B-Mg共掺杂纳米VO2的制备及其热致变色特性

为降低二氧化钒(VO₂)材料的相变温度并提高VO₂材料的光学特性,采用溶胶-凝胶辅助水热法,控制硼(B)的掺杂原子数分数为6.0%,通过后续的高温退火处理制备硼-镁(B-Mg)共掺杂的纳米VO₂粉体,然后将粉体制备成薄膜．通过对B-Mg共掺纳米VO₂粉体微结构进行表征,探究Mg的原子数分数对复合材料相变温度和光学特性的影响,获得满足应用标准的B-Mg共掺杂纳米VO₂材料．结果表明,复合材料中掺杂的B元素和Mg元素分别以B³⁺和Mg²⁺形式存在于VO₂结构中,当Mg的原子数分数为1.8%时,复合材料表现出相对优秀的热致变色特性,且具有最低的相变温度(t_c=30.8℃),其太阳光调制幅度(ΔT_sol=11.8%)能维持在10%以上,平均可见光透过率(■=69.7%)比未掺杂的VO₂薄膜高12.1%,满足热致变色智能窗户的要求．研究结果为制备适用于热致变...     

IBED和Sol-gel制备方法对二氧化钒薄膜性能的影响

采用离子束增强沉积(IBED)法和溶胶-凝胶法(Sd-ged)在SiO2/Si衬底上制备了具有半导体相-金属相转换特性的二氧化钒薄膜．对两种方法制备薄膜的性能测试结果表明，其转换温度、相变滞豫、热电阻温度系数等都有较大差别．     

热解氧钒碱式碳酸铵法M型二氧化钒粉体的制备

以五氧化二钒、浓盐酸、水合肼和碳酸氢铵为原料,合成氧矾碱式碳酸铵前驱体,并通过控制退火温度在氮气气氛下热处理前驱体制备M型二氧化钒粉体.采用X射线衍射、差热分析、扫描电子显微镜等方法对样品成分、相变温度和晶体形貌进行了分析.结果显示:当升温速率和保温时间一定时,不同的热处理温度和气氛对粉体的晶型和成分有重要影响;不同的热处理温度热解氧钒碱式碳酸铵,保温30min能得到不同价态的氧化钒粉体;当500℃温度热处理30min时,可以得到纯的M型二氧化钒粉体.有序结构的理论晶粒尺寸为20~40nm,实际颗粒尺寸在1μm左右,粉体相变温度为66℃;通过热处理氧钒碱式碳酸铵前驱体可以制备M型二氧化钒粉体,工艺简单、条件容易控制.     

钨-氟共掺杂二氧化钒的水热法制备及表征

以五氧化二钒(V2O5)为原料,草酸为还原剂,通过水热法制备二氧化钒(VO2)纳米粉体,使用X射线衍射、扫描电子显微镜-能谱仪联用和差示扫描热量分析仪等对样品进行表征分析.研究发现,钨-氟的掺杂可降低VO2的相变温度,使其接近室温(低于25℃);控制不同的反应参数(如反应体系内液体体积)可以制得不同形貌的VO2粉体;当水热反应温度为190℃,水热反应时间为72 h,煅烧温度为800℃时,可得到晶型较完整的VO2粉体.     

微波等离子体制备氮杂二氧化钨钒薄膜

根据二氧化钒在68℃附近发生相变的这一特性,选用V2O5和W2O3为前驱物,通过在玻璃片上镀膜,采用微波等离子体增强法,合成了氮杂二氧化钨钒(V0.98W0.02O2-xNy)薄膜.通过XRD表征了样品的组成,用自制的仪器测量了合成样品的相变温度,结果表明:样品为氮杂二氧化钨钒(V0.98W0.02O2-xNy),通过氮掺杂能有效降低二氧化钨钒薄膜的相变温度,相变温度最低可以降至35℃.     

