MoO_(3)/WO_(3)复合薄膜的制备及其电致变色性能EI北大核心

采用水热法与电化学沉积法相结合的方式,以导电玻璃为基底制备不同MoO_(3)沉积周期的MoO_(3)/WO_(3)复合薄膜。利用电化学性能测试与光谱测试,得到了MoO_(3)/WO_(3)复合薄膜的电致变色可逆性、光密度值(ΔOD)、着色效率、稳定性和响应时间等性能参数。结果表明,电沉积8个周期MoO_(3)的MoO_(3)/WO_(3)复合薄膜与单一WO_(3)纳米棒薄膜和MoO_(3)薄膜相比具有最佳的电致变色性能,其电致变色可逆性为62.19%,光密度为0.61,着色效率为153.16 cm^(2)/C,着色和褪色响应时间分别为8.37 s和4.77 s,同时,具有更窄的带隙和更高的循环稳定性。     

g-C_(3)N_(4)/CeO_(2)/BiOBr三相复合材料的制备及其可见光催化降解RhB性能EI北大核心

以多孔层状g-C_(3)N_(4)为基体,引入沉淀法所得的CeO_(2)/BiOBr复合材料,经超声搅拌制得具有异质结结构的g-C_(3)N_(4)/CeO_(2)/BiOBr三相复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外-可见光漫反射光谱、光致发光光谱等方法对g-C_(3)N_(4)/CeO_(2)/BiOBr进行了成分、结构和光学性质表征。结果表明:g-C_(3)N_(4)/CeO_(2)/BiOBr三相复合材料呈三明治层状堆叠结构,界面结构构建良好,光响应性能优异,各相分布均匀且结晶程度较高。当Ce∶Bi摩尔比为1∶1,g-C_(3)N_(4)质量分数为15%时所得三相复合材料表现出最高的光催化活性,RhB降解率高达99%,降解速率是纯相CeO_(2)的86倍、纯相BiOBr的3倍。此外,经过4次循环后,复合材料的RhB降解效率依然保持在89%,表现出良好的稳定性。     

WO3/BiVO4复合薄膜的制备及其光电化学性能

导电玻璃作为基底制备WO₃纳米片薄膜,通过改变旋涂BiVO₄次数,以WO₃纳米片薄膜为基底成功制得不同厚度的WO₃/BiVO₄复合薄膜样品。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等分析方法对样品进行表征,并对WO₃/BiVO₄复合薄膜样品进行吸收光谱、光电流、光电催化和交流阻抗测试。结果表明：WO₃/BiVO₄复合薄膜样品的光电流密度和光电催化降解效率相较于单一WO₃纳米薄膜都得到了提高,具有更好的光电化学性能。且旋涂两次BiVO₄的WO₃/BiVO₄复合薄膜样品有最高的光电流密度值(1.79 mA/cm²)和光电催化降解效率(约为60.5%),比单一WO₃材料的光电流密度(1.30 mA/cm²)提高了27.4%,光电催化降...     

WO_(3)敏感电极的制备及其性能研究北大核心CSCD

迈向微型化、集成化及具有高选择性和灵敏度的固体电解质气体传感器已成为未来的发展趋势。文章采用磁控溅射法成功制备了WO_(3)气体传感器敏感电极材料,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等表征手段研究了WO_(3)的结构、成分和形貌并测试了该气体传感器对NO_(2)的气敏性能。XRD结果表明,当退火温度大于400℃时,WO_(3)出现(200)衍射峰,且该衍射峰随退火温度增加而显著增强,表明WO_(3)结晶质量增加。SEM测试结果表明,随着退火温度的升高,薄膜的晶粒尺寸逐渐增大。当退火温度达到500℃时,采用谢乐公式计算其晶粒尺寸达到23 nm。EDS结果表明,退火温度对薄膜的成分也有较大影响,O:W原子比例呈现增大趋势,由2.7增加到3.2,这与XPS结果相符合。通过高温气敏性能测试表明,所制得的WO_(3)敏感电极对NO_(2)表现出了明显的气体响应。本研究为制备微型化、高选择性和灵敏性的固体电解质气体传感器提供了一定的研究基础。     

