Ca1-3x/2Al2Si2O8:xEu3+荧光粉的发光和光温传感特性

为了探究稀土离子掺杂铝硅酸盐的光温特性,本文采用燃烧合成法制备了系列荧光粉材料Ca_1-3x/2Al₂Si₂O₈:xEu³⁺。X射线衍射结果表明掺杂Eu³⁺离子不会改变基质CaAl₂Si₂O₈的晶体结构。荧光光谱结果表明该荧光粉在近紫外光区域具有较强吸收,当被波长为393 nm的近紫外光激发后,其最大特征发射峰为611 nm,且Eu³⁺离子的最佳掺杂浓度为0.05。利用上升时间测温法研究了CaAl₂Si₂O₈:Eu³⁺荧光粉的光温传感特性,结果表明:随着Eu³⁺掺杂浓度的增加,上升时间单调递减,但当掺杂掺杂超过0.100时就会发生淬灭。Ca_0.985Al₂Si₂O₈:0.01Eu³⁺的相对灵敏度随温度的升高先增大后减小,并在520 K时达到最大值（0.024 K^-1）。上述研究表明该荧光粉具备优异的温度传感性能,在测温领域具有广泛的应用前景。     

2BaTiO3/1SrTiO3/1CaTiO3超晶格的纵向挠曲电系数计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了由²BaTiO₃/¹SrTiO₃/¹CaTiO₃所构成的超晶格材料的纵向挠曲电系数。构建了三种超晶胞构型,钛酸钡、钛酸锶和钛酸钙的层数比都为2：1：1,并且保持超晶胞的总层数为16层。对三种超晶胞构型,分别施加余弦应变,分析超晶格中各原子的位移和应变,以及每种构型的纵向挠曲电系数。结果表明,构型Ⅱ的纵向挠曲电系数可达5.63 nC/m,比单晶BaTiO₃、单晶SrTiO₃材料分别提升了16倍和6倍。本文的研究结果对遴选纵向挠曲电系数的材料具有较好的指导意义。     

V2O5/rGO复合材料的电化学性能和储锂机理

为研究V₂O₅/rGO复合材料作为锂离子电池负极的循环稳定性、导电性以及锂离子在其中的迁移机理,通过实验和第一性原理计算相结合的方式,利用水热法制备了V₂O₅/rGO复合材料。实验研究发现,V₂O₅/rGO复合材料的首次放电比容量为943.4 mA·h/g,高于V₂O₅(约为849.7 mA·h/g),经过150圈循环后其放电比容量保持率为65.2%,也高于V₂O₅(40.4%),说明V₂O₅/rGO具有更高的比容量和更优异的循环稳定性。电化学阻抗测试发现,V₂O₅/rGO高频区的半圆小于V₂O₅,说明其导电性更佳。通过基于态密泛函理论的第一原理计算发现,V₂O₅/rGO在嵌锂之后,在费米能级处d...     

钐和锌双掺杂La9.33（SiO4）6O2电解质的制备及其电导率

为提高磷灰石型电解质（LSO）的电导率,以氧化镧（La₂O₃）、氧化锌（ZnO）和氧化钐（Sm₂O₃）为主要原料通过尿素-硝酸盐燃烧法在600 ℃的温度下合成了掺杂钐和锌的La_9.33Sm_xSi₅ZnO_{（25+1.5x）}固体电解质粉末。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、变温介电测量系统对样品进行物质结构、表面形貌、电导率的表征。研究了不同温度和不同掺杂浓度下La_9.33Sm_xSi₅ZnO_{（25+1.5x）}的电导率。结果表明,Sm和Zn成功掺杂进入LSO的晶格中,样品具有典型的P6₃/m磷灰石结构且纯度高,LSO的形貌未改变。当Sm掺杂浓度为0.6,Zn掺杂浓度为1时,在温度为650 ℃下La_9.33Sm_xSi₅ZnO_{（25+1.5x）}的电导率达到1.50×10^-3 S/cm;确定了最佳烧结温度为1 400 ℃。La_9.33Sm_xSi₅ZnO_{（25+1.5x）}的电导率在同一温度下随着掺杂量的增加先提高后降低,掺杂样品的晶胞参数相比于未掺杂样品的晶胞参数增大,活化能随着掺杂量的增大先降低后升高。此外La_9.33Sm_xSi₅ZnO_{（25+1.5x）}的电导率在同一掺杂量下,随着温度的升高而提高。     

高压下BaN2晶体结构的物理性质

基于第一性原理的卡里普索(CALYPSO)晶体结构预测方法,在0～100 GPa压力下研究了BaN₂晶体的相变行为及其物理性质.研究发现:在常压下BaN₂晶体为α -BaN₂相结构,其空间群为C2/c; 压力为31 GPa时,晶体结构由α -BaN₂相转变为β -BaN₂相,其空间群为P2₁/c.计算α -BaN₂相和β -BaN₂相的能带结构显示, α -BaN₂相具有金属特征, β -BaN₂相具有半导体性质.计算Bader电荷转移显示,电荷从Ba原子向N原子转移,其中N原子是受主, Ba原子是施主.     

