宇宙核时钟不确定度的研究

基于经典快过程理论模型, 研究了原子核物理输入量的不确定性对Th/U, Th/Hf, Th/Eu, Th/Os, Th/Ir等核时钟估算宇宙年龄的影响. 其中利用蒙特卡罗模拟方法, 计算了不同质量模型下由单中子分离能引起的不确定性.结果表明, Th/U核时钟由原子核质量不确定性引起的误差大约为1.66 Ga, 比其他核时钟小2 Ga以上.对 Th/Eu, Th/Os和Th/Ir核时钟, 该误差分别为5.15, 3.93和3.95 Ga.由于Th/Hf核时钟受质量模型影响太大, 而Th/Os和Th/Ir的计算结果又明显偏大, 因此在年龄计算中都需谨慎使用.综合考虑原子核物理输入量和天文观测带来的误差, 利用Th/U核时钟估算的宇宙年龄为14.1± 3.8 Ga.     

衬底温度对Cu2O薄膜结构和性能的影响

采用射频磁控溅射技术在石英衬底上制备了Cu2O薄膜。系统研究了衬底温度对薄膜结构、光学和电学性能的影响。XRD的结果显示,在所有衬底温度条件下均可得到单相的Cu2O结构,而且随着衬底温度由500 K升至800 K,薄膜表现出(111)择优取向的生长特点。电学和光学测试结果表明,室温电导率和光学带隙随着衬底温度的升高而增加,800 K制备的薄膜的带隙值最高约为2.58 eV。     

溶剂热法制备Al掺杂ZnO薄膜的机理研究

采用溶剂热法在玻璃衬底上制备Al掺杂的ZnO薄膜,研究了溶剂热过程中升温、恒温和降温三个阶段分别对薄膜物相和形貌的影响,探讨了薄膜的生长机理.结果表明,升温阶段只是形核过程,基片仅在升温阶段与前驱液接触不能形成薄膜;基片在升温-恒温阶段与前驱液接触可制备(002)择优取向的薄膜;恒温阶段既有成核过程又有晶体生长过程,基片仅在恒温阶段与前驱液接触可以制备薄膜;降温阶段薄膜继续生长.     

不同链长的聚醚铵阳离子协同插层对蒙脱土性能的影响

为了制备高性能的聚合物/蒙脱土纳米复合材料, 必须对蒙脱土(MMT)进行有机改性来改善蒙脱土表面的疏水性、提高蒙脱土与聚合物之间的相容性, 同时也需要尽可能地增大蒙脱土的层间距. 为此, 提出了一种采用不同链长的聚醚铵阳离子协同插层MMT 的新方法, 即采用D2000(或T5000)聚醚铵盐与D400 聚醚铵盐协同插层MMT, 并采用X射线衍射分析(XRD)和热重分析(TGA)研究了协同插层对改性MMT 的层间距、有机含量以及耐热性的影响. 另外, 也研究了插层过程中的搅拌方式和D400 聚醚铵盐多次插层对改性MMT 的层间距、有机含量等的影响. 研究结果表明,采用长链聚醚铵阳离子协同插层更有利于提高D400 聚醚铵盐改性MMT 的层间距和有机含量; T5000 协同插层MMT中总的有机含量(64.06%)进一步增加, 这可能是因为T5000 的支链在MMT 层间形成的笼型结构既提供了更大的空隙,又起到了屏蔽作用, 同时也得到了较大的层间距(6.86 nm).     

有机前驱体法裂解制备SiBCN陶瓷及其表征

采用固态核磁共振(NMR)为主要研究手段,FT-IR,XRD等作为辅助方法对陶瓷前驱体高温裂解制备的SiBCN陶瓷的结构进行分析和表征.研究表明SiBCN陶瓷是非晶结构,并且SiBCN陶瓷结构中存在Si四面体结构,与非晶的氧化硅中硅氧四面体的结构相类似;SiBCN陶瓷前驱体中C-C键,Si-C键,Si-N键以及C-B-C键经过高温裂解后保留在SiBCN陶瓷结构中;SiBCN陶瓷中的硼原子与其它原子形成的是平面三角结构,但是前驱体向陶瓷转化过程中,由于季碳的产生,空间位阻增大,围绕中心碳发生了偏转以降低产生季碳造成的应力增大,这样的偏转改变了一部分硼的空间结构,使硼原子不在一个平面内而使化学位移发生改变.     

