锌掺杂NiCoP多孔双层阵列电极材料的制备及电催化产氢性能

通过水热、 原位磷化及HCl选择性刻蚀的方式构建了一种在泡沫镍上生长的新型Zn掺杂NiCoP多孔双层阵列结构, 与传统的单层阵列相比, 顶层纳米叶片阵列在泡沫镍载体上的底层纳米线阵列上均匀生长, 最大限度地暴露出催化的活性位点, 提供了较大的电解液接触面积. 多孔等级结构也加速了氢气泡的释放. 结果表明, 优化后的多孔H-Zn-NiCo-P催化剂在碱性电解液(1 mol/L KOH)中展现出优异的电解水产氢性能. 该材料驱动电流密度10和100 mA/cm²所需要的过电位仅为59和156 mV, Tafel斜率为66 mV/dec, 且表现出良好的电化学稳定性.     

氮掺杂石墨烯的制备及氧还原电催化性能

采用两步热解法, 用尿素掺杂氧化石墨烯(GO)得到N掺杂的还原氧化石墨烯(N-RGO), 通过控制反应温度, 制备了具有不同电催化活性的N掺杂的还原氧化石墨烯. 透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)结果显示, 制得的氮掺杂石墨烯(nG)表面褶皱和重叠增加. X射线光电子能谱(XPS)证明, 氮元素以吡啶N、 吡咯N和石墨化的N 3种形式掺杂在石墨烯中, 最高摩尔分数为6.6%. 通过循环伏安(CV)和旋转圆盘电极(RDE)测试了nG的电化学性能, 结果表明, 在酸性电解质中对氧还原(ORR)有较高的催化活性, 起始电位在0.1 V左右, 电催化还原氧气时主要为四电子反应, 且相对商用的Pt/C催化剂有更好的电化学稳定性, 其中第一步热解温度为200℃制得的nG催化性能最好.     

LiNixCo1-xO2的制备与性能

锂离子电池;正极材料;LiNixCo1-xO2的制备与性能     

Fe1-xO基氨合成催化剂的制备化学

采用高温熔融法制备了各类铁氧化物,用XRD分析了熔融过程中的物相变化,EOS考察了熔融体凝固-冷却速率对助催化剂分布的影响.结果表明,采用大气气氛中的高温熔融法不能制取Fe₂O₃和化学计量比的FeO,前者会发生分解反应,后者会发生歧化反应;在1.333≤n(O)/n(Fe)<1.38范围时,可以制取Fe₃O₄或非化学计量比的Fe₃-yO₄;在1.113O₄和FeO的混合氧化物;在1.0451-xO,即维氏体.Fe_1-xO基催化剂的制备必须采用物理熔融与化学反应相结合的工艺.凝固冷却速度对抑制氧化亚铁的氧化反应和歧化反应,保证助催化剂的均匀分布和晶粒度均有很大影响     

Mg掺杂GaN纳米线的结构及其特性

利用类似Delta掺杂技术在硅衬底上沉积Mg:Ga2O3薄膜, 然后在850 ℃下对薄膜进行氨化, 反应后制备出大量Mg掺杂GaN纳米线. 采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对样品进行分析.结果表明, Mg掺杂GaN纳米线具有六方纤锌矿单晶结构, 纳米线的直径在30-50 nm范围内, 长度为几十微米.     

硼掺杂碳化硅负载Pt催化剂的甲醇电催化氧化性能

以硼掺杂碳化硅(B0.1SiC)为载体,采用循环伏安法在B0.1SiC载体上电沉积Pt纳米粒子制备了Pt/B0.1SiC催化剂。利用X射线光电子能谱、X射线衍射、氮气吸附-脱附、扫描电镜及透射电镜等测试方法对催化剂的晶型、表面性质及形貌进行了表征。结果表明,硼原子掺杂进入SiC晶格并取代了Si位点,使B0.1SiC载体的导电性增强;Pt纳米粒子均匀地分布在B0.1SiC载体上,平均粒径为2.7 nm。与相同条件下制备的Pt/SiC催化剂相比,Pt/B0.1SiC具有较大的电化学活性表面积、更高的甲醇催化氧化活性和稳定性。     

微波水热法对CoxNi(1-x)Fe2O催化活性的影响

到目前，人们已利用微波水热法合成了一些物质的超细粉体，但有关微波水热法合成粉体的催化性能研究仍没有见报导，这里，我们首次报导了在微波辐射下湿法合成的CoxNi（1-x）Fe2O4（0≤x≤1）粉体对催化分解H2O2有较高活性．微波辐射下合成CoxNi（1-x）Fe2O4催化剂的实验装置如     

