

具有增强光催化和抗菌活性的TiO2@Ag-GO复合材料

光催化降解环境中的污染物被认为一种理想的清洁方法,其中二氧化钛(TiO₂)是目前最有前途的光催化材料之一。但由于能带宽、光生电子与空穴快速复合等特点,限制了其利用效率和范围,开发一种高效的TiO₂基光催化复合材料具有重要意义。通过简单的溶胶-凝胶法和一步Marangoni法,将TiO₂和Ag纳米颗粒(AgNPs)和氧化石墨烯(GO)有效结合,制备出显著增强光催化活性和抗菌能力的复合材料TiO₂@Ag-GO。氧化石墨烯(GO)具有多个催化活性中心,可以高效地进行光催化反应降解污染物。同时,还能提高电荷分离程度,抑制光生电子和空穴复合,提高TiO₂光催化活性。AgNPs具有存储电子和促进电荷分离的能力,同时释放的Ag⁺,赋予材料广谱的抗菌性能。光催化试验抑菌试验结果表明,复合材料能高效降解亚甲基蓝染料,2 h降解率达到74.5%,同时对金黄色葡萄球菌和铜绿杆菌有较强的杀灭作用。这种简易制备的高催化和杀菌功能的TiO₂基复合材料在光催化清洁...     

空心结构ZnSn(OH)6立方体制备及其可见光催化性能研究

以乙酸锌、锡酸钠、氟化铵为原料,利用NH₄F刻蚀,采用水热法制备了尺寸250 nm的空心结构ZnSn(OH)₆立方体,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、荧光光谱(PL)等来表征ZnSn(OH)₆的晶体结构、形貌和光学性能,研究水热时间对ZnSn(OH)₆形貌的影响,通过降解亚甲基蓝(MB)来探索不同形貌的ZnSn(OH)₆的光催化性能。结果表明,水热2 h制备的ZnSn(OH)₆具有完整的空心结构,且对亚甲基蓝(MB)在可见光下降解效率最优,在降解过程中·O^2-起主要作用,其稳定性良好。说明空心ZnSn(OH)₆立方体光催化材料是一种具有广阔应用前景的可见光催化降解材料。     

MgAl2O4:Eu3+荧光粉的制备及其光谱特性

采用水热辅助固相法合成一系列Eu³⁺掺杂MgAl₂O₄:Eu³⁺荧光粉。主要考察粉体的物相结构、形貌、颗粒尺寸及电/磁偶极跃迁强度随Eu³⁺摩尔分数的变化规律。结果表明:当Eu³⁺不等价取代Mg²⁺后并未影响基质材料的晶体结构,产物全部为立方相MgAl₂O₄,但间隙O^2?的存在会影响被取代离子Mg²⁺的配位关。当Eu³⁺掺入时,其会与溶液中的NH₄⁺共同参与调控样品的形貌和尺寸,以致片状颗粒的厚度减小、不规则程度加剧。基于J-O理论认为,在248 nm紫外和395 nm近紫外光激发下,Eu³⁺在MgAl₂O₄中所处格位的对称性差异是引起电偶极(⁵D₀→⁷F₂)和磁偶极(⁵D₀→⁷F₁)跃迁相对强度不同的主要原因。     

超临界CO2输送环境中O2、SO2和NO2杂质对X52钢腐蚀行为的影响

通过腐蚀模拟试验、表面分析技术水化学模拟计算等方法,对比了在含O₂、SO₂或NO₂杂质超临界CO₂-H₂O环境中X52钢的腐蚀行为差异,探讨了杂质及其交互作用对X52钢腐蚀的影响机理。结果表明：在含0.02%(体积分数)O₂的超临界CO₂-H₂O环境中X52钢的腐蚀速率仅为0.007 mm/a,而在含0.02%SO₂或0.02%NO₂环境中X52钢的腐蚀速率均高于0.300 mm/a;当O₂与SO₂或NO₂共存时,二者交互作用促进腐蚀性物质H₂SO₄或HNO₃形成,进而促进X52钢的腐蚀速率提升;在含不同杂质的超临界CO₂-H₂O环境中X52钢的腐蚀和成膜反应过程主要由杂质控制,X52钢腐蚀程度不...     

