Cu掺杂的ZnO纳米号角的制备、表征和生长机制

本文采用简单的物理气相沉积法制备了形貌新颖、产量较高的Cu掺杂ZnO单晶纳米号角.运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨电子显微镜(HRTEM)和X射线能谱仪(EDS)对纳米号角进行了结构和成分表征,建立了结构模型.号角的六个对称的倒梯形侧壁围成了倒六棱雏的空腔,生长方向是[0001],棱锥面是(01-10)晶面.提出了纳米号角可能的生长机制,指出Cu可能是纳米号角生长的催化剂.     

软熔参数和基板对镀锡板锡铁合金层性能的影响

通过计时电位、电化学阻抗谱(EIS)与塔菲尔(Tafel)曲线测试,以及X射线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)分析,研究了软熔参数和基板对镀锡板表面锡铁合金层的质量、耐蚀性、形貌和微观结构的影响。结果表明,随软熔温度升高或软熔时间延长,锡铁合金层的晶粒尺寸增大,耐蚀性提高。当钢基板的(200)晶面取向度较高或(110)晶面取向度较低时,锡铁合金的晶面取向较均匀,晶粒尺寸较大,耐蚀性也较好。     

氩气对金刚石膜碳价键、粒径和表面形貌的影响

为调整微钻表面金刚石薄膜的晶粒尺寸和粗糙度以满足PCB板钻孔的工况要求,调节氩气和氢气流量比,采用热丝化学气相沉积法,以甲烷、氢气及氩气为气源在硅基体上沉积出一系列金刚石薄膜。利用拉曼光谱仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及原子力显微镜(AFM),分别表征不同氩气流量下制备的金刚石薄膜的碳价键结构、晶面取向、晶粒尺寸和表面粗糙度。结果表明:随着氩气流量增大,金刚石薄膜中的石墨含量呈升高趋势,薄膜趋向(111)晶面择优生长,晶粒尺寸从微米级(1. 27μm)细化至纳米级,薄膜粗糙度先升高后降低,最低为65 nm。研究表明,存在最优的氩气流量使得制备的薄膜具有适宜的结构特点,如碳价键含量高、(111)晶面取向度高、晶粒尺寸小和粗糙度低,可满足PCB板超细钻孔的要求。     

钛合金表面TiO2薄膜制备及生物活性研究

使用TiCl3盐酸溶液作为前驱液,通过简单易操作的水热法在Ti-6Al-4V合金基体表面原位生长TiO2纳米棒阵列薄膜。使用扫描电子显微镜（SEM）、场发射电子显微镜（FESEM）和X射线衍射仪（XRD）等手段研究不同水热反应条件对其表面形貌和结构的影响。结果表明:纳米棒阵列薄膜为混晶结构,具有沿[001]轴择优生长和金红石（101）高能晶面曝露的特点,并且能够适用于3D打印的多孔钛合金种植体,说明了该薄膜具有一定的普适性。该基体表面的TiO2在3d就能诱导羟基磷灰石的生长,说明其具有优异的生物活性,显示了其在骨科、牙科等植入体表面改性领域的应用前景。     

ZnO晶面对纳米Au催化CO氧化性能的影响

采用水热合成法制备了无择优暴露晶面的盘状ZnO（ZnO-D）和优先暴露（100）非极性面的片花状ZnO（ZnO-F）;通过沉积-沉淀法将Au纳米颗粒负载于所制备的ZnO载体表面;采用ICP、XRD、SEM、TEM、XPS和BET对合成的催化剂进行表征;最后,以CO氧化为探针反应研究载体晶面对金纳米颗粒催化性能的影响。结果表明,ZnO形貌对Au颗粒粒径影响甚微,但Au物种的电子价态表现出显著的载体形貌依赖性。以盘状和片花状ZnO为载体所获得的金催化剂的Au^δ+物种的原子分数分别为34.8%和67.4%,说明Au颗粒与片花状ZnO间具有更强的金属-载体相互作用。Au/ZnO-F催化剂的CO氧化活性明显优于Au/ZnO-D,归因于Au/ZnO-F具有较高的O₂吸附活化能力。本文通过调控载体形貌/晶面进而调变金属-载体间相互作用及Au物种的化学态的方法提高了Au催化性能。     