Li_2O-Al_2O_3-WO_3三元系中Al_2(WO_4)_3-Li_2WO_4和Al_2(WO_4)_3-Li_2O截面的相平衡研究

本文用 X 射线衍射和差热分析等方法研究了 Li_2O-Al_2O_3-WO_3三元系中 Al_2(WO_4)_3-Li_2WO_4和 Al_2(WO_4)_3-Li_2O 截面相平衡关系。在 Al_2(WO_4)_3-Li_2WO_4赝二元系中生成一新化合物 Al_2(WO_4)_3·Li_2WO_4,该化合物在883±3℃由包晶反应生成。它与 Li_2WO_4形成共晶体系,共晶温度为680±3℃,共晶点组成为90mol%Li_2WO_4。在 Al_2(WO_4)_3-Li_2O 截面中由包晶反应形成一新化合物 Al_2(WO_4)_3·4Li_2O,其包晶反应温度为720±3℃。在这一截面中,在组份45mol%Li_2O 处存在一化合物,该化合物确定为 Al_2(WO_4)_3·Li_2WO_4。Al_2(WO_4)3·4Li_2O 与 Al_2(WO_4)_3·Li_2WO_4形成共晶体系,其共晶温度为682±3℃,共晶点组成约为70mol%Li_2O。     

WO3/CuWO4复合薄膜的制备及光电化学性能

本工作以两步水热法成功制备了三维立体结构的WO₃/CuWO₄复合薄膜,通过调整CuWO₄的水热时间得到了复合薄膜的最佳制备条件,并对WO₃/CuWO₄复合薄膜进行吸收光谱测试、光电流测试、光电催化测试和电化学阻抗测试。结果表明,所制备的WO₃/CuWO₄-5 h复合薄膜的带隙介于CuWO₄和WO₃之间,为2.44 eV,具有更宽的光谱响应范围;在1.5 V的偏压下,WO₃/CuWO₄-5 h复合薄膜表现出2.11 mA/cm²的高光电流密度;WO₃/CuWO₄-5 h复合薄膜对亚甲基蓝溶液的光电催化降解效率为58.5%,高于WO₃薄膜(降解效率为41.4%);电化学阻抗谱表明,WO₃/CuWO₄薄膜电荷转移电阻比单一W...     

ZnO/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂的制备及光催化还原U(Ⅵ)EI北大核心CSCD

以ZnO和三聚氰胺为原料,采用热聚合法制备ZnO/g-C_(3)N_(4)复合型光催化剂,并将其用于光催化还原U(Ⅵ)。通过SEM,XRD,XPS,PL,UV-Vis测试手段对样品的表面形貌、晶格结构、元素组成、光催化性能进行分析。结果表明:ZnO的掺杂降低光生电子与空穴的复合率,扩大材料对可见光的响应范围,使复合材料具有更高的光催化活性。在pH=5、投加量为0.5 g/L时,经过暗反应30 min和光反应30 min,对U(Ⅵ)的最高去除率可达97%。U(Ⅵ)可被还原为U(Ⅳ),光生电子e-是实现将U(Ⅵ)还原为U(Ⅳ)的主要因素。     

MgCo_(2)O_(4)海胆状电极材料的制备及其电化学性能EI北大核心CSCD

采用水热法制得一种尖晶石型MgCo_(2)O_(4)海胆状电极材料,并通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及电化学工作站对产物进行了表征和电化学性能测试。通过改变所制备材料的水热反应时间,制备出团簇结构、分布较均匀以及密集度较高的MgCo_(2)O_(4)海胆状形貌。结果表明,当水热反应时间为6 h时所获得的MgCo_(2)O_(4)电极材料结构较为完善、尺寸较为均匀、电化学性能较为优异,而且在电流密度为1 mA/cm^(2)情况下,面积比电容高达6.75 F/cm^(2)。另外,对该MgCo_(2)O_(4)海胆状材料在20 mA/cm^(2)的电流密度下循环1000周次后,面积比电容保持为原来的88.4%,表现出良好的循环性能。     

