O2气中激光烧蚀Ta2O5产物离子的氧化反应

Ta2O5薄膜作为电容元件材料的替代品已在微电子等领域中显示出广阔的应用前景[1]．脉冲激光沉积（PLD）法制备Ta2O5薄膜以其显著的优点引起了广泛重视[2，3]．而对激光烧蚀的物理化学过程的认识是完善这一方法的重要前提．我们曾采用时间分辨与角分辨飞行四极质谱[4]和发光光谱技术[5]较系统地研究了激光烧蚀Ta2O5产生的羽状物的组成和特征，并认为在O2气氛中沉积Ta2O5薄膜可以改善甚至避免形成缺氧的薄膜．但由于上述实验方法上的限制，未能详细考察激光烧蚀Ta2O5生成的离子产物在O2气氛中发生的氧化反应．为了研究激光烧蚀产物离子…     

532nm激光烧蚀金属Ta与CO2反应产物的基质隔离红外光谱研究

自然界中最廉价和最丰富的碳资源CO2的有效利用已成为全球普遍关注的重要课题之一[1].自80年代起,基于回收工业废气中的CO2的可能性以及用CO2取代石油作为精细化学品合成的基本原料的重大意义,有关CO2活化的研究日趋活跃[2].考察过渡金属与CO2的相互作用是研究过渡金属催化活化CO2的基础.加热蒸发从Ti到Cu的过渡金属与CO2作用,一般都能得到相应金属的CO2配合物[3].     

角分辨飞行时间法研究GaAs(100)表面蚀刻反应动力学

采用探测室可转动的分子束实验装置,研究了氯分子束与GaAs(100)表面热反应和紫外激光诱导反应的动力学.结果表明,热反应的主要产物为GaCl~3, 其角分布可用cos^2^.^3θ函数拟合.对于紫外(355nm)激光诱导反应,由角分辨的飞行时间(TOF)法测得主要产物为GaCl等,它们的通量角分布须用双余弦加和公式(c~1cosθ+c~2cos^nθ)拟合,表示产物粒子在表面法线方向明显聚集,而且由TOF 谱求得粒子的动能在表面法线方向最大. 这种明显的聚集现象可以由激光诱导的粒子在表面附近发生碰撞效应来解释     

四极质谱法研究激光烧蚀Y1Ba2Cu3O7-δ产物的分布

采用空间和时间分辨的四极质谱法了３５５ｎｍ脉冲激光     

355 nm激光烧蚀LiMn2O4反应产物的飞行时间质谱

采用角分辨飞行时间质谱法研究了355 nm脉冲激光烧蚀LiMn2O4的反应. 在较低激光能量密度(0.8 J·cm^-2)测得的离子和中性烧蚀产物主要有Li, O, LiO, LiO₂ , Mn, Li₂, Li₄, Li₆, LiMn, MnO, MnO₂等. 激光能量密度较大时, 烧蚀产物中的氧化物不仅相对量增加, 而且物种更加丰富. 它们的飞行时间谱可用带质心速度的Maxwell-Boltzmann分布函数拟合. 烧蚀产物Li, LiO, LiO₂ 和 Mn存在能量密度表观阈值, 并且离子产物的阈值比相应的中性产物高. 烧蚀产物中原生离子和中性产物的空间角分布可用cosⁿ θ 或θ cosθ+(1-δ)cosⁿθ拟合. 此外, 对355 nm脉冲激光对LiMn₂O₄的烧蚀机理进行了讨论.     

激光烧蚀Al+与乙醇团簇的反应研究

利用激光烧蚀-分子束法对Al等离子体与乙醇团簇的反应进行了研究.飞行时间质谱测得的主要反应产物有Al⁺(C₂H₅OH)_n (n=3～10)与H⁺(C₂H₅OH)_n (n=1～14)团簇正离子和(C₂H₅OH)_n(H₂O)OH^- (n=0～8)团簇负离子.实验发现,烧蚀产生的Al等离子体与脉冲分子束的不同位置反应,对团簇离子的类别、大小及强度分布均产生很大影响.Al等离子体与脉冲分子束的前段反应,主要产生金属-复合物团簇离子Al⁺(C₂H₅OH)_n,且信号较强;Al等离子体与脉冲分子束的中段及后段反应,主要产生质子化团簇离子H⁺(C₂H₅OH)_n和团簇负离子(C₂H₅OH)_n(H₂O)OH^-,同时还出现强度较小的其他水合团簇离子,如H⁺(H₂O)m(C₂H₅OH)_n (m=1～2)等.     