柠檬酸对MoS2催化剂析氢反应催化活性的影响

选取性质稳定且还原能力较强的硫代乙酰胺作为硫源和还原剂,通过简单水热法制备二硫化钼(MoS₂)催化剂,探究不同柠檬酸的添加量对其电化学性能的影响.使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)进行形貌和微观结构表征,利用循环伏安法(CV)、线性电势扫描法(LSV)、塔费尔曲线(Tafel)等电化学方法对其进行性能表征.结果表明,柠檬酸的添加能够增加催化剂的电化学活性表面积,增强MoS₂催化剂析氢反应(HER)的催化活性.     

含氟溶液中N235共萃取钒、钼热力学及工艺研究

为综合提取石煤含氟浸出液中的钒、钼,本文研究了利用三烷基胺(N235)从含氟溶液中分离钒、钼的萃取热力学及工艺.通过考察分配比D与N235物质的量浓度的关系,使用斜率法确定出萃取钒、钼的萃合物组成分别为(R₃NH)·VO₂SO₄和R₃N·MoO₃·H₂O,计算得出萃取反应的平衡常数分别为41.305和50.350.探究分配比与萃取温度的关系,绘制出lg D-T^-1图,通过热力学计算得出温度在25～45℃范围内,利用N235萃取钒、钼的反应均为放热反应,且均可自发进行;以N235为萃取剂(体积分数为20%),TBP为相改进剂(体积分数为5%),DT-100为稀释剂,在水相pH值为1.80、相比V(O)/V(A)为4∶1的条件下,常温萃取5 min,钒和钼的萃取率分别为84.10%和96.61%,经三级逆流萃取后,钒和钼的萃取率均在99%以上.负载有机相经过先硫酸反萃钒,后氨水反萃钼的分步反萃工艺实现了钒、钼的分离.研究揭示了N235萃取...     

Fe3O4包覆多壁碳纳米管复合蓄冷工质凝固行为

为解决传统冰蓄冷工质过冷度大、凝固效率低的问题，基于化学共沉淀方法，引入酸处理和表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(sodium dodecylbenzene sulfonate,SDBS)，制备了高稳定Fe₃O₄包覆多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotube,MWCNT)纳米复合材料．通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和红外光谱对物相进行表征，并对H₂O、SDBS+H₂O、MWCNT+H₂O、MWCNT+SDBS+H₂O、MWCNT-Fe₃O₄+H₂O和MWCNT-Fe₃O₄+SDBS+H₂O等水基蓄冷工质的相变凝固特性进行研究．结果表明，经过界面修饰的复合材料稳定性好，Fe₃O₄粒径为10.87 nm;MWCNT纳米材料可作为成核基底...     

熔喷非织造布用磁性Fe3O4@SiO2/PLA共混材料的性能分析

采用溶剂热法制备磁性四氧化三铁(Fe₃O₄)纳米粒子,随后利用改进的溶胶-凝胶法制备四氧化三铁与二氧化硅复合纳米粒子(Fe₃O₄@SiO₂),再以聚乳酸(PLA)为基体,通过熔融共混工艺制备Fe₃O₄@SiO₂/PLA共混材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、万能拉伸试验机、熔体流动速率仪(MFR)和振动样品磁强计(VSM)等对共混材料的形貌、结晶结构、热性能、力学性能、熔体流动速率和磁性能进行表征分析。结果表明：添加量为1%(以质量分数计)的Fe₃O₄@SiO₂纳米粒子可在PLA基体中均匀分散,与基体有良好的界面相容性。相比于纯PLA,Fe₃O₄@SiO₂/PLA共混材料的热性能变化不大,当Fe₃O_4<...     