基于Bi2O3-B2O3体系的陶瓷结合剂金刚石砂轮制备及其对单晶硅的磨削性能

针对陶瓷结合剂烧结温度高的问题，提出一种基于Bi₂O₃-B₂O₃的新型低温陶瓷结合剂。分析添加纳米SiC和纳米ZrO₂对结合剂物相组成、流动性和力学性能的影响，并探索添加核桃壳粉造孔剂对金刚石砂轮微观形貌的影响；制备基于Bi₂O₃-B₂O₃体系的陶瓷结合剂金刚石杯形砂轮，测试其对单晶硅晶圆片的磨削性能。结果表明：添加纳米SiC会导致陶瓷结合剂中出现一定量的Bi单质，破坏结合剂的[BiO₄]玻璃网络；添加纳米SiC及纳米ZrO₂后，结合剂的流动性降低；随烧结温度上升，结合剂的流动性、抗弯强度和硬度有增大的趋势，在560℃烧结时结合剂的抗弯强度和硬度达到最大。随着造孔剂含量的增大，砂轮中大气孔的数量显著增多、尺寸显著增大。在砂轮线速度为12.56 m/s，工件转速为5.23 m/s，进给速度为0.1μm/s条件下，使用以M10/20金刚石(粒度号为80...     

阳极电沉积制备CeO2薄膜

用阳极电沉积技术在304不锈钢基体上制备CeO₂薄膜,用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等手段探讨不同配体阳离子种类、配体浓度和O₂对镀层表面结构的影响规律。结果表明,CH₃COONH₄配体中的铵离子（NH₄⁺）对CeO₂薄膜晶粒的细化具有重要作用,镀液中高CH₃COONH₄配体浓度及镀液的脱氧作用有利于阳极电沉积CeO₂薄膜的致密化;在镀液组成为0.1 mol/L Ce(NO₃)₃和0.2 mol/LCH₃COONH₄、且镀液脱氧的实验条件下,获得了平整致密的纳米晶CeO₂薄膜,其晶粒粒径范围为5~10 nm。     

水系锌离子电池MnO2正极的3D打印(英文)

为了解决Mn O₂正极在水系锌离子电池中循环稳定性差及离子运输缓慢等问题，采用直写成型技术制备高精度定制的3D打印Mn O₂正极。流变测试表明，打印墨水表现出剪切变稀行为，存储模量平台值高达105 Pa。SEM图像显示，100次循环后该定制网-层状结构保持完整。具有良好力学强度的3D结构有利于降低电极内残余应力，同时提供更大的比表面积。所得的3D打印正极在50 m A/g的电流密度下循环110次后，比容量为对照传统2D电极的4倍。采用多种非原位技术系统研究了3D打印电池的可逆Mn²⁺/Mn⁴⁺双氧化还原储能机制。     

分子模拟O2在Ag表面的吸附行为

空气中的Ag熔化时会溶解大量的O₂,O₂在Ag上的吸附特性对研究其相互作用至关重要。基于分子动力学和蒙特卡洛模拟方法，先根据吸附曲线得到了不同温度、压强下O₂在Ag(111)表面上的吸附量，然后建立Ag-O₂体系的吸附模型，研究了Ag(111)表面对O₂的吸附行为。结果表明，O₂会大量吸附在Ag表面，距Ag原子0.325 nm处O₂最容易被吸附，但随着温度升高，O₂在Ag(111)面上的自由能增加、扩散系数增大且吸附能降低。随着压强增大，O₂的吸附量逐渐上升，直至达到饱和吸附。     

