铟镓共掺杂对n-ZnO纳米棒/p-GaN异质结生长行为和光电性能的影响

利用低温水热法在p-GaN薄膜上生长了铟(In)和镓(Ga)共掺杂的ZnO纳米棒。X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线能量色谱仪(EDS)结果表明,In和Ga已固溶到ZnO晶格中。扫描电子显微镜(SEM)结果表明, ZnO纳米棒具有良好的c轴取向性,随着In和Ga共掺杂浓度的增加,纳米棒的直径减小,密度增加。XRD结果表明,In和Ga共掺杂引起ZnO晶格常数增大,导致(002)衍射峰向低角度方向偏移。同时,ZnO的光学性质受到In和Ga共掺杂的影响。与纯ZnO相比, 共掺杂ZnO纳米棒的紫外发射峰都出现轻微红移,这是表面共振和带隙重整效应综合作用的结果。I-V特性曲线表明,随着In和Ga共掺杂浓度的增加,n-ZnO纳米棒/p-GaN异质结具有更好的导电性。     

一步乳液聚合法制备高溶解性导电聚苯胺

报道了一种高溶解性导电聚苯胺(PANI)的制备方法,以聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(PAMPS)作为掺杂酸和乳化剂,利用其特有的长链、亲水性及强酸性基团效应,通过乳液聚合法一步合成出具有较高溶解性的导电聚苯胺。利用核磁共振光谱仪(NMR)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)等技术手段对产物结构和性能进行了表征分析。结果表明,在m(苯胺)∶m(AMPS)∶m(APS)=1∶2∶1.5;AMPS质量分数为20%;APS质量分数为30%;反应时间为5 h;反应温度为5℃的条件下,聚苯胺的产率高达86%,在有机溶剂二甲基甲酰胺(DMF)中的溶解度可达0.3814 g/g,在水中的溶解度可达0.2123 g/g,电导率达5.9 S/cm。     

Densification and lithium ion conductivity of garnet-type Li7-xLa3Zr2-xTaxO12 （x=0.25） solid electrolytes

The garnet-type Li7La3Zr2O12 ceramic is a promising solid electrolyte for all-solid-state secondary lithium batteries. However, it faces the problem of lithium volatilization during sintering, which may cause low density and deterioration of ionic conductivity. In this work, the effects of sintering temperature and addition on the density as well as the lithium ion conductivity of Li7-xLa3Zr2-xTaxO12 (LLZTO, x=0.25) ceramics prepared by solid state reaction have been studied. It is found that optimization of the sintering temperature leads to a minor increase in the ceramic density, yielding an optimum ionic conductivity of 2.9×10-4 S·cm-1 at 25℃. Introduction of Li 3 PO 4 addition in an appropriate concentration can obviously increase the density, leading to an optimum ionic conductivity of 7.2×10-4 S·cm-1 at 25℃. This value is superior to the conductivity data in most recent reports on the LLZTO ceramics.     

碳纳米管的可控长度拾取及导电性分析

拾取指定长度的半导体性碳纳米管对大规模制造碳纳米管场效应管具有重要意义.本文提出了一种利用原子力显微镜探针和钨针对碳纳米管进行可控长度拾取的方法并进行了碳纳米管导电性分析.在扫描电子显微镜下搭建微纳操作系统,针对切割操作过程中原子力显微镜探针、钨针和碳纳米管的接触情况进行了力学建模和拾取长度误差分析.建立了单根金属性碳纳米管、单根半导体性碳纳米管及碳纳米管束与钨针接触的电路模型,推导了接入不同性质碳纳米管后电路的电流电压特性方程.使用原子力显微镜探针对碳纳米管的空间位姿进行调整,控制钨针对碳纳米管上目标位置进行通电切割,同时获取切割电路中的电流电压数据.实验结果表明,本文提出的方法能够有效控制所拾取碳纳米管的长度,增加碳纳米管与原子力显微镜探针的水平接触长度能够减小碳纳米管形变导致的拾取长度误差,建立的电流电压特性方程能够用于分析碳纳米管的导电性.     

燃料电池用聚合物质子交换膜的研究进展

质子交换膜（PEM）是质子交换膜燃料电池的核心组件之一,具有隔绝阴阳极、提供质子传递通道和阻止燃料渗透的作用. 商业化应用的全氟磺酸PEM存在燃料渗透严重、高温条件下导电性差和成本高的问题,开发性能优良的聚合物PEM显得很有必要. 本文讨论了近年来聚合物PEM的研究进展,分别从聚合物的主链、支链和交联结构角度介绍了分子结构对薄膜相分离、质子导电性、稳定性和电池性能等性能的影响,并讨论了聚合物分子结构设计方面存在的问题,最后对燃料电池用聚合物PEM在未来的发展方向进行了展望.     

