用于电卡制冷的聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)(55/45)/0.75BiFeO3-0.25BaTiO3复合材料的制备及热导率增强

以聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)(55/45)(P (VDF-TrFE)(55/45))作为聚合物基体，0.75BiFeO₃-0.25BaTiO₃(BFO-BTO)纳米纤维作为填料以提高共聚物的热导率。结果表明，少量的BFO-BTO纳米纤维即可实现共聚物热导率的提高。在75℃时，纳米纤维含量为2%的复合材料的热导率为0.21 W·m^-1·K^-1，几乎是P (VDF-TrFE)(55/45)共聚物膜的2倍。同时，加入纳米纤维后共聚物的电热效应(ECE)几乎没有变化。这些结果表明少量BFO-BTO纳米纤维的加入在有效提高P (VDF-TrFE)(55/45)共聚物热导率的同时能够保持共聚物较高的ECE。     

Fe掺杂SrCoO3−δ钙钛矿的结构、电及氧输运性能

采用XRD、DTA、电导和氧渗透测量等手段研究了Fe掺杂SrCoO_3?δ钙钛矿的结构-性能关系．结果表明,随着Fe含量由0增加到0.2,材料的相组成逐渐发生六方相→brownmillerite主相+六方相→立方相主相+六方相→纯立方相的变化．随着温度变化,六方相及brownmillerite相与立方相之间发生转变;与此相应,材料的电导率和氧渗透率发生了显著变化．     

焙烧温度对SiO2负载的Co3O4纳米粒子表面氧缺陷浓度和CO氧化催化性能的影响

以传统的浸渍法,在不同焙烧温度下制备了用于CO氧化反应的Co₃O₄/SiO₂催化剂．通过激光拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)和X射线吸收精细结构谱(XAFS)表征了该系列催化剂的结构．在所有的催化剂中,XRD和Raman光谱都只检测到了Co₃O₄晶相的存在．与Co₃O₄体相相比,XPS结果表明在200 oC焙烧的(Co₃O₄(200)/SiO₂)催化剂中Co₃O₄表面上存在着过量的Co²⁺．与XPS的结果一致,TPR结果表明Co₃O₄(200)/SiO₂催化剂中Co₃O₄表面上存在氧缺陷, 并且XAFS结果也表明Co₃O₄(200)/SiO₂催化剂中Co₃O₄具有更多的Co²⁺．提高焙烧温度使得过量的Co²⁺进一步氧化为Co³⁺,同时降低了表面氧缺陷浓度,从而得到计量比的Co₃O₄4/SiO₂催化剂．在所有的负载催化剂中Co₃O₄(200)/SiO₂催化剂表现出了最好的CO氧化催化性能,表明过量Co²⁺和表面氧缺陷的存在能够促进Co₃O₄催化CO氧化反应的活性.     

热处理对CuIn(S,Se)2薄膜断面成分均匀性的影响

用同时硒硫化共溅射Cu-In预制层的方法制备了CuIn(S,Se)₂薄膜．为了了解热处理对CuIn(S,Se)₂薄膜断面成分均匀性的影响,对经"一段式"热处理(500 ℃)和"二段式"热处理(250 ℃保温然后500 ℃)的样品进行了研究．XRD测试结果表明,经过"一段式"热处理后的样品XRD(112)峰出现劈裂现象,而经过"二段式"热处理的样品XRD(112)峰比较匀称．GIXRD和EDS测试证明样品经过"二段式"热处理后断面成分均匀性较好．通过XRD 和Raman测试对两种热处理下的反应机理进行了研究,阐述了两种热处理对CuIn(S,Se)₂薄膜断面成分均匀性的影响的内在原因．     

化学浴沉积法制备CdS多晶薄膜

利用化学浴沉积法制备适合于铜铟镓硒薄膜太阳能电池缓冲层材料的CdS多晶薄膜,研究了在不同温度和不同时间下沉积薄膜的性质．薄膜生长开始由ion-by-ion机制控制,随着时间的进行,cluster-by-cluster机制占据主导．薄膜的生长速度随着沉积温度的升高而快速增加,直到达到饱和厚度．并且饱和厚度随温度升高而相应降低．SEM表明随沉积时间增加以及温度升高,薄膜表面形貌从多孔到粗糙的不均匀转变．XRD结果显示,薄膜由立方和六方两相结构组成,控制沉积时间对薄膜的主要晶相结构很关键．所有温度下沉积的CdS     

H/Pt(111)体系的H-D交换反应和第一性原理计算研究

H2与Pt(111)表面之间的相互作用是Pt基催化剂催化加氢、催化脱氢和催化氢解等重要多相催化反应体系中的基元步骤.有关H2与Pt(111)之间的反应无论在实验和理论计算方面都开展了相当多的研究.热脱附谱(thermal desorption spectra,TDS),高分辨电子能量损失谱(high-resolution electron energy loss spectroscopy,HREELS),准弹性氦原子散射(quasielastic helium atom scattering,QHAS)和密度泛函理论(density function theory,DFT)等方法被广泛应用来研究H2在Pt(111)表面的解离,吸附,扩散和脱附等行为.然而有一些问题仍需要进一步的研究,特别是在Pt(111)表面吸附H原子(H(a))的覆盖度对其自身的表面化学性质的影响并没有系统的报道.我们结合Ha+Da交换反应和第一性原理计算系统研究了H/Pt(111)体系.TDS结果表明在较低H(a)覆盖度的时候只有单一H2脱附峰,位置在320K左右;随着覆盖度的增加,在245K又出现了一个新的H2脱附峰.两个H2脱附峰强度...     

