高功率脉冲磁控溅射技术