复合光催化材料H3PW122O40/Ta2O5光催化降解染料的研究

采用溶胶-凝胶法制备了半导体型金属氧化物Ta2O5,并通过浸渍法与杂多酸H,PW12O40复合,获得了纳米复合光催化材料H3PW12O40/Ta2O5.通过1CP-AES、FT-lR、N2吸附、Tc等手段对其组成、结构及其表面物理化学性质进行了表征,并在可见光下考察了该复合材料对可溶性染料罗丹明B和亚甲基蓝的光催化活性.实验结果表明,该复合材料存可见光下有较好的光催化活性,其中,H3PW12O40/Ta2O5在180min内对亚甲基蓝的光催化降解转化率达到78%.     

激光烧蚀金属氯化物的发光光谱和飞行时间质谱研究

测定了３５５ｎｍ紫外线光烧蚀ＡｇＣｌ，ＣｕＣｌ和ＣｕＣｌ２产生的等离子体发光光谱顺３００～５００ｎｍ范围内的发光谱线可归属为激光态金属原子的发射线，飞行时间质谱测定表明激光烧蚀产生的正，负离子主要有Ａｇ，Ｃｕ，Ｃｕ２Ｃｌ＾＋，Ｃｕ２Ｃｌ２＾＋，Ｃｕ３Ｃｌ２及Ｃｌ，ＡｇＣｌ，ＡｇＣｌ２，Ａｇ２Ｃｌ３，ＣｕＣｌ，ＣｕＣｌ２，Ｃｕ２Ｃｌ３等，对激光烧蚀机理也进行了讨论。     

固态氧化物阴极过程的离子扩散模型及其Ta2O5熔盐电解验证

固态氧化物阴极在氯化钙熔盐电解质中的脱氧速率可依据氧离子的稳态扩散模型（PRS模型）由固态氧化物阴极孔隙率P,还原后金属与还原前氧化物之间的摩尔体积比R,还原后阴极的体积收缩率S等参数直接计算. PRS模型重要意义还在于可提供极简单的公式以预测不同金属氧化物还原时固态阴极的优化孔隙率,而固态阴极孔隙率对其脱氧速率有显著影响. 对于Ta₂O₅电解,其固态阴极孔隙率不易大于50%. 相关理论预测结果得到了固态Ta₂O₅在氯化钙熔盐中电解实验的良好验证,表明PRS模型对固态化合物阴极的快速、高效电解具有重要的指导意义.     

Ta2O5/Si薄膜界面结构及光催化活性

利用溶胶-凝胶法和旋转镀膜法在单晶Si(110)基底上制备了Ta2O5光催化剂薄膜. 薄膜颗粒的晶粒度和大小随着热处理温度的升高而增加. 利用扫描俄歇电子能谱(AES)的表面成分分析、深度剖析和线形分析技术研究了热处理温度对Ta2O5/Si 样品膜层和基底的界面化学状态和相互作用的影响规律. 研究表明, 在700 ℃以下热处理时, Ta2O5/Si薄膜界面处以扩散作用为主;在800 ℃高温热处理时,在界面扩散的同时也引发界面反应, 生成了SiO2物种, 界面扩散和界面反应会对薄膜和基底元素的化学价态发生影响. 在紫外光下降解水杨酸的光催化活性的研究表明, 在600 ℃下焙烧制备的Ta2O5/Si薄膜具有与TiO2/Si薄膜相当的光催化活性.     

激光溅射电离飞行时间质谱用于不锈钢无标样半定量元素分析

本文采用两套离子透镜作为离子传输系统, 发展了一种新型的激光溅射飞行时间质谱. 在优化的实验条件下对不锈钢中的各种金属元素(包括27Al, 40Ca等)都具有比较接近的灵敏度, 可用于不锈钢的无标样半定量分析.     

高纯金属的快速分析-强激光溅射电离飞行时间质谱法

随着现代材料行业的发展,高纯金属纯度分析日趋重要。本研究建立了一种基于强激光溅射电离飞行时间质谱（LAI-TOFMS）检测高纯金属纯度新方法。为消除高价离子和多原子离子等干扰峰的影响,在离子源内引入了氦气。通过分析高纯阴极铜的系列标准样品,建立了其中16种痕量元素的固体直接定量分析方法,在4个动态范围内（10-7 – 10-3 μg/g）的线性相关度优于0.97,检出限低至0.1 μg/g。该方法几乎无需样品处理、分析时间短、操作简便、灵敏度高、谱峰干扰小,可用于高纯金属材料纯度及其痕量杂质的快速分析。     

激光溅射下原子团簇生长的非平衡动力学

在“半球模型”的基础上,在考虑了因等离子体膨胀和热辐射等引起的温度答体积的变化的情况下,进一步考虑了碳簇的链状、单环、双环、多环及富勒烯等五种结构及中性粒子与中性粒子、中性粒子与离子两种反应,计算了碳簇中性分子和离子的形成动力学及其尺寸分布。     

