阳极中添加剂对临界电流密度的影响

本文测定了石黑阳极掺杂碳酸锂、碳酸钠、硼酸、三氟化铝后的临界电流密度，结果表明：碳酸锂、碳酸钠使石墨阳极的临界电流密度增大，硼酸、三氟化铝则使碳阳极的临界电流密度减小，并讨论了有关机理问题，为掺杂阳极的工业应用提供了理论依据。     

氮掺杂碳二硫化钒复合材料的赝电容性能综合实验设计

实验以生物质明胶为氮源和碳源,通过简单的退火方法,设计合成了具有分层多孔结构的氮掺杂多孔碳包覆二硫化钒(VS2-NC)复合材料。利用X射线衍射仪、扫描/透射电镜、光电子能谱仪等测试手段进行结构表征,利用电化学工作站进行电化学性能测试。结果表明,制备的VS2-NC复合材料架构稳定、比表面积大、活性位点多、有利于电荷传输和离子扩散。在10 A·g-1的电流密度下,VS2-NC复合材料可达到407.3 F·g-1的比电容,经历5 000次长循环后仍可保持86%的放电容量,展现出了优异的赝电容性能。作为综合实验,实验体系完整,内容涵盖化学、材料、物理等多门学科,涉及多种仪器使用,覆盖面广,能充分体现出学科间的交叉融合。学生可在锻炼实验操作技能的基础上,充分了解科学前沿和热点问题,拓宽学科的深度与广度,提升综合科学思维能力,培养创新意识和创新能力,理论联系实际,培养更多适应社会需要的综合型、应用型、创新型人才。     

N、P掺杂r-氧化石墨烯修饰电极用于检测乳酸

以三聚氰胺作为氮源,植酸作为磷源,在900℃下将氧化石墨烯碳化为还原氧化石墨烯,得到N、P掺杂材料900-RNPG,利用SEM、EDS技术表征N、P原子被成功掺入材料,将该材料滴涂到裸玻碳电极GCE烘干,再滴涂乳酸脱氢酶和NAD+,得到乳酸传感器900-RNPG/GCE。通过电化学交流阻抗法EIS、循环伏安法CV、计时电流法it,研究了900-RNPG/GCE传感器对乳酸的电化学特性,在最优条件下,该传感器对乳酸在100μmol/L-7 mmol/L范围内有良好的线性范围,检出限为33.4μmol/L(S/N=3),具有较高的响应电流值、较宽的线性范围、较低的检出限以及较强的抗干扰能力,可以有效应用于乳酸含量检测。     

掺杂对BiFeO3薄膜电、磁特性影响综述

随着科技的高速发展,多铁性材料已经成为传感器、微波器件、数据存储、自旋电子学及太阳能电池等领域的研究热点,在智能材料与器件方向显示出可观的应用潜力。BiFeO_3及其衍生的一系列材料Bi_(1-x)AxFeO_3(A=La,Nd,Sm)、BiFe_x B_(1-x)O_3(B=Ni,Mn,Co)的发现使得多铁性材料获得了更迅猛的发展。这类材料属于单相钙钛矿氧化物型多铁材料,在室温以上同时具有铁电、压电、介电、电光、铁磁、光伏、磁电耦合、光催化等效应。BiFeO_3作为一种单相多铁性材料,与同类的多铁性材料相比,其具有较高的居里温度、尼尔温度以及较小的光学禁带宽度和较好的化学稳定性等特点。然而,在制备BiFeO_3的过程中,部分Fe~(3+)向Fe~(2+)转变,并且铋元素熔点较低容易挥发,产生大量的氧空位,造成漏电流较大,很难得到具有较高剩余极化强度的样品;并且BFO薄膜室温下弱的磁性等性质使其实际应用受到极大的限制。多年来国内外学者致力于改善制备条件和参数,使用更先进的制备方法,改用更合适的衬底材料及进行离子掺杂等,以制备多层复合薄膜。其中,离子掺杂对减小漏电流,提高铁电性及室温磁性方面的效果最为理想。各国研究者已经制备出比纯BiFeO_3材料性能更好的掺杂和复合BiFeO_3材料。在不同的位置掺杂多种元素较掺杂单一元素能更好地改善材料的性能。最新报道的采用溶胶-凝胶法制备的多个混合掺杂离子Bi_(0.88)Sr_(0.03)Gd_(0.09)Fe_(0.94)Mn_(0.04)Co_(0.02)O_3薄膜的剩余极化强度增加到108μC/cm~2,显著高于La、Mn、Zn等元素单掺杂得到的极化强度(69.47μC/cm2)。同时,掺杂BiFeO_3薄膜的磁化强度比纯BiFeO_3薄膜提高了3～4倍。这可能是源于:掺杂离子抑制Bi3+的挥发和Fe3+的还原,减小氧空位和缺陷浓度,从而减小漏电流,进一步改善BiFeO_3薄膜的铁电性能;掺杂离子也会导致结构的畸变而打破其螺旋磁结构,从而产生较强的室温磁性。本文首先简单介绍了BiFeO_3材料的结构及其掺杂元素的种类,然后讨论了A位、B位和AB位共掺杂离子对提高BiFeO_3薄膜弱的室温磁性以及减小漏电流、提高铁电性产生的影响,并进一步分析了产生影响的原因,最后提出了未来研究工作的方向。     

