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1.
2.
Kyung Joong Kim 《Surface and interface analysis : SIA》2022,54(4):405-416
Mutual calibration was suggested as a method to determine the absolute thickness of ultrathin oxide films. It was motivated from the large offset values in the reported thicknesses in the Consultative Committee for Amount of Substance (CCQM) pilot study P-38 for the thickness measurement of SiO2 films on Si(100) and Si(111) substrates in 2004. Large offset values from 0.5 to 1.0 nm were reported in the thicknesses by ellipsometry, X-ray reflectometry (XRR), medium-energy ion scattering spectrometry (MEIS), Rutherford backscattering spectroscopy (RBS), nuclear reaction analysis (NRA), and transmission electron microscopy (TEM). However, the offset value for the thicknesses by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was close to zero (−0.013 nm). From these results, the mutual calibration method was reported for the thickness measurement of SiO2 films on Si(100) by combination of TEM and XPS. The mutual calibration method has been applied for the thickness measurements of hetero oxide films such as Al2O3 and HfO2. Recently, the effect of surface contamination was reported to be critical to the thickness measurement of HfO2 films by XPS. On the other hand, MEIS was proved to be a powerful zero offset method which is not affected by the surface contamination. As a result, the reference thicknesses in the CCQM pilot study P-190 for the thickness measurement of HfO2 films on Si(100) substrate were determined by mutual calibration method from the average XRR data and MEIS analysis. Conclusively, the thicknesses of ultrathin oxide films can be traceably certified by mutual calibration method and most thickness measurement methods can be calibrated from the certified thicknesses. 相似文献
3.
Lu Chen Nan Tu Qianyang Wei Tao Liu Chengzhi Li Wenbo Wang Jianhui Li Hailin Lu 《Surface and interface analysis : SIA》2022,54(3):218-230
In this paper, graphene oxide/polyethylene glycol (GO/PEG) composite water-based lubricant was prepared by an ultrasonic dispersion method, and characterized and analyzed by Fourier transform infrared (FT-IR), Raman spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and thermogravimetric analysis (TGA). The suspension performance of GO/PEG composite water-based lubricant in water was verified by static sedimentation and centrifugation, and then, the prepared GO/PEG composite water-based lubricant was added into 304 stainless steel and 6061 aluminum alloy, and the coefficient of friction (COF) curve, average COF value, average wear rate, corresponding photomicrographs of balls and disks after wear, and energy-dispersive spectrometer (EDS) elemental analysis were used to illustrate the lubrication effect and lubrication mechanism. The results show that the GO/PEG composite water-based lubricant possesses excellent suspension ability in water, and the average COF value and wear rate of GO/PEG composite water-based lubricant are reduced by 78.8% and 88.8%, respectively, compared with water lubrication. The excellent lubrication effect of GO/PEG composite water-based lubricant can effectively reduce the cold-welding and adhesive wear phenomenon, mainly because GO/PEG composite water-based lubricant first fills the uneven surface of friction mating to form a high-quality lubricating film and then because of the special space structure of GO and the low shear between GO layers and the synergistic lubrication effect of GO/PEG. 相似文献
4.
Kai Zhang Chun-guang Ban Ye Yuan Li Huang Yang Gan 《Surface and interface analysis : SIA》2022,54(8):837-846
Characterization of the geometrical and structural characteristics of oxidized Cu area in high resolution is crucial for tracking the change in morphology, exploring interactions between graphene layers and Cu substrates and revealing the mechanism for the orientation-dependent oxidation of Cu. Here, we reported experimental results on nanoscale imaging of natural oxidation of the polycrystalline Cu substrate coated by partial-coverage chemical vapor deposition (CVD)-grown graphene stored in dryer under ambient conditions for up to 10 months. Scanning electron microscope (SEM), together with atomic force microscope (AFM), Raman, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), was used for systematically studying the morphological and compositional changes at nanoscale during oxidation. The appearance of oxidized Cu substrates could be unambiguously distinguished from the unoxidized regions based on their distinctly different morphologies in SEM images, and the underlying mechanism was discussed in detail. By analyzing a millimeter-seized polycrystalline Cu substrate, we found that the oxidation of polycrystalline Cu substrate depends sensitively on both orientation of graphene layers and Cu substrates. Furthermore, the time-dependent oxidation evolution of Cu substrate was also established, and the oxidation rate was readily determined. The findings reported here will have important implications for developing protection coatings for Cu. 相似文献
5.
基于光电倍增管研制了一套无触发信号的双通道光学探测系统, 并组装了测试样机, 实现了对沿面介质阻挡放电(SDBD)等离子体约化电场的测量, 进而通过BOLSIG+软件获得了电子能量. 采用原位紫外吸收光谱和傅里叶变换红外光谱, 研究了SDBD等离子体在不同电压和频率下的化学产物的浓度变化, 并结合空气等离子体化学反应揭示了产物相互作用的微观机理. 结果表明, 电子能量能够改变电子碰撞反应的速率系数, 调控化学反应的源头活性粒子的浓度, 进而影响到化学产物的生成和猝灭. 相似文献
6.
