锌源对纳米氧化锌形貌和光致发光性能的影响

通过改变锌源中SiO_2的添加量,研究了Zn源的变化对产物形貌和光致发光性能的影响,并探讨了产物的生长机理。采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、室温光致发光谱(PL)等对产物形貌和性质进行了表征。SEM结果表明产物形貌经历了从铅笔状到钉状再到棒状的变化过程。XRD结果说明所有产物沿c轴择优生长。PL表明产物绿光发射峰相对较强,紫外发射峰相对较弱。锌源电镜照片及锌源的残余物照片表明SiO_2粉的加入改变了锌源的蒸发速率。     

物理热蒸发法制备Ga掺杂ZnO纳米材料的研究

采用物理热蒸发锌(Zn)粉与三氧化二镓(Ga2O3)粉的方法,制备出不同形貌的Ga掺杂纳米ZnO。利用XRD、SEM、TEM对产物的结构和形貌进行了分析。结果表明,所生成的产物是具有六方结构的单晶ZnO,其中4%Ga掺杂的ZnO纳米结构呈标枪状,与呈线状、未掺杂的ZnO形貌差异较大。在PL检测中发现Ga掺杂使光致发光绿光峰强度增加,并且4%Ga掺杂时其绿光峰强度最大。在随后的XPS检测中发现Ga掺杂使得ZnO中氧空位缺陷增多,这是PL中绿光峰出现和强度变化的原因。     

纳/微蒲公英状氧化锌材料的制备

采用溶剂热法,以Zn粉为锌源,通过柯肯特尔效应制备出由单晶ZnO纳米棒组成的三维蒲公英状的氧化锌纳米结构.通过XRD、SEM、RDS、SEAD、TEM和HRTEM等方法对样品的组成,结构和形貌进行了研究.该方法可作为一种新的大规模制备纳/微ZnO纳米材料而被广泛应用.     

花状ZnO微/纳米结构的水热法制备及其发光性质

以Zn(Ac)2、NaOH为初始原料,采用水热法在较低温度下合成了由纳米棒紧聚而成的花状ZnO微/纳米结构。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、光致发光谱(PL)对样品进行了表征和分析,讨论了反应温度、反应时间对样品物相和形貌的影响,分析了其生长机制。XRD和SEM测试结果表明,ZnO纳米晶为六方纤锌矿结构,反应温度和时间对产物晶相及形貌有重要影响。室温下PL谱显示,样品在346nm和384nm处有较强的紫外发射,在450nm和468nm处有较弱的蓝光发射,在475～650nm出现强而宽的可见光发射带。该研究为探讨ZnO微/纳米材料的制备技术及在发光方面的应用提供了可行的方法。     

ZnO纳米线的可控生长及其光学特性

采用简单水热法制备得到ZnO纳米线,通过控制反应条件调控ZnO纳米线的形貌,得到不同形态的多维ZnO纳米线。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光致发射光谱(PL)对样品的微观形貌、晶相结构、光学性能进行表征,结果表明:样品的晶型完整,光致发射光谱图显示在384nm左右出现了紫外区发射峰,而且玉米棒状ZnO纳米线不仅出现了强烈的紫外发射峰,在可见光区域也出现了发射峰。     

Co/Co_9S_8/ZnO核壳结构纳米微球的制备与表征

在无水无氧条件下通过热分解还原制备Co纳米微粒,利用Co9S8和ZnO晶格的相匹配性,通过层层自组装对Co表面进行修饰,得到Co/Co9S8/ZnO核壳结构纳米微球.采用XRD、TEM、SQUID、光致发光光谱(PL)等对产物进行了表征.通过调节反应参数制备出核壳结构的Co/Co9S8/ZnO复合纳米微球,平均粒径58.8nm,壳层厚度均匀,常温下显示铁磁性,矫顽力为18.7kA/m.PL表明,产物在380~390nm处的带边跃迁不明显,光致发光最强峰在468nm处,属氧缺陷发射峰,研究了影响产物形貌的主要因素.结果表明,以油酸(OLA)及三正辛基氧化磷(TOPO)为溶剂和表面活性剂,Zn(acac)2温度为70℃、用量为1mmol,控制Co的硫化反应时间为5min,有利于核壳结构产物的形成.初步分析了Co/Co9S8/ZnO核壳结构纳米微球的形成机理.     

