无定形氧化铁层在纳米多孔BiVO4的光电化学分解水反应中的作用

通过"人工光合成"过程,将太阳能转化成氢能的形式加以存储和利用,是替代传统化石能源的清洁能源的制备有效途径.其中,光电化学分解水是氢能制备的最有潜力的路径之一.n型BiVO4由于具有丰富的储量、较窄的带隙以及合适的能带位置,被称为光电化学领域的研究热点.然而,未修饰的BiVO4光阳极性能并不理想,主要原因在于载流子复合严重、导电性差以及表面催化动力学低等性质的制约.科研工作者们针对这些方面已进行了非常多的研究,例如与电子传输层的复合、产氧电催化剂的担载以及异质结的构建等.其中表面动力学和电荷分离的同时提升是更理想的改善BiVO4光阳极性能的方法.我们在上述研究基础上,采用光化学沉积法在纳米多孔BiVO4电极表面担载无定形氧化铁层,将电极在1.23 V vs.RHE电位下的光电流提升至2.52 mA/cm2,是初始光电化学性能的3倍.采用间歇光照计时电流(i-t)测试,电化学交流阻抗谱(EIS),X射线光电子能谱(XPS),原位和非原位的X射线精细结构能谱(in-situ and ex-situ XAFS)等表征手段研究了无定形氧化铁层的成分和光电化学反应过程中的价态变化,从而分析出光电化学性能提升的原因.间歇光照i-t测试和EIS测试结果表明,无定形氧化铁沉积在BiVO4使电荷累积减少,复合率降低.XPS测试结果发现无定形氧化铁层存在少量的二价铁成分.通过原位XAFS测试发现,BiVO4/FeOx电极中Fe原子的价态在光照和施加外加偏压条件下会有价态的升高,而撤去光照和偏压后Fe原子的价态状态与最初非原位的测试结果重合.这样的结果证明了无定型氧化铁层在光电化学反应过程中由于二价铁成分的存在,能够很好的通过价态改变实现空穴的吸附和传输,即吸附空穴,被空穴氧化成三价或四价,同时结合自身电催化活性,促进表面分解水反应的进行.而水的氧化反应结束时,则伴随着二价铁离子的再生成.这种反应机理为开发更高效的电催化剂,匹配光电极使用,有着重大的指导意义.     

钆镓石榴石单晶缺陷的X射线形貌观测

一、引言作为电子计算机的逻辑运算和记忆元件的磁泡器件是在非磁性石榴石材料上外延生长一层磁性石榴石膜而制成．在这样的磁性膜上,可通过适当的手段使磁泡畴很容易产生、传递和消失．钆镓石榴石晶体（以下简称ＧＧＧ）已成为这种磁泡器件的重要的基底材料．外延生长磁膜时．基底晶体的不完整性会影响外延膜的质量．特别是磁泡在膜内的快速运动,更要求外延膜有极高的完整性．如果单晶衬底中存在缺陷．特别是当暴露在表面上?...     

Eu3+掺杂双钙钛矿Sr2CaMoO6橙红色荧光粉的结构特征及其发光性能

采用EDTA-柠檬酸联合配位法制备一系列组成的(Sr1-xEux)2CaMoO6橙红色荧光粉。通过X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜及荧光光谱研究不同Eu3+离子掺杂浓度下Sr2CaMoO6∶Eu3+荧光粉的晶体结构、掺杂位置、形貌及其光致发光性能。Rietveld全谱拟合结果表明:掺杂后样品为(Ca/Mo)O6八面体少量倾斜的空间群为P21/n的正交双钙钛矿结构,随着Eu3+离子共掺杂浓度的增加,样品的晶胞体积减小;Eu3+离子取代八面体间隙的Sr2+位置致使双钙钛矿的T2g(1)拉曼振动模发生蓝移;在近紫外区宽而强电荷迁移带和蓝光激发下,该荧光粉分别发射以Eu3+离子5D0-7F1磁偶极跃迁为主的橙光和以5D0-7F2电偶极跃迁为主的红光,组成为(Sr0.98Eu0.02)2CaMoO6的荧光粉具有最强的橙红光发射强度,是一种潜在的适用于近紫外LED芯片的光转换红光材料。     

