Cd_(1-x)Zn_xS(x=0.88)多晶薄膜的制备及性能研究

采用真空共蒸发法制备了Cd1-xZnxS多晶薄膜,研究了Cd1-xZnxS(x=0.88)多晶薄膜的结构与光电特性。XRD的结果表明,0x≤0.9,Cd1-xZnxS薄膜为六方结构,高度择优取向;荧光光谱分析与Ve-gard定理的结果以及石英振荡法监测的Cd1-xZnxS多晶薄膜的组分吻合;制备的Cd1-xZnxS多晶薄膜的光学透射谱的吸收边随Zn含量的增加发生蓝移,其光学能隙调制在CdS与ZnS能隙之间;最后测量了Cd1-xZnxS薄膜室温电阻率及暗电导率随温度的变化情况,计算了Cd1-xZnxS薄膜的电导激活能。     

双靶共溅射制备Cd_(1-x)Zn_xTe多晶薄膜的性质研究

采用双靶共溅射法,分别在不同衬底温度、沉积压强和溅射功率下制备了Cd1-xZnxTe多晶薄膜样品,并采用X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、扫描电子显微镜等方法对制备的Cd1-xZnxTe薄膜的结构、成分、形貌和光电学性质进行测试分析。结果表明,300℃衬底温度下制备的Cd1-xZnxTe薄膜成分单一,立方相结构,生长致密,表面颗粒平均大小约50nm,Cd1-xZnxTe薄膜在(111)晶面的2θ值及晶格常数与Zn组分呈线性关系。Cd1-xZnxTe薄膜的禁带宽度与组分x值呈线性关系。随着气压从8Pa降低至1Pa,Cd1-xZnxTe薄膜的晶粒尺寸增加,生长更加致密。Cd1-xZnxTe薄膜的室温电导率约为8.61×10-11(Ω·cm)-1,呈弱P型。     

(1-x)KNNT-xBNZ无铅压电陶瓷的制备及性能研究

采用固相反应法制备(1-x)(K_(0.49)Na_(0.51))(Nb_(0.97)Ta_(0.03))O_3-xBi_(0.5)Na_(0.5)ZrO_3无铅压电陶瓷。研究该体系陶瓷的组成及烧结温度对陶瓷的相组成、显微结构及电性能的影响。结果表明,热分析确定混合原料的合成温度为850℃。XRD分析表明,850℃预烧温度下,合成粉料均展现出典型的钙钛矿结构,晶格特征为四方相和正交相并存。SEM表明,组成在x=0.04,烧结温度为1 120℃时,能够获得晶粒均匀且致密度较高的陶瓷。电性能研究结果,烧结温度1 120℃,该组成陶瓷的电性能具有最佳值,ε_r=1 250,d_(33)=235pC/N,k_p=0.43。谐振频率在x=0.04组成处相比于其它组成也较低,f_r=210.032kHz左右。     

Fe_xNi_(1-x)合金粉的制备及吸波性能

采用草酸盐沉淀-前驱体热分解法制备不同成分的Fe_xNi_(1-x)(0x1)合金粉。采用XRD和SEM分别测试前驱体和合金粉的物相结构与形貌。结果表明:随着Ni含量增大,前驱体物相由FeC_2O_4·2H_2O逐渐向NiC_2O_4·2H_2O转变,形貌由短棒状向立方体、多面体转变。Fe_xNi_(1-x)合金粉的几何外形与前驱体基本一致,但结构上呈多孔状,且粒径变小。Fe_xNi_(1-x)合金粉的物相结构随其成分变化,由富铁的bcc结构向富镍的fcc结构转变。测试不同成分Fe_xNi_(1-x)合金粉与石蜡复合物的电磁参数,并计算其吸波性能,Fe0.5Ni0.5具有最大的电磁损耗能力,厚3.0mm时在6.82GHz处具有最小反射损耗RL,为-52.58dB。Fe0.6Ni0.4具有最大有效频宽,厚1.5mm时反射损耗小于-10dB的有效频宽达4.02GHz。     

