Mg_(2-x)La_xNi及Mg_(2-x)Ce_xNi合金的腐蚀性能研究

应用电化学方法研究了Mg2-xLaxNi及Mg2-xCexNi储氢合金的腐蚀性能.恒电位极化和交流阻抗测试表明,经Ce或La取代后的合金,其前者腐蚀电流及电化学极化电阻均随Ce取代量增加而降低,而后者的腐蚀电流却随La取代量的增加而增加,但极化电阻则呈先降后升趋势.合金极化后SEM测试显示,经Ce取代后合金表面较平整,而用La取代的则明显有裂纹.作者认为这主要与La、Ce的氧化物的结构有关.     

Mg65Cu25Gd10和Mg65Cu20Zn5Gd10基大块非晶合金的制备及其力学性能

利用铜模喷注法可以制备出直径为5 mm的Mg65Cu25Gd10的非晶合金,将Mg65Cu25Gd10的Cu用Zn部分代替后,制备出的Mg65Cu20Zn5Gd10合金的非晶形成能力（GFA）并未得到提高。在室温下,Mg65Cu25Gd10的非晶合金有很高的强度,而在玻璃转变温度附近,在温度大于403 K时,.ε=5×10^-4s^-1和2.5×10^-4s^-1两种应变速率下的流变应力小于100 MPa,塑性很好,非常适合塑性成型。     

阶梯模冷却Mg_(68)Zn_(29)Y_3合金的组织及准晶相的形成

采用五层阶梯形模具冷却方法在Mg68Zn29Y3合金中制备了二十面体准晶相(I相)。通过扫描电镜、能谱分析仪和透射电子显微分析技术,观察了合金凝固组织和准晶相的形貌,并确定了准晶相成分及结构。结果表明:Mg68Zn29Y3三元合金在普通凝固-阶梯模冷却过程中,冷却速度对准晶相形貌、数量、大小和分布存在较为显著的影响;随着冷速的降低,准晶相的生长方式由细小弥散演变为粗大碎化,准晶晶粒尺寸由20μm逐渐长大至100μm以上;准晶相通过包晶反应形核、长大;合金凝固组织为MgZn+α-Mg+Zn60Mg30Y10。     

Mg_(32)(Al,Zn)_(49)合金准晶结构及向晶体转化过程的研究

我们通过用电子衍射和高分辨电子显微术对Mg_(32)(Al,Z_n)_(49)合金准晶I相及相应晶体R相结构的研究对比,提出了此合金准晶I相的双三十面体原子团基本结构单元的随机准垛结构模型。进一步,用此随机准垛结构模型分析了合金处于准晶态与晶态之间过渡状态的内部结构,研究了准晶I相到晶体R相的转化过程。最后,对准晶态的结构特性进行了探讨。     

LaMg_2Cu_(1-x)Ni_x(x=0～0.90)合金的相结构及储氢性能

利用真空感应熔炼技术制备了LaMg2Cu1-xNix(x=0,0.10,0.25,0.50,0.75,0.90)合金,并在0.06MPa氩气保护下于723K退火6h得到测试所用合金铸锭。XRD表明合金LaMg2Cu1-xNix含有ThCr2Si2型的LaMg2Cu2相和CeMg3型的LaMg3相以及少量未知相,随着x的增加,LaMg2Cu2相的晶胞体积先增加后减小,而LaMg3相的晶胞体积几乎不变。通过SEM观察,发现Ni可以有效的减小合金在吸放氢过程中的粉化。当x0.50时,Ni对合金的吸氢速率降低;而当x≥0.50时,Ni的加入可以极大的提高合金的吸氢速率,合金在50s左右就能达到最大吸氢量的90%。当x=0.50时,合金具有较好的综合储氢性能,合金在473K下吸氢量为3.741wt%,49s就可达到最大吸氢量的90%以上。     