茶渣生物炭/g-C_(3)N_(4)复合材料可见光催化还原水中U(Ⅵ)的特性EI北大核心

以茶渣为原料,三聚氰胺为前驱体,采用高温热聚合法制得茶渣生物炭/石墨相氮化碳(TBC/g-C_(3)N_(4))复合材料。采用SEM,XRD,XPS,UV-Vis DRS,PL和EIS对光催化剂的形貌、结构及光电特性进行表征,研究TBC/g-C_(3)N_(4)复合材料在可见光照射下光催化还原U(Ⅵ)的性能,并探讨TBC/g-C_(3)N_(4)复合材料光催化还原U(Ⅵ)的机理。结果表明:当TBC的质量分数为5%,初始pH值为4,催化剂用量为1 g/L时,可见光照射30 min后TBC/g-C_(3)N_(4)复合材料对U(Ⅵ)的去除率可达99.64%,远高于g-C_(3)N_(4)(58.8%)。TBC/g-C_(3)N_(4)复合材料循环5次后对U(Ⅵ)的去除率仍在80%以上,表现出良好的稳定性。TBC的加入使得g-C_(3)N_(4)禁带宽度从2.63 eV减少为2.14 eV,拓宽可见光吸收范围,促进光生电荷的分离,降低光生电子-空穴对的复合率,从而提升TBC/g-C_(3)N_(4)复合材料的光催化活性。     

颗粒级配对Si_(3)N_(4)w/Si_(3)N_(4)复合材料弯曲强度与介电性能的影响EI北大核心CSCD

为了获得一种弯曲和介电性能良好的氮化物陶瓷材料,本工作首先以氮化硅晶须(Si_(3)N_(4w))为原料,采用喷雾造粒工艺制备3种具有不同粒径分布的Si_(3)N_(4w)球形颗粒粉体,研究雾化盘转速对Si_(3)N_(4w)球形颗粒粉体粒径分布的影响。然后以喷雾造粒得到的Si_(3)N_(4w)球形颗粒为原料,采用干压法制备3种颗粒级配的Si_(3)N_(4w)预制体,研究颗粒级配Si_(3)N_(4w)预制体的孔径分布。采用化学气相渗透(CVI)和先驱体浸渍裂解(PIP)工艺在3种颗粒级配的Si_(3)N_(4w)预制体中进一步制备Si_(3)N_(4)基体,研究Si_(3)N_(4w)/Si_(3)N_(4)复合材料制备过程中的物相和微结构演变以及颗粒级配对Si_(3)N_(4w)/Si_(3)N_(4)复合材料的微结构、密度、弯曲强度和介电性能的影响。结果表明:3种颗粒级配的Si_(3)N_(4w)预制体均具有二级孔隙特征,其中小孔孔径均约为0.7μm,大孔孔径分别为45.2,30.1μm和21.3μm。在制备的3种颗粒级配的Si_(3)N_(4w)/Si_(3)N_(4)复合材料中,S13样品的颗粒级配效果最好,复合材料的弯曲强度达到81.59 MPa。此外,该样品的介电常数和介电损耗分别为5.08和0.018。良好的弯曲强度和介电性能表明制备的Si_(3)N_(4w)/Si_(3)N_(4)复合材料有望应用于导弹天线罩领域。     

电纺制备聚酰亚胺/Fe_3O_4磁性纳米复合薄膜及其性能表征EI北大核心CSCD

以聚酰胺酸(PAA)为聚合物纺丝原料,通过静电纺丝法制备一系列Fe_3O_4添加量不同的PAA/Fe_3O_4纳米复合纤维膜,经亚胺化处理后得到聚酰亚胺(PI)/Fe_3O_4复合纤维膜。采用红外光谱、扫描电镜表征了纤维膜的微观形貌和结构,测试了纤维膜的热、力、电及磁性能,系统分析了Fe_3O_4含量及纺丝工艺对纤维膜结构和性能的影响。实验结果表明,PI/Fe_3O_4复合材料的红外谱图与纯PI膜基本一致,说明Fe_3O_4磁性纳米粒子的引入并未破坏PI分子的化学结构。当PI固含量为20%,Fe_3O_4质量分数为1%时,复合纤维膜珠节少,纤维成型良好且具有良好的热稳定性。随着Fe_3O_4含量的增加,Fe_3O_4在PI纤维中的团聚越来越严重,复合纤维膜的拉伸强度先增大后减小,断裂伸长率则逐渐减小。介电性能测试结果表明,PI/Fe_3O_4复合纤维膜的介电常数和介电损耗均小于PI膜且变化趋势平稳。Fe_3O_4的加入使PI/Fe_3O_4复合纤维膜具有明显的磁性,且随着Fe_3O_4含量的增加,其磁性逐渐增大。     