多元稀土硼化物Ce_(1-x)Nd_xB_6的制备及性能研究

采用固相反应法在真空环境中烧结温度为1 180℃下,成功制备出了单相的多元Ce_(1-x)Nd_xB_6(0≤x≤0.3)硼化物粉末。研究了掺杂元素Nd对Ce_(1-x)Nd_xB_6(0≤x≤0.3)物相、微观结构及光吸收性能的影响规律。XRD结果表明,Nd元素的掺杂没有改变CeB_6的晶体结构,而是替代了Ce原子晶位。光吸收结果表明,随着Nd掺杂量的增加,Ce_(1-x)Nd_xB_6分散液透射光波长从618nm增加至624nm,出现了"红移"现象。磁性测量结果表明,CeB_6反铁磁至顺磁态转变温度为2.36K。     

LiFe_(1-x)Ni_xPO_4复合正极材料的制备及性能研究

采用两步固相原位烧结掺杂法制备了一系列镍掺杂的锂离子电池正极材料LiFe1-xNixPO4(x=0、0.03、0.05、0.07、0.10、0.15).Ni替代部分Fe,改变了LiFePO4的晶胞参教,细化了晶粒.充放电实验研究表明,低放电倍率(0.1C)时,LiFe0.095Ni0.05PO4的首次放电容量最大,为155mAh/g,较LiFePO4增加了22.8%;0.5C时,其容量为132mAh/g,较LiFePO4增加了14.7%;放电倍率增加为1C时,其容量也能达到122mAh/g,较LiFePO4增加了16.1%.适量掺杂Ni可提高LiFePO4的充放电比容量,改善其高倍率充放电性能.     

Zn_(1-x)Cu_xO材料的制备及其光催化降解亚甲基蓝

以草酸-氨水两步共沉淀法制备了ZnO以及Zn_(1-x)Cu_xO(0.00≤x≤0.01)光催化材料,采用X射线衍射对其物相进行了分析,并将其用于光催化降解亚甲基蓝,详细考察了焙烧温度以及Cu~(2+)掺杂量等制备条件对ZnO结构与光催化性能的影响。结果表明:焙烧温度对ZnO的光催化性能有较大的影响,随着焙烧温度的增加,ZnO的光催化活性呈现先增加后减小的趋势。当焙烧温度为600℃时,ZnO表现出最佳的光催化活性,氙灯光照60min,降解率达到99.31%。同样,Cu~(2+)掺杂量影响了ZnO的光催化性能,其中,当x为0.006时,Zn_(0.994)Cu_(0.006)O表现出最佳的光催化活性,氙灯光照60min,降解率达到12.322%。Cu~(2+)掺杂降低了ZnO的光催化性能。     

三温区坩埚下降法生长Cd_(1-x)Zn_xTe单晶体

CdZnTe晶体是一种性能优畀的室温核辐射探测器材料.在熔体法生长CdZnTe晶体的过程中,生长炉的内部温场分布对获得的晶体结构和性能有很大影响.根据CdZnTe晶体的生长习性,设计了三温区单晶炉,用坩埚下降法生长出CdZnTe单晶体.通过X射线衍射、红外透过率、I-V测试等分析研究,得到了红外透过率约为61%,腐蚀蚀坑密度(EPD)为104 cm-2,电阻率为109～1010 Ω·cm的Cd0.9 Zn0.1 Te单晶体.表明三温区坩埚下降法生长的单晶体结晶质量好、成分分布均匀、EPD低、红外透过性能好且电阻率高.     

磁控溅射法制备的CZGe_xT_(1-x)S薄膜的光电性能研究

用先磁控溅射多层金属膜预置层后硫化的方法成功制备出CZGe_xT_(1-x)S薄膜,并主要研究了Ge含量对于该薄膜光电学性能的影响。分别采用X射线衍射仪、X射线能量色散谱仪、拉曼光谱仪、扫描电子显微镜,紫外-可见-近红外分光光度计和霍尔效应测量仪对不同Ge含量的CZGe_xT_(1-x)S薄膜的物相结构、元素比例、表面形貌、光学带隙以及电学性能进行了表征与分析。结果表明随着Ge含量的升高,晶粒尺寸不断长大,光学带隙从1.52上升至2.12 e V。同时,Ge替换Sn可减少薄膜内的缺陷,所制备的CZGe S薄膜的载流子浓度与迁移率分别为1.99×1018cm-3与9.712 cm2/Vs。     