激光溅射下原子团簇生长的非平衡动力学(Ⅱ)

在“半球模型”(即假设激光溅射产生的等离子体向空间均匀膨胀 )的基础上 ,在考虑了因等离子体膨胀和热辐射等引起的温度和体积的变化的情况下 ,进一步考虑了碳簇的链状、单环、双环、多环及富勒烯等五种结构及中性粒子与中性粒子、中性粒子与离子两种反应 ,计算了碳簇中性分子和离子的形成动力学及其尺寸分布.计算结果表明离子的尺寸分布可以近似代表中性粒子的尺寸分布 ,动力学计算所模拟的碳簇的尺寸分布与实验记录的碳簇离子的质谱特征较为相似.     

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱微区分析新进展

从仪器、基础研究诸方面评述近年来LA-ICP-MS微区分析进展,重点介绍了与ICP-MS联用的激光技术发展、校正方法、分馏效应、剥蚀颗粒分布研究及仪器装置与实验技术与改进,对LA-ICP-MS技术的应用作了回顾与展望。     

硫化钼纳米管的激光真空溅射产生

硫化钼纳米管的激光真空溅射产生张强，黄荣彬，刘朝阳，郑兰荪（厦门大学化学系，固体表面物理化学国家重点实验室，厦门，３６１００５）关键词纳米管，硫化钼，激光溅射自Ｉｉｊｉｍａ［１］发现碳纳米管以来，纳米管的研究一直是功能材料的研究热点．随后的研究发现，...     

Laser ablation single-collector inductively coupled plasma mass spectrometry for lead isotopic analysis to investigate evolution of the Bilbilis mint

This work explores the performance of laser ablation—inductively coupled plasma mass spectrometry using different types of single-collector devices (sector field and time-of-flight instrumentation) for lead isotopic analysis of bronze coins, minted in the ancient city of Bilbilis. The aim of the study was achieving sufficient discrimination power to reveal similarities and differences for coins originating from different historical periods, and to obtain information on the possible source of the lead ores used in their production, while restricting the damage inflicted to the samples such that it is not visible to the naked eye.It was found that satisfactory results (RSD in the 0.15-0.30% range for ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb and ²⁰⁸Pb/²⁰⁶Pb ratios) could be finally obtained, despite the noisy nature of signals generated upon ablation of the highly inhomogeneous coins, by means of a methodology based on: (a) selection of the line profiling ablation mode; (b) use of a dual pass spray chamber that permits the simultaneous introduction of a solution (containing thallium of known isotopic composition), thus resulting in a wet plasma that showed an increased robustness towards matrix effects and (c) detection using a TOF-ICPMS unit, which proved to be much better suited to deal with the transient signals obtained, while being also sufficiently sensitive to obtain good counting statistics, owing to the high lead level (average around 5%) present in the samples. Moreover, under these conditions, the simultaneous aspiration of the thallium spike permitted accurate correction for mass discrimination, such that it was not necessary to use external matrix-matched standards for calibration.     

Mn/O团簇负离子的组成规律及增长机理

Time-of-flight mass spectrometry was used to investigate negative Mn-O clusters produced by 532 nm laser vaporization of MnCO3 solid pellet. Five series MnxOy-, x = 1-33, y - x= 0,1,2,3,4 cluster ions were observed. For cluster ion MnxOy with x >5, the mean valences of Mn atom in cluster MnxOy ions is 2.4±0.1, and is almost unchangeable with the size of cluster from x=5-25. The relative intensity of the observed peaks with the same x but different y, can be well fitted by a binomial distribution, for x= 5-12 clusters. All the observed information indicate a gas-phase MnO, MnO2 molecule aggregation mechanism for the production of these oxygen-rich cluster ions.     

脉冲激光溅射合成全氯代多环芳烃

受Ｋｒａｔｓｃｈｅｒ等［１］电弧法合成Ｃ６０工作的启发,本课题组近年来以独创的液相电弧、微波放电等方法,合成了Ｃ５０及其多种全氯代碎片［２－５］．本文通过我们最近发展的脉冲激光溅射方法在四氯化碳的蒸汽中溅射石墨,得到丰富的克量级产物．这些产物经ＨＰＬＣ－ＵＶ－ＭＳ联用技术,表征为全氯代多环芳烃．其中部分物质含有五元环,可以看作是富勒烯形成过程中产生的全氯代碎片,该研究结果不仅有助于了解富勒烯的形成机理,而且展示了激光溅射合成法应用前景．１实验部分 实验在特制的反应装置上进行,所用的脉冲激光为Ｑ－…