自生TiB2-TiCx/7075Al基复合材料显微组织与力学性能研究

为了探究7075Al合金综合力学性能,采用高能球磨的方法制备自生TiB₂-TiC_x增强相,并结合热压烧结的方法制备了w(TiB₂-TiC_x)分别为10%、20%、30%和40%的TiB₂-TiC_x/7075Al基复合材料,对其物相组成、微观组织、硬度和室温压缩性能进行了测试分析。微观组织测试结果表明：该复合材料的物相主要由Al(Zn, Mg, Cu)固溶体相、TiB₂、TiC_x及少量Ti₃B₄和B₄C相构成,且w(TiB₂-TiC_x)=20%的TiB₂-TiC_x/7075Al基复合材料组织相对较为均匀,当TiB₂-TiC_x含量继续增至30%以上时,TiB₂-TiC_x在基体中产...     

CO2/N2在HP-MOF-74(ZnxNi1-x)上的吸附性能探究

以SDBS为模板剂,采用水热合成法制备了不同比例的双金属HP-MOF-74(Zn_xNi_1-x)材料,利用XRD、FT-IR、SEM等对其物化性能进行了研究;以烟道气CO₂和N₂为吸附质,使用静态容量法在273 K和298 K处测试了三种不同HP-MOF-74(Zn_xNi_1-x)材料上CO₂和N₂的等温线;根据理想吸附溶液理论(IAST)估算了CO₂/N₂二元混合物的吸附选择性;此外,使用克-克方程计算了等量吸附热(QST)。     

磷钼酸根和金属/氢-氧-三苯基膦单元构筑的杂化材料

采用水热合成手段，以磷钼酸为多金属氧酸盐(简称多酸)建筑块，三苯基膦为有机配体，通过自组装的方式制备了一种无机-有机杂化化合物，通过X-射线单晶衍射技术确定其分子式为H₁₅{(PMo₁₂O₄₀)₂[MoO₄-(PPh₃)₄]₂[NaO₃-(PPh₃)₃][(H₂O-PPh₃)₃](化合物1)。该化合物是由[PMo₁₂O₄₀]^3-、[MoO₄-(PPh₃)₄]^2-、[NaO₃-(PPh₃)₃]^5-和H₂O-PPh_3<...     

六方相/单斜相WO3“异相结”的可控合成及光催化性能

利用沉淀法合成了球形六方相氧化钨(h?WO₃),通过调控六方相向单斜相的相变,可控制备了六方/单斜WO₃(h/m?WO₃)“异相结”催化剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和比表面积(BET)等对WO₃催化剂的晶相结构及组成、粒子大小和比表面积进行了表征。光催化分解水产氧的实验结果表明,相较于纯六方相WO₃,具有合适晶相组成的h/m?WO₃展现了显著的光催化性能。结合六方相和单斜相的能带位置,表面光电压表征结果发现,h/m?WO₃“异相结”的形成显著促进了催化剂表面光生电子和空穴的高效分离,进而提高了催化剂的光催化活性。     

钇掺杂二硫化钼/石墨烯的制备及其储锂性能

采用一步水热法制得钇掺杂二硫化钼/还原氧化石墨烯(Y-MoS₂/rGO)锂离子电池阳极复合材料.实验结果显示,此复合材料的形貌为三维褶皱rGO负载Y-MoS₂纳米微球.同未掺杂的MoS₂/rGO电极相比,Y-MoS₂/rGO电极的可逆容量达到878.8(第2圈)和823.7 mAh·g^-1(第100圈),容量保持率为93.7%.Y-MoS₂/rGO复合材料储锂性能的提升主要得益于Y掺杂MoS₂和rGO的优异导电性及二者的协同作用.     