大豆异黄酮β-环糊精分子包合物的研究

以捏合法制备了大豆异黄酮的β-环糊精分子包合物,大豆甙和大豆甙元被β-环糊精包合后在水中的溶解度和溶出度大幅度提高,可在10 m in内突释达到60%以上的溶出度,溶解度分别增大2倍和4倍,表明包合物能提高大豆异黄酮的生物利用度.大豆异黄酮的苦涩味也被环糊精显著掩蔽.     

玻璃晶化法制备氧化物透明陶瓷研究进展

透明陶瓷是一种具有广阔应用前景的无机非金属材料,但以粉末烧结为主的传统制备策略存在依赖高质量原料粉体、需要长时间高温处理、设备和工艺复杂、生产成本高等技术限制。玻璃晶化法是通过调控晶化过程实现玻璃全部结晶并且获得透明陶瓷的新方法,因其可以克服与传统透明陶瓷加工相关的技术困难,并在合成高致密度、无气孔、非立方相、纳米结构透明陶瓷等方面具有独特的优势,而受到人们的广泛关注。本文首先从玻璃晶化法制备氧化物透明陶瓷的工艺方法和组分体系两方面入手,详细概述了该方法的发展历程和研究现状。接着,指出了目前研究中存在的问题,并对其未来发展前景进行了展望,以期该方法能够广泛应用于制备下一代高性能透明陶瓷材料。     

太阳光直接泵浦固体激光器研究进展

太阳光直接泵浦固体激光器相对于传统二极管泵浦激光器具有能耗低、效率高等优势,在大气传感、深空通信及国防安全等重要领域具有极大的应用潜力,战略意义重大.本文综述了太阳光直接泵浦固体激光器的阳光收集光学系统、增益介质及泵浦系统设计的国内外研究进展,揭示了其与激光输出质量及光转化效率提升的定向关联.提出在太阳光直接泵浦固体激...     

多孔硅成核的电化学研究

将p型单晶硅在HF溶液中进行阳极电化学腐蚀制备出孔隙率约为30%~85%、直径为2~30nm不等的多孔硅,用原子力显微镜(AFM)观察其表面形貌。采用电化学工作站(CHI660A)监测p型硅电极在不同浓度HF溶液中的电流-电压特性,记录恒电流情况下硅电极的电压变化。这些曲线可从精确反映多孔硅形成的早期成核过程。将这些电化学特性曲线在同一坐标轴下显示,得出多孔硅的电化学成核机理。     

毛细管电泳聚乙烯吡咯烷酮与羟乙基纤维素混配无胶筛分介质分离DN …

本文报道了毛细电泳聚乙烯吡咯烷酮与羟乙基纤维素混配无胶筛分介质分离较短的ｐＧＥＭ７Ｚｆ（＋）－ＨａｅⅢＤＢＡ片段（ＤＮＡ长度为１８～６７５ｂｐ）。研究表明,在１％的羟乙基纤维素无胶筛分介质中,加入２％的聚乙烯吡咯迷酮能显著提高ＤＮＡ片段的分辨率和分离效率。在混配无胶筛分介质中,聚乙烯吡咯烷酮有两种作用,一是动态涂渍,降低毛细管内壁对ＤＮＡ片段与ＤＮＡ荧光插入试剂的吸附,改善分离效率;二是两种不同长     

高流明密度激光照明用光转换材料

激光白光光源具有亮度高、响应速度快和传输距离远等优点,在汽车照明、显示、工业照明及高铁舰船等远程照明领域获得广泛应用。然而,随着流明密度不断增加,对光转换材料提出了更高的要求。本文对激光照明用粉体、单晶、玻璃、陶瓷等光转换材料的国内外研究进展进行了综述;简要分析了当前光转换材料温度猝灭现象的主要原因;提出了实现高流明密度激光照明应用所需要解决的关键问题,最后对其发展趋势进行了展望。