类富勒烯碳薄膜的结构演变及摩擦学性能研究

通过等离子体增强化学气相沉积技术,以不同沉积时间在硅表面上制备类富勒烯碳薄膜,探究类富勒烯碳薄膜结构演变和摩擦学性能随沉积时间变化规律。利用拉曼光谱和透射电子显微镜,考察类富勒烯碳薄膜微结构和表面形貌随沉积时间的变化。结果表明:碳薄膜内类富勒烯结构含量随沉积时间先增加后保持不变;采用沉积时间为3 h的类富勒烯碳薄膜组成摩擦配伍对,当载荷从8 N增加到14 N时,摩擦因数从0.013降至0.006,即随载荷的增加实现了由低摩擦向超滑的转变。这是因为摩擦诱使类富勒烯碳薄膜发生结构转变,并形成有利于减少摩擦的类球状或外部石墨壳层闭合的纳米颗粒。     

基于PCBM电子传输层的有机太阳能电池理论研究

利用AMPS-1D软件研究以富勒烯衍生物(PCBM)作为电子缓冲层的有机太阳能电池微观机理。研究结果表明,添加PCBM材料作为器件的电子缓冲层,能减小空穴-电子的复合率和提高空穴-电子的寿命,进而提高有机太阳能电池开路电压、短路电流密度、填充因数以及光电转化效率。PCBM材料的厚度对开路电压影响较小,但器件的短路电流密度随着PCBM厚度的不断增加有明显的提高。     

大碳笼内嵌钆氧化物团簇金属富勒烯Gd_2O@C_(88):实验和理论研究

利用改进的电弧放电技术合成及多步高效液相色谱(HPLC)分离方法,得到了大碳笼含钆氧化物团簇的金属富勒烯Gd_2O@C_(88).激光解吸电离碰撞诱导解离质谱/质谱的研究结果表明,氧化钆团簇位于碳笼内部.密度泛函理论计算结果表明,金属富勒烯结构为Gd_2O@D_2(35)-C_(88).内嵌团簇向碳笼转移4个电子,价态+4,碳笼-4价,金属富勒烯的电子结构表示为[Gd_2O]~(4+)@[D_2(35)-C_(88)]~(4-).     

常用碳基固体润滑薄膜的研究现状与展望

首先从碳基固体润滑薄膜的应用需求与成本效益出发,探讨了研究碳基固体润滑薄膜的迫切要求和重要意义,然后对类金刚石(DLC)薄膜、类富勒烯(FLC)薄膜及石墨烯薄膜三类最常用的碳基固体润滑薄膜的研究现状进行了较详细的介绍。其中,重点介绍了DLC薄膜的三种减摩抗磨机理,探讨了掺杂元素改性对DLC薄膜硬度、摩擦系数和磨损率等多个方面的影响,并指出外部因素(基体材料、过渡层和应用环境等)对DLC薄膜性能的重要作用。探讨了掺氢、掺氟和掺氮对FLC薄膜构性转变和摩擦学性能的影响。总体来说,氟掺杂导致FLC结构变化,并显著改变薄膜硬度;掺氮会诱导类富勒烯微结构的增加;掺氢FLC薄膜热处理后可达到超润滑状态。总结了石墨烯薄膜制备工艺的发展、石墨烯基复合薄膜的摩擦学性能和石墨烯薄膜在不同基体材料的应用。最后,指出了碳基润滑薄膜领域亟待解决的关键难题,并对未来的研究方向做出了预测。     

基于P3HT/PCBM薄膜太阳能电池的研究进展

本文对有机薄膜太阳能电池国内外发展现状、结构和工作原理、材料改进方面进行了综述,并对其存在的主要问题及前景做了阐述和展望。     

新方法合成的富勒烯硬度超钻石

正莫斯科理工学院、俄罗斯超硬和新型碳材料技术研究所(FSBI TISNCM)和密西根大学的研究人员采用一种新方法合成了超硬富勒烯材料,硬度超过钻石。详细的合成方法刊登在最新一期的国际学术期刊《碳》杂志上。合成的超硬富勒烯是一种由碳簇或由碳原子组成的球形分子构成的聚合物。研究人员指出,钻石已经     

上海应物所等在锕系纳米材料研究中取得进展

锕系元素是核燃料的核心成分,其独特的5f电子成键结构及其丰富的物理化学特性是先进核能技术的重要研究对象。中国科学院钍基熔盐核能系统(TMSR)研究中心堆材料与工程技术部怀平研究员和程诚副研究员与吉林大学王志刚教授、香港城市大学张瑞勤教授合作,开展了锕系材料缺陷结     

双轮式抛投机器人仿富勒烯轮毂结构设计

为了提高双轮式抛投机器人的全向抗冲击性能，提出了一种仿富勒烯张拉式轮毂结构及其优化方法。首先，根据C₆₀的几何特点及正二十面体被截取顶角后的截取比例λ建立模型，利用直接刚度矩阵法对模型进行受力分析，给出了最优截取比例λ。然后，以张拉结构为载荷分布优化单元对C₆₀结构载荷分布进行优化，并对其静力学性能进行了ABAQUS仿真分析，最后将其与同质量的条幅式、轮辐式以及球壳式轮毂结构进行对比。仿真结果表明:所提出的仿C₆₀张拉结构轮毂具有较好的强度及刚度特性，整体承载性能较优；具有较好的承载与散力特性，应力分布较为均匀；同时具有较好的承载全向性，结构受力整体性好且不易失稳，从而验证了所设计结构的有效性。     

化学家合成C_(1878)六边形纳米轮

<正>最近,受到自行车轮的启发,德国化学家合成出直径12 nm的有机六边形纳米轮,其分子式为C1878H2682。组装大而平的分子盘极具挑战性,如果分子中间是空的,那么直径达到5 nm时就倾向于崩溃。波恩大学的Sigurd H觟ger所带领的研究小组想出了一个妙招,加上支撑辐条以提高稳定性。在新的C1878分子中,像自行车轮一样,辐条从中心轮毂向周围辐射。中心轮毂为带有6个取代苯基的苯环,化学家们在每个苯基上附加了一个箭头形状的链段,该链段     

富勒烯衍生物的制备及其表征

最近太阳能利用技术的快速发展,推动了新材料的研发,特别是在有机聚合物活性材料领域,制备出各种电子供体和受体材料。本研究开发了一条简单的路线,可合成出系列的有机受体材料(富勒烯衍生物),通过利用活性的丙二酸亚异丙酯为起始原料,与对甲氧基苯酚进行酯化反应,高收率的制备了丙二酸对甲氧基苯酚单酯中间体;进一步与含羟基化合物反应(以叔丁醇为例),生成不对称的丙二酸双酯,最后与富勒烯C60进行Bingel反应制备富勒烯衍生物,其电化学性质被表征。