锰基锂离子筛前体及其掺杂和表面修饰进展

锰基锂离子筛是一种极具发展前景的提锂吸附材料。对其晶体结构及影响其结构稳定性的因素进行了总结,重点讨论了阴离子、阳离子以及复合3种掺杂修饰和以包覆为主的表面修饰的研究概况;指出两类修饰可在一定程度上提高锰基锂离子筛的结构稳定性、抑制Jahn-Teller效应,进而降低Mn的溶损、提高循环应用的稳定性,但修饰未能从根本上解决离子筛提锂过程中溶损的关键问题,而且修饰元素的引入也为后续的分离带来新问题。最后,从以原子量低于锰的元素为掺杂对象和应用过程涉及的洗脱剂筛选两方面,对锰基锂离子筛的发展前景进行了展望。     

煅烧温度对微米级NaYF4：Eu^3＋六棱柱微结构及荧光性能的影响

以EDTA为络合剂,采用水热法一步合成了六方相NaYF4：Eu^3＋ 六角微米棱柱,晶粒大小均一,长度为2—3μm,直径为500nm。利用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、荧光光谱以及透射电子显微镜（TEM）等手段对不同温度煅烧后的产物的物相结构、微观形貌、荧光性能和掺杂状态等进行了分析,结果表明,煅烧温度对NaYF4：Eu^3＋的晶体结构影响不大,仍为六方相晶型,但对晶粒形态和形貌有显著影响,改善了Eu^3＋在基质中的掺杂状态及NaYF4：Eu^3＋的荧光性能,其中在300℃下煅烧,样品仍能保持稳定的六角棱柱形状,可获得最佳的荧光性能。在395nm光激发下,NaYF4：Eu^3＋样品显示出较强的橙色（590nm）和红色（615nm）发光,分别来自于Eu^3＋离子^5D0→^7F1和^5Dc→^7F2的跃迁．     

Crystallinity and electrical conductivity of sulfur-containing microcrystalline diamond thin film

Hydrogen sulfide (H₂S) was introduced into a microwave plasma chemical vapor deposition of microcrystalline diamond thin film. Secondary-ion mass spectroscopy showed that sulfur concentration was controlled from 2 × 10¹⁵ to 9 × 10¹⁷ cm^− 3 by controlling the H₂S/CH₄ ratio, while that of hydrogen concentration was around 5 × 10²⁰ cm^− 3 and was independent of the H₂S/CH₄ ratio. Electrical conductance increased linearly as the S concentration increased from 2 × 10¹⁵ to 3 × 10¹⁶ cm^− 3 without significant deterioration of film crystallinity, i.e., the amount of sp² phase did not increase. Non-ohmic conduction was converted to ohmic conduction when the S concentration reached 9 × 10¹⁷ cm^− 3 by increasing the H₂S/CH₄ ratio to 30,000 ppm. This modification was consistent to the formation of a graphitic phase by heavy S-doping, which was identified by Raman spectra and surface morphology.     

过渡金属离子掺杂对磷酸铁锂性能的影响

以碳酸锂、草酸亚铁、磷酸二氢铵、葡萄糖为原料,添加不同的过渡金属乙酸盐(乙酸锰、乙酸钴、乙酸镍、乙酸锌),在氩气保护下采用高温固相法制备LiFePO4/C复合材料.采用X射线衍射、扫描电子显微镜、同步热分析、恒电流充放电、电化学阻抗、循环伏安等方法研究掺杂金属离子及掺杂量对LiFePO4/C晶体结构和电化学性能的影响.结果表明,LiFe0.9M0.1PO4/C(M=Mn、Co、Ni、Zn)样品的晶体结构均与橄榄石型LiFePO4相同.掺杂过渡金属阳离子可以提高LiFeP04/C的还原电位,降低氧化电位,缩小氧化还原峰间距,提高化学反应的可逆性.掺杂后的样品在5C下的放电性能较好,以LiFe0.9Ni0.1PO4/C的放电容量最高,达到89 mAh/g.     