锂离子电池正极补锂材料Li_(5)FeO_(4)的制备及电化学性能EI北大核心

为开发高能量密度的锂离子电池,补锂技术受到广泛的关注。以LiNO_(3)-LiOH混合锂盐为反应介质和锂源、纳米Fe_(2)O_(3)为铁源,通过熔盐法成功制备出正极补锂材料Li_(5)FeO_(4),采用正交实验法优化Li_(5)FeO_(4)的合成工艺条件,讨论合成条件对材料电化学性能的影响。将Li_(5)FeO_(4)添加到LiFePO_(4)正极极片表面,并与石墨负极组装成全电池,研究其对全电池电化学性能的影响,以及降低锂离子电池初始容量损失的机制。结果表明,使用熔盐法可制备出纯度高、粒径小且电化学性能好的Li_(5)FeO_(4)正极补锂材料,在0.05 C倍率下具有672.8 mAh·g^(-1)的脱锂比容量;当添加2.8%(质量分数)的Li_(5)FeO_(4)(基于活性物质质量的占比),LiFePO_(4)/石墨全电池在0.05 C倍率下的首周放电比容量为150 mAh·g^(-1),相较于未添加的高出8.5%,在0.2 C的倍率下循环100周次后,容量依旧有7.1%的提升,体系的不可逆容量得到恢复。     

Fe/Fe_(3)C/Fe_(3)O_(4)@C磁性微球的制备及吸波性能研究EI北大核心CSCD

薄、轻、宽、强是人们对高效电磁波吸收材料的追求。用食品级柠檬酸铁与蔗糖经过水热反应,高温煅烧制备Fe/Fe_(3)C/Fe_(3)O_(4)@C磁性微球,并通过改变柠檬酸铁与蔗糖的摩尔比,探究柠檬酸铁的含量对复合材料吸波性能的影响,有效地调控电磁参数,从而优化阻抗匹配。实验结果表明,当柠檬酸铁与蔗糖的摩尔比为5∶3时,具有较好的吸波性能:当厚度为2.5 mm时,最小反射损耗为-50.17 dB,小于-10 dB的有效吸收频宽为3.52 GHz,优异的电磁波吸收性能主要得益于微球丰富的界面、孔状结构和Fe/Fe_(3)C/Fe_(3)O_(4)磁学性能的协同作用。     

化学气相沉积法制备二维Cr_(2)S_(3)纳米片及其磁性研究EI北大核心

以三氯化铬和硫粉为原料,采用常压化学气相沉积法(CVD)成功制备出了二维Cr_(2)S_(3)纳米片,并对Cr_(2)S_(3)纳米片表面形貌、晶体结构、宏观磁性等进行系统研究。结果表明:二维Cr_(2)S_(3)纳米片光学形貌以三角形为主,尺寸最大可达到156.8μm,厚度最小为2.59 nm(约2个单元晶胞厚);晶体结构为菱方相结构,类似于单斜NiAs型晶体结构;磁性测试表明:菱方相的二维Cr_(2)S_(3)低温下呈亚铁磁性,面内为磁易轴方向,其奈尔温度约等于120 K,75 K时饱和磁化强度最大;在空气中放置1个月后二维Cr_(2)S_(3)纳米片依然保持较好的磁性性能,是一种环境稳定的二维磁性材料。     

多孔HAp-(β-Ca3(PO4)2)-Si3N4生物复合材料的力学性能与微观结构

利用有机泡沫浸渍结合无压烧结的方法成功制备了大孔径、高孔隙率,不同氮化硅含量的HAp-(β-Ca3(PO4)2)-Si3N4生物复合材料.测定了复合材料的抗压强度、显微硬度和孔隙率等性能.发现复合材料具有一定的抗压强度,其孔隙率较高,均超过45%.随着复合材料中氮化硅含量的增加,复合材料的孔隙率呈现出上升的趋势,但其显微硬度和抗压强度则先升高后降低.利用SEM观察了复合材料的断口形貌,发现复合材料中孔径从几十微米到500μm左右,孔隙相互贯通,可满足工程支架材料的要求.     

