MoSe2/CoSe2异质结构的构筑及其电催化析氢性能

采用一步水热合成的方法在钼网(MF)上原位构筑MoSe₂/CoSe₂异质结构电催化剂。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X光电子能谱仪(XPS)等对MoSe₂/CoSe₂异质结构的物相和形貌进行了表征，并在1 mol/L KOH电解液中对该电催化剂的析氢反应(HER)性能进行了测试。结果表明：MoSe₂/CoSe₂@MF-2为枝状阵列异质结构，在电流密度为10 mA/cm²下，其过电势为172.3 mV,Tafel斜率为45.8 mV/dec,表现出良好的HER性能和结构稳定性。该异质结构电催化剂的成功构筑，为后续硒化物异质结及其在电催化中的应用提供了良好的思路和研究基础。     

V，Ru共掺杂NiS2 高尔夫微球作为碱性介质析氢反应的高效电催化剂

通过溶剂热法和滴钌法(室温)将钒和钌引入到NiS₂中,并制备了包覆在泡沫镍上的V,Ru共掺杂NiS₂微球(V, Ru)-NiS₂/NF电催化剂。通过硫化过程产生粗糙的高尔夫球状结构暴露出丰富的活性位点,此外,钒和钌的协同作用可以优化NiS₂的电子结构,提供额外的催化活性位点,进一步增强本征催化活性。泡沫镍的加入对催化材料起到支撑作用,避免聚集,同时提高导电性。结果表明,(V, Ru)-NiS₂/NF电催化剂在碱性条件下表现出优异的电催化性能和优异的析氢反应稳定性。在10 mA·cm^-2的电流密度下,(V, Ru)-NiS₂/NF提供了38 mV的过电位,小于商业Pt/C的过电位,并且具有较低的Tafel斜率(80.3 mV·dec^-1)、较高的电化学活性表面(ECSA)和在KOH溶液中24 h出色的稳定性。     

空心球壳状MoS2/WS2异质结构的制备及其电催化析氢性能(英文)

系统研究一种由空心WS₂球壳和花瓣状MoS₂组成的异质结构。结果表明，空心球壳结构使活性位点更容易暴露，异质结构的形成有助于激发WS₂和MoS₂之间的协同效应，从而提高析氢反应性能，具有更好的电子转移能力。更重要的是，密度泛函理论计算进一步阐明了协同机理，表明MoS₂/WS₂异质结构可有效调节氢吸附自由能，使之在W/Mo原子比为2?25时达到最小值。因此，优化后的WMo-2/25催化剂表现出优异的电催化析氢活性，Tafel斜率低，为53 mV/dec，并具有良好的稳定性。     

Si-Al固溶对Ti3AlC2陶瓷300℃干摩擦行为的影响

利用元素粉体热压烧结工艺制备了具有不同Si固溶含量的系列Ti₃Al_1-xSi_xC₂(x=0.2、0.4、0.6)陶瓷材料，采用X射线衍射技术及Rietveld结构精修对所得产物的结构及相组成进行了分析，利用共聚焦显微镜、扫描电子显微镜研究了产物的表面形貌和晶粒结构，使用球-盘型摩擦实验机评估了材料的干摩擦行为。结果表明，Si的引入极大细化了Ti₃Al_1-xSi_xC₂陶瓷的晶粒，并降低其相纯度。随着Si加入量的增加，大量Ti₅Si₃和Ti C杂相出现，Ti₃Al_1-xSi_xC₂陶瓷的硬度逐步提升。而当Si加入量为0.4时，所得Ti₃Al_0.6Si_0.4C₂陶瓷表现出了最低的摩擦系数(COF)，为0....     

Pb2P2Se6晶体的化学气相输运生长及光学性能

三元硫属化合物Pb₂P₂Se₆晶体因具有优异的光电性能,在光电领域受到广泛关注。然而,由于P元素易燃易爆等特点导致其难以合成。本文通过高温固相法合成了纯Pb₂P₂Se₆多晶,并基于多晶粉体以NH₄Cl为传输剂通过化学气相输运生长法成功生长出单晶。所得到的Pb₂P₂Se₆晶体呈平行四面体,暴露的晶面为(011)面,晶面间夹角为62°和118°。X射线衍射分析证明其晶体结构为单斜晶系,空间群为P21/n(No.14),晶胞参数分别为a=6.897■,b=7.642■,c=9.696■,β=91.5°。此外,晶体的红外透射率在1 000～4 000 cm^-1范围内为50%,UV-Vis-IR透过谱拟合禁带宽度为1.89 eV。     