O_2流量对ZnO形貌和发光性质的影响

采用热蒸发Zn粉的化学气相沉积方法研究了氧气(O_2)流量对产物形貌和光致发光性质的影响,并采用计算流体动力学软件FLUENT模拟了O_2和锌蒸汽的浓度分布。扫描电镜照片和模拟结果显示:在O_2流量从0.06sccm到2sccm变化过程中,纳米ZnO结构从一维针状和棒状结构向三维花状结构转变。较小的O/Zn比有利于形成一维产物,较大的O/Zn比有利于生成三维产物。X射线衍射谱图说明,在合适的O_2流量下,更多的晶粒沿着c轴择优生长。光致发光谱图和模拟结果说明:随着O_2流量的增加,产物绿光发射峰强度相对减弱,紫外发射峰相对强度增加,绿光发射峰是由O空位引起的。     

氧化锌空心球的制备及光致发光特征

采用水热和硬模板辅助技术,成功制备得到ZnO空心球结构.以葡萄糖和锌盐为原料,首先通过催化葡萄糖聚合-原位离子吸附一步进行(一步法)或葡萄糖聚合成球-离子吸附分步进行(二步法)制备锌/炭复合微球,然后经空气低温氧化制得ZnO空心球.用XRD、SEM、TEM研究产物的组成和结构及形貌,用光致发光光谱(PL)测试产物的室温光致发光性能.研究发现,两种方法得到的空心球壳均属多孔结构,由ZnO纳米粒子构成;与聚合-吸附分步法相比,聚合-原位离子吸附一步法更加简单快捷;制得的ZnO空心球结构材料具有良好的近紫外发光性能.对ZnO空心球结构的形成过程和可能的机制进行了分析和讨论.     

准单分散SnO2微球的微波溶剂热合成

以聚乙二醇(PEG, Mn=6000)为模板剂, 结晶四氯化锡(SnCl₄·5H₂O)和尿素为原料, 采用微波溶剂热法在180℃、添加0.12 mmol PEG的条件下制备出了单分散性良好的SnO₂微球. 通过XRD、SEM、TEM和FT-IR等分析手段对产物进行表征, 并结合光致发光(PL)谱研究了产物的发光性能. 结果表明: SnO₂微球是由大量细小晶粒堆积而成的, 微球直径约1.3 um. 经400℃煅烧2 h后, 微球表面致密光滑且直径未发生明显变化. FT-IR谱图中550 cm^-1处吸收峰应为表面结构改变引起的表面振动模式. PL谱表明煅烧前SnO₂微球在320~450 nm处具有宽而强的发射带, 煅烧后发射带强度大幅下降, 说明产物的晶格缺陷对近带边发射有重要影响.     

表面活性剂对纳米氧化锌形貌和发光性能的影响

以二水合乙酸锌和氢氧化钠为原料,分别以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为结构导向剂,采用简单的水热法制备了不同形貌的纳米氧化锌。研究了两种表面活性剂对纳米氧化锌形貌和光致发光性能的影响,并探讨了表面活性剂的作用机理。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和室温光致发光光谱(PL)等测试方法对样品的结构、形貌和发光性能进行了表征。结果表明:添加了表面活性剂后,样品形貌和尺寸都更加均匀,紫外发射峰强度相对增加。     

Mass Absorption Coefficient of Tungsten and Tantalum, 1450 eV to 2350 eV: Experiment,Theory, and Application

The mass absorption coefficients of tungsten and tantalum were measured with soft x-ray photons from 1450 eV to 2350 eV using an undulator source. This region includes the M₃, M₄, and M₅ absorption edges. X-ray absorption fine structure was calculated within a real-space multiple scattering formalism; the predicted structure was observed for tungsten and to a lesser degree tantalum as well. Separately, the effects of dynamic screening were observed as shown by an atomic calculation within the relativistic time-dependent local-density approximation. Dynamic screening effects influence the spectra at the 25 % level and are observed for both tungsten and tantalum. We applied these results to characterize spatially-resolved spectra of a tungsten integrated circuit interconnect obtained using a scanning transmission x-ray microscope. The results indicate tungsten fiducial markers were deposited into silica trenches with a depths of 50 % and 60 % of the markers’ heights.     

