OTS自组装单层膜诱导生长Sb_2S_3薄膜及其生长机理

在接近室温的水溶液中通过采用OTS-自组装单分子层制备了Sb2S3薄膜。利用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能量色散谱(EDS)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对Sb2S3薄膜的结构、形貌和光学性能进行了表征。结果表明,低温下所制备的薄膜为非晶态结构,当薄膜在空气中200~300℃热处理1h时,非晶态薄膜转化成具有正交晶相结构的多晶结构。光学性能测试表明,沉积的Sb2S3薄膜和在空气中200℃热处理1h后Sb2S3薄膜的能带值分别为2.05和1.78eV。功能化OTS自组装单分子层(SAMs)在Sb2S3薄膜的生长过程中起到了诱导生长的作用。通过实验结果,进一步分析了Sb2S3薄膜的形成机理。     

聚乙烯醇基热致导电复合膜的制备

以硝酸银和聚乙烯醇(PVA)为原料,将不同浓度的硝酸银溶解在PVA水溶液中,通过溶液成膜法制备了含有硝酸银的薄膜。对薄膜加热,硝酸银在聚乙烯醇羟基作用下还原成银粒子,从而使薄膜具有导电性。通过热失重分析仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、X射线衍射等方法研究了薄膜热性能和热处理后薄膜表面形貌和结构分析。结果表明,AgNO_3/PVA复合薄膜在150~200℃之间出现一个放热峰,表明硝酸银在此温度区间被还原成银粒子。通过热处理方式制备出纳米银,平均尺寸在100 nm左右。由于银粒子的存在,使薄膜具有导电性,当热处理温度从150℃升至175℃,薄膜表面电导率从3.16×10~(-9)S·cm~(-1)增加至1.76×10~(-4)S·cm~(-1),增加了5个数量级,表明热处理时间和处理温度的提高使银粒子的还原更加充分,粒子之间彼此靠近导致导电性提高。     

聚合物前驱体法制备立方相WO_3薄膜的光电化学性质

以(NH4)6W7O24·6H2O为钨源,聚乙二醇1000(PEG 1000)为配位聚合物,采用聚合物前驱体法制备了WO3薄膜,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱等手段对其结构进行表征.采用循环伏安法、Mott-Schottky测试、瞬态光和稳态光电流谱等方法研究了WO3薄膜电极的光电化学性能.结果表明,制备的WO3薄膜为立方晶系,禁带宽度约为2.7eV.当热处理温度为450℃时,载流子浓度达到最大2.44×1022cm-3,平带电位为0.06V,在500W氙灯光源照射和1.2V偏压下,光电流密度为2.70mA·cm-2.进一步探讨了热处理温度对其光电性质的影响及其机理.     

溶胶-凝胶法在聚酰亚胺衬底上制备c轴取向ZnO薄膜

通过溶胶-凝胶工艺, 采用两步加热法在聚酰亚胺表面制备了具有c轴取向的ZnO薄膜. 通过差式扫描量热-热重分析(DSC-TGA)得出最佳的前热处理温度和后热处理温度分别为300和390 ℃. 通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜的晶体取向和表面形貌进行了分析, 描述了ZnO薄膜在聚酰亚胺上的生长过程. 拉伸实验结果表明, ZnO薄膜与聚酰亚胺衬底有较强的附着力.     

溶胶-凝胶法制备La0.8Sr0.2CoO3纳米材料

以La(NO3)3·6H2O, Sr(NO3)2, Co(NO3)2·6H2O为原料, 用EDTA作为胶溶剂, 采用溶胶-凝胶法制备La0.8Sr0.2CoO3纳米粉体. 利用TG-DTA, FT-IR, XRD, TEM等技术手段对凝胶制备过程、热分解机制、粉体形貌进行了研究, 并探讨了最佳的煅烧温度. 研究结果表明, 溶胶-凝胶法可以制得均一钙钛矿结构的La0.8Sr0.2CoO3氧化物, 最佳热处理温度为700 ℃, 粒径约为20 nm.     