掺杂效应对氧化锡纳米晶微结构与性能的影响

采用配合物前驱体化学法制备了颗粒分布均匀,性质稳定的SnO2纳米微粒.通过XRD, HRTEM分析表明该方法制备的Rh掺杂SnO2纳米晶具有明显的包覆结构,粒径较未掺杂体系纳米晶的粒径小.通过对两纳米晶体系的紫外图谱研究,发现Rh掺杂后SnO2纳米晶的激子峰和吸收带边均发生红移现象,并对这一新异的光学特性进行了解释.     

Y3+掺杂Li4Ti5O12负极材料的电荷输运特性及电化学性能研究

以Li₂CO₃与锐钛矿型TiO₂为原料,六水合硝酸钇（Y（NO₃）₃·6H₂O）为钇源,采用球磨辅助固相法合成了Li₄Ti_5-xY_xO₁₂（x=0,0.05,0.10,0.15,0.20）负极材料。通过X射线衍射分析（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）与X射线光电子能谱（XPS）分别对材料的物相与形貌进行表征分析,并利用电化学工作站对材料的电化学性能与电荷输运特性进行测试。结果表明,Y³⁺掺杂没有影响尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂（LTO）材料的尖晶石结构,x=0.15时,Li₄Ti_4.85Y_0.15O₁₂样品的离子与电子电导率分别为2.68×10^-7 S·cm^-1和1.49×10^-9 S·cm^-1,比本征材料提升了1个数量级,表现出良好的电荷输运特性。电化学测试表明,Li₄Ti_4.85Y_0.15O₁₂样品在0.1 C倍率首次放电比容量可达171 mAh·g^-1,且在10 C与20 C高倍率下仍然拥有102 mAh·g^-1和79 mAh·g^-1的较高比容量,循环200周次后容量保持率分别为92.6%和89.1%,表现出良好的倍率特性。     

Sn-0.65CuX亚共晶改性钎料的液态性能

采用一种新的制造工艺,制备了Sn-0.65CuX(X为Ga、In、Bi、Ge、Sb、Ni、P、Re等掺杂元素)亚共晶改性钎料,研究了液态钎料在265℃温度下的抗氧化性、润湿性和漫流性.结果表明,原子掺杂与亚共晶的成分设计可以显著改善液态钎料的工艺性能,并延长钎料在使用条件下成分和性能的稳定性.在265℃大气气氛下,液态Sn-0.65CuX改性钎料表面氧化渣的生成速率仅为0.38mg/cm2·min;当采用RMA-flux钎剂时,在铜表面的润湿时间为0.88s,3s润湿力为0.79mN,扩展率为77.5%.     

钛基Ru-La-Ti涂层阳极的电催化性能

利用热分解法制备了不同La含量的钛基Ru-La-Ti涂层阳极，并研究了所制备涂层的电催化性能。结果表明，在Ru-Ti涂层阳极中掺杂稀土元素La可以提高涂层阳极的电催化活性，且La的掺杂量存在一个最佳范围(La的摩尔分数O．2)。涂层阳极电催化活性提高的原因在于La的引入可以提高涂层的有效活性表面积。     

掺硼非晶硅薄膜的微结构和电学性能研究

以硅烷(SiH4)和硼烷(B2H6)为气相反应先驱体，采用等离子体增强化学气相沉积法，(PECVD)制备出能应用于液晶光阀光导层的硼掺杂非晶氢硅薄膜。X射线衍射、原子力显微镜和光、暗电导测试表明，一定程度的硼掺杂提高了非晶氢硅薄膜的电导率、降低了非晶氢硅薄膜的光、暗电导比；硼掺杂促进薄膜晶态率的增加和硅晶粒尺寸的增大，薄膜的结晶状态将逐渐从非晶硅过渡到纳米硅，最后发展为多晶硅。红外吸收谱研究表明了大量的硼原子与硅、氢原子之间能形成某些形式的复合体，仅有少量硼元素对受主掺杂有贡献。