金催化的硅纳米线的可控制备及光学特性研究

硅纳米线是新型一维半导体纳米材料的典型代表。利用阳极氧化铝薄膜为模版复制出具有有序纳米结构的金膜，在金的催化辅助下对单晶硅进行湿法刻蚀，得到尺寸、形状、分布可控的硅纳米线阵列，并对其光学特性进行了研究。研究结果表明，金代替银作为催化剂，可以有效地抑制二次刻蚀，金的化学性质相对于银更加稳定，克服了银膜在较高的温度或较长刻蚀时间下产生的结构性破坏，得到形貌规整、尺寸可控的硅纳米线阵列。对该阵列在400 nm~1 200 nm波段的反射率、透过率进行了测试，并对比分析了金模板催化与传统方法机理的异同。测试结果表明，相较于传统金属辅助化学刻蚀法，文中提出的金模板催化法制备的硅纳米线阵列尺寸及分布更加均匀可控，在宽光谱范围内的抗反射性得到了显著提高。     

锰离子氧化沉淀法实现锂离子电池LiNi0.8Co0.05Mn0.15O2材料的回收和利用

以浓盐酸为浸出剂,以NaOH和NH₄HCO₃为沉淀剂,利用Mn²⁺在碱性条件下的氧化反应改变离子的沉淀次序进而分步回收的方案,探究了浓盐酸酸浸处理三元正极材料LiNi_0.8Co_0.05Mn_0.15O₂的最佳条件。在分步沉淀过程中,Mn²⁺被氧化为不溶于非还原性酸的MnO （OH）₂,并在酸性条件下回收。Ni、Co则在碱性条件下利用NaOH回收,而Li则利用NH₄HCO₃回收。该方法中Mn的回收率达到85.1%,产品纯度达到98.6%; Li的回收率达到95.0%,产品纯度达到99.3%。由回收材料重新合成的三元正极组装的软包电池的首圈放电比容量达到了175 mAh·g^-1,可以以超过99.5%的库仑效率稳定循环50圈。     

氢化物发生–原子吸收光谱法测定铅粉中痕量砷、锑

建立氢化物发生–原子吸收光谱法联用测定铅粉中痕量砷、锑的方法。试样用稀硝酸溶解,用5%抗坏血酸溶液作为砷(Ⅴ)、锑(Ⅴ)的预还原剂,5%的硫脲溶液作为其它元素的掩蔽剂,选用1%硼氢化钠溶液作为还原剂,氢化物反应在10%盐酸介质中进行。在优化的试验条件下,砷、锑的质量浓度在0~20 ng/m L范围内与吸光度线性相关,相关系数r2分别为砷0.999 6,锑0.993 8,方法的检出限分别为砷0.40 ng/m L,锑0.75 ng/m L。砷、锑测定结果的相对标准偏差分别为4.96%,6.27%(n=6),铅粉样品加标回收率分别为砷87.6%,锑79.3%。该方法准确可靠,可用于测定铅粉中痕量砷、锑。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定粗二氧化碲中 铜、铅、锑、铋、砷和硒

粗二氧化碲作为碲精炼或碲化工产品生产的重要原料,其中共存元素铜、铅、砷、锑、铋、硒含量的准确测定对于生产过程质量控制和贸易结算具有重要意义,但目前没有粗二氧化碲中铜、铅、砷、锑、铋、硒含量检测的标准分析方法。采用王水和饱和氟化氢铵分解试样,在王水和酒石酸介质中,选用Cu 327.393 nm、Pb 220.353 nm、Sb 217.582 nm、Bi 223.061 nm、As 193.696 nm、Se 196.026 nm为分析谱线,采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)法测定粗二氧化碲中铜、铅、锑、铋、砷和硒含量。各元素校准曲线的相关系数均大于0.999;铜、铅、锑、铋、砷和硒的检出限分别为0.0004%、0.0005%、0.0006%、0.0007%、0.0004%和0.0007%,定量检出限分别为0.0012%、0.0016%、0.0020%、0.0025%、0.0013%和0.0025%。按照实验方法测定5个粗二氧化碲样品中铜、铅、锑、铋、砷和硒,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=7)为0.79%~4.8%,加标回收率为96.0%~103%。方法简单,精密度和准确度较高,可用于测定粗二氧化碲中铜、铅、砷、锑、铋、硒含量。     