α-Fe2O3(001)及其掺杂表面吸附As2O3机制的密度泛函理论

为提高催化剂抗砷能力,采用密度泛函理论（DFT）方法研究As₂O₃在α-Fe₂O₃（001）表面的吸附行为以及掺杂Mo、Mn、Ni对α-Fe₂O₃（001）表面As₂O₃吸附行为的影响。建立As₂O₃在α-Fe₂O₃（001）表面吸附模型和Mo、Mn、Ni掺杂的吸附模型,计算As₂O₃在催化剂表面的吸附能,分析成键态密度以及掺杂前后的As₂O₃在α-Fe₂O₃（001）表面的电荷布局。结果表明：这4种体系均发生电子转移,Mo掺杂活化了As₂O₃分子,使得As₂O₃倾向于吸附在Mo活性位点上,保护了Fe活性位点,...     

Ce3+/Tb3+双掺杂SrAl2Si2O8荧光粉的发光性能及其在测温领域的应用

采用高温固相法在弱还原气氛下制备了系列荧光粉材料Sr_{1-3（x+y）/2}Al₂Si₂O₈:xCe³⁺,yTb³⁺,并通过X射线衍射（XRD）、荧光光谱和荧光强度比（FIR）测温法分析了荧光粉样品的晶体结构、发光性能及其温度传感特性。XRD分析结果表明掺杂离子Ce³⁺和Tb³⁺均占据Sr²⁺格位,并且掺杂少量的稀土离子不会改变基质的晶体结构。荧光光谱分析结果表明在近紫外光激发下,该双掺杂荧光粉的发射光谱显示出Ce³⁺和Tb³⁺离子的特征发射峰,最佳掺杂浓度的荧光粉化学式为Sr_0.865Al₂Si₂O₈:0.05Ce³⁺,0.04Tb³⁺。此外,在不同波长的监测下,测得的激发光谱形状十分相似,表明在该荧光粉中存在着Ce³⁺→Tb³⁺能量传递过程。FIR测温法计算结果表明该荧光粉的相对灵敏度随温度的升高而升高,在520 K时有最大值为0.022 4 K^-1。研究结果表明该荧光粉具备的优异光学性能和温度传感性能使其成为一种具有应用前景的测温材料。     

单层MoS2力学性能的有限元分析

为了解决采用第一性原理、分子动力学等方法对二硫化钼(MoS₂)力学性能研究时所需计算代价过大的问题，提出了采用有限元方法建立原子势能和结构力学理论中梁的应变能之间的等价关系，将MoS₂的共价键等效成圆形截面梁，通过线性和非线性本构关系，探究单层MoS₂纳米带单轴受压下的力学性能.模拟结果表明：所得结果精度可以满足计算要求；扶手型和锯齿型MoS₂的弹性模量均随着尺寸的增加而减小，尺寸越小时，尺寸效应越明显；扶手型MoS₂的破坏应力和应变较锯齿型MoS₂更大，力学性能更好.     

低温下双层CrI3热电性能的第一性原理研究

采用了第一性原理的计算方法,通过密度泛函理论(DFT)以及玻尔兹曼输运方程(BTE)研究了双层CrI₃的热电性能(TE)。计算了其能带图和态密度图(DOS),以及在10 K、30 K、50 K下的塞贝克系数S、电导率σ、电子热导率K_e、功率因子PF随着载流子浓度n的变化图。计算结果表明双层CrI₃的基态是反铁磁性(AFM),在常数弛豫时间近似(CRTA),低温下表现出较高的电导率和塞贝克系数,p型的塞贝克系数大于n型,且不论是塞贝克系数还是电导率均对温度的敏感性很低。高的塞贝克系数以及高的电导率导致了较高的功率因数PF,1.686×10^-4 Wm^-1K^-2(n型)和1.098×10^-4 Wm^-1K^-2(p型),说明了双层CrI₃具有优异的热电性能,且n型掺杂下的双层CrI₃相对于p型掺杂的热电性能更加优异,为磁性热电材料的发展做出了贡献。     