氧化铈含量对LZ91合金微观组织和显微硬度的影响

主要研究了添加不同质量分数的氧化铈(CeO₂)所制备成的LZ91合金复合材料的微观组织以及显微硬度。X射线衍射(XRD)证明了铸态LZ91合金α-Mg、β-Li相以及MgZn₂的存在,随着CeO₂的加入,复合材料LZ91合金的相组成发生了改变。对显微组织的研究发现,添加不同质量分数的CeO₂,影响了α-Mg的面积分数(S_α)和α-Mg晶粒大小,当质量分数为3%时面积分数最小为27%,晶粒最小值为58μm;同时观察到微观结构中的相组成发生了MgZn₂的消失和MgLiZn的生成,发现CeO₂的加入改变了合金的凝固方式。利用纳米压痕方法对材料的硬度进行表征发现,随着CeO₂的添加,显微硬度逐渐降低。     

用掺杂方法改变VO_2多晶薄膜相变温度研究

用离子束增强沉积方法对二氧化钒多晶薄膜作Ar和W掺杂,明显改变了二氧化钒薄膜的相变温度。研究表明,成膜时注入的氩在二氧化钒结构形成前就很快外释,掺杂Ar对相变温度降低的贡献主要来自间隙Ar。W原子的掺杂可有效地将二氧化钒多晶薄膜的相变温度降低到室温附近,为大幅提高薄膜的室温电阻-温度系数提供了可能。     

PMo12/TiO2光催化降解工业DNBP废水的研究

采用溶胶-凝胶法和水热合成法制备H₃PMo₁₂O₄₀(PMo₁₂)/TiO₂复合光催化剂并应用于工业废水的降解。利用红外光谱仪(IR),X射线衍射仪(XRD),X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)进行测定，并在紫外光照射下分析光催化剂对DNBP废水的光催化降解性能。考察了废水的初始pH值、催化剂用量及重复利用率等对DNBP废水降解的影响。结果表明，在光照时间为5 h, pH值为5.10,用量为1.00 g/L的条件下，复合光催化剂较单纯TiO₂催化剂的光催化性能有明显提高，降解率达到98.36%,COD去除率达到53.18%,且POM/TiO₂复合催化剂回收利用3次仍具有较高活性。     

Fe-Zr-M-B(M=Cr,Nb,W)合金系列的热稳定性、微观结构和磁性能研究

采用单辊快淬法制备Fe_91-xZr₇Cr₂B_x(x=10,12)和Fe₈₁Zr₇M₂B₁₀(M=Nb,W)非晶合金,并对上述非晶合金进行不同温度热处理。合金的热性能、微观结构及磁性能分别利用X射线衍射仪（XRD）、同步差热分析仪(STA) 和振动样品磁强计(VSM）测得。研究表明四种非晶合金的STA中均存在三个晶化放热峰,但初始晶化产物及晶化过程不同,Fe₈₁Zr₇Nb₂B₁₀非晶合金的初始晶化产物与Fe₈₁Zr₇Cr₂B₁₀合金相似为单一α-Fe相,Fe₈₁Zr₇W₂B₁₀非晶合金的初始晶化产物与Fe₇₉Zr₇Cr₂B₁₂合金相似为α-Fe相和Fe₂₃B₆相。不同的晶化产物导致合金的矫顽力(Hc)随热处理温度的变化存在差异,Fe₈₁Zr₇Nb₂B₁₀合金经热处理后具有较低的矫顽力(Hc)。     

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.     

Tb配合物的水热合成、晶体结构及荧光性质

以1,3,6-萘三磺酸钠(Na₃L)、4,4’-联吡啶(4,4’-bipy)、Tb(NO₃)₃·6H₂O为原料，通过水热合成反应制备了Tb配合物[Tb(H₂O)₈]·(L)·2(4,4’-bipy)·3H₂O(配合物1)。利用单晶X-射线衍射、傅里叶红外光谱、热重分析以及元素分析等表征手段，分析了配合物1的分子结构和组成，并且研究了其热稳定性和荧光发射性质。结果表明，Tb³⁺是八配位，呈四方反棱柱配位构型，与8个H₂O分子配位形成[Tb(H₂O)₈]³⁺;L^3-没有与金属离子配位，只平衡了分子内的正电荷；L^3-的磺酸基与配位H₂O分子之间形成氢键，将[Tb(H₂O)₈]³⁺和L^3-