基于第一性原理研究铱(111)和(100)表面的原子吸附（英文）

本文利用第一性原理密度泛函理论研究了九种不同的吸附原子在铱(Ir)的(111)和(100)表面上的吸附性质.探讨了Ir表面的功能化,因此吸附能、稳定的结构、态密度和磁矩,这将为进一步研究其在催化和其他表面应用中的可能展现的功能提供重要信息.研究表明,三/四重空位点是Ir(111)/(100)表面最有利的吸附位点.通过对大范围的覆盖率(从0.04到1个单层)的研究,表明吸附原子的吸附能具有很强的覆盖率依赖性.吸附能随着覆盖率的增加而增加,这意味着吸附物之间存在排斥相互作用.吸附原子和衬底电子态之间的强杂化会影响吸附性质,同时吸附原子的磁矩被抑制.通过Bader电荷分析,揭示了吸附原子和衬底之间的大量电荷转移.与(111)表面的结合相比,(100)表面吸附原子的结合更强.     

Mg_2Ni_(1-x)Co_x合金相的固溶烧结法制备及结构和储氢性能

采用固溶烧结法制备了Mg_2Ni_(1-x)Co_x(x=0.10,0.15,0.20)合金,利用X射线衍射仪和压力-组成-温度测试仪等研究了Co含量对合金相结构和储氢性能的影响.结果表明,合金由Mg_2Ni型Mg_2(Ni,Co)主相及少量Mg和Mg Ni3Co新相组成.Mg2(Ni,Co)具有良好的可逆储氢性能,吸氢形成Mg_2Ni_(0.9)Co_(0.1)H_4型四元氢化物,其具有与父系氢化物HT-Mg_2NiH_4相近的放氢焓变(ΔHd=63.9 k J/mol H2).Mg_2Ni_(1-x)Co_x(x=0.10,0.15,0.20)合金具有良好的放氢动力学性能,二维相界面迁移为放氢过程的控制步骤.随着Co含量的增加,合金的放氢活化能(Ea)降低,其中,Mg_2Ni_(0.8)Co_(0.2)的Ea降低到54.0 k J/mol.     

第一性原理研究HC(NH2)2PbI3钙钛矿(三方相VS六方相)的结构及光电特性

采用第一性原理,研究三方及六方相FAPbI₃（FA=HC（NH₂）₂⁺）钙钛矿的结构及光电特性.结果表明,FAPbI₃钙钛矿由三方到六方的形变能够扭转PbI₃骨架,改变Pb-I键合特性,进而改变其禁带宽度值.两种晶体均属于直接带隙半导体,三方相FAPbI₃的直接带隙点位于布里渊区Z（0,0,0.5）对称点,具有较为理想的约1.50 eV的禁带宽度;六方相FAPbI₃的直接带隙点位于Γ（0,0,0）对称点,具有约2.50 eV的禁带宽度.FA离子不直接参与电子跃迁过程,仅仅充当电荷供体为PbI₃骨架提供超过0.7 e的电荷.相比于六方相晶体,三方相FAPbI₃具有更小的载流子有效质量,吸收光谱发生了显著的红移,并且其吸收特性优于六方相FAPbI₃和四方相MAPbI₃（MA=CH₃NH₃⁺）钙钛矿.六方相FAPbI₃比三方相晶系更稳定,FA和PbI₃骨架之间的结合作用力强于MA和PbI₃骨架之间的作用力.     

Fe(Co)-Nd-M-B软磁金属玻璃的非晶形成能力和软磁性能

磁性金属玻璃与传统磁性非晶相比, 具有更密实的堆积、更高的热稳定性、大的过冷区间和特殊的物理性能, 有希望成为新型磁性材料[1～7].     

