无机功能材料合成工艺研究进展

从探索新材料与开发新工艺的角度出发，综述了一系列无机功能材料（氧化锌、硫化锌、铌酸锂、铜盐、镁盐）的制备方法、合成机理与应用前景。采用液相法通过设计新颖的合成工艺并合理调控材料颗粒的微观生长环境，实现了对材料形貌、尺度和性能的优化，促进了材料的规模化生产。对影响产品性能和形貌的关键因素，如反应物的种类、反应温度、水热及室温条件的选择、晶体形貌控制剂的选择等进行了详细的阐述。液相法工艺操作简单、环境友好，是无机功能材料合成的最佳途径。     

铌酸锂晶体的结构与性能关系研究

在实验测定的结晶学数据基础上，键价模型和化学键方法都被应用于定量或定性的研究铌酸锂晶体的物理性质，例如介电性质（包括折射指数n0和二阶非线性光学系数dij）、居里温度Te和自发极化率Ps。在前期工作中提出的Nb^5＋位依赖Li^＋位敏感的模型已成功地应用于铌酸锂晶体多种物理性质的研究。结果显示，其物理性质对晶体组成有强烈的依赖性。Nb^5＋位对于铌酸锂晶体的机械性质具有很强的影响；而Li^＋位也与晶体的介电性质密切相关．同时Li^＋位也是对＋1～＋5价不同掺杂剂敏感的晶格位置。     

Characteristics of Trivalent Lanthanides in Coordination Chemistry

Some basic characteristics of lanthanide-oxygen bonds in various trivalent lanthanide metal-organic complexes are quantitatively studied by the bond valence model. Some important relationships among the electronegativity, bond valence parameter, bond length and lanthanide coordination number in these complexes are generally found , which show that for each trivalent lanthanide cation all calculated parameters may well be correlated with its coordination number in their coordination complexes. Specifically ,32 new data for the bond valence parameter are first calculated in this work. An approximate linear relationship between the Ln - O bond valence parameter and the coordination number of Ln^3 is obtained. The Ln - O bond length increases with the increase in the lanthanide coordination number. The difference of electronegative values decreases with the increase in the lanthanide coordination number.     

均恒磁场对Cu与液态SnZn合金间化合物层结晶行为的影响(英文)

以Cu和SnZn合金的金属间化合物界面结晶为对象,研究均恒强磁场对界面化合物界面行为的影响,并通过扫描电镜、X射线衍射及电子探针分析磁场对界面金属间化合物组织、相结构及成分的影响规律。结果表明:与无磁场下的界面金属间化合物相比,0.1T磁感应强度降低了化合物层的生长,继续增加磁感应强度使得化合物层的生长加快。磁场改变了化合物层的晶体取向,但是对化合物的成分没有明显影响。这是因为磁场下热电磁对流和洛伦兹力对Cu溶解及液固界面前沿Cu溶质有富集的作用。     

镁质化工材料的研究进展

从镁质化工材料的开发和实际应用的角度出发,介绍了氢氧化镁、碱式硫酸镁、氧化镁、碱式碳酸镁等镁盐的制备技术进展.同时,利用结晶化学键合理论对多种镁盐生长形貌进行了模拟,探讨类镁质化工材料制备的微观结构机理.     