反应时间对CH3NH3PbBr3钙钛矿纳米晶形貌及荧光性能的影响

有机-无机杂化钙钛矿(CH_3NH_3PbX_3,X=Cl、Br、I)材料正成为最近全世界研究的热点,在太阳能电池、量子点发光等众多领域有着广泛的应用。本研究重点考察反应时间对热注入法合成的CH_3NH_3PbX_3纳米晶的形貌及荧光性能的影响,并采用吸收光谱、荧光光谱、X射线衍射、透射电镜及扫描电镜等手段对材料进行分析。研究表明,随着反应时间的延长,产物从6nm左右的球状纳米颗粒变为层状纳米片;反应时间继续延长,纳米片的尺寸变大,厚度变厚;同时,产物的吸收峰和荧光发射峰都发生蓝移。通过绝对量子产率的分析,发现反应时间为180s时产物的量子产率最高。     

铁酸锌作为光催化剂的研究进展

铁酸锌是具有较高光催化活性及对可见光敏感的n型半导体,其独特的磁性能和化学稳定性使其在光催化领域有着广泛的应用。针对不同形貌的铁酸锌,采用不同的改性方法,可将其与其他材料结合制备出更为高效、实用的光催化剂。近年来,利用铁酸锌的特性,制备磁性可回收且性能稳定的复合光催化剂引起了科研人员的广泛关注。概述了铁酸锌作为光催化剂的基本性质,对不同形貌铁酸锌的制备方法进行了总结,并重点讨论了铁酸锌在光催化方面的改性技术及改性机理,最后对目前存在的问题和未来的研究方向做了简要的总结和预测。     

磁性CuFe2O4纳米棒的合成及其芬顿反应降解刚果红性能的研究

以α-FeOOH纳米棒为模板,通过高温烧结法制备了磁性CuFe2O4纳米棒,并研究其芬顿氧化降解刚果红染料的性能。结果表明CuFe2O4纳米棒在150min内可以有效降解90%以上的刚果红染料,经过5次循环后,降解率并无明显下降,同时还考察了其他反应条件对降解率的影响。这种新型磁性芬顿试剂在水处理方面有较好的应用前景。     

溶胶-凝胶法制备铜锌锡硫材料的研究进展

四元硫化物铜锌锡硫(CZTS)是一种新型薄膜太阳电池材料,具有锌黄锡矿结构,呈p型导电性,带隙约为1.5eV,光学吸收系数高于10~4cm~(-1),这些特性与太阳光谱相匹配。基于上述原因,CZTS薄膜是一种有望能低成本、可规模化开发利用的新型薄膜太阳电池材料。简要阐述了CZTS性质及其薄膜太阳能电池的器件结构,详细介绍了溶胶-凝胶方法制备CZTS薄膜及其相应器件效率的研究进展。最后,总结了此方法制备CZTS薄膜及其相关电池性能难以突破的关键技术问题,并提出了有效的改进措施,对CZTS薄膜太阳电池未来的研究进行了展望。     