氧渗透膜反应器的烷烃氧化脱氢

研究了乙烷和丙烷在催化膜反应器中的氧化脱氢反应．所用的膜材料为La2Ni0.9V0.1O4＋δ和Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ．为了平衡氧气通量和额外的均匀气相反应,实验选择在中温段进行（550或者650℃）．实验结果表明膜的氧渗透通量和膜表面上主要激活烷烃的活性位在获得高的烷烃转化率过程中起决定性作用．乙烷和丙烷的氧化脱氢实验数据均符合Mars-van Krevelen机理,其中烷烃和膜表面的晶格氧反应产生相应的烯烃．同时证明了气相和膜表面的氧浓度是决定烯烃选择性的关键．     

非贵金属助催化剂Ni3N修饰g-C3N4用于可见光催化产氢的研究

近年来,利用太阳光光解水制氢被认为是解决当前能源短缺和环境污染问题的重要途径之一.众所周知,助催化剂可以有效的降低光催化产氢反应的活化能,提供产氢反应的活性位点,有效的促进催化剂中光生载流子的传输与分离,从而提高光催化剂产氢体系的反应活性和稳定性.然而,鉴于贵金属助催化剂(Pt, Au和Pd等)储量低、成本高,极大地制约了其应用.因而,开发出适用于光催化水分解制氢的非贵金属助催化剂尤为重要.石墨相氮化碳(g-C_3N_4)因其具有热稳定性、化学稳定性高以及制备成本低廉等优点,成为光催化领域研究的热点.然而,由于g-C_3N_4的禁带宽度(Eg=2.7 eV)较宽,致使其对可见光的响应能力较弱,并且在光催化反应过程中其光生电子-空穴对易复合,从而导致其光催化产氢活性较低.因此,如何开发出含非贵金属助催化剂的g-C_3N_4高效、稳定的太阳光催化分解水制氢体系引起了人们极大的关注.本文通过水热法-高温氨化法首次将非贵金属Ni_3N作为助催化剂来修饰g-C_3N_4,增强其可见光光催化性能(l420 nm).采用XRD、SEM、EDS、Mapping、UV-Vis、XPS和TEM等手段对Ni_3N/g-C_3N_4光催化体系进行了表征.结果表明, Ni_3N纳米颗粒成功的负载到g-C_3N_4表面且没有改变g-C_3N_4的层状结构.此外,采用荧光光谱分析(PL)、阻抗测试(EIS)和光电流谱进行表征,结果显示, Ni_3N纳米颗粒可有效促进催化剂中光生载流子的传输与分离,抑制电子-空穴对的复合.同时,将功率为300 W且装有紫外滤光片(λ420 nm)的氙灯作为可见光光源进行光催化产氢实验结果表明,引入了一定量的Ni_3N可以极大提高g-C_3N_4的光催化活性,其中, Ni_3N/g-C_3N_4#3的产氢量为～305.4μmol·h-1·g-1,大约是单体g-C_3N_4的3倍.此外,在450nm单色光照射下, Ni_3N/g-C_3N_4光催化产氢体系的量子效率能达到～0.45%,表明Ni_3N/g-C_3N_4具有将入射电子转化为氢气的能力.循环产氢实验表明, Ni_3N/g-C_3N_4在光催化产氢过程中有着较好的产氢活性和稳定性.最后,阐述了Ni_3N/g-C_3N_4体系的光催化产氢反应机理.本文采用的原料价格低廉,性能优异,制备简单,所制材料在光催化制氢领域展现出重要前景.     

钴原子插层增强磷烯纳米片析氢反应活性

本文基于第一性原理计算,证明了钴插层磷烯的析氢催化活性可以显著增强.钴插层磷烯具有金属特性,电荷从钴原子向磷烯转移,增强了磷烯的催化活性.钴插层磷烯表面的氢吸附吉布斯自由能与铂(111)表面相当,与氢覆盖度无关.研究结果表明钴原子插层提供了一种有效的方法来增强磷烯的析氢反应催化活性.     

钙钛矿/银电极界面降解和离子迁移的原位研究

本文对CH_3NH_3PbI_3钙钛矿层与Ag电极之间的界面降解和离子迁移过程进行了全面地研究.利用原位光电子能谱检测于段,发现了Ag电极会诱导钙钛矿层的降解,导致PbI_2和AgI物种的形成以及Pb~(2+)离子在界面处还原成金属Pb物种.I 3d谱峰强度的反常增强为碘离子从CH_3NH_3PbI_3下表面迁移到Ag电极提供了直接的实验证据.此外,Ag电极和钙钛矿层接触会在CH_3NH_3PbI_3/Ag界面处诱导0.3 eV的界面偶极,这可能进一步促进碘离子扩散迁移,导致钙钛矿层的分解和Ag电极的侵蚀.