多级结构FeS@Ni3S2/NF催化电极的一步水热法制备及析氧行为

通过简单一步水热法在泡沫镍表面原位生长多孔纳米片自组装成纳米花结构的FeS@Ni₃S₂/NF催化电极。借助X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)等进行物相及结构表征,并测试催化电极在1 mol/L KOH溶液中的电催化析氧(OER)性能。电化学测试结果表明：FeS@Ni₃S₂/NF-1.2电极在100 mA·cm-2电流密度下仅需278 mV的过电位,且具有较低的Tafel斜率(22.71 mV/dec),与纯NF(493 mV,214.65 mV/dec)、纯Ni₃S₂(327 mV,91.87 mV/dec)以及IrO2/NF(385 mV,172.93 mV/dec)相比,其优势明显。证明具有独特多孔结构的FeS@Ni₃S₂/NF纳米片自组装成的纳米花可以作为一种贵金属基电催化剂的理想替代品。     

钌基双金属聚酞菁电催化析氧性能研究

电解水制氢阳极电催化析氧反应(OER)动力学缓慢，可采用阳极OER催化剂提高。采用简单的低温热解法制备出钌(Ru)、铁钌(Fe Ru)和钴钌(CoRu)复合聚酞菁等一系列催化剂，通过X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)对催化剂的形貌和结构进行表征，并采用电化学工作站对催化剂的析氧等电催化性能进行测试。测试结果表明，催化剂Fe₃Ru-PPc在碱性环境下电流密度为50 mA·cm^-2时的过电位为303.5 mV，塔菲尔斜率仅为42.3 mV·dec^-1，相比于商业Ir O₂具有更好的OER活性。对其结构分析可知，Fe与Ru的结合使得材料的电子结构发生变化，促进了OER的动力学过程，从而使其具有更好的OER活性和载流子迁移率。     

柔性W-O-C/碳气凝胶电极的制备和电催化氧化性能

本研究使用细菌纤维素为前驱体制备碳气凝胶(CA),以其作为载体,通过浸渍和高温处理制得了柔性W-O-C/CA和WC/CA复合电极材料,研究了制备工艺对材料形貌、物相和对甲醇电催化氧化性能的影响。随着高温处理温度的上升和保温时间的延长,物相变化为：钨前驱体→钨氧化物(WO₃、WO_3-x、WO₂)→W→WC_x→WC。在700℃保温2 h制得的柔性电极,负载颗粒主要物相为缺氧钨氧化物(WO_3-x)、WO₂和少量碳化钨(WC),具有良好的甲醇电催化性能和长循环稳定性,0.8 V下电流密度为76.5 mA·cm^-2,1000次循环后峰电流密度保持初始值的88%,有望用于便携式或微型甲醇燃料电池阳极。     

低冰镍衍生的具有高结构稳定性和快速扩散动力学的钠离子掺杂层状LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极(英文)

通过共沉淀法合成钠离子(Na⁺)掺杂的高稳定性Li_1-xNa_xNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂(NCM-Na)正极材料。首先论证采用低冰镍提取镍作为合成材料镍源的可行性。其次,在化学试剂合成的NCM(Ni,Co,Mn)材料中预先引入最优含量的Na⁺,占据部分Li⁺位点,实现具有更低Li⁺/Ni²⁺阳离子混排的稳定结构,从而提高其电化学性能。结果表明,当Na⁺掺杂量为1%(质量分数)(x=0.01)时,获得的NCM-Na正极材料在1C电流密度下,循环100次后容量保持率从76.84%提高至89.21%。特别是在5C大电流密度下,循环200次后,可逆放电比容量依然维持在110 mA·h·g^-1。这为杂原子掺杂耦合材料化冶金开发低成本、高性能锂离子电池三元LiNi_1/3Co_1/...     

尿素调控纳米多孔合金NiFeCoMgCN的电催化性能

制备高效、稳定的析氧反应(OER)电催化剂是工业制氢的关键所在。使用尿素作为造孔剂和活性C/N源,基于纳米级柯肯达尔效应,通过高温烧结制备了纳米多孔合金NiFeCoMgCN,并分析了其作为电极的电催化性能。结果表明：在1 M KOH溶液中,NiFeCoMgCN电极在10 mA·cm^-2下的过电位为199 mV,Tafel斜率为41.7 mV·dec^-1,优于IrO₂/Ni foam电极(10 mA·cm^-2下的过电位为215 mV,Tafel斜率为76.3 mV·dec^-1),并且在1 A·cm^-2的大电流密度下能够持续工作至少100 h。NiFeCoMgCN电极优异的催化活性归功于其连续的纳米多孔结构和本质活性的提高。     

多元稀土硼化物La1-xEuxB6纳米粉末的制备及光学性能研究

本研究首次采用钙热还原-酸浸法(CTR&AL)成功制备了La_1-xEu_x B₆纳米粉末，研究了Eu掺杂对La_1-xEu_x B₆结构、光学性能的影响规律及作用机理。XRD、FE-SEM及TEM分析结果确认纳米La_1-xEu_x B₆为CsCl型简单立方单相结构，结晶性良好，粉末颗粒具有立方形貌，平均晶粒尺度为40 nm。光吸收结果表明随着Eu含量的增加，纳米La_1-xEu_x B₆透射光波长从595 nm增大至825 nm，产生“红移”现象，且Eu掺杂引起LaB₆近红外区吸收光谱的增强与展宽。第一性原理计算结果揭示了Eu掺杂引起LaB₆近费米能级能带局域性加强，导带中的传导电子数量减少，进而导致其等离激元共振频率能量降低，定性解释了纳米La_1-xEu_...     