磁性SrFeO_(3-x)/SrFe_(12)O_(19)光催化材料的制备及可见光催化性能测试

以SrFe12O19为磁基体,钙钛矿SrFeO3-x为光催化剂,用不同方法制备了磁载复合光催化剂SrFeO3-x/SrFe12O19,通过光催化降解亚甲基蓝实验,发现溶胶复合方法制备的磁载光催化剂光催化性能较好。通过调节SrFeO3-x/Sr-Fe12O19的质量比,发现随着SrFeO3-x含量的增大,所得磁载光催化剂光催化活性逐渐增强,但磁性逐渐减弱。     

Cd_(1-x)Zn_xTe材料电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于第一性原理密度泛函理论的CASTEP程序软件包,运用LDA+U的方法,计算了Cd1-xZnxTe的电子结构和光学性质。计算结果表明:通过LDA+U的修正计算,得到的Cd1-xZnxTe禁带宽度与实验值接近,消除了Cd1-xZnxTe材料在电子结构计算中禁带宽度被低估的问题;赝势U的加入增加了轨道电子数目,电子的能级发生分裂,吸收谱图和折射谱图中的峰强增加,峰数减少。     

氯氧化铋(BiOCl)纳米片的制备及光催化性能研究

通过控制温度、时间和溶液pH等实验参数,以铋盐为原料,经溶剂热反应得到了不同粒径的氯氧化铋(BiOCl)纳米片晶体,利用X-射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所制备材料进行了表征。同时以罗丹明B为模拟污染物探究了BiOCl的可见光光催化性能。结果表明:BiOCl纳米片能够通过溶剂热的方法实现可控制备,具有较理想的可见光光催化性能,能在240min内将罗丹明B完全降解。     

PECVD法制备a-Si_(1-x)C_x∶H薄膜的结构及光学性能研究

aSi1xCx∶H的禁带宽度能随着薄膜中碳和氢的含量的变化而发生改变。深入了解薄膜中的键合情况及其对薄膜光学带隙的影响尤为重要。本文采用PECVD法,以硅烷(SiH4)和甲烷(CH4)为反应气源,通过选用不同的沉积功率及不同的组成制备出aSi1xCx∶H薄膜,并采用红外光谱、喇曼光谱及紫外可见光谱等分析测试手段对薄膜中SiC键的形成及其对光学能隙的影响进行了研究分析。分析表明SiC键的形成几率及SiC键的形成能力随着C和Si的含量接近而显著增加,SiC键随着沉积功率的提高显著增加。研究得出,薄膜的光学能隙Eg受到aSi1xCx∶H薄膜中的键合情况及薄膜缺陷态的影响。Eg随着薄膜中SiC键含量的增加而变大,随着薄膜中的H含量的减少缺陷态的增加而减小。     

Zn_(1-x)Mn_xS稀磁半导体的水热法制备及其性能

以乙二胺为修饰剂,采用水热法合成了不同掺杂比例的Zn_(1-x)Mn_xS(x=0,0.02,0.05,0.07)稀磁半导体材料,并通过XRD、FESEM、HRTEM、XEDS、光致发光光谱(PL)和振动样品磁强计(VSM)对样品的晶体结构、形貌、光学性能和磁学性能进行表征。实验结果表明:本方法制备的所有样品具有结晶良好的纤锌矿结构,没有杂峰出现;样品形貌为一维的纳米棒状,分散性良好;掺杂的Mn2+以替代Zn2+的形式进入到ZnS晶格中,随着Mn掺杂量的增加晶格常数呈现收缩趋势;样品的PL光谱存在明显的紫外发光峰、蓝光发光峰和绿光发光峰,而且峰位发生蓝移;同时一定量的Mn掺杂ZnS纳米晶在室温条件下具有铁磁性。     

La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(1-x)Fe_xO_3钙钛矿的制备和催化性能研究

以La、Sr、Co和Fe的硝酸盐为主要原料,采用溶胶凝胶法合成La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(1-x)Fe_xO_3钙钛矿(简称LSCF),并用LSCF对汽车尾气碳烟颗粒(Soot)催化性能进行研究。结果表明,钙钛矿呈多孔结构,颗粒为球形,分布均匀;随Fe取代Co的量增加,钙钛矿生成量增加、主晶面的间距增加,Fe取代量为0.4~0.8时,有利于钙钛矿的形成;加入钙钛矿催化剂后,Soot燃烧最大速率温度和完全燃烧温度大幅降低,有效提高了对Soot催化效果。     

