真空退火处理对纳米氮化硅电子自旋共振谱的影响

用微米级SiO2、Si和碳黑混合粉末为原料, 以氮气为反应气,采用碳热还原法合成了氮化硅纳米粉体.测量了300～1273K退火温度下纳米氮化硅的电子自旋共振(ESR)谱,研究了测量温度、纳米氮化硅退火温度对ESR谱线型、g因子、线宽的影响.结果证实退火影响纳米氮化硅的磁性.     

染料敏化太阳能电池的电子传输和复合特性研究

采用丝网印刷方法在透明导电玻璃上制备了不同厚度的TiO2纳米颗粒多孔薄膜光阳极,并与Pt对电极和I-/I3-电解液组装成染料敏化太阳能电池.通过电池的I-V特性、强度调制光电流谱、强度调制光电压谱和电化学阻抗谱分析,获得了电池的光伏性能和反映电子传输、复合和收集的动力学参数.结果表明:随着TiO2光阳极厚度从5μm逐渐增加到14 μm,电池的光电转换效率从4.67;逐渐增加到8.21;,光生电子在光阳极中的传输时间从2.74 ms逐渐增加到7.84 ms,电子扩散系数从3.88×10-5 cm2·s-1增加到1.10×10-4cm2 ·s-1,电荷收集效率逐渐减小,结合这些参数,分析了染料敏化电池中电子传输、复合和收集的动力学过程.     

磁性功能化碳纳米管的制备及序列化碳纳米管材料的力学性能研究

对碳纳米管(MWNTs)进行化学镀镍处理制备镀镍碳纳米管(Ni/MWNTs),在500±0.5℃条件下对Ni/MWNTs进行热处理;采用磁诱导/冰模板定型复合方式将热处理Ni/MWNTs添加到壳聚糖溶液中,冷冻干燥形成MWNTs有序排列的镀镍碳纳米管-壳聚糖(Ni/MWNTs-CHI)多孔结构;将多孔结构浸入环氧树脂-固化剂-丙酮系统混合液,真空干燥处理10 h制得序列化镀镍碳纳米管-环氧树脂(Ni/MWNTs-EP)复合材料.利用分析型扫描电镜、振动样品磁强计对Ni/MWNTs进行表征.利用SEM观察了序列化Ni/MWNTs-CHI多孔显微结构.采用微机控制电子万能试验机测试了复合材料力学性能.结果表明:热处理工艺能够均匀化所镀镍层,使热处理后Ni/MWNTs饱和磁化强度(Ms)提高17±1倍;SEM发现多孔结构内局部MWNTs呈有序化排列;当MWNTs含量为2wt;时,序列化Ni/MWNTs-EP材料较MWNTs-EP材料断裂拉伸力提高了49.94;.     

CdGd2(WO4)4单晶的结构与磁性研究

采用提拉法生长尺寸为φ12mm×50mm的钨酸钆镉单晶,名义组分为CdGd2(WO4)4,研究表明该晶体具有白钨矿结构,属于四方晶系,晶格常数为a=b=0.5203nm,c=1.1359nm.样品的磁性测量质量比磁化强度与温度σ-T曲线,以及室温下磁化曲线σ-H,都表明晶体具有朗之万顺磁性,但又具有磁各向异性,室温下的x//=3.5018×10-3,χ⊥=3.4403×10-2;电子自旋共振实验也显示出各向异性的特征.a-b平面的两个最近邻Gd3+离子间电子自旋耦合作用较强,沿晶体c轴方向Gd3+离子间电子自旋耦合作用较弱,晶体的磁各向异性体现了晶体的结构特征.     

TiCl4分子填充扶手椅型碳管的条件控制及光电性能理论研究

采用第一性原理与蒙特卡罗方法研究TiCl₄气体分子填充扶手椅型碳纳米管的吸附性能与光电性质,结果表明:扶手椅型碳纳米管对TiCl₄气体分子具有较强的物理吸附作用,研究构型的吸附能绝对值均超过0.9 eV,是TiCl₄气体分子理想的填充载体,随碳纳米管管径的增大,吸附能先增大后减小;温度升高不利于TiCl₄气体分子吸附,气体逸度增加有利于吸附,TiCl₄气体分子填充扶手椅型碳纳米管宜将温度维持在TiCl₄沸点附近,并增加气体的压力;TiCl₄的吸附对碳纳米管的电子结构进行了调控,使费米能级附近的态密度显著提高,使复合物的导电性增强,对赝能隙的大小没有明显影响,峰位仍由碳纳米管自身决定;TiCl₄的吸附对体系的光学参数影响有限,在增强复合物导电性的同时未使可见光区域吸收率、反射率、损失函数数值增大,可有效提升透明导电薄膜的性能。     