聚溴化炔丙基喹啉及聚溴化炔丙基吖啶的简便高效制备及其结构与性质表征

在本研究工作中,我们发展了通过溴丙炔(propargyl bromide)分别与喹啉(quinoline)、吖啶(acridine)直接反应来制备聚溴化炔丙基喹啉[poly(propargyl quinolinium bromide),PPQB]和聚溴化炔丙基吖啶[poly(propargyl acridinium bromide),PPAB]的新方法.PPQB与PPAB的主链均为聚乙炔结构,侧链分别为季铵化喹啉盐和吖啶盐基团,是一类单取代的聚电解质型聚乙炔(polyelectrolyte polyacetylenes,PE-PAs).我们提出了上述反应的机理,即溴丙炔与喹啉或吖啶反应生成季铵盐产物并导致产物结构中炔基基团的活化,使得季铵盐发生自聚合反应生成PPQB或PPAB.PPQB及PPAB具有较高的分子量(PPQB及PPAB的分子量分别为1.8×105和8.1×104 g/mol).进一步的表征表明,PPQB和PPAB均具有良好的荧光活性和导电性能.     

Lithium ion conduction and ion-polymer interaction in poly（vinyl pyrrolidone） based electrolytes blended with different plasticizers

Poly（ethylene oxide）, poly（vinyl pyrrolidone）（PEO/PVP）, lithium perchlorate salt（Li Cl O4） and different plasticizer based, gel polymer electrolytes were prepared by the solvent casting technique. XRD results show that the crystallinity decreases with the addition of different plasticizers. Consequently, there is an enhancement in the amorphousity of the samples responsible for the process of ion transport. FTIR spectroscopy is used to characterize the structure of the polymer and confirms the complexation of plasticizer with host polymer matrix. The ionic conductivity has been calculated using the bulk impedance obtained through impedance spectroscopy. Among the various plasticizers, the ethylene carbonate（EC） based complex exhibits a maximum ionic conductivity value of the order of2.7279 10 4S cm 1. Thermal stability of the prepared electrolyte films shows that they can be used in batteries at elevated temperatures. PEO（72%）/PVP（8%）/Li Cl O4（8%）/EC（12%） has the maximum ionic conductivity value which is supported by the lowest optical band gap and lowest intensity in photoluminescence spectroscopy near 400–450 nm. Two and three dimensional topographic images of the sample having a maximum ionic conductivity show the presence of micropores.     

基于磷钼酸和2-(2-羟基苯)苯并咪唑复合物的晶体结构和质子导电性(英文)

以磷钼酸和2-(2-羟基苯)苯并咪唑(L)为原料制备了具有质子导电性的有机-无机化合物[H3L2(PMo12O40)·7H2O·4CH3OH]n(1).单晶X射线衍射分析结果表明化合物1具有基于磷钼酸、2-(2-羟基苯)苯并咪唑及溶剂甲醇分子的二维氢键网络结构;质子导电性能测试结果表明该化合物在100℃、相对湿度为98%时的电导率达到10-4 S·cm-1.     

异烟酸氮氧化物/磷钼酸镍络合物掺杂硅胶复合物的制备及其质子导电性(英文)

制备了异烟酸氮氧化物(简计为HINO)/磷钼酸镍有机-无机络合物({[Ni(H2O)8][H(H2O)2.5](HINO)4(PMo12O40)}n;简计为1)掺杂硅胶复合物(简计为1-SG1);采用红外光谱仪和X射线衍射仪证实了合成产物的结构.结果表明,化合物1的结构特征在1-SG1硅胶复合物中得以保留.与此同时,在约98%的相对湿度下,1-SG1在温度55~100℃范围内显示良好的导电性,其质子导电率达到8.98×10-3~1.03×10-2 S·cm-1;并且,在同等条件下,1-SG1的质子导电性优于化合物1.     

翠绿亚胺聚合物高压下芳环扭角和能隙的缩减

利用改进的Ginder-Epstein模型计算了翠绿亚胺聚合物在参数V4,0取值于1.8～35.8 eV的自洽变分基态,并通过芳环扭角的变化来估算聚合物压强,给出了V4,0,芳环扭角及能隙与理论压强之间的最小二乘拟合.结果表明随此参数的增大,芳环扭角和能隙都缩减而理论压强升高.当理论压强由零压增至3.0 GPa左右时,能隙先快后慢从2.0 eV减小至最小值0.87 eV.这理论与该聚合物的高压电导测试结果一致.