Effect of oxygen on regulation of properties of moderately boron-doped diamond films

Regulation of oxygen on properties of moderately boron-doped diamond films is fully investigated. Results show that, with adding a small amount of oxygen (oxygen-to-carbon ratio < 5.0%), the crystal quality of diamond is improved, and a suppression effect of residual nitrogen is observed. With increasing ratio of O/C from 2.5% to 20.0%, the hole concentration is firstly increased then reduced. This change of hole concentration is also explained. Moreover, the results of Hall effect measurement with temperatures from 300 K to 825 K show that, with adding a small amount of oxygen, boron and oxygen complex structures (especially B₃O and B₄O) are formed and exhibit as shallow donor in diamond, which results in increase of donor concentration. With further increase of ratio of O/C, the inhibitory behaviors of oxygen on boron leads to decrease of acceptor concentration (the optical emission spectroscopy has shown that it is decreased with ratio of O/C more than 10.0%). This work demonstrates that oxygen-doping induced increasement of the crystalline and surface quality could be restored by the co-doping with oxygen. The technique could achieve boron-doped diamond films with both high quality and acceptable hole concentration, which is applicable to electronic level of usage.     

基于电源电流和输出电压的模拟电路故障模型研究

基于模拟电路电源电流和输出电压的协同分析,研究了复数域的故障建模方法,提出了一种2D故障模型的数学表达式,该模型为复平面上的一簇圆轨迹。为了扩大故障轨迹之间的距离,在相同测量精度和元件容差条件下提高故障检测率和隔离率,进一步提出了3D复数空间的优化故障模型。两种故障模型都极大简化了测点选择算法和模拟故障状态仿真的复杂度,理论上对模拟电路单故障的覆盖率为100%。基于滤波器电路的实验仿真结果验证了两种故障模型的有效性。     

无定形TiO2可见光敏化降解染料污染物

采用一步水解法制备了无定形TiO2(Am-TiO2),并运用X射线衍射、X射线光电子能谱、N2吸附-脱附和紫外-可见漫反射光谱等手段对其进行了表征.结果表明,Am-TiO2具有大的比表面积(216m2/g)和丰富的表面羟基/化学吸附的水.与晶态TiO2相比,Am-TiO2的吸收带边明显蓝移(411nm→378nm),禁...     

乙酰胺-氯化锌新型离子液体的合成及物化性质

合成了CH3CONH2-ZnCl2体系离子液体;利用红外光谱仪分析了CH3CONH2-ZnCl2离子液体的化学特征,采用步冷曲线法绘制了CH3CONH2-ZnCl2二元体系熔点图,测定了其物化性质.结果表明,CH3CONH2-ZnCl2二元体系的最低熔点为8℃;当CH3CONH2与ZnCl2的摩尔比为3:1时,Zn2+...     

内蒙古段黄河水系放射性水平调查研究

给出了内蒙古段黄河水平中总α，总β，＾９０Ｓｒ，＾１３７Ｃｓ，＾４０Ｋ，＾３Ｈ，＾２１０Ｐｂ，＾２１０Ｐｏ，＾２３８Ｕ，＾２３２Ｔｈ、＾２２６Ｒａ放射性水平，结果基本为正常水平，找出了污染源，为内蒙古段黄河水中放射性监督监测建立了全面的背景材料。     

纳米“鸡蛋盒”的简易新制法

利用氧化铝模板,在聚苯乙烯玻璃化转变温度附近,采用气压方法抽取聚苯乙烯纳米膜,得到类似“鸡蛋盒”的纳米结构。 用原子力显微镜观察了聚苯乙烯纳米膜的表面形貌。 在最佳气体压力20 kPa下,可得到9个/μm2纳米“鸡蛋盒”,其深度约为15 nm,随压力增大或减小,单位面积上纳米“鸡蛋盒”的个数均降低。     

Cd对纤锌矿ZnO极化特性的影响以及Zn0.75Cd0.25O/ZnO界面能带偏差的第一性原理研究

基于第一性原理GGA+U方法研究了Zn1-xCdxO合金的品格常数以及自发极化随Cd组分x的变化关系,其中极化特性的计算采用Berry-phase方法,同时计算了禁带宽度随Cd组分x的变化关系,并得到了能隙弯曲参数0.69.此外,通过计算宏观平均静电势的方法得到了(5 +3)Cd0.25Cd0.750/ZnO超晶格界面处的价带偏差为0.13 eV,导带偏差与价带偏差的比值为4/13,并且Zn1-xCdxO/ZnO界面两侧能带呈现Ⅰ型排列,这些研究结果将对Zn1-xCdxO/ZnO界面二维电子气的设计与优化起到重要作用.     