掺杂sc的CaZrO3的制备及电学性能

采用掺杂Sc₂O₃,通过固相反应法制备了CaZr_1-xSc_xO_3-α（x=0,0.1,0.15）材料.在610-850℃采用交流阻抗谱法测定了CaZr_1-xSc_xO_3-α的电导率及电导激活能,并对CaZrO₃掺Sc及掺In样品的电学性能进行了比较.结果表明:在610-850℃,CaZrO₃的电导率为4.3×10^-19-1.4×10^-6S/cm,CaZr_1-xSc_xO_3-α（x=0.1,0.15）的电导率为1.16×10^-4-1.4×10^-3S/cm,CaZr_1-xIn_xO_3-α（x=0.1,0.15）的电导率为0.34×10^-4-4.33×10^-4S/cm,且随着温度的升高而提高;掺杂能极大提高CaZrO₃的电导率,并随着掺杂量的增加,电导激活能降低,电导率增加;温度及掺杂量相同时,掺Sc材料电导率明显高于掺In材料,说明掺Sc对提高材料的电导率更有效.     

金属单质对Gd3Al2合金磁热效应的影响

利用真空高频磁悬浮炉和热处理工艺制备了Gd₃Al_2-xGa_x、Gd_3-xMn_xAl_1.8Ga_0.2、Gd_3-xMn_xAl₂和Gd_3-xZn_xAl₂样品,研究了在1.5T磁场下,金属单质Ga、Mn和Zn对Gd₃Al₂合金磁热效应和结构的影响。结果表明,微量金属单质不影响Gd₃Al₂合金的晶体结构;少量Ga替代Al可以提高Gd₃Al₂合金的绝热温变;在Gd₃Al_1.8Ga_0.2样品的基础上,添加Mn替代Gd,居里温度提高,绝热温变几乎保持不变;少量Mn和Zn替代Gd使Gd₃Al₂     

(Sn1-xZnx)57(In0.78Bi0.22)43低熔点无铅焊料的微观结构表征(英文)

为了寻求一种应用于三维集成电路低温焊接的无铅焊料，基于多组元混合的概念设计并表征(Sn_1-xZn_x)₅₇-(In_0.78Bi_0.22)₄₃ (x=0.10,0.15,0.20，摩尔分数，%)四元合金。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和差示扫描量热仪研究合金的显微组织、热性能和润湿性。结果表明，合金由金属间化合物BiIn₂、In_0.2Sn_0.8和富Zn固溶体组成。随着Zn添加量的增加，BiIn₂和富Zn相的体积分数增加。合金的熔点低至70℃，源自低熔点金属间化合物In_0.2Sn_0.8和BiIn₂的形成；合金具有良好的润湿性，润湿角约为40°。在合金和Cu板的界面结合处形成一种薄而坚韧的Cu₅Zn₈层，提高焊点可靠性。研究表明，通过多组元混合概念设计合金可以有效提高...     

Sn1- x Sm x O2 微纳米纤维的红外发射率与激光吸收性能：实验研究与第一性原理仿真

采用静电纺丝法结合热处理工艺制备了Sn_1-xSm_xO₂(x=0%,8%,16%,24%,质量分数,下同)微纳米纤维,表征了产物的物相、形貌、激光吸收性能和红外发射率,同时基于密度泛函理论的第一性原理对比分析了Sn_1-xSm_xO₂(x=0%,16%)的相关光电性质,进一步从电子结构角度解释了Sm³⁺掺杂对SnO₂红外发射率和激光吸收的作用机理。结果表明：经600℃煅烧后,Sn_1-xSm_xO₂均为单一金红石型结构,呈现出良好的纤维形貌,纤维相互交错,形成无规则三维网状结构,且各元素在纤维上分布均匀。随着Sm³⁺掺杂量的增大,产物在1064和1550 nm处的反射率逐渐降低,红外发射率先减小后增大。当x=16%时,在1064 nm处的反射率为53.9%,在1550nm处的反射率为38.5%,在8-14μm波段的红外发射率为0.749...     