Bi_(12)TiO_(20)粉体的熔盐法制备及光催化性能研究

以TiO_2(P25)和α-Bi_2O_3为原料,NaCl-KCl(摩尔比为1∶1)为熔盐,采用熔盐法制备出不同前躯体比例(α-Bi_2O_3/TiO_2)和不同煅烧时间的Bi12TiO20纳米粉体。利用X射线衍射、紫外-可见漫反射和扫描电子显微镜等表征手段对样品进行表征,发现熔盐法制备的粉体具有颗粒均匀和形貌单一等优点。通过在可见光照射条件下降解罗丹明B(RhB)活性的研究,探讨了其光催化能力及降解机理。结果表明:前躯体摩尔比为4,煅烧时间2h制备的纳米粉体具有最好的光催化性能,这主要是因为其具有较规则的暴露晶面和存在的异质结结构,有利于光生电子-空穴对的分离。     

(0.98-x)BNT-xBKT-0.02BZN无铅压电陶瓷的制备及性能研究

采用传统固相烧结法制备(0.98-x)Bi1/2Na1/2TiO3-xBi1/2K1/2TiO3-0.02Bi(Zn2/3Nb1/3)O3(简称(0.98-x)BNT-xBKT-0.02BZN,其中x=0.1、0.15、0.20、0.25)无铅压电陶瓷,系统研究了不同烧结温度对(0.98-x)BNT-xBKT-0.02BZN陶瓷压电及介电性能的影响。结果表明,压电常数和机电耦合系数都随烧结温度的升高而增大,得出1140℃为最佳烧结温度,其最佳性能如下:d33=43pC/N,Kp=0.2731,ε3T3/ε0=1289.8,tanδ=0.038。     

Cd_xZn_(1-x)Se_yS_(1-y)量子点/PVDF纳米复合薄膜的制备与性能研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)作为Cd_xZn_(1-x)Se_yS_(1-y)量子点微封装材料,利用简易刮涂法工艺成功制备出大面积、高稳定性的Cd_xZn_(1-x)Se_yS_(1-y)量子点/PVDF纳米复合薄膜,同时对该纳米复合薄膜的结构、形貌及光学性能进行表征和分析,并进一步研究纳米复合薄膜的水热稳定性。研究结果表明,使用刮涂工艺制备的Cd_xZn_(1-x)Se_yS_(1-y)量子点/PVDF纳米复合薄膜仍然保持优良的荧光光致发光特性,利用该工艺能够实现大面积8 cm×15 cm Cd_xZn_(1-x)Se_yS_(1-y)量子点/PVDF纳米复合薄膜制备,该薄膜在紫外灯照射下发出明亮红光。通过PVDF和Cd_xZn_(1-x)Se_yS_(1-y)量子点的复合,将得到的复合薄膜在沸水中沸煮240min发光性能基本不会发生变化,具备超高的稳定性。     

Y_(1-x)Sr_xMnO_3陶瓷的制备及相关系

采用固相化学反应方法制备了Y(1-x)SrxMnO3体系的系列样品。利用X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了Y(1-x)SrxMnO3体系样品的形貌、相关系和固溶区范围。结果表明,多次研磨和烧结是制备样品的必要条件。采用Rietveld结构精修的方法研究了不同掺杂量对晶体结构的影响。研究表明,晶胞参数a(b)、c和V与掺杂量基本呈现规律性变化,空间群为P63cm单相的固溶区范围大约为x=0～0.04。     

磁控溅射法制备Zn_(1-x)Fe_xO薄膜的微结构及铁磁性研究

采用射频磁控溅射法在Si衬底上制备了Zn1-xFexO(x=1.0%,3.0%,5.0%)薄膜样品,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)对其微结构、表面形貌和化学成分及价态进行分析,结果表明,Zn1-xFexO(x=1.0%,3.0%,5.0%)薄膜晶体结构为c轴择优生长的六角纤锌矿结构,Fe在晶体中以二价和三价两种价态存在。利用振动样品强磁计(VSM)对样品的铁磁性进行测试,薄膜样品在室温下具有明显的铁磁性,并经分析认为铁磁性来源可能是磁性离子与空位缺陷形成束缚磁极子引起的结果。