Ni、Mo共掺杂对SnO2材料性能影响的仿真研究

针对AgSnO₂触头材料存在的不足,采用基于密度泛函理论的第一性原理对SnO₂、Ni单掺杂、Mo单掺杂以及Ni-Mo共掺杂SnO₂材料进行了电性能与力学性质的研究,计算了各体系的形成能、能带结构、态密度、弹性常数等各项参数。结果表明,掺杂后的材料可以稳定存在,且仍为直接带隙半导体材料。与未掺杂相比,掺杂后体系的能带结构带隙值减少,其中Ni-Mo共掺杂时的带隙值最小,载流子跃迁所需能量减少,极大地改善了SnO₂的电性能;由弹性常数计算了剪切模量、体积模量、硬度等参数,其中Ni-Mo共掺杂时的硬度大幅降低,韧性增强,有利于AgSnO₂触头材料后续加工成型,且其普适弹性各向异性指数最小,不易形成裂纹。综合各项因素,Ni-Mo共掺杂能够很好地改善SnO₂的性能,为触头材料的发展提供了理论指导。     

Li掺杂ZnO的电子结构与电性能的研究

采用密度泛函理论平面波超软赝势方法研究了p型Li掺杂的纤锌矿结构ZnO的能带结构、态密度和电荷分布,并分析了Li掺杂ZnO的电输运性能.结果表明,Li掺杂ZnO具有1.6eV的直接带隙,且为p型半导体,体系费米能级附近的态密度大大提高,在导带和价带中都出现了由Li电子能级形成的能带,其费米能级附近的能带主要由Li的s态、Zn的p态、Zn的d态和O的p态电子构成,且他们之间存在着强相互作用.电输运参数和电输运性能分析结果表明,Li掺杂的ZnO氧化物价带和导带中的载流子有效质量均较大;其载流子输运主要由Li的s态、Zn的p态和O的p态电子完成;Li掺杂有望改善ZnO的电输运性能.     

SrTiO3/Mg6Ti5O16复合陶瓷的微波介电性能研究

通过传统固相烧结法制备了xSrTiO3-(1-x)Mg6Ti5O16微波介质陶瓷,并研究其晶体结构、显微结构及微波介电性能.xSrTiO3-(1-x)Mg6Ti5O16复合陶瓷主要含有MgTiO3、SrTiO3和Mg6Ti5O16三相;复合陶瓷晶粒分布紧密,尺寸大小不均匀;适当增加SrTiO3含量可以有效提高介电常数和品质因数,并使谐振频率温度系数趋于正值.1420 ℃烧结的3.8;SrTiO3-96.2;Mg6Ti5O16复合微波陶瓷可获得最佳微波介电性能:εr=17, Q×f =42729 GHz和τf=5 ppm/℃.     

A New Acentric Heterometallic Inorganic-organic Hybrid Framework [ZnK2（m-BDC）2（H20）2]n： Fluorescent,NLO and Ferroelectric Properties

Solvothermal reactions of Zn（NO3）2·6H20 with isophthalic acid in the presence of potassium nitrate lead to an acentric three-dimensional （3D） hereto-metallic inorganic-organic hybrid framework [ZnK2（m-BDC）ffH20）2]n （1, m-H2BDC = benzene-l,3-dicarboxylic acid）. The crystal was characterized by elemental analysis, IR spectroscopy, TGA and single-crystal X-ray diffraction analysis. Complex 1 is of orthogonal crystal system, acentric space group Cmc2j with a = 19.764（6）, b = 19.948（6）, c = 12.039（4） A, V = 4746（3） A3, Z = 4, C32H20019KaZn2, Mr = 995.66, Dc= 1.393 g/cm3, F（000） = 2000 andp = 1.426 mm-1. The final R = 0.0761 and wR = 0.1841. The crystal exhibits remarkable blue luminescence emissions with high quantum yield of 56.02% and displays modest powder SHG efficiency of about 0.7 times that produced by a potassium dihydrogen phosphate （KDP） powder. In addition, it also exhibits potential ferroelectric property.     

嵌段磺化聚芳醚砜阳离子交换膜的制备及在MFC中的发电性能研究

采用嵌段共聚制备了具有不同链段长度的非磺化/磺化多嵌段型磺化聚芳醚砜阳离子交换膜(bSPAES),研究了bSPAES膜在微生物燃料电池(MFC)作为分离膜的性能.由于在亲水磺化部分引入了刚性更强的芴结构,bSPAES膜表现了更好的尺寸稳定性和水解稳定性.链段长度控制在10~30的bSPAES膜在30℃水中的尺寸变化表现为各向同性,介于10%~20%之间.bSPAES膜的质子导电率为81~140 mS/cm,远超过商用的ULTREX CMI-7000.经过1000 h MFC运行后,bSPAES膜电导率几乎没有发生降低.100℃24 h高温水稳定性试验表明,bSPAES膜的失重率仅在1.5%~6.3%之间.MFC最大功率密度也随着bSPAES中链段长度的增加而提高,链段长度为15~30的bSPAES膜的MFC产电性能优于商用ULTREX CMI-7000膜,bSPAES(30/30)膜在MFC中的最大功率密度达到705 mW/m2.     