湿法脱硫浆液中Hg2+的还原机制研究

针对燃煤电厂湿法脱硫浆液中Hg²⁺易被还原的特性,研究Hg²⁺在模拟湿法脱硫系统中的迁移机制,考察了浆液温度、pH值以及SO₃^2-、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺浓度等因素对Hg²⁺还原性能的影响。结果表明,Hg²⁺还原率随着浆液中SO₃^2-浓度的增大而降低;pH值对Hg²⁺的还原呈先增加后降低的趋势,在pH值为5.5时还原率最高;温度的升高不利于浆液中稳定的二价汞盐络合物存在,导致Hg²⁺还原率增加;Ca²⁺、Mg²⁺以及Cl^-浓度的增加有利于形成稳定化合物,从而抑制Hg²⁺的还原。     

不同等级煤与油共炼的转化率差异及残渣分析

选取安徽褐煤、辽宁褐煤和贵州烟煤三种煤为原料,以油溶性环烷酸钼为催化剂,分别与马瑞常渣(MRAR)、克炼常渣(KAR)以及催化裂化油浆(FCCS)在高压釜内模拟悬浮床加氢共炼反应。结果表明,不同的油体系下,两种褐煤都能达到83%以上的转化率,而对于贵州烟煤,转化率最高的FCCS体系与最低的KAR体系分别为67.75%和50.31%,相差很大。采用FT-IR和SEM分析反应后固体残渣,计算了固体残渣中脂肪族和芳香族中各个基团的相对含量,并对比了不同体系反应后固体残渣的微观形貌。结果表明,KAR体系的固体残渣脂肪链较长,支链化程度高,取代度较低。转化率较高的褐煤反应后固体残渣结构松散,分散度高;转化率较低的烟煤固体残渣随着转化率降低,残渣颗粒逐渐变大,表面更加光滑,板结程度加深。     

改性生物炭对废水中锑的去除研究进展

废水锑排放限值日趋严格,迫切需要高效低成本的废水锑去除技术。本文介绍了含锑废水较为成熟的处理技术和工艺,然后结合生物炭的制备和特点综述了改性生物炭技术应用于废水中锑的去除治理所具有的明显优势和现阶段所取得的研究成果,为改性生物炭技术用于废水中锑的去除应用和推广提供一定的参考。     

图形衬底对多周期InGaAs量子点自组装生长的影响

量子点器件技术广泛应用于量子计算和光电器件上.成核位置的均匀性、有序性和尺寸一致性,可以有效提高光电器件性能.为了实现阵列量子点的可控性,本文采用湿法刻蚀制备图形化衬底,理论上解释了铟原子在图形化衬底上成核现象,产生有序的量子点分布特征,发现图形衬底的缺陷诱导在平台边缘和沟壑边缘成核,形成较大的量子点.在Stranski-Krastanow模式下图形衬底制备多周期量子点,发现多周期生长可以弱化台阶结构对量子点分布的限制作用.     

锑烯吸附金属Li原子的密度泛函研究

锑烯(antimonene)是继石墨烯和磷烯之后出现的新型二维材料,在锂离子电池等领域受到关注.本文基于第一性原理的密度泛函理论,计算研究了锑烯对Li原子的吸附特性,包括Li原子的最稳定吸附构型、吸附密度以及吸附Li原子的扩散路径.结果表明:Li原子最稳定的吸附位置位于谷位,即底层Sb原子之上、顶层三个Sb原子中心位置,吸附能为1.69 eV,吸附距离为2.81?;能带计算发现,锑烯为带隙宽度1.08 eV的间接带隙半导体,吸附Li原子后费米能级上升进入导带,呈现出金属性;原子分波态密度分析发现, Sb原子的p电子态和Li原子的p和s电子态形成明显的共振交叠,表现出杂化成键的特征;随着吸附Li原子数量增加,锑烯晶格结构和电子结构发生较大变化.通过微动弹性带方法计算发现, Li原子在锑烯表面的扩散势垒为0.07 eV,较小的势垒高度有利于快速充放电过程.