Electronic structures and phase transition characters of β-, P61-, P62-and δ-Si3N4 under extreme conditions: a density functional theory study

This paper describes the results of structural, electronic and elastic properties of silicon nitride(in its high-pressure P61 and P62 phases) through the first-principles calculation combined with an ultra-soft pseudopotential. The computed equilibrium lattice constants agree well with the experimental data and the theoretical results. The strongest chemical bond(N–Si bond) shows a covalent nature with a little weaker ionic character. P61-Si3N4 is more stable than P62-Si3N4 due mainly to the fact that the shorter N–Si bond in the P61 phase allows stronger electron hybridizations. We have also predicted the phase stability of Si3N4 using the quasi-harmonic approximation, in which the lattice vibration and phonon effect are both considered. The results show that the β→P61 phase transition is very likely to occur at 42.9 GPa and 300 K. The reason why the β→P61→δ phase transitions had never been observed is also discussed.     

密度泛函理论研究β,P61, P62和δ-Si3N4 Si3N4材料在极端条件下的电子结构和相变规律

本文主要采用密度泛函理论框架下的赝势平面波方法结合超软赝势计算研究氮化硅半导体材料（新发现的结构: P61和P62相）的晶胞结构、电子结构和弹性性质。计算得到的点阵常数与实验值和前人的理论值符合的相当好。该半导体材料中最强的化学键是N-Si键,N-Si键主要以共价键形式出现,同时含有微弱的离子键特征。研究还发现P61相比P62相更稳定,这是由于P61相中的N-Si键的键长较短,因此共价键更强。接着,本文通过准谐近似方法计算研究了氮化硅半导体的相变规律。在计算过程中考虑了晶格振动、声子效应和非谐效应对体系性质的影响。本文研究发现 β→P61 相变很可能在42.9GPa压强和300K温度下被观测到。另外,以前的实验研究没有观测到 β→P61→δ相变的原因在本文中也进行了讨论。     

Ti,B,RE联合细化细晶铝锭的工艺优化研究

通过两因素三水平的正交设计实验和极端顶点的混料设计实验,研究了不同含量的Ti,B,RE对细晶铝锭的联合细化效果;并根据正交设计实验的方差分析和混料设计实验非线性方程的最小二乘法求解,寻求Ti,B,RE联合细化的最优工艺。结果表明:正交设计和混料设计得到的最优工艺基本一致,即Ti=0.01%,B=0.001%,RE=0.1%,Ti/B=10/1,Ti/RE=1/10,且Ti/B对细化效果影响显著,而Ti/RE的影响次之。为了验证最优组合的细化效果,将0.01%Ti+0.1%RE+0.001%B的细晶铝锭、0.01%Ti的细晶铝锭、0.01%Ti+0.3%RE的细晶铝锭和0.01%Ti的A l-5Ti-1B分别细化6063铝合金,发现0.01%Ti+0.1%RE+0.001%B的细晶铝锭的细化效果最好。     

彩叶桂花新品种主要病虫害发生初步观测

通过3a的初步观测表明,彩叶桂花新品种的主要病虫害发生种类有5种。其中,病害有褐斑病、叶枯病、叶斑病,均为轻度发生;虫害有白粉虱、红蜘蛛,与桂花四大品种群的常见品种相比,属于容易受害的类型,为研究彩叶桂花病虫害防治方法提供了参考依据。     

光助电催化降解活性艳红X-3B的研究

以采用溶胶-凝胶法制备固定膜Ru／TiO2光催化剂的钛网为基材,并对其施加不同的电压和电流,对活性艳红X-3B印染废水进行了光助电催化研究,讨论了阳极电流、不同电解质、pH值以及Cl^-1浓度对活性艳红X-3B降解效率的影响规律,并比较了光助电催化降解与光催化降解、电解处理对活性艳红降解率的差异。结果表明：相同条件下,光助电催化降解X-3B的速率明显快于单纯的电解和光催化降解速率。     

用SO_2处理稻草AS─AQ浆废液的研究

使用ＳＯ２处理稻草ＡＳ—ＡＱ浆废液，只有碱比大于０．５时，才能收到明显的酸化效果。当用ＳＯ２酸化时，只有当ｐＨ低于６．０以后，才能收到显著的分离效果。取澄清的酸析液补加ＮａＯＨ至蒸煮用碱量后循环蒸煮，则未漂浆的性质及废液的性质趋于稳定。     

CNTs珠串纳米Cu_2O球的制备及光学性质研究

以Cu(CH3COO)2.H2O和多壁碳纳米管(CNTs)作为前驱体,二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,硼氢化钠(NaBH4)为还原剂,在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)援助下得到CNTs珠串纳米Cu2O球。采用XRD、SEM和TEM等手段对CNTs珠串纳米Cu2O球进行了表征。此外,同时也对CNTs珠串纳米Cu2O球复合材料的光学性质进行了紫外-可见吸收光谱分析。     

碳纳米管空气阴极的制备及其光电催化性能

采用CVD法制备了碳纳米管(CNTs),并用X-射线衍射、TEM等方法进行了表征.进一步得到碳纳米管空气阴极,用于降解活性艳红X-3B、处理农药废水和检测羟自由基的应用研究,并与碳黑空气阴极做了对比试验.结果表明:碳纳米管空气阴极较碳黑空气阴极有更强的光电催化性能,碳纳米管是一种具有很大发展潜力和广阔应用前景的新材料.     

TiO2-Cu2O复合膜的制备及其可见光催化降解染料性能研究

采用电化学方法制备了TiO2-Cu2O纳米复合材料,并用喷涂法在玻璃表面制成TiO2-Cu2O复合膜.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对TiO2-Cu2O复合材料进行了表征,用正交设计法研究了TiO2-Cu2O复合膜与Fe2 EDTA构成的Fenton试剂在可见光照射下催化降解亚甲基兰的性能,并用实验证实了H2O2存在.结果显示,TiO2-Cu2O复合膜光催化降解性能明显优于TiO2膜和Cu2O膜.与传统Fenton试剂相比,TiO2-Cu2O复合膜与Fe2 EDTA构成的Fenton试剂体系有效作用时间更长,并可重复使用.     

化学气相沉积法制备PrB_6纳米线及场发射特性的研究

本文以镨(Pr)粉末和三氯化硼(BCl3)分别为镨源和硼源前驱体,通过化学气相沉积法在Si衬底上制备了大量的PrB6纳米线。利用X射线粉末衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM)表征了PrB6纳米线的形貌,成份和结构进行了表征。场发射研究结果表明:PrB6纳米线具有优良的场发射性能,电场强度为13.7 eV.μm-1时,有效场发射电流约为2.98×104 A.cm-2,是一种具有广泛应用前景的冷阴极发射材料。