Frequency and voltage-dependent electrical and dielectric properties of Al/Co-doped PVA/p-Si structures at room temperature

In order to investigate of cobalt-doped interracial polyvinyl alcohol （PVA） layer and interface trap （Dit） effects, A1/p- Si Schottky barrier diodes （SBDs） are fabricated, and their electrical and dielectric properties are investigated at room temperature. The forward and reverse admittance measurements are carded out in the frequency and voltage ranges of 30 kHz-300 kHz and -5 V-6 V, respectively. C-V or er-V plots exhibit two distinct peaks corresponding to inversion and accumulation regions. The first peak is attributed to the existence of Dit, the other to the series resistance （Rs）, and interfacial layer. Both the real and imaginary parts of dielectric constant （er and err） and electric modulus （Mr and Mrr）, loss tangent （tan~）, and AC electrical conductivity （aac） are investigated, each as a function of frequency and applied bias voltage. Each of the M~ versus V and Mrr versus V plots shows a peak and the magnitude of peak increases with the increasing of frequency. Especially due to the Dit and interfacial PVA layer, both capacitance （C） and conductance （G/w） values are strongly affected, which consequently contributes to deviation from both the electrical and dielectric properties of A1/Co-doped PVA/p-Si （MPS） type SBD. In addition, the voltage-dependent profile of Dit is obtained from the low-high frequency capacitance （CLF-CHF） method.     

低温烧结NaBi(WO4)2陶瓷的介电性能

采用固相合成法制备了（WO₄）₂（NBW）陶瓷，研究了NBW陶瓷的相结构、形貌、烧结特性和微波介电性能。NBW陶瓷在625~800℃烧结1~4 h能够致密化。X射线衍射表明在625~800℃烧结2 h的NBW陶瓷均为四方晶系白钨矿结构的单相陶瓷。随着烧结温度的提高，NBW陶瓷的介电常数、品质因数（Qf值）先增加后降低，谐振频率温度系数逐渐降低。经650℃烧结2 h获得的NBW陶瓷的介电常数为14.36，Qf值为16 503 GHz，谐振频率温度系数为-1.055×10-5℃^-1。NBW陶瓷与银共烧反应生成Ag₂W₂O₇相，而与Au、Al共烧具备化学兼容性。     

Synthesis,structure and dielectric properties of a novel Gd coordination polymer based on 2-（ pyridin-4-yl ）- 1H-i midazole-4,B -dicarboxylate

A new Gd coordination polymer based on 2-（pyridin-4-yl）-I H-imidazole-4,5-dicarboxylate （H3PIDC） has been synthesized under hydrothermal conditions, formulated as {[Gd3（HPIDC）3（PIDC）（H2O）4].3H2O}n （1）. The compound crystallizes in the monoclinic system, space group C2/c with a=20.951（7）, b = 9.515（3）, c = 27.483（10） A,β= 106.176（6）°, Z = 4, V= 5262（3） A3, C40 H45 Gd3 N12 O30, Dc = 2.071 g/cm3, Mr=1645.63, λ （MoKa）=0.71073A, μ=3.846mm-1, F（000）=3204, the final R=0.0390 and wR= 0.1332. Complex 1 is a two-dimensional MOF built up from T-shaped 3-connected HPIDC2 , PIDC3 and 4-connected metal nodes. Dielectric constant of complex 1 was measured at different frequencies with temperature variation.     

巨介电CCTO及CCTO/聚合物研究

具有类钙钛矿结构的钛酸铜钙CaCu3Ti4O12(CCTO)介电陶瓷材料以其巨介电特性、介电常数的温度和频率稳定性及非线性等特性在材料研究领域和实际应用中受到广泛关注。本文比较了CCTO各种巨介电理论和模型,详述了目前能够较合理地解释CCTO巨介电特性的内部阻挡层电容模型(IBLC)。综述了制备方法、制备条件及改性方法对CCTO介电性能的影响。离子掺杂是降低CCTO介电损耗常用的方法之一,掺杂效果受掺杂离子半径、离子价态等多种因素的影响。将陶瓷粉体与聚合物进行复合形成0-3型复合材料是目前制备综合性能良好的介电材料的有效方法,对CCTO/聚合物复合材料的研究进展进行了评述。最后,展望了CCTO陶瓷材料的发展前景。