B_(4)C-NbB_(2)复相陶瓷的SPS反应烧结及固溶强化EI北大核心

以NbC和无定形B粉为原料,采用放电等离子烧结(SPS)法在2000℃/50 MPa条件下制备B_(4)C-NbB_(2)复相陶瓷,研究摩尔分数为0.1的TiC或ZrC替代NbC对复相陶瓷物相组成、致密度、显微结构和力学性能的影响。结果表明:以0.1的TiC或ZrC替代NbC后,反应烧结形成的TiB_(2),ZrB_(2)可与NbB_(2)分别固溶形成Nb 0.9 Ti 0.1 B_(2),Nb_(0.9)Zr_(0.1)B_(2)相。Ti,Zr固溶可有效提升复相陶瓷的烧结致密度,细化组织,获得优异的力学性能,且Zr固溶产生的效果更佳。B_(4)C-Nb_(0.9)Zr_(0.1)B_(2)复相陶瓷的致密度、三点抗弯强度、维氏硬度和断裂韧度分别为99.5%,676 MPa,31.0 GPa和5.5 MPa·m 1/2。致密度的提高、固溶强化和细晶强化是复相陶瓷性能提升的主要原因。     

扩链改性对聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)性能的影响EI北大核心CSCD

以多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)为扩链剂,采用熔融共混法扩链改性聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]。使用凝胶渗透色谱、热失重分析仪、电子拉力机、毛细管流变仪、旋转流变仪等研究了PAPI添加量对P(3HB-co-4HB)的相对分子质量、热稳定性、力学性能以及流变性能的影响。结果表明,PAPI的使用能够提高P(3HB-co-4HB)的相对分子质量和熔体黏度,并能有效改善P(3HB-co-4HB)的热稳定性和力学性能,成功实现了对P(3HB-co-4HB)的扩链改性。PAPI的添加量为2.0phr时,体系综合性能最佳,其起始分解温度和最大分解温度分别比纯P(3HB-co-4HB)提高了16.7℃和11.4℃,其拉伸强度和断裂伸长率分别比纯P(3HB-co-4HB)提高了21%和218%。     

一种用于制备纳米SiC/Si_3N_4复合粉体的CVD新工艺的热力学分析(英文)

综述了SiC/Si3 N4 复合粉体的力学性能和制备方法 ,提出了一种制备纳米级SiC/Si3 N4 复合粉体的新方法 ,并通过热力学分析提出了合成条件     

基于Ti_(3)C_(2)T_(x)材料在钠离子电池中的应用进展EI北大核心

MXene由于具有独特的层状结构、高电子导电性和丰富的表面化学特性,在储能、电磁干扰屏蔽、催化、医药等方面有广泛的应用前景。Ti_(3)C_(2)T_(x)作为最早发现的MXene材料,其固有的金属导电特征、宽层间距和丰富的表面官能团,引起了钠离子电池领域研究人员的关注。本文综述了近年来Ti_(3)C_(2)T_(x)基材料在钠离子电池中的研究进展。首先从Ti_(3)C_(2)T_(x)材料的制备展开,概述多层和少层两类Ti_(3)C_(2)T_(x)材料的结构与电化学特性。随后结合研究的应用趋势,总结两类Ti_(3)C_(2)T_(x)材料的层间距改性、掺杂改性、形貌调控等手段对其储钠行为的影响。同时也分析了两类Ti_(3)C_(2)T_(x)基复合材料应用于钠离子电池负极的结构设计思路,指出合理的结构设计对电池性能至关重要。最后对Ti_(3)C_(2)T_(x)基复合材料在钠离子电池领域中面临的问题和挑战提出了一些建议。     

FeCo/SnO_(2)复合纳米纤维的制备及其吸波性能EI北大核心CSCD

用静电纺丝和氢气还原法制备FeCo/SnO_(2)复合纳米纤维并使用X射线衍射、扫描电子显微镜、振动样品磁强计和矢量网络分析仪等手段分析表征其结构、形貌、磁性及电磁特性,研究了SnO_(2)含量对复合纳米纤维的吸波性能的影响。结果表明,添加适量的SnO_(2)可显著提高FeCo纳米纤维的吸波性能。用SnO_(2)摩尔含量为20%的复合纳米纤维制备的厚度仅为1.4 mm的涂层,在频率10.95 GHz处最小反射损耗(RL)为-40.2 dB,有效吸收带宽(RL≤-10 dB)为2.64 GHz (9.75-12.39 GHz),厚度减小到1.0 mm的涂层其最大有效吸收带宽为4.16 GHz,频率范围为13.84~18.00 GHz。涂层吸波性能优异的主要原因,是阻抗匹配的改善、磁性FeCo合金与介电SnO_(2)的电磁损耗协同作用、加强的界面极化驰豫以及纳米纤维形成的三维网络结构产生的多重反射与散射。