树莓形SiO2–TiO2纳米粒子的制备及其在光学涂层中的应用

目的 提高Ti O₂纳米粒子在复合光学薄膜中的分散性及光催化自清洁效率。方法 以通过St?ber法制备的粒径为70、140 nm的Si O₂粒子与酸催化法制备的粒径为5 nm的Ti O₂粒子为原料,分别使用硅烷偶联剂3–氨丙基三乙氧基硅烷（APTES,或KH550）与γ–缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷（GLYMO,或KH560）对2种纳米粒子进行表面改性。通过2种粒子表面的化学基团之间的化学键,将2种粒子进行偶联,形成了小粒子包覆大粒子的树莓形结构,并利用溶胶–凝胶法制备了光学涂层,通过紫外–可见分光光度计、红外光谱仪、激光粒度仪等多种表征设备对制备的复合纳米粒子及构筑的薄膜的结构、形貌和性能进行了分析。结果 粒径较小的Ti O₂纳米粒子通过表面基团的反应均匀地包覆在粒径较大的Ti O₂纳米粒子表面形成树莓形的复合结构,构筑的薄膜具有较高的透光率（>90%）,较好地保留了玻璃基底的透过率,在紫外辐照条件下可在120 min内完全降解有机污染物,具有高效的光催化自清洁功能。水...     

复合钙钛矿型Ba(Zn1/3Ta2/3)O3陶瓷作为热障涂层陶瓷层材料的性能评价

以BaCO₃、ZnO、Ta₂O₅为原料,采用固相反应法制备了Ba(Zn_1/3Ta_2/3)O₃(BZT)陶瓷材料。对BZT的物相结构、高温相稳定性、热导率、热膨胀系数和喷涂工艺适应性进行表征研究,并与同类Ba(Mg_1/3Ta_2/3)O₃(BMT)、Ba(Ni_1/3Ta_2/3)O₃(BNT)和Ba(Sr_1/3Ta_2/3)O₃(BST)对比,以评价BZT作为热障涂层陶瓷层材料的应用潜力。结果表明,BZT在室温至1500℃内无相变,且经1600℃长时处理48 h后不分解,表现出良好的高温相稳定性;在1200℃,BZT的热导率仅为1.65 W·m^-1·K^-1,明显低于BMT(2.57 W·m^-1·K     

Hf含量对湿化学法制备超细W-Y2O3复合材料显微组织与性能的影响

本文在现有W-Y₂O₃材料基础上,引入微量Hf⁴⁺掺杂入Y₂O₃,调节Y₂O₃与W晶粒之间的界面关系,从而改善W基材料的综合性能。通过改变Y与Hf元素的掺杂比例,获得纳米级W基复合粉体,在氢气气氛下常规烧结制备W-Y₂(Hf)O₃复合材料。采用SEM、TEM等表征手段对W-Y₂(Hf)O₃复合材料的性能进行表征分析,研究Y与Hf元素在材料中的作用规律。结果表明：掺杂Hf元素有利于后续氢气还原,在第二相掺杂量不变条件下,当Hf含量增加时,所获得的粉体粒径减小,W-3Y-7Hf的粒径约为100 nm,明显小于传统制备的W-Y₂O₃粉体。烧结后的块体晶粒尺寸细化,显微硬度和相对密度随之增大,成分为W-3Y-7Hf烧结块体显微硬度最高,为513.7HV_0.2,致密度为97.6%。在钨基材料中...     