纳米WO3材料的制备、应用及研究趋势

结合近年来国内外相关文献，综述了纳米WO3材料的研究现状与进展，重点概述了超细WO3粉体和纳米WO3薄膜的各种制备方法及各自优缺点，并介绍了纳米WO3薄膜的稀有金属掺杂研究等；分析了纳米WO3材料的研究意义，介绍了纳米WO3材料在变色及催化等方面的应用。最后分析了纳米WO3材料应用的发展趋势。     

Pt掺杂SnO2花状纳米结构的合成及其气敏性能的研究

用原位掺杂法制备了Pt/SnO2花状纳米结构.通过控制反应源物中n(Pt4+)/n(Sn4+)比率,可以获得不同Pt掺杂量的复合纳米结构.采用SEM、XRD、TEM和Raman光谱对样品的形貌、结构等进行了分析,并测试了材料的NH3气体敏感性能.结果表明,Pt掺杂的SnO2纳米花大小约为2μm,由平均直径为180nm,...     

尖晶石相型LiM_(0.2)Mn_(1.8)O_4(M=Mg、Cd)相的晶格畸变与红外吸收峰频移

通过室温固相法制备了不同元素掺杂的前驱体,并采用分步煅烧法获得了尖晶石型LiMn2O4和LiM0.2Mn1.8O4(M=Mg、Cd)相。采用XRD和FTIR技术就元素掺杂对产物晶格畸变、Mn—O键长和键能强度等微观结构参数和光谱频移现象进行分析。结果表明,不同元素掺杂导致产物产生不同程度的晶格畸变。Mg元素掺杂使晶格收缩,Mn(Ⅳ)—O和Mn(Ⅲ)—O键收缩和键能强度增加,对应吸收峰发生蓝移;Cd元素掺杂使晶格膨胀,Mn(Ⅳ)—O和Mn(Ⅲ)—O键增长和键能强度降低,对应吸收峰发生红移。     

金刚石的同质外延掺硼和Schottky特性

在＜１００＞取向的金刚石衬底上，用微波ＰＣＶＤ法进行同质外延，掺杂和Ｓｃｈｏｔｔｙ特性的实验研究，总结了反应气体，碳源浓度等因素对外延层形貌、结构的影响，Ｂ／Ｃ比对掺硼外延层结构、形貌和电学性能的影响，以及接触金属，温度对Ｓｃｈｏｔｔｋｙ特性的影响。     

Co掺杂对Nb95W5二元固溶体合金结构和氢渗透性能的影响

合金化是克服第五副族金属(Nb,V,Ta)氢脆问题的有效方法.以Nb-5W为基础成分,探索第三组元(Co)掺杂(X=1,2,3,5)对Nb95-xW5Cox合金结构和氢渗透性能的影响规律.研究证实:制备的Nb95-x-W5Cox样品为Nb-bcc固溶体合金,随着Co掺杂量增加,其晶胞畸变收缩明显,形成贫Co基体区和以N...     

一种双靶磁控溅射制备的Mg掺杂的NiO薄膜

采用磁控溅射“共溅射”方法,将Ar气作为溅射气体,高纯NiO和MgO双陶瓷靶作为溅射靶材。当控制NiO和MgO靶的溅射功率分别为190 W和580 W,溅射真空度为2 Pa,衬底温度为300℃时,得到了Mg掺杂的NiO(Ni_0.61Mg_0.39O)薄膜。该薄膜是一种具有(200)择优取向的晶态薄膜。薄膜表面比较平整,晶粒分布致密,晶粒尺寸约46.9 nm。(200)衍射峰位置相对未掺杂的NiO薄膜向小角度偏移约0.2°。合金薄膜在可见光波段具有较大的透过率,而在300 nm附近透过率陡然下降,其光学带隙向高能方向移动到了3.95 eV。该研究为采用磁控溅射制备高质量的Mg掺杂的NiO薄膜提供了技术支撑。