硫增感对立方体AgCl微晶光电子衰减影响的动力学研究

本工作利用微波吸收介电谱技术检测了硫增感立方体氯化银微晶光电子的衰减时间谱,并根据实验结果建立了硫增感氯化银微晶的动力学模型,通过计算机求解由此模型得到的光电子衰减动力学方程,得到了不同增感时间下电子陷阱的浓度和深度,发现随增感时间的增加,电子陷阱的深度保持不变(0.201eV),而陷阱的浓度发生了变化,即在增感时间为75 min时电子陷阱的浓度为7.5×10-6;在增感时间为60 min时电子陷阱的浓度为3×10-6,这些结论对于其它晶体特性的研究具有参考价值.     

ZPPH晶体中掺杂VO~(2+)的吸收光谱与EPR参量的理论研究

本文基于晶体场理论,建立了10×10阶的3d~1离子的全组态能级矩阵,由全对角化法(CDM)计算了ZPPH (ZnKPO_4·6H_2O)∶ VO~(2+)晶体的吸收光谱与顺磁g因子;同时,运用3d~1离子在C_(4v)对称下的能级公式和电子顺磁共振(EPR)参量高阶微扰(PTM)公式,计算了ZPPH∶ VO~(2+)晶体的光学吸收谱和EPR参量g因子g_(//),g_⊥和超精细结构常数A_(//),A_⊥,所得理论结果与实验符合.两种理论方法对比研究表明:对3d~1(V~(4+))电子组态,微扰法所得结果是全对角化法所得结果的一种很好近似.对所得结果的合理性进行了讨论.     

五羰基铁催化热解合成碳纳米管

以氧炔焰为热源,CO为碳源,五羰基铁为催化剂前驱体合成碳纳米管,通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)对实验样品进行表征.为了详细研究合成时间对实验结果的影响,实验从1 s到1200 s共采取12个不同反应时间分析,发现碳纳米管在70 s开始合成,从300 s到600 s是比较经济合理的合成时间.同时从合成时间着手,分析得到了碳纳米管的合成过程,即在前60 s内仅是基板升温和催化剂与碳原子簇涂覆在基板上,然后才有碳纳米管的生成.并以此为依据,推测本方法碳纳米管的合成符合溶解-扩散-析出理论.     

成孔剂对堇青石蜂窝陶瓷孔结构和性能的影响

以高岭土、滑石和氧化铝为主要原料采用生料一次烧成工艺制备低膨胀堇青石蜂窝陶瓷.研究了不同粒径丙烯酸发泡树脂成孔剂对试样的气孔结构、热膨胀系数、吸水率和抗压强度的影响,并利用X射线衍射仪、扫描电镜分析了试样的物相组成和断面形貌.研究结果表明:调整成孔剂的粒径能够控制气孔分布和形态,随着成孔剂粒径变大,大气孔量增多,小气孔量减少,气孔总容量逐渐增大,而堇青石蜂窝陶瓷的相组成不变;当孔容由0.13cm3/g增至0.27 cm3/g时,热膨胀系数从1.46×10-6/℃降低到0.67×10-6/℃,随着孔容继续增到0.33 cm3/g,热膨胀系数升高到1.33×10-6/℃,吸水率逐渐增大而抗压强度降低.     

芳基苄醚树枝配体取代酞菁锌-单壁碳纳米管复合物的合成及光诱导分子内电子转移

将芳基苄醚树枝配体酞菁锌四-3,5-(二-4-羧基苯甲氧基)-苯甲氧基]酞菁锌(DZnPc)与氨基化单壁碳纳米管(SWNTs-NH2)通过酰胺缩合反应合成了一种新型芳基苄醚树枝配体酞菁锌-单壁碳纳米管复合物(SWNTs-DZnPc).通过透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)和拉曼光谱对SWNTs-DZnPc的结构进行了表征.采用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱法研究了SWNTs-DZnPc的光物理性质.结果表明,DZnPc是以共价键方式修饰在SWNTs-NH2表面;在光诱导下,纳米复合物发生分子内电子转移,电子从DZnPc传递到SWNTs.