以氧化石墨烯(GO)为原料, 利用温和方法制备了3种不同还原程度的部分还原氧化石墨烯pRGO1, pRGO2和pRGO3(pRGO1—3); 利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 拉曼光谱(Raman)、 X 射线光电子能谱(XPS)、 紫外-可见光谱(UV-Vis)、 透射电子显微镜(TEM)和 EDS能谱对其结构和形貌进行了表征. 细胞实验结果表明, 无激光照射下pRGO1—3本身的细胞毒性较低; 近红外(NIR)激光照射下pRGO1—3通过光热和光毒性双重作用杀伤肿瘤细胞. 实验结果显示了pRGO 在肿瘤光热疗法和光动力疗法领域的应用潜力. 相似文献
7.
8.
近年来,随着社会环保意识的迅速提高以及对可再生能源利用能力的大幅增强,以燃料电池和电解池为代表的电化学技术已经逐渐在能源的存储、转化和利用方面发挥着不可或缺的独特作用.其中,固态氧化物电解池经过多年的发展,在装置成本和工作效率上取得了长足的进步,在储能转化方面具有重要的潜力.与此同时,伴随着《巴黎协定》签订以来各国的“碳中和”路线图逐渐出台,利用相对廉价易得的可再生电能,将二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)等碳-(C1)分子电解转化为高附加值的可再生燃料(如水煤气、乙烯等),对于碳中和目标的实现具有重要的意义.因此,C1分子电化学转化的研究成为了当下重点关注的研究领域,许多重要的研究成果和技术进步在过去几年中不断涌现.固态氧化物电解池作为一种代表性的C1分子电解和转化平台,也日渐引起相关领域研究人员的关注和兴趣.与传统的C1分子催化转化方法相比,基于固态氧化物电解池的电解转化技术具有两个重要优点:高能量转换效率与体系抗中毒能力.这两个特性作为体系稳健性的基石,保障了C1分子转化为可再生燃料的反应过程的长期可持续性.本文首先简要回顾了固态氧化物电解池的前沿技术与发展,并从电解池系统分类、反应体系的特征和反应体系发展的前景与挑战这三个方面,简要介绍了近年来基于固态氧化物电解池体系的C1分子电化学转化的代表性工作.CO2与CH4作为廉价易得的C1分子的代表,其转化因其反应分子惰性及反应过程不可控性而广受研究者关注,本文重点关注了在固态氧化物电解池中CO2,CO2/H2O和CH4三个体系的电化学反应过程和近期研究进展,希望可为相关研究人员未来设计更合适的催化剂和构建更优的电解池结构提供有益的参考.本文还针对目前固态氧化物电解池体系在C1分子转化领域所面临的挑战,提出了未来的一些可能的研究方向,以期助力研究者在不远的将来实现C1分子电解生产可再生燃料的实用化. 相似文献
9.
燃料电池阴极氧还原(ORR)催化剂目前主要以商业Pt/C为主, 其高成本和稀缺性极大地限制了燃料电池的广泛应用. 为了替代Pt/C催化剂, 廉价高效的非贵金属催化剂目前受到了广泛的研究和关注. 利用氧化石墨烯(GO)为诱导模板, 借助表面丰富的含氧官能团, 实现了Co基金属有机框架材料(MOF) (ZIF-67)在GO表面的原位生长, 构筑了ZIF-67/GO层状复合材料. 热解过程中, 石墨烯的存在有效抑制了Co纳米颗粒的团聚, 并且很好地维持了原始的层状结构. 最终获得的Co@N-C/rGO复合催化剂材料实现了活性位的高度分散, 并且具有丰富的孔结构和优异的导电性能. 在电化学性能测试中Co@N-C/rGO表现出优异的ORR性能, 其起始电位为0.96 V, 半波电位0.83 V, 远优于ZIF-67直接热解得到的Co@N-C材料, 且性能与商业Pt/C催化剂相当. 此外, Co@N-C/rGO复合催化剂还表现出良好的催化稳定性和甲醇耐受性, 显示出该材料作为燃料电池氧还原催化剂的重要潜力. 相似文献
10.
锂-氧气电池因其超高的理论比容量而受到科研界的广泛关注, 但其存在较为严重的充放电极化和较差的循环稳定性等问题, 从而极大地限制其商业化进程. 因此设计出有效的正极催化剂是解决锂-氧气电池面临的这些棘手问题的必要手段. 通过对不同充电状态的废旧锂电池正极进行回收制得三种不同锂含量的多元金属氧化物LixMO (x=0.79, 0.30, 0.08; M=Ni/Co/Mn), 并分别用作锂-氧气电池正极催化剂. 系统研究了LixMO材料中锂含量及晶体结构对其电化学性能的影响. 电化学测试结果表明, 与Li0.79MO和Li0.08MO催化剂相比, 基于Li0.30MO为正极催化剂的锂-氧气电池在电流密度100 mA•g–1和限定容量800 mAh•g–1的条件下具有较高的放电比容量(14655.9 mAh•g–1)、较低的充电电压(3.83 V)和较高的能量转换效率(72.2%). 而且该电池体系在充放电循环140圈后充电终止电压仍低于4.3 V. 最终认为制得的Li0.30MO材料具有优异的催化性能归因于其稳定的层状-岩盐相复合结构以及结构中富含的氧化镍相和氧空位之间的协同作用. 这些优点能够促进放电产物的可逆形成与分解, 从而提高锂-氧气电池循环性能. 相似文献