La或N掺杂SiC纳米线的制备、场发射性能及第一性原理计算

采用化学气相沉积法和气相掺杂法, 分别制备了La 或N掺杂的SiC 纳米线. 利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线能量色散谱(EDS)分析和X射线衍射(XRD)等测试手段对两种产物的微观形貌、元素组成和物相结构进行了系统表征. 以合成产物作为阴极, 对其场发射性能进行测试, 结果表明: SiC 纳米线的开启电场值和阈值电场值由未掺杂的2.3、6.6 V·μm^-1分别降低为1.2、5.2 V·μm^-1(La 掺杂)和0.9、0.4 V·μm^-1(N 掺杂). 采用Material Studio 软件中的Castep 模块建立(3×3×2)晶格结构模型, 对未掺杂、La 或N掺杂SiC 的能带结构和态密度进行计算, 结果显示: La或N掺杂后, 在费米能级附近产生了新的La 5d或N 2p掺杂能级, 导致禁带宽度(带隙)变窄, 使得价带电子更容易跨越禁带进入导带, 从而改善SiC纳米线的场发射性能.     

湿化学法制备硅纳米线阵列及其光电化学产氢性能分析

为了探究不同方法条件下制备的硅纳米线阵列电极产氢性能异同,文中分别采用了两步金属辅助催化无电刻蚀法、一步金属辅助催化无电刻蚀法以及阳极氧化法来制备硅纳米线阵列用作为光电分解水电池光阴极材料.通过FESEM、XRD和UV-Vis-IRDRS等手段对实验样品的形貌、晶型、减反性表征,发现相比于其他2种方法所得硅纳米线样品,两步金属辅助催化无电刻蚀法制备的硅纳米线结构晶型保持更好,表面缺陷更少.光电化学测试表明两步金属辅助催化无电刻蚀法制备的硅纳米线光电化学性能表现最优,其光电流密度值是一步法的4倍,阳极氧化法的40倍;转移电荷电阻仅是一步法制备的硅纳米线阵列阻值的1/3,阳极氧化法制备的1/1000.     

氮掺杂TiO_2纳米线阵列优越的可见光光电性能(英文)

成功制备了氮掺杂锐钛矿TiO2纳米线,并研究了它的光电化学性质.结果表明,与商用P25 TiO2纳米粒子和未掺杂TiO2纳米线相比,氮掺杂TiO2纳米线作为光阳极明显地提高了光电转换效率(IPCE%),在可见光区有明显光吸收;在100 mW/cm2可见光光照下,氮掺杂TiO2纳米线具有最大的光电流密度和能量转换效率.例如,当电压为0.09 V(vs.Ag/AgC l)时最大能量转换效率为0.52%,均高于未掺杂TiO2纳米线和商用P25 TiO2纳米粒子的,充分表现出它优越的光响应和光电化学性能,在光电化学池、太阳能制氢等方面具有广泛的应用前景.     

湿化学法制备硅纳米线阵列及其光电化学产氢性能分析

为了探究不同方法条件下制备的硅纳米线阵列电极产氢性能异同,文中分别采用了两步金属辅助催化无电刻蚀法、一步金属辅助催化无电刻蚀法以及阳极氧化法来制备硅纳米线阵列用作为光电分解水电池光阴极材料。通过FESEM、XRD和UVVis-IR DRS等手段对实验样品的形貌、晶型、减反性表征,发现相比于其他2种方法所得硅纳米线样品,两步金属辅助催化无电刻蚀法制备的硅纳米线结构晶型保持更好,表面缺陷更少。光电化学测试表明两步金属辅助催化无电刻蚀法制备的硅纳米线光电化学性能表现最优,其光电流密度值是一步法的4倍,阳极氧化法的40倍;转移电荷电阻仅是一步法制备的硅纳米线阵列阻值的1/3,阳极氧化法制备的1/1 000。     