熔体旋淬Ml(NiCoMnAl)_5贮氢合金的组织结构与电化学特性

对比研究了熔体旋淬和常规熔铸Ml(NiCoMnAl) 5 贮氢合金的组织结构和电化学特性。SEM和XRD分析表明 :熔体旋淬合金为细小的柱状晶粒组成 ,随着旋淬速度的增加 ,晶粒越来越细小 ,成分越来越均匀 ;它们的晶体结构和铸态一样 ,都为CaCu5 型六方晶体结构 ;随着旋淬速度的增加 ,晶粒主要按 (111) [111]择优取向生长。电化学测试表明 :旋淬态合金电极初始容量都大于 2 10mAh·g - 1 ,活化性能好 ,经两次充放电循环 ,就可达到最大放电容量。旋淬速度 10m·s- 1 的合金电极的最大放电容量 (2 94mAh·g- 1 )与铸态合金电极的最大容量相当 ,所有旋淬速度的合金电极充放电循环稳定性优于铸态合金电极。在 6 0 0mA·g- 1 电流密度下 ,旋淬速度 10m·s- 1 的合金电极充电 45min就能达到其最大容量的 6 5 %左右 ,具有较好的高倍率充放电能力 ,但随着循环次数的增加 ,它的容量稳定性稍次于旋淬速度 40m·s- 1 的合金电极。     

金属性Zintl相化合物RE_3Cu_3Sb_4(RE=Nd,Sm,Tb,Dy,Ho)的合成、结构及成键特性

用电弧熔炼方法合成了化合物ＲＥ３Ｃｕ３Ｓｂ４（ＲＥ＝ Ｎｄ,Ｓｍ ,Ｔｂ,Ｄｙ,Ｈｏ）, 采用粉末Ｘ射线衍射方法测定了其晶体结构。化合物属立方晶系,Ｙ３Ａｕ３Ｓｂ４ 类型, 空间群Ｉ４３ｄ（Ｎｏ．２２０）,皮尔森玛ｃＩ４０。晶胞参数：Ｎｄ３Ｃｕ３Ｓｂ４ ：ａ＝０．９６７４９（１） ｎｍ, Ｖ＝０．９０５６１（３） ｎｍ３;Ｓｍ３Ｃｕ３Ｓｂ４：ａ＝ －０．９６１４５（１） ｎｍ ,Ｖ＝０．８８８７５（３） ｎｍ３ ;Ｔｂ３Ｃｕ３Ｓｂ４： ａ＝０．９５３６２（１） ｎｍ , Ｖ＝ ０．８６７２１（３）ｎｍ３;Ｄｙ３Ｃｕ３Ｓｂ４： ａ＝０．９５０８８（１） ｎｍ , Ｖ＝０．８５９７５（３） ｎｍ３;Ｈｏ３Ｃｕ３Ｓｂ４ ： ａ＝０．９４８８（２） ｎｍ , Ｖ＝０．８５４１（５） ｎｍ３。每个单胞中包含４ 个化合式量。此结构中,Ｃｕ 原子均处于Ｓｂ 原子所形成的配位四面体中心, 这些共价结合的配位四面体通过共顶最终联接形成三维ＣｕＳｂ 网络,稀土原子则散布在网络之间的空隙中。化合物电荷平衡结构式可表示为ＲＥ３＋３ Ｃｕ１＋３ Ｓｂ３－４ , 化合物具有导电性, 为金属性Ｚｉｎｔｌ 相。原子成键具有典型过渡性。原子的“配位数”遵从配位环境规律。化合物的     