废旧磷酸铁锂电池高值回收制备磷酸铁锂材料

针对传统湿法冶金回收废旧磷酸铁锂电池存在含磷废水排放量大、产品附加值低等问题，提出一种还原酸浸-沉淀-固相再生回收废旧磷酸铁锂正极材料的新方法。区别于传统氧化酸浸，本研究在浸出过程中加入有机还原剂，将铁元素以Fe²⁺的形式浸出到溶液中；然后，通过控制pH值制备Fe₃(PO₄)₂·8H₂O，以此作为再生LiFePO₄正极材料的前驱体，避免了后续混锂烧结过程中Fe³⁺还原不彻底、再生磷酸铁锂纯度低等问题。结果表明：通过控制浸出条件，Li⁺和Fe²⁺的浸出率分别达到98.15%和98.10%。利用氨水调控浸出液pH值，沉淀出形貌为一次片状簇拥成团状结构的Fe₃(PO₄)₂·8H₂O前驱体；最后，将Fe₃(PO₄)₂·8H₂O...     

Fe60Cr18Cu3(MnCoNiMoAlTi)19中熵合金时效硬化与耐蚀性能

采用真空电弧炉熔炼制备Fe₆₀Cr₁₈Cu₃(MnCoNiMoAlTi)₁₉中熵合金，研究了合金的时效硬化机理和耐腐蚀性能。结果表明，中熵效应使合金凝固组织具有简单的BCC固溶体结构。HRTEM研究发现，超饱和固溶体基体高晶格畸变有利于合金时效后纳米有序B2共格相大量弥散析出，最高时效硬度达到621HV0.5。特别是抗热硫酸腐蚀和NaCl溶液点蚀性能与相同Cr、Ni含量的时效硬化不锈钢17-4PH相比均获得了大幅提升，表现为更宽、更稳定的阳极钝化区和显著较低的腐蚀溶解速度。XPS分析结果表明，高含量Cr_hy³⁺、Cr_ox³⁺、Cu_ox⁺、Ti_ox⁴⁺、Al_ox³⁺和Mo_ox⁶⁺耐蚀元素离子组成的多元钝化膜是其抑制Cl-点蚀坑形核和扩展的重要...     

O3/Cl-复合大气环境中Q235B钢的腐蚀演化特性

采用干/湿交替的实验方法模拟大气腐蚀过程。运用X射线衍射、电化学阻抗谱以及极化曲线等手段，研究了O₃/Cl^-复合大气环境中Q235B钢的腐蚀演化特性。结果表明，O₃和Cl^-的协同作用对Q235B钢的腐蚀有明显的促进作用，其腐蚀速率随着模拟环境中Cl^-含量的增加而增大。腐蚀演化特性方面，Q235B钢在腐蚀的初期阶段腐蚀速率最大，中期阶段腐蚀速率迅速下降，而到后期阶段腐蚀速率又有所提高。相比于不含O₃的大气环境，当Cl^-浓度较低时，O₃和Cl^-对Q235B钢腐蚀产物组份的影响并不明显。而当Cl^-浓度较高时，O₃和Cl^-能明显促进β-FeOOH的生成而抑制α-FeOOH和γ-FeOOH的生成。这说明O₃/Cl^-复合大气环境能促进Q235B钢的大气腐蚀与锈层相组分变化密切相关。     

溶胶-凝胶/高温氢还原工艺制备Mo-Al2O3-La2O3复合粉末

Al₂O₃协同La₂O₃强韧化的钼及钼合金具有优越的综合力学性能，通过粉末冶金方法制备钼及钼合金的关键在于获得超细或纳米Mo-Al₂O₃-La₂O₃粉末。本文以仲钼酸铵、硝酸铝、硝酸镧和柠檬酸为原料，采用溶胶-凝胶-煅烧-高温氢还原工艺制备Mo-Al₂O₃-La₂O₃复合粉末，利用XRD、SEM、EDS和TEM等分析手段对粉末的微观组织结构进行表征。结果表明：当水浴温度为85℃、p H=1、柠檬酸与钼酸铵的质量比为1.7时，形成了网状结构大分子交联的络合物前驱体，这有利于在后续高温还原过程中制备超细或纳米Mo复合粉末。前驱体粉体在550℃煅烧3 h后，粉末主要由MoO₃和Al₂(Mo O₄)₃组成。采用一步高温氢还原时，还原3 h后MoO<...