铁基氮掺杂碳纳米管制备及其电催化性能

利用化学原位聚合法制备聚吡咯包覆碳纳米管, 然后以硫酸亚铁铵盐为铁前驱体, 采用液相沉淀法制备聚吡咯-碳纳米管-铁化合物复合材料(Fe-PPy-CNTs), 通过对复合材料Fe-PPy-CNTs 热处理, 成功制备出铁基氮掺杂碳纳米管催化剂FeNCNTs. X射线衍射分析表明, 热处理使Fe-PPy-CNTs 复合物中Fe₃O₄向Fe₃N和Fe转化, 700 ℃热处理制备的FeNCNT700中铁主要是Fe₃O₄相, 但也有Fe相. 800和900 ℃热处理制备的催化剂FeNCNT800和FeNCNT900则明显有Fe₃N和Fe形成. 随着热处理温度升高, FeNCNTs 催化剂氮含量降低, 其含氮官能团也由吡咯型氮向吡啶型和石墨型氮转化. 电化学分析表明, 含有Fe₃N 的FeNCNT800 和FeNCNT900催化剂具有明显的氧还原催化活性, 其中, FeNCNT800因其具有高的比表面积、高的氮含量和高比例的有利于增强氧吸附能力和弱化O―O键的石墨氮官能团, 而表现出优于FeNCNT900氧还原催化活性及稳定性.     

CdSe纳米线阵列的制备及其表征(英)

通过在含有SeSO₃^2-和Cd²⁺的室温水溶液中，用模板-电沉积法在纳米孔阵列阳极氧化铝膜(AAM)模板中制备了高有序性的CdSe纳米线阵列，并对其形貌、结构和组分进行了表征。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)结果表明，纳米线阵列中的CdSe纳米线具有相同的长度和直径，分别对应于使用的AAM模板的厚度和孔径；X-射线衍射(XRD)和X-射线能谱(EDAX)结果表明，CdSe纳米线中Cd和Se的化学组成非常接近于1∶1，其结构为立方CdSe。另外，对模板-电沉积法制备CdSe纳米线的机理进行了讨论。     

取向Zn1-xMgxO纳米线阵列的制备及光学特性

采用化学气相沉积(CVD)法, 以高纯ZnO、Mg和活性C混合粉末为原料, 在Si(111)衬底上制备了不同配比的取向Zn1-xMgxO纳米线阵列. 用X射线衍射仪(XRD), 扫描电镜(SEM), 能量色散X射线分析(EDAX)及光致发光(PL)光谱分析仪对样品的晶体结构、形貌、成分组成和光致发光特性进行了分析. 用霍尔效应测量系统测试了不同配比样品的载流子浓度. 实验发现, 当Zn1-xMgxO纳米线阵列中Mg原子相对Zn原子摩尔比x值较小时(x<0.29), XRD衍射谱中只有ZnO晶体标准衍射峰, 没有MgO晶体衍射峰, 说明此时制备的Zn1-xMgxO纳米线样品晶格结构以ZnO纤锌矿结构为主, Mg原子只是作为替位或填隙原子分布在ZnO晶体中. 但当样品中x>0.53时, ZnO与MgO的特征衍射峰同时出现在样品的衍射谱图中, 说明随原料中Mg原子摩尔比的增加, 制备的Zn1-xMgxO纳米阵列样品中ZnO纤锌矿结构与MgO岩盐结构同时存在, 样品呈现多晶体结构形式. 实验还对比了制备的纯ZnO与不同配比的Zn1-xMgxO纳米线阵列的光致发光光谱和载流子浓度, 发现随Mg含量的增加, Zn1-xMgxO阵列紫光发光峰出现了较明显的蓝移现象, 同时, 测试结果也表明, 随Mg含量的增加, Zn1-xMgxO阵列的紫光和绿光峰发光强度都有所减弱, 样品的载流子浓度也随之下降. 文章对实验结果进行了分析和探讨.     

非晶Co-Pt合金纳米线有序阵列的制备及其磁学性质

通过直流电沉积方法，以多孔阳极氧化铝(AAO)为模板，在室温下成功制备出一维非晶态Co-Pt合金纳米线有序阵列. SEM和TEM分析表明：纳米线长度均约10 μm，直径35 nm；纳米线在阳极氧化铝模板孔内互相平行. XRD结果表明，制备的纳米线为非晶态结构，经过700 ℃退火处理后则转变为面心立方(FCC)多晶结构. 采用VSM(振动样品磁强计)对退火处理前后样品的矫顽力和剩磁比进行研究，结果表明：当外加磁场与纳米线平行时，非晶态Co-Pt合金纳米线的矫顽力高达1700 Oe，剩磁比为0.83，表现出明显的垂直磁各向异性；而退火处理则使其优秀的磁学性质消失. 退火前后不同的磁学性质源于其不同的微观结构. 非晶态的Co-Pt合金纳米线由于无磁晶各向异性竞争，进而使得由纳米线一维形态引起的形状各向异性起主导作用，使其显示了很好的垂直磁各向异性；而多晶样品由于磁晶各向异性与形状各向异性竞争，导致矫顽力和剩磁比迅速降低.     

