基于超分子离子晶体的湿度传感构效关系研究

相对湿度是许多领域的关键参数,环境湿度与人们的生活密切相关,因此对湿度进行测量和控制是各个领域中值得关注的问题之一. 在前期的研究中,作者制备了一种新型的超分子离子材料（SIM）,它是由基于咪唑的双阳离子（如1,10-双（3-甲基咪唑-1-基）癸烷,C₁₀(mim)₂）和电活性二阴离子（如2,2'-连氮基-双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）,ABTS）组成的,发现其对湿度具有敏感且快速的响应. 在此基础上,本文制备了6种不同碳链（C₄,C₆,C₈,C₁₀,C₁₂,C₁₄）的咪唑基化合物,发现其中3种（C₁₀,C₁₂,C₁₄）可与ABTS形成水稳定的SIM. 循环伏安法、计时电流法以及石英晶体微量天平表征了这些超分子离子材料的湿度传感性能,发现基于C12的SIM具有最佳的湿度传感性能. 同时,SEM结果显示随着碳链的增加,离子材料的厚度变薄并且形态变得不规则. 因此,作者认为疏水作用和材料比表面积均会影响湿度传感的灵敏度. 本研究为发展新的湿度响应的离子传感材料奠定了基础.     

碱金属氟化物对掺Yb~(3+)氟磷酸盐玻璃析晶稳定性和光谱性质的影响

研究了碱金属氟化物对掺Yb3 氟磷玻璃的光谱性质和析晶稳定性能的影响.运用倒易法计算了Yb3 的发射截面.结果显示,LiF的引入对吸收和发射截面的提高作用较大并出现最佳引入量极值,其次为KF.碱金属氟化物的引入可提高二元体系的析晶稳定性能,使玻璃网络结构得到改善;拉曼光谱显示二元体系中引入YbF<,3>后玻璃网络结构得到增强,而在引入碱金属氟化物的三元体系中掺杂YbF<,3>后破坏了网络完整性,降低系统析晶稳定性能.     

Computational study on the half-metallicity in transition metal–oxide-incorporated 2D g-C3N4 nanosheets

In this study, based on the first-principles calculations, we systematically investigated the electronic and magnetic properties of the transition metal–oxide-incorporated 2D g-C₃N₄ nanosheet (labeled C₃N₄– TM–O, TM= Sc–Mn). The results suggest that the TM–O binds to g-C₃N₄ nanosheets strongly for all systems. We found that the 2D C₃N₄–TM–O framework is ferromagnetic for TM= Sc, Ti, V, Cr, while it is antiferromagnetic for TM= Mn. All the ferromagnetic systems exhibit the half-metallic property. Furthermore, Monte Carlo simulations based on the Heisenberg model suggest that the Curie temperatures (T_c) of the C₃N₄–TM–O (TM= Sc, Ti, V, Cr) framework are 169 K, 68 K, 203 K, and 190 K, respectively. Based on Bader charge analysis, we found that the origin of the half-metallicity at Fermi energy can be partially attributed to the transfer of electrons from TM atoms to the g-C₃N₄ nanosheet. In addition, we found that not only electrons but also holes can induce half-metallicity for 2D g-C₃N₄ nanosheets, which may help to understand the origin of half-metallicity for graphitic carbon nitride.     

纳米四氧化三锰温和水相合成及其电容性能

采用温和水相合成法制备出纳米Mn3O4,采用X射线衍射（XRD）、电子能谱（XPS）及透射电子显微镜（TEM）等技术手段对其结构、组成与形貌进行了研究分析;并利用循环伏安（CV）及充放电等电化学测试研究了纳米Mn3O4的电容性能。 结果表明,本实验所制备的纳米Mn3O4为四方相γ-Mn3O4,其粒径大小为40~60 nm;该材料具有良好的电容性能,其比电容值可达270 F/g,且经1000次循环后,其比电容值可达原来的85%。     