氧空位与异质结协同增强的TiO2/WO3复合光催化剂

二氧化钛(TiO₂)因其出色的光催化活性,在光催化领域得到了广泛的研究。然而,二氧化钛的高光生载流子重组率和宽带隙限制了其应用。在这项工作中,通过在TiO₂中引入钨元素(W),合成了具有氧空位缺陷的TiO₂/WO₃异质结纳米复合光催化剂。氧空位的引入降低了带隙并扩大了光吸收范围,而异质结增加了光生载流子并促进了它们的分离。实验表明,TiO₂/WO₃纳米复合光催化剂具有更强的光催化活性,100 mg样品在2 h内最高可产生氢气63.7μmol。另外,TiO₂/WO₃纳米复合材料在模拟太阳光下也表现出了极佳的稳定性,这一探索为TiO₂基复合光催化剂的设计和制备提供了新的思路。     

W掺杂Ti(C0.5N0.5)的电子结构及力学性能的理论分析

采用密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法对金属原子W掺杂Ti(C_0.5N_0.5)的晶格常数、弹性常数和电子结构以及电荷布居进行计算和分析,结果表明：W原子可稳定存在于(Ti_1-xW_x)(C_0.5N_0.5)中,但W原子的加入使得(Ti_1-xW_x)(C_0.5N_0.5)体系稳定性下降,增强了原子间的键能,且晶格因替换原子W与Ti的直径大小不同产生畸变,并伴随着W含量的增加会加剧晶格畸变和晶格常数失衡;由弹性常数计算结果表明,适当添加W原子能改善(Ti_1-xW_x)(C_0.5N_0.5)的抵抗外力变形的能力和硬度,同时可以降低晶体的脆性,且当x(W)=12%时,(Ti_1-xW_x)(C_0.5N_0.5)抵抗变形...     

Ni-Ir/Al2O3负载型催化剂的制备及其用于水合肼分解制氢性能

采用一种简单的浸渍-还原工艺制备出镍-铱/氧化铝(Ni-Ir/Al₂O₃)负载型催化剂用于水合肼(N₂H₄·H₂O)催化分解制氢。该催化剂是将活性组分Ni-Ir负载于颗粒状Al₂O₃载体上制备而成，采用TEM、XRD、XPS、BET和H₂-TPD等对其结构进行表征，并结合N₂H₄·H₂O催化分解制氢实验开展了催化剂配方优化、催化反应动力学及循环耐久性研究。结果表明，粒径2～4 nm的Ni-Ir合金活性金属均匀负载于Al₂O₃载体表面，Ni₆₀Ir₄₀/Al₂O₃催化剂在293～353 K温度范围内均表现出优异的肼催化分解活性(>200 h^-1)，在该宽温域范围内的制氢选择性高达99%以上，且...     

多孔Ni-Cu-Ti-La2O3复合电极的制备及其析氢性能

采用粉末冶金方法烧结制备了多孔Ni-Cu-Ti-La₂O₃复合电极,讨论不同La₂O₃的掺杂量对电极析氢性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等测试手段对电极的微观结构和物相组成进行表征。结果表明：Ni-Cu-Ti合金体系中La₂O₃的掺杂可有效提高电极材料的电荷传输速率,多孔Ni-Cu-Ti-La₂O₃复合电极在6 mol/L KOH溶液中表现出良好的析氢催化活性,其整体析氢催化活性明显优于多孔Ni-Cu-Ti、Ni-Cu-W、Ni-Cu-Co、Ni-Cu-Zr和Ni-Cu电极;当烧结温度为1000℃时,成分为Ni-CuTi-9La的多孔复合电极具有最佳的析氢催化性能,其Tafel斜率为63.18 mV/dec,电流密度在10 mA/cm²时过电位为1077 mV(vs Hg/HgO),多孔Ni-Cu-Ti-La₂O₃     

碳钢在油水混相介质中的CO2/H2S腐蚀行为

采用极化曲线和电化学阻抗测试，研究了N80钢在50℃的3%NaCl盐水与凝析油混相溶液中，不同CO₂、H₂S分压比(θ=P_CO2/P_H2S)条件下的腐蚀规律；采用SEM、XPS等分析了N80钢表面腐蚀产物的形貌和组成。结果表明：在饱和CO₂溶液中，随着H₂S含量的增加，碳钢电极的腐蚀减弱；当θ<20时，随着θ增大，腐蚀电流密度逐渐减小，腐蚀主要由H₂S控制，在N80钢表面生成了均匀致密的针状晶型腐蚀产物，主要是FeS和FeS_1-x膜；当20<θ<500时，随着θ的增大，腐蚀电流密度先增大后减小，腐蚀由CO₂和H₂S共同控制，钢片表面生成了多种晶型腐蚀产物，主要是FeCO₃和FeS_1-x膜；当θ>500时，随着θ的增大，腐蚀电流密度增大，腐蚀反应由CO_...