硅纳米线阵列的制备及其光电应用

近年来,硅纳米线阵列在宽波段、宽入射角范围内优异的减反射性能及其在光电领域的巨大应用前景引起了相关研究者的广泛关注。本文综述了国内外硅纳米线阵列的制备及其在光电应用方面的最新研究进展。关于硅纳米线阵列的制备方法,主要从"自下而上"和"自上而下"两大类出发,分别阐述了模板辅助的化学气相沉积法、化学气相沉积结合Langmuir-Blodgett技术法和金属催化化学刻蚀法,其中重点介绍了目前使用最为广泛且操作简单的金属催化化学刻蚀法的步骤、机理及控制参数。关于硅纳米线阵列在光电领域的应用,主要阐述了硅纳米线阵列在光电探测器、常规太阳能电池、光电化学太阳能电池、光催化分解水制氢、光催化降解有机污染物方面的应用。最后,从硅纳米线阵列在实际应用中面临的提高光电转换效率和避免硅纳米线阵列腐蚀以提高器件的稳定性等问题出发,展望了硅纳米线阵列的表面修饰及修饰后的性能研究是未来硅纳米线阵列光电应用研究的主要方向之一。     

铟掺杂的竹节型钛酸盐纳米线的制备与表征

自日本科学家Iijima[1]于1991年发现碳纳米管以来,一维纳米结构的纳米棒、纳米线以及纳米管等由于在科学研究和工业应用方面的重要作用已引起了人们的广泛关注[2].     

LaZnxFe1-xO3 钙钛矿型纳米催化剂的制备、表征及其甲苯燃烧性能

 Nanostructured LaFeO3 and substituted LaZnxFe1-xO3 (x = 0.01, 0.05, 0.1, 0.2, and 0.3) perovskites were synthesized by the sol-gel auto-combustion method and used in the catalytic combustion of toluene. Their structures and surface properties were investigated by X-ray diffraction, Fourier transmission infrared spectroscopy, BET surface area, and scanning electron microscopy. Characterization data revealed that the total insertion of zinc into LaFeO3 takes place when x ≤ 0.1. However, ZnO segregation occurs to some extent, especially at x > 0.1. The performance of these perovskites was evaluated by toluene combustion. The catalytic activity of the catalysts increased substantially with an increase in zinc substitution. These results can be attributed to the cooperative effect between LaZnxFe1-xO3 and the zinc oxide phases. The relative concentration of these phases determines their oxygen activation ability and reactivity.     

糖葫芦状二氧化钛纳米线阵列的制备及其光催化性能

 采用溶胶-电泳技术,在多孔阳极氧化铝(PAA)模板的有序孔洞中制备了高度取向的糖葫芦状TiO2纳米线阵列光催化剂,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射对样品进行了表征. 结果表明, TiO2纳米线为锐钛矿晶型,纳米线直径与PAA模板的孔径一致,且分布均匀. 纳米线取向性极好,每根纳米线都具有周期性凹凸,形似糖葫芦,因此命名为糖葫芦状TiO2纳米线阵列. 以甲基橙的降解反应评价了光催化剂的活性,与相同条件下制备的TiO2/玻璃膜相比, TiO2纳米线阵列在光照1 h时对甲基橙的降解率达到93.6%, 比前者提高了40.2%, 具有很好的光催化活性.     

纳米CexFe1-xO2固溶体的模板法制备及其乙醇水蒸气重整催化性能

以超高比表面炭材料为模板,硝酸盐为氧化物前体,通过改进的模板路线制备了具有较高比表面积的纳米CexFe1-xO2固溶体.采用X射线衍射、拉曼光谱、物理吸附和透射电镜对制备的样品进行了表征.结果表明,α-Fe2O3,CexFe1-xO2固溶体和CeO2的粒子尺寸为5~15nm,CeO2中部分Ce4 离子被Fe3 离子取代,从而形成了CexFe1-xO2固溶体.乙醇水蒸气重整反应结果显示,CexFe1-xO2固溶体比相应的α-Fe2O3和CeO2具有更高的催化活性和对氢气的选择性.