固体氧化物燃料电池La0.7Sr0.3Cr1-xMnxO3-δ阳极性能研究

采用溶胶凝胶法制备了La0.7Sr0.3Cr1-xMnxO3-δ(x=0.3,0.4,0.5,0.6)系列阳极粉体。在1000℃下焙烧后,XRD结果显示粉体物相为单一的钙钛矿相。制备以La0.7Sr0.3Cr1-xMnxO3-δ为阳极,Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)为电解质,Pr0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ-SDC复合阴极的电解质支撑型固体氧化物燃料单电池。由扫描电子显微镜(SEM)观察表明单电池电解质致密,阳极孔径分布均匀,厚度约为20μm,多孔阴极厚度为10μm。采用直流四电极法测试以La0.7Sr0.3Cr0.5Mn0.5O3-δ为阳极用湿氢气作燃料时在800℃下获得最大输出功率为232.84 mW.cm-2,短路电流为0.92 A.cm-2。     

湿化学工艺导电性LaNiO3薄膜的制备表征及应用

为改进以醇盐为原料溶胶-凝胶制备LaNiO3(LNO)薄膜工艺中存在的诸多苛刻因素,本文以无机盐为原料,利用湿化学工艺在硅衬底上制备了LNO薄膜,La(NO3)3·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O冰醋酸溶液通过配体交换形成金属醋酸盐的冰醋酸溶液,回流时用乙酸酐(CH3CO)2O除硝酸根和结晶水,而乙酰丙酮(AcAc...     

旋涂水溶液前驱体制备氧化锌薄膜及其性质

通过旋涂法, 采用Zn(OAc)2·2H2O和聚环氧乙烷(PEO)的水溶液为前驱体在不同的热处理温度下制备了ZnO薄膜. PEO的加入增加了溶液的成膜性, 其较低的热分解温度有利于制得纯净的ZnO薄膜. 文中考察了在不同热处理温度下制备的ZnO薄膜的形貌、结晶性、带隙(Eg)以及电导性. 原子力显微镜(AFM)测试表明在热处理温度为400、450和500 ℃制备的ZnO薄膜的粗糙度均方根值分别为3.3、2.7和3.6 nm. 采用透射电子显微镜(TEM)测试发现ZnO薄膜中含有大量纳晶粒子. 通过测试ZnO薄膜的UV-Vis吸收光谱, 根据薄膜位于373 nm处的吸收带边计算得到ZnO的带隙为3.3 eV. 通过对薄膜的电流-电压(I-V)曲线的测试计算得到在热处理温度为400、450和500 ℃制备的ZnO薄膜的电阻率分别为3.3×109、2.7×109和6.6×109 Ω·cm. 450 ℃时制备的ZnO薄膜的电阻率最小, 主要是由于较高的热处理温度有利于提高薄膜的纯度、密度和吸附氧. 而纯度较高、密度较大的薄膜电阻率比较小; 吸附氧含量增加, 晶界势垒增大, 电阻率增大. 因此在纯度和吸附氧的双重作用下450 ℃时制备的ZnO薄膜的电阻率最小, 而500 ℃时制备的ZnO薄膜的电阻率最大.     

Y2O3和Nd2O3介孔薄膜的制备与表征

以聚乙烯合丁烯-嵌-聚氧乙烯嵌段共聚物(PHB-PEO)作模板, 采用蒸发诱导自组装方法, 分别制备了Y2O3和Nd2O3介孔薄膜. 用小角、广角X射线衍射和透射电子显微镜对薄膜样品在不同的热处理阶段进行了表征. 结果表明, 所制备的Y2O3和Nd2O3薄膜样品呈现一种大孔径(平均孔径分别约为11.5和12.5 nm)、有序的立方扭曲球形孔排列、稳定于450 ℃并具有部分晶态孔壁结构的介孔薄膜材料.     