热处理对Bi2O3-B2O3-SiO2凝胶玻璃粉体结构与性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了一种Bi₂O₃-B₂O₃-SiO₂系玻璃粉体,在200 ℃、400 ℃、600 ℃和800 ℃温度下分别对凝胶玻璃粉体进行热处理,借助SEM、TEM、XRD、FT-IR、Raman、XPS、DSC、热膨胀仪及“纽扣”烧结实验分别测定了经不同温度热处理后玻璃粉体的结构与性能,分析了其结构变化对玻璃粉体转变温度T_g和烧结特性的影响。结果显示,在实验温度范围内,随热处理温度升高,Bi³⁺逐渐进入玻璃网络中,[BiO₆]八面体和[BiO₃]三角体、[BO₄]四面体和[BO₃]三角体分别与[SiO₄]四面体以顶角相连的方式构建玻璃网络结构。O1s和Bi4f的电子结合能逐渐增大,B1s的电子结合能减小,玻璃网络结构稳定性增强,导致玻璃转变温度T_g及玻璃膨胀软化点温度T_d升高、 润湿性降低且热膨胀系数略有降低。经600 ℃热处理后,玻璃粉体具有较优的烧结性能,T_g、T_d分别约为485 ℃及542 ℃,热膨胀系数α约为7.067×10-6/℃。     

Nb2O5对透辉石基矿渣微晶玻璃显微结构和力学性能的影响

为研究Nb_2O_5对透辉石基矿渣微晶玻璃显微结构和力学性能的影响机理,以富铁白云鄂博西尾矿、粉煤灰为主要原料,采用熔融工艺制备了添加质量分数0%~4%Nb_2O_5的透辉石基矿渣微晶玻璃。DTA、XRD、SEM和力学测试结果表明,Nb_2O_5主要以Ca2Nb2O7第二相的形式存在于辉石相界,其含量随Nb_2O_5添加量升高而增大。同时辉石主晶相从类菊花状枝晶组织转变成平均尺寸逐渐减小的圆角岛状组织。微晶玻璃的抗折强度平均为207 MPa,当Nb_2O_5质量分数为2%时最高,达236 MPa。     

纳米MoS2的合成及其在重油深度转化中的应用

MoS_2是在催化剂领域、光化学领域以及润滑油领域都广受关注的材料。因其良好的加氢活性,通常在石油化工领域中作为加氢过程的催化剂活性组分。介绍了纳米MoS_2的插层剥离法、气相化学沉积法、前驱物分解法、水热合成法等多种合成方法,列举了不同方法合成MoS_2产品在形貌、大小、比表面积等方面的特点,并针对重油转化所需催化剂的特性对不同合成方法的优缺点进行了对比。最后简单介绍了意大利ENI公司以非负载MoS_2作为催化剂在浆态床加氢工业应用的实例。     

甲醛在TiO2表面吸附的第一性原理研究

利用密度泛函理论研究了HCHO分子在TiO2金红石(110)面和锐钛矿(101)面上的吸附,结果表明甲醛在这些面上均能形成稳定的化学吸附与物理吸附。在物理吸附中,分子构型受吸附的影响均十分微弱。而在化学吸附中,甲醛分子明显变形,甲醛分子与表面的2配位O原子(O2C)一起形成双氧甲基(CH2O2)物种。化学吸附导致HCHO分子中的羰基延长14%~17%,表明吸附削弱了分子内原子之间的作用,从而有利于分解。此外,在这两种表面中,金红石(110)面对HCHO较强的吸附显示了其活性比锐钛矿(101)面高。     

自石灰石矿粉中直接提取CaCO3晶须的碳化-分解法研究

提出一种自石灰石矿粉中直接提取CaCO_3晶须的碳化-分解方法。该方法能够以天然石灰石矿粉为原料,通过水溶性碳酸的作用溶解出Ca(HCO_3)_2,进而在升温条件下通过Ca(HCO_3)_2的分解反应得到形貌规整的棱锥状CaCO_3晶须。扫描电镜观测与X射线衍射分析显示,Ca(HCO_3)_2分解温度对CaCO_3晶须微观形貌的影响显著,晶须长度与长径比随分解温度的升高均呈上升趋势,但分解温度超过80℃会导致文石晶相向方解石晶相转化。实验结果表明,80℃、2h条件下,Ca(HCO_3)_2分解产物中文石晶相含量较高,晶须几何形貌更为合理,其平均长度为14.61 μm、长径比为8.10。