Al2O3抗热震陶瓷的研究进展

为了增进对Al₂O₃抗热震陶瓷发展动态的了解,为Al₂O₃抗热震陶瓷的制备提供设计依据,针对Al₂O₃抗热震陶瓷的常用抗热震性测试方法,Al₂O₃陶瓷微观结构、表面条件、尺寸对抗热震性的影响,利用第二相法提高Al₂O₃陶瓷抗热震性的可行性,以及多孔Al₂O₃抗热震陶瓷的研究进展等方面进行了评述.在Al₂O₃陶瓷中添加ZrO₂、稀土化合物、低热膨胀系数组元或高热导率组元等可以改善Al₂O₃陶瓷的抗弯强度、断裂韧性、弹性模量等力学性能和(或)热膨胀系数、热导率等热学性能,从而起到提高Al₂O₃陶瓷抗热震性能的作用.叠层Al₂O₃复合抗热震陶瓷将成为今后的一个研究方向.     

In2O3/ZnIn2S4复合光催化剂的制备及其降解甲基橙性能

采用二次水热法构建了In₂O₃/ZnIn₂S₄异质结光催化剂,通过XRD、SEM、DRS、电化学等表征研究此异质结光催化剂的晶体结构、形貌、光学性质及光生载流子的分离效率。在模拟可见光下,以甲基橙作为目标污染物,通过考察光催化降解甲基橙的效率来评价其性能。研究表明,In₂O₃/ZnIn₂S₄复合光催化剂的光催化性能明显优于In₂O₃、ZnIn₂S₄,In₂O₃与ZnIn₂S₄摩尔比为0.3∶1的复合光催化剂在90 min内降解效率可以达到96.33%,3次循环后降解效果仍能达到78.26%,具有较好的稳定性。     

La2Mg(Ni1-xAlx)9(x=0.1,0.2)合金的相组成及储氢性能研究

研究了Al替代对AB₃型La₂Mg(Ni_1-xAl_x)₉(x=0.1,0.2)合金相组成、储氢性能和失效行为的影响.表明Al在常温下促进La(Ni, Al)₅相含量的提高和LaMg₂Ni相的形成,并导致合金放氢困难和电化学放电容量的降低.由于La₂MgNi₂和LaMg₂Ni相含量的增加,合金耐KOH的腐蚀性降低.腐蚀产物主要为La(OH)₃,La₂O₃和Mg(OH)₂.通过Al替代改善合金电化学放电和循环稳定性的关键在于优化其中的相组成类型.     

TiO2光催化效率影响因素及应用

简述TiO₂光催化反应机制,从TiO₂的粒径、缺陷、晶体结构、晶体形貌和TiO₂的表面改性等方面综述了影响TiO₂光催化性能的因素;总结了TiO₂光催化剂在污水处理、杀菌以及空气净化等方面的应用,并指出今后可以从减小TiO₂的粒径、增加其缺陷、改变其形貌、采用混晶化合物以及对TiO₂进行表面改性等方面提高TiO₂光催化效率。     

基于AHP的城市生态文化景观评价体系构建

在梳理评价指标构建原则和指标因素特征选取基础上,运用层次分析法(AHP),通过3个准则层和16个指标层构建城市生态文化景观评价体系,研究影响城市生态文化景观的重要因素。结果表明,准则层权重由高至低分别为自然生态U₁(0.474 2)、人文层面U₂(0.376 4)、社会层面U₃(0.149 4);16个指标层按照对城市生态文化景观影响的重要程度划分为3类：重要因子、次重要因子和一般因子,其中,对城市生态文化景观影响最大的重要因子分别为山水格局U₁₂(0.209 0)、生态化设计U₁₄(0.129 7)、地域文化U₂₃(0.109 8)、气候条件U₁₁(0.104 1)。针对影响最大的重要因子,提出加强城市与自然山水的融合与统一、低碳引领下突出生态化设计的现代城市景观、城市景观中地域文化的创新发展、巧妙营造适宜的小气候环境等对策建议。     

基于第一性原理计算Ag-HfSe2对SF6/N2分解产物的吸附性能

在实际运行中,潜伏性缺陷产生的局部放电是导致SF₆/N₂气体绝缘金属封闭开关设备绝缘事故的重要原因,局部放电检测是预警设备绝缘故障的重要手段。气体组分分析法是局部放电检测的一种有效方法,而特定金属掺杂的HfSe₂因其良好的吸附性能而在气体传感器中得到广泛应用。基于第一性原理,搭建了一种吸附式掺杂过渡性金属原子Ag掺杂在HfSe₂晶体表面的结构,计算了局部放电的主要产物N₂O、CS2、H₂S和NO₂在其表面的吸附能、电荷转移量和解吸时间等相关参数,结果表明：Ag-HfSe₂对H₂S和NO₂为化学吸附,对N₂O和CS2为物理吸附。Ag-HfSe₂对H₂S和NO₂两种气体的响应灵敏度高,且在常温下对H₂S的解吸时间和在348 K温度下对NO₂的解...     