高热稳定性α-氧化铁的宏量制备及其电化学性能研究

氧化铁（Fe₂O₃）是一种重要的n型半导体材料,被广泛应用于染料、废水处理、光催化和锂离子电池等领域。采用水热法合成了不同直径大小的片状结构的α-氧化铁,其中大尺寸的片状α-氧化铁在1 000 ℃仍能保持原有的表观颜色和形态,证明了其具有高热稳定性,在油漆、染料等领域具有较大的应用潜力。研究了氢氧化钠与三氯化铁溶液浓度及其混合顺序对α-氧化铁材料性能的影响,并且分析了片状α-氧化铁的带隙、锂离子电池性能及粉体表观颜色与颗粒尺寸的依赖关系。结果表明,通过调整氢氧化钠溶液的浓度和氢氧化钠与三氯化铁的滴加顺序可以得到不同尺寸的片状α-氧化铁,α-氧化铁的颜色随着其颗粒尺寸的增大而加深,带隙随着颗粒尺寸的减小呈现上升趋势,并且纳米级颗粒相对于微米级颗粒会提高锂离子电池的实际容量。该研究有助于研发α-氧化铁的宏量制备工艺及发掘其在电化学、陶瓷釉料、颜料等方面的应用,对降低传统能源活动的碳排放、推动中国早日实现“双碳”的国家目标具有重要的意义。     

双碳目标下的多尺度稀土新材料研究

“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”是中国对国际社会的庄重承诺。材料是实现碳减排技术的重要物质基础。通过介绍多尺度稀土新材料在能源存储、废气/尾气催化、电催化、永磁电机等领域应用的最新研究进展,分析了多尺度稀土新材料在攻坚双碳目标中发挥的作用。稀土是重要的“工业维生素”,着重介绍了稀土在原子离子、纳米微米、体块等尺度上对功能材料展现的独特作用。在量子材料方面,分析了稀土强关联固态电解质、稀土超导材料及稀土阻挫材料的最新研究进展。希望新型稀土功能材料的开发在减少碳排放方面起到促进作用。     

稀土离子掺杂钙钛矿纳米材料的光学性质及光电应用研究

金属卤化物钙钛矿材料具备可调的可见光谱区带隙、良好的载流子传输性能、长的电荷扩散长度、弱激子结合能、高吸收系数、高光电转化效率、高缺陷容忍度、良好的催化性能和简单的制备工艺等一系列独特的理化性质,使其在多种新兴光电技术领域备受关注。稀土离子具有丰富的4f能级跃迁效应,有望促使钙钛矿纳米材料的吸收、激发和发射,从而表现出范围宽且内涵丰富的量子行为和光电特性。面向实际光电应用的需求,稀土离子掺杂的钙钛矿纳米材料能够显著提升钙钛矿纳米材料的光电性质,解决钙钛矿纳米材料难以直接在近红外光区的应用,改善环境稳定性和含铅毒性的不足。总结了稀土离子掺杂钙钛矿纳米材料的结构性质、制备工艺、光学性质、稳定性及在光电领域应用的研究进展,并对其在新型光电技术领域的发展前景进行了展望。     

无机杂化钙钛矿团簇材料：介尺度钙钛矿材料发光性质研究

近年来,介尺度钙钛矿材料体系中钙钛矿魔幻尺寸团簇（PMSCs）材料因具有优异的半导体特性而在新兴光电器件领域极具潜力。然而,介尺度PMSCs容易在合成过程中生成尺寸较大的介尺度钙钛矿量子点（PQDs）,难以满足实际应用的需求。本研究采用配体辅助再沉淀（LAPR）方法,通过调节戊酸（VA）和油胺（OAm）配体比例制备了不同发光性质的无机杂化介尺度钙钛矿材料CsPbBr₃ PMSCs、CsPbBr₃ PMSCs/CsPbBr₃ PQDs混合物和CsPbBr₃ PQDs,研究并分析了PQDs和PMSCs的光学性质、形貌结构、稳定性和介尺度结构演变机理。研究发现,表面协同钝化配体VA和OAm的比例是反应能否生成介尺度纯相CsPbBr₃ PMSCs的关键。而且,当VA和OAm配体的表面钝化效果越佳越易生成发光性质优异的纯相CsPbBr₃ PMSCs。     

无机材料化学课程创新教学的探索与实践

无机材料化学是一门快速发展的交叉性和前沿性学科。在该课程的教学中,我们针对学科特点进行了包括教学内容、教学方法、实验教学等多方面的探索与实践,以培养学生的创新能力,并达到了预期的效果。