熔体过热对Nd_9Fe_(70)Ti_4C_2B_(15)纳米复合永磁合金过冷度、非晶形成能力和晶化行为的影响

采用差热分析法研究了Nd_9Fe_(70)Ti_4C_2B_(15)永磁合金形核过冷度与其熔体过热度的关系。在此基础上,通过对不同熔体过热度的快淬薄带进行凝固组织结构分析、磁性能测试和差热分析,研究了熔体过热度对合金的非晶形成能力和晶化行为的影响。结果表明:在28~168 K的过热度范围内,Nd_9Fe_(70)Ti_4C_2B_(15)合金的过冷度随着熔体过热度的提高而显著增大了约80 K,它们之间呈现非线性关系;过冷度拐点对应的临界过热度为68 K,在小于68 K的过热度范围内,过冷度随过热度的提高而急剧增大了67 K,而在大于68 K的过热度范围内,过冷度随之而变化的幅度不大,其间的平均过冷度达到了174 K。熔体过热度为60 K时,快淬薄带的微观组织由Nd_2Fe_(14)B,Fe_3B和α-Fe纳米晶构成,其磁性能为H_(ci)=992.91 k A·m~(-1),B_r=0.56 T,(BH)_(max)=45.81 k J·m~(-3);熔体过热度提高至90和110 K时,快淬薄带的微观组织由纳米晶和非晶构成,且熔体过热温度越高,非晶的量越大;熔体过热度提高至150 K时,快淬薄带的微观组织由完全非晶构成。快淬薄带中的部分非晶或完全非晶在晶化退火过程中的相变都沿循以下路径:Am(非晶相)→Am'+Fe_3B→Fe_3B+Nd_2Fe_(23)B_3→Fe_3B+Nd_2Fe_(14)B+α-Fe。     

阴离子硫氧化还原与Li_(1-x)NiO_(2-y)S_y的结构稳定性:第一性原理研究（英文）

高镍层状氧化物是电动汽车高能量密度锂离子电池正极材料的首选。本文通过第一性原理计算模拟了Li_(1-x)NiO_(2-y)S_y材料的脱锂过程。通过GGA+U计算分析了体系费米能级处的电子结构,充电过程中的氧化还原机制和热稳定性。在Li_(1-x)NiO_(2-y)S_y脱锂过程中,首次发现硫参与电荷补偿,抑制过渡金属的迁移,降低晶格扭曲幅度和提高体系中氧的稳定性。这种基于硫阴离子氧化还原对锂离子电池阴极材料电化学行为的调制有助于设计高稳定性的高镍正极材料。     

新型18核铜-稀土簇合物|Cu_(12)RE_6(OH)_(24)(Pyb)_(12)(H_2O)_(18)(ClO_4)|~(17+)的合成与结构

新型标题18核钢-稀土簇合物从pH3.5的Cu~(2+)-RE~(3+)-pyb(RE=Sm,Tb,pyb=吡啶甜菜碱)水溶液反应体系中分离,经单晶结构测定.分析表明,簇合物阳离子具有一个包裹μ_(12)-ClO_4~-配体的八面体结构的[Cu_(12)RE_6(μ_3-OH)_(24)(μ_(12)-ClO_4)]~(17+)核,其外围有18个水分子和12个桥连pyb羧基配体.     

梯恩梯(TNT)爆轰初期形成富碳团簇分子及类石墨结构的分子动力学模拟

富碳炸药在爆轰过程中可产生团簇分子,而现有的实验手段不能直接观测团簇分子的形成过程.本文采用ReaxFF/lg力场对梯恩梯（TNT）在不同温度下的热分解过程进行了模拟.研究发现：团簇分子在反应初始阶段形成缓慢,大约一次增加一个TNT相对分子质量.随着反应进行,团簇分子迅速增大,最大团簇分子相对分子质量可达8000~10000,约占体系质量的18%.分析团簇分子的结构发现,团簇分子中一部分苯环被破坏,形成五元环和夹杂N、O原子的六元环,在3500 K条件下还形成了更为复杂的七元环等结构.通过体积膨胀和直接降温的方法,研究了团簇分子的稳定性：体积膨胀使得团簇分子迅速分解;而直接降温,团簇分子又聚合成更大的团簇.分析类石墨结构的产生过程,发现先膨胀然后降温是必不可少的步骤.比较团簇分子和TNT分子中各原子质量所占比,团簇分子中C原子质量比始终在增加.     