TiO2@H+/g-C3N4复合材料的光催化产氢性能及机理分析

本文研究了TiO₂含量对TiO₂@H⁺/g-C₃N₄异质结光催化剂产氢性能的影响。首先将石墨相氮化碳(g-C₃N₄)用硫酸处理,得到酸洗氮化碳(H+/g-C₃N₄),然后通过煅烧法在H+/g-C₃N₄表面负载TiO₂得到TiO₂@H⁺/g-C₃N₄复合材料,利用透射电镜、 X射线衍射仪、紫外-可见漫反射仪和比表面仪对TiO₂@H⁺/gC₃N₄复合材料进行了表征,研究了其在可见光下的光催化产氢性能,探讨了TiO₂@H⁺/g-C₃N₄复合材料光催化产氢机理。实验结果表明：...     

Fe3O4/CuCo2S4复合物活化过硫酸一氢盐对有机染料的去除作用

采用水热法制备了Fe₃O₄/CuCo₂S₄复合催化剂,利用SEM、XRD、EDS对0.25-Fe₃O₄/CuCo₂S₄复合材料的表面形貌和结构进行表征,研究了复合催化剂活化PMS降解染料废水的效能。实验结果显示,在室温条件下,加入200 mg/L PMS、125 mg/L催化剂,20 mg/L RhB在40 min内去除率达到99.5%。自由基淬灭实验表明,Fe₃O₄/CuCo₂S₄活化PMS产生的羟基自由基、硫酸根自由基和单线态氧等活性物质均参与了RhB降解过程。回收实验表明,4次循环使用后RhB的降解率仍能达到94.2%,表明Fe₃O₄/CuCo₂S₄复合催化剂具有良好的可重复利用性和优异的催化活性,易于回收。Fe₃     

基于NiFe2O4/BaTiO3复合摩擦材料的输出性能

摩擦材料是摩擦纳米发电机(TENG)的关键部件之一.将NiFe₂O₄/BaTiO₃纳米颗粒填充到聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS)中,研究两种无机材料作为填料对发电机输出性能的影响,以获得具有更高输出性能的柔性摩擦纳米发电机.研究发现,NiFe₂O₄与BaTiO₃陶瓷颗粒均为多晶结构且结晶良好,两种纳米颗粒均能有效增强PDMS的电输出值,尤其NiFe₂O₄/BaTiO₃/PDMS复合膜的输出电压明显高于PDMS膜,且质量比为7.5∶2.5∶90的NiFe₂O₄/BaTiO₃/PDMS复合膜具有最高的输出电压值.     

高压下CoSb3的结构相变及其电子性质

基于第一性原理计算研究了CoSb₃在0～100 GPa范围内的相变行为.研究表明:当压强为25.3 GPa时, CoSb₃的结构由Im - 3相(常压下)转变到P - 1相; 当压强为32.8 GPa时, CoSb₃的结构由P - 1相转变为I - 42m相.计算CoSb₃晶体结构的声子显示, Im - 3相、 P - 1相和I - 42m相在各自的压强范围内其动力学均具有稳定性.计算CoSb₃的能带结构结果显示, Im - 3相在Γ对称点的带隙为0.224 eV, P - 1相、 I - 42m相在费米表面附近其导带和价带重叠,且均为金属相.计算CoSb₃晶体结构的电子局域函数显示,在3个相的结构中Co原子和Sb原子之间均存在极性共价键.计算CoSb₃晶体结构的Bader电荷转移显示, Co原子是受主, Sb原子是施主,即电荷从Sb原子向Co原子转移.     

NaYF4∶Yb3+,RE3+(Ho3+/Tm3+)/Bi2WO6的制备及其光催化性能

研究采用两步水热法制备以Ho或Tm为激活剂、Bi₂WO₆为基础光催化剂的复合光催化剂(NaYF₄∶Yb³⁺,RE³⁺(Ho³⁺/Tm³⁺)/Bi₂WO₆);通过X射线衍射、扫描电镜和光致发光光谱等测试手段对材料的性能进行表征。结果表明：NaYF₄∶Yb³⁺,RE³⁺(Ho³⁺/Tm³⁺)具有较强的上转换能力,受980 nm光激发后,发射出362 nm、388 nm等可被Bi₂WO₆利用的光;此外,NaYF₄∶Yb³⁺,RE³⁺(Ho³⁺/Tm³⁺)复合Bi₂WO₆后也保留Bi_2<...