暴露晶面Fe3O4/{001}TiO2纳米材料的构建与光催化性能的提高

暴露{001}晶面的TiO_2的化学性质稳定,无毒,表面活性位点多,已被证明是一种很有前景的光催化材料。本研究以钛酸四丁酯为钛源,以氢氟酸为覆盖剂,采用水热法制得{001}TiO_2,并通过共沉淀法成功得到Fe_3O_4/{001}TiO_2纳米复合材料。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)、振动样品磁强计(VSM)和紫外-可见漫反射光谱分析(UV-Vis DRS),对产物的形貌、结构、磁性能和光吸收特性进行了测试表征,并以罗丹明B染料(Rh B)为目标降解物,研究了Fe_3O_4/{001}TiO_2的光催化降解活性。结果表明,制备的{001}TiO_2是长度约为50nm、厚度约为10nm的锐钛矿纳米片,Fe_3O_4是直径为5nm的磁性颗粒,Fe_3O_4/{001}TiO_2具有超顺磁性能,其饱和磁强度为16 emu·g~(-1),利用磁场可以将其分离回收。当Fe_3O_4与{001}TiO_2的配比量为20wt%时,Fe_3O_4/{001}TiO_2催化剂在可见光下对罗丹明B染料(Rh B)的降解率为83.8%。     

磁化学原位合成Al—Zr（CO3）2复合材料颗粒形貌及长大机制

利用磁化学原位反应技术成功制备了Al2O3和Al3 Zr颗粒增强Al-Zr(cQ).体系铝基复合材料.XRD、SEM和TEM分析结果表明,反应所生成的Al2O3和Al3Zr增强颗粒在基体中均匀分布;颗粒尺寸为90～120 nm.内生Al3 Zr的形貌主要有粒状、块状、板条状和针状.对Al-Zr(CO3)2体系,在脉冲磁场条件下,反应温度在850、900、950、1 000℃时,Al3 Zr形貌分别为粒状、块状、板条状和长针状或者纤维状.Al2 zr晶体表面存在生长小面facets,在晶体中观察到了清晰可见的孪晶面和孪晶形成的凹角沟槽,孪晶面为(114),孪生方向为[221],孪晶的存在及其数量对Al3Zr的生长形态起着重要的作用.内生Al2O3的形态主要为等轴粒状,受反应温度的影响不大.     

纳米颗粒对复合电铸层中基质金属择优取向的影响

通过直流复合电沉积和脉冲复合电沉积分别制备出纳米复合电铸层,探讨了复合电铸层中纳米颗粒复合量对基质金属晶面取向的影响.结果表明,纳米颗粒的存在改变了基质金属镍的晶体择优取向.当复合电铸层中纳米颗粒的复合量较少时,基质金属Ni沿(200)晶面结晶取向较强,而当复合电铸层中ZrO2复合量较大时,基质金属Ni的择优取向不明显.     

辉钼矿晶面各向异性及其对浮选的影响机制

辉钼矿的晶面各向异性导致其"表面"和"棱面"具有截然不同的性质,进而影响到辉钼矿的浮选效果。通过密度泛函理论,从原子级别直观地阐释了辉钼矿"表面"和"棱面"性质差异的原因,并分别讨论了水、煤油和黄药在辉钼矿表面的作用。结果表明辉钼矿的"表面"为强疏水面,"棱面"为强亲水面。此外,煤油主要是通过静电作用吸附在辉钼矿的含S原子面,而黄药则是通过其C-S单键中S原子与辉钼矿"棱面"Mo原子的成键作用吸附于辉钼矿的"棱面"。      

晶面指数对高纯铝表面腐蚀发孔的影响

采用含有盐酸、硝酸、氨氟酸的混合溶液腐蚀了从高纯铝锭上切割出的单晶{100)和{124}表面.定量统计两表面腐蚀孔密度随腐蚀时间的变化,并对变化规律进行了非线性拟合.研究表明,试样表面发生点蚀的位置为表面位错露头,其腐蚀发孔的难易程度与相应的位错应,变能有关.研究表明,{100}面潜在发孔位置密度高于{124}面,而初始发孔率低于{124}面.{124}面较高的表面能使腐蚀孔生长较快,造成腐蚀后期其孔密度明显低于{100}面.