LaNi_(3.8-x)Al_x(0≤x≤0.5)多相储氢合金的结构及电化学性能

采用真空电弧熔炼法制备了LaN i3.8-xA lx(0≤x≤0.5)储氢合金,并在氩气气氛中进行退火处理。通过X射线衍射(XRD),S ievert′s方法和电化学测试分别分析了合金的物相结构、储氢和电化学性能。研究结果表明:LaN i3.8-xA lx(0≤x≤0.5)合金主要由LaN i5,Ce2N i7,Pr5Co19和Ce5Co19型相组成。随着A l的变化,各相相丰度发生变化,而相丰度的变化影响了合金的滞后和吸/放氢平台压力。随着x的增加,LaN i3.8-xA lx(0≤x≤0.5)合金的放电容量先增大至270 mAh.g-1(x=0.3),然后缓慢降低;在x=0.3时合金显示出较好的充/放电循环稳定性。极化电阻和电化学交流阻抗则随着x的增加缓慢降低,交换电流密度增大,导致高倍率放电有所增大。     

基于[P_2W_(17)O_(61)]~(10-)构筑的一维双链稀土衍生物的结构、合成及表征

饱和Dawson型[P_2W_(18)O_(62)]~(6-)(简称为[P_2W_(18)])多酸阴离子以其稳定的化学性质、良好的结晶性能成为多酸化学领域中的重要研究对象.本文以K_6[α-P_2W_(18)O_(62)]·xH_2O、Ce(NO_3)_3·6H_2O为基本原料,通过常规水溶液加热回流法,成功地合成了一例结构单元类似2∶17型Dawson-稀土双系列结构的一维双链化合物{[Na_2[N(CH_3)_4]_8[Ce(CH_3COO)(H_2O)]_2[Ce(H_2O)_7](P_2W_(17)O_(61))]_2·23H_2O}_n(1).结构分析表明,化合物1属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为:a=1.327 97(15)nm,b=1.376 71(15)nm,c=3.121 1(3)nm.该化合物以单缺位[P_2W_(17)O_(61)]~(10-)(简称为[P_2W_(17)])为基本构筑单元,中心原子Ce不仅与[P_2W_(17)]通过氧桥直接相连,而且通过醋酸根与另外一个Ce-[P_2W_(17)]单元相连,并最终形成新颖的一维双链结构.此外,我们还通过红外光谱、元素分析、热失重分析、紫外-可见吸收光谱分析等方法,对化合物1进行了较全面的表征.     

一个基于[Cu_4(μ_2-OH)_2N_(12)]的10-连接3D配合物的合成、结构和光催化性质（英文）

通过扩散法合成了一个新的配位聚合物{[Cu_2(OH)(btre)_(1.5)(1,2,4-btc)]·13H_2O}_n (1·13H_2O)(btre=1,2-二(4H-1,2,4-三唑)乙烷,1,2,4-btc=1,2,4-苯三甲酸根)。测试了1·13H_2O的晶体结构,并用红外光谱、元素分析、粉末X射线衍射对其进行表征。单晶X射线衍射表明1是基于四核铜簇[Cu_4(μ_2-OH)_2N_(12)]构筑的10-连接的3D框架,其拓扑符号为3~(12)·4~(28)·5~5。研究了1·13H_2O的热稳定性以及对甲基橙的催化降解作用。     

C_(60)环酮衍生物C_(66)H_8O与C_(67)H_(10)O顺反异构体的结构及光谱研究

用AM1，INDO/CI方法研究了C60与2-环己烯-1-酮和2-环庚烯-1-酮[2+2]环加成所得衍生物C_(66)H8O和C67H1O的结构。结果表明，两种衍生物的顺反异构体都只具有C1对称，C66H8O的顺式异构具有较低的能量和较小的偶极矩，C67H10的顺式并构体能量较低，但偶极矩较大，以优化构型为基础，计算加成产物的UV谱，对电子跃迁进行了理论指认，并分析了光谱移动的原因。     

Mm(NiMnTiCo)5贮氢合金的制备工艺、 电化学性能及相结构研究

用电化学测量、Ｘ射线衍射、透射电子显微镜和能谱分析等技术对不同工艺制备的Ｍｍ（ＮｉＭｎＴｉＣｏ）５贮氢合金的电化学性质和结构进行了详细研究。快淬技术如熔体喷带法可有效改善合金的循环稳定性，但却导致其活化速度和放电容量下降。合金在适当温度下回火可弥补以上不足。不同制备工艺造成合金电化学性能变化的原因在于相结构和显微组织的差别。