Y2O3陶瓷凝胶注模成型工艺研究

采用凝胶注模成型工艺制备了Y2O3陶瓷部件,研究了分散剂加入量、pH值和固相含量对浆料粘度影响,单体、交联剂、引发剂、催化剂和温度对凝胶反应时间的影响,以及烧结后陶瓷制品的线收缩率.结果表明最佳工艺参数为:分散剂聚丙烯酸铵加入量为0.8vol;,pH值为9,固相含量为65vol;,浆料的粘度为1.07 Pa·s;单体丙烯酰胺为3.5wt;,交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为0.35wt;,引发剂5wt;过硫酸铵溶液为0.9vol;,催化剂N,N,N',N'-四甲基乙二胺为0.2vol;,反应温度为50℃,凝胶反应时间为25 min.在2000℃温度下烧结后,陶瓷制品的最小线收缩率为3.0;.     

磁控溅射Cl掺杂CdTe薄膜的孪晶结构与电学性质

CdTe用作薄膜太阳能电池吸收层需要经过氯处理才能得到高的光电转换效率,其中Cl原子的作用机理仍然没有完全被理解.实验发现Cl原子主要偏聚在CdTe晶界处,对晶界有钝化作用,而有第一性原理计算认为Cl原子掺入CdTe晶格能够引入浅能级提高光电转换效率.为了验证Cl原子掺杂是否对CdTe的光电转换效率有益,本文通过磁控溅射制备了100 ppm(ppm=1/1000000)Cl原子掺杂的CdTe(CdTe:Cl)薄膜并研究了薄膜的晶体结构与电学性质,同时对比了正常氯处理的无掺杂CdTe薄膜与CdTe:Cl薄膜之间的性质区别.实验发现Cl原子掺杂会在CdTe:Cl中形成大量仅由几个原子层构成的孪晶,电子和空穴在CdTe:Cl薄膜中没有分离的传导通道,而在氯处理后的CdTe薄膜中电子沿晶界传导,空穴沿晶粒内部传导.磁控溅射沉积的CdTe:Cl多晶薄膜属于高阻材料,退火前载流子迁移率很低,退火后载流子浓度降低到本征数量级,电阻率提高.CdTe:Cl薄膜电池效率远低于正常氯处理的无掺杂CdTe薄膜电池效率.磁控溅射制备的非平衡重掺杂CdTe:Cl多晶薄膜不适合用作薄膜太阳能电池的吸收层.     

碳基钙钛矿太阳能电池的研究进展

由于具有成本低、工艺简单等优点,有机-无机杂化太阳能电池(PSCs)的研究和发展受到了广泛的关注,光电转换效率也快速提升到与传统晶体硅太阳能电池相当的水平。 然而,PSCs稳定性差的问题严重限制了其商业化。 在各种PSCs中,基于碳电极的无空穴传输层器件(C-PSCs)去除了影响稳定性的有机空穴传输层和金属电极,使得器件稳定性得到了明显的提高,是最具有应用前景的电池器件之一。 自从2013年首次报道以来,C-PSCs的各方面研究取得了很大的进展,效率也从最初的6.6%提高到现在的15.9%。 本综述将系统地介绍C-PSCs的最新研究进展,包括器件结构和工作原理、各部分研究进展(电子传输层、钙钛矿薄膜和碳电极),以及存在的问题和解决方案。     

磺酸型双子表面活性剂的溶致液晶结构研究

合成了一种磺酸型双子表面活性剂6,6 -(丁基-1,4-二基双氧)双(3-壬基苯磺酸)(9BA-4-9BA), 利用偏光显微镜和X射线衍射分析仪研究了其在水溶液和乙酸乙酯溶液中的溶致液晶结构变化. 结果表明, 9BA-4-9BA在两种溶剂及其混合溶剂中均可出现溶致液晶态结构, 并且双子表面活性剂的溶致液晶相态与溶液浓度和溶剂种类密切相关. 随着浓度增加, 9BA-4-9BA水溶液溶致液晶结构由立方相经由片层立方相转变为层状液晶相, 乙酸乙酯溶液中主要以层状液晶相存在.     

SiO2纳米粒子对溶胶凝胶涂层性能的影响

在高强钢表面制备了防护性溶胶凝胶涂层,并研究了不同浓度二氧化硅纳米粒子的加入对于涂层形貌、耐蚀性和硬度的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱(EDS)观察了涂层的微观结构和成分;采用显微硬度计测试了涂层的硬度;采用电化学方法研究了二氧化硅纳米粒子的浓度对于涂层耐蚀性能的影响;采用傅里叶红外光谱研究涂层的化学结构,进而探讨了二氧化硅纳米粒子对于涂层的强化机理。结果显示涂层加入二氧化硅纳米粒子的最佳浓度为500 mg.L-1,此条件下的涂层表面均匀致密,有较高的硬度并且在3.5%NaCl溶液中体现出较好的耐蚀作用。纳米粒子在溶胶中反应形成活性羟基基团并与硅烷发生反应生成空间网状结构,从而强化涂层。