橡胶减摩抗磨改性研究进展

橡胶因具有优异的理化性质及独特的力学性能而广泛应用于国防、航空航天、医用、交通、建筑及机械电子等领域,起到减震、缓冲和密封等作用.摩擦学性能是橡胶材料的重要指标之一,然而橡胶自身具有较高的摩擦系数,在一些应用领域,如活塞杆、阀轴(杆)密封、轮胎和水润滑轴承等,因黏连、摩擦生热、机械磨损及磨粒磨损等原因导致性能下降甚至失效.本文中首先综述了橡胶摩擦及磨损理论,随后从橡胶基体改性、橡胶表面处理以及表面织构化3个方面介绍了橡胶减摩抗磨改性方法的研究进展,并对其发展前景进行了展望.     

拓扑缺陷的不同分布对单壁碳纳米管电学性能的影响

在紧束缚近似基础上,利用扩展的Su-Schriffer-Heeger(SSH)模型,在实空间研究了在完整的"zigzag"碳纳米管中分别引入5/7,5/6/7,5/6/6/7拓扑缺陷所构成的(9,0)-(8,0),(9,0)-(7,0)和(9,0)-(6,0)三种异质结的电学性能.通过研究表明:这些拓扑缺陷不仅改变碳管的直径,而且支配费米能级附近的电学行为.并计算了(9,0)-(8,0),(9,0)-(7,0)和(9,0)-(6,0)系统的电子态密度,对这3种异质结的能带结构和电子态密度进行了比较.结果表明:五边形和七边形在碳管中分布的不同对碳管电学性能的影响明显不同.因此,可以研制出基于这些异质结的不同的电子器件基元.     

双核mn2+配合物的合成、结构及表面光电性能

双核锰配合物;氢键;表面光电性能;表面光电压光谱     

温和条件下电活化co2合成碳酸二甲酯

在含0.1mol/L四乙基铵四氟硼酸盐的乙腈和N,N-二甲基甲酰胺溶液中,研究了CO2在铜电极上的循环伏安行为。结果表明,CO2在电位E=-2.3V(vs.Ag/AgI)发生不可逆还原。在常压CO2气气氛下,含0.1mol/L四乙基铵四氟硼酸盐的乙腈溶液的一室型电解池中,以镁为牺牲阳极,铜为工作电极,Ag/AgI电极为参比电极,在一定电位下电解时,CO2可以被电活化并与甲醇反应,加入烷基化试剂碘甲烷后可得碳酸二甲酯(DMC)。该合成方法安全清洁、体系简单、实验条件温和。考察了电解电位、通电量、反应温度、支持电解质、溶剂、电极材料等对电解产率的影响。确定当E=-2.3V(vs.Ag/AgI),通电量为理论电量,以四乙基铵四氟硼酸盐为支持电解质,乙腈为溶剂,在25℃和常压下反应,DMC产率最高,为14.92%。表明以CO2和甲醇为原料在温和条件下(PCO2=1.0atm,T=25℃)电合成制备DMC具有一定的可行性。     

利用二氢吡啶光诱导芳香化反应合成3,5-二氰基-2,4,6-三甲基吡啶

3,5-二氰基-2,4,6-三甲基吡啶在新型光电功能材料的合成中有重要的应用价值.本文在CCl₄中光照1,4-二氢-3,5-二氰基-2,4,6-三甲基吡啶,高产率地合成了3,5-二氰基-2,4,6-三甲基吡啶.     

真空退火对L1_0-CoPt薄膜结构、磁性及表面形貌的影响

本文利用磁控溅射的方法制备了L1_0-CoPt薄膜,研究了不同退火条件对薄膜结构、磁性以及表面形貌的影响.通过优化退火温度、保温时间以及升温速率,制备出了具有大矫顽力、高矩形比、粗糙度小的垂直各向异性L1_0-CoPt薄膜.实验发现,较高的退火温度有利于克服CoPt薄膜有序化转变所需要的能量,同时适当延长退火时间可以提高CoPt薄膜的扩散系数,从而促使无序相fcc转化为L1_0有序相fct结构.此外,退火过程中减缓升温速率可以有效减小薄膜粗糙度,从而形成平整连续膜.