水液相环境下氢氧根水分子簇催化布洛芬旋光异构及质子的作用

采用基于密度泛函理论的B3LYP方法和从头算的MP2方法,结合自洽反应场理论的SMD模型,研究了布洛芬(Ibu)分子2种稳定构象的旋光异构反应。研究发现:Ibu的旋光异构有氢氧根拔α-氢和氢氧根水分子簇联合拔α-氢两种机理。势能面计算表明:对于构象1,氢氧根拔α-氢时旋光异构的决速步骤能垒为42.69kJ·mol~(-1),氢氧根水分子簇联合拔α-氢时旋光异构的决速步骤能垒为48.83kJ·mol~(-1);对于构象2,氢氧根拔α-氢时旋光异构的决速步骤能垒为38.73kJ·mol~(-1),氢氧根水分子簇联合拔α-氢时旋光异构的决速步骤能垒为50.72kJ·mol~(-1)。质子的存在会使Ibu旋光异构反应的后半程变成无势垒放热反应。结果表明,水液相碱性环境下布洛芬分子可以较快地旋光异构,质子与氢氧根离子共存会使Ibu旋光异构的反应速度更快。     

酸处理的碳作为阳极电催化剂用于直接抗坏血酸碱性膜燃料电池

为改善电催化活性和亲水性,作者对商业碳黑（BP2000）进行了酸处理,获得了酸处理碳（ATC）. 通过X光电子能谱、红外光谱、热重和接触角测试的表征方法证明了酸处理在碳表面产生了丰富的含氧基团. 本文首次利用紫外可见光谱测试了碱性条件抗坏血酸（AA）在空气中的化学氧化活化能,结果为37.1 kJ·mol^-1. 另外,利用交流阻抗谱对碱性条件下ATC作为电催化剂时AA的氧化反应的活化能进行了评价. 碱性条件下,AA在单电池中有无ATC电催化剂层条件下的活化能分别为26.5和34.5 kJ·mol^-1,活化能的降低表明ATC是一种有效的阳极电催化剂. 作者将ATC应用于直接碱性膜AA燃料电池（DAAFCs）作为阳极电催化剂,并且对DAAFC中一系列参数进行了优化,包括催化剂在膜（CCM）或气体扩散层（CDM）上的喷涂方法、阳极电催化剂的载量、阳极电催化剂中碱性聚合物的比例. 结果表明,采用CCM的膜电极制备方法、0.5 mg·cm^-2的ATC载量、25wt%的碱性聚合物添加比例时,DAAFCs单池的功率密度可达18.5 mW·cm^-2,远高于使用商品PtRu/C（5 mW·cm^-2）做阳极电催化剂的单池. 在寿命测试中,使用溶解于1 mol·L^-1 NaOH水溶液中的 0.5 mol·L^-1 AA作为燃料（流速15 mL·min^-1）,DAAFCs单池的功率密度可以在25 min内维持在4 mW·cm^-2以上（75 °C）.     

水热法ZnO晶体特征研究

ZnO具有优良的综合性能使其成为极有前途的下一代光电材料,水热法是一种重要的生长ZnO晶体的方法.本文对水热法生长的面积约150mm2的ZnO晶体进行了报道,研究了晶体不同方向的生长速度、形貌特征和光学性能.X射线摇摆曲线表明晶体的质量较好.对于光学性质的分析表明晶体生长时加入H2O2能显著提高晶体的质量.494nm附近的发光带可能与氧空位有关.520nm的发光可能与Na或者Si所形成的杂质能级跃迁有关.