Ta2O5/Si薄膜界面结构及光催化活性

利用溶胶-凝胶法和旋转镀膜法在单晶Si(110)基底上制备了Ta2O5光催化剂薄膜. 薄膜颗粒的晶粒度和大小随着热处理温度的升高而增加. 利用扫描俄歇电子能谱(AES)的表面成分分析、深度剖析和线形分析技术研究了热处理温度对Ta2O5/Si 样品膜层和基底的界面化学状态和相互作用的影响规律. 研究表明, 在700 ℃以下热处理时, Ta2O5/Si薄膜界面处以扩散作用为主;在800 ℃高温热处理时,在界面扩散的同时也引发界面反应, 生成了SiO2物种, 界面扩散和界面反应会对薄膜和基底元素的化学价态发生影响. 在紫外光下降解水杨酸的光催化活性的研究表明, 在600 ℃下焙烧制备的Ta2O5/Si薄膜具有与TiO2/Si薄膜相当的光催化活性.     

稀土取代的复合氧化物Eu_（0．5）RE_（0．5）Fe_（0．5）Mn_（0．

利用固相反应合成了稀土取代的复合氧化物Ｅｕ_（０．５）ＲＥ_（０．５）Ｆｅ_（０．５）Ｍｎ_（０．５）Ｏ_３（ＲＥ＝Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ）．测量了这些化合物的ＸＲＤ和ＸＰＳ谱。在ＸＰＳ研究中发现，稀土取代而使稀土元素本身的结合能相对于其倍半氧化物中的有所降低；在取代的复合氧化物中，随着ＲＥ离子半径的减小，Ｆｅ、Ｍｎ的结合能随之增加。     

钙钛矿型氧化物Ln0.5Sr0.5CoO3的制备与电输运性能

采用固相反应法合成钙钛矿氧化物材料Ln0.5Sr0.5CoO3（h=La，Pr，Nd，Sm，Eu）的超细粉体，研究了不同稀土元素掺杂时的晶体结构和电输运性能，分析了该钙钛矿体系结构的形成过程。实验表明，当烧结温度达到1200℃时，通过固相反应法可以形成稳定的单一的钙钛矿相。样品电导率在700℃附近出现最大值，低温段的导电行为符合小极化子导电机制，La0.5Sr0.5CoO3材料的电导率在中温范围内最大，适合作为中温固体燃料电池的阴极材料。     

氢对PbZr0．5Ti0．5O3在氮氢混合气氛退火中铁电性能的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理,针对PbZr0.5Ti0.5O3无氧和含氢的顺电相和铁电相的二层超晶胞,分别计算了 Ti 沿 c 轴位移时体系总能量的变化、电子云密度分布和Ti-O、Zr-O和H-O的重叠布居数.结果表明,含氢铁电相的Ti-O键和Zr-O 键相埘无氢铁电相明显减弱,氢氧之间较强的轨道杂化使它们趋于形成共价键;晶格中氧氧键的钉扎效应使含氢情况下的顺电相能昔始终低于铁电相能量,说明氢的引入阻碍了PbZr0.5Ti0.5O3从立方顺电相到四方铁电相的相变,并推断其为含氧气氛退火过程中PbZr0.5Ti0.5O3铁电性能下降的主要原因之一.所得结果对于深入理解铁电材料在氮氢混合气氛退火后铁电件能下降的微观机制具有参考价值.     

掺银的Sm0.5Sr0.5CoO3中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料的制备与性能研究

采用硝酸盐分解方法在Sm0.5Sr0.5CoO3 (SSC)中掺入少量的银 (Ag), 形成可用于SOFC的多孔阴极材料 (SSC-Agx). 通过X射线衍射测试确定了材料的物相组成; 用SEM观测了中温电解质Ce0.8Sm0.2O1.9表面涂层电极的微结构; 利用电化学极化曲线和阻抗谱研究了这些材料中低温 (500～800 ℃)电化学性能, 确定掺Ag量和烧结温度对阴极电化学性能的影响. 结果表明, SSC在中温区掺20% Ag时具有最佳的电化学性能, 在600 ℃阴极总阻抗是SSC的1/11, 在750 ℃为SSC的1/4, SSC中掺Ag是提高阴极在中温区电化学性能的有效途径.     

La_(0.5)Na_(0.5)TiO_3纳米晶的制备及光致发光研究

以硬脂酸、硝酸镧、氢氧化钠和钛酸四丁酯为原料制备了La0 .5Na0 .5TiO3 纳米晶 ,粒度最小可达 1 4nm ,烧成温度为 50 0℃ ,低于传统固相反应的合成温度。光致发光研究表明 :用 392nm光作激发光 ,在室温下观察到了一个强的蓝光发射带 ,并且它的强度和半宽度随粒度发生明显变化。     

在温和条件下巨磁阻材料La0.5Ba0.5MnO3的水热合成与表征

报道了在温和条件下巨磁阻材料La_0.5Ba_0.5MnO₃的水热合成.系统地研究了原料配比、碱度、时间和温度对产物合成的影响,在最佳合成条件下得到了结晶度较高的纯相,并通过XRD、DTA-TG、化学分析及碘量法对产物进行了表征.该化合物属立方晶系,晶胞参数为α=0.3913nm,V=0.05990nm₃,Mn的平均价态为3.5,在1T的外磁场下,磁阻比(MR)的极大值为29%.     

La0.5-xNdxBa0.5CoO3化合物的磁性和输运特性

在La0.5-xNdxBa0.5CoO3化合物中用Nd对La进行了替代研究，结果表明，Nd的掺入未改变Co3d电子的巡游性。随Nd含量增大，材料的分子磁矩单调下降，当Nd含量大于或等于0.45时，材料中出现了磁性相分离，当x≤0.45时，随Ｎd含量增加，材料的居里温度单调下降，这是由于稀土离子的尺寸效应。电阻测量表明，在所研究的温度范围内，在居里点以下，材料属热扩散导电，在居里点以上属极化子的变程跳跃导电。     

ABO3型钙钛矿结构的可见光光催化剂LaCo0.5Ti0.5O3的设计与合成

采用溶胶-凝胶法在较低温度条件下设计合成了新型的具有ABO3型钙钛矿结构的三元金属复合氧化物LaCo0.5Ti0.5O3. 通过TG-DTA, XRD, XPS, UV-Vis DRS等测试技术和可见光光催化活性测试对其进行了表征. 结果表明, 与LaCoO3和La2Ti2O7相比, LaCo0.5Ti0.5O3样品表现出相对较高的可见光光催化活性, 并且合成温度较低. 这是由于原料中的Co2+和Ti4+离子通过电荷补偿作用使产物B位的两种金属均以+3价氧化态分布所致.     

局部化学法合成K0.5Bi0.5TiO3片状晶粒及其反应机理研究

以含铋层状Bi4Ti3O12(BIT)晶粒作为反应前驱体, 通过熔盐环境下的局部化学反应法制备了片状钛酸铋钾(K0.5Bi0.5TiO3, KBT)陶瓷粉体晶粒. 分析结果表明, 所制备的KBT陶瓷晶粒平均直径约为15～20 μm, 厚度小于2 μm. 分析了由含铋层状型BIT向钙钛矿型KBT片晶转化的形成机制, 并讨论了反应路径对最终产物形貌的影响规律.     

高性能Sm0.5Sr0.5CoO3阴极的制备与表征

用固相合成法合成了Sm0.5Sr0.5CoO3 (SSC)中温固体氧化物燃料电池阴极材料.以La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3为电解质,利用多种技术考察了不同温度(1173～1373 K)焙烧的SSC阴极,以及1173 K 焙烧、掺杂La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.15Co0.05O3(LSGMC5)或La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.09Co0.11O3 (LSGMC11)高氧离子电导材料的复合SSC阴极.SEM的结果显示,随着电极焙烧温度的增加,电极的颗粒度增大,孔隙度减小；LSGMC5、LSGMC11的掺杂对电极微观结构影响不大.交流阻抗和极化实验的结果表明,SSC电极的活性随电极焙烧温度的增加而减小,电极的最佳焙烧温度在1173 K左右；掺杂了LSGMC5或LSGMC11的复合SSC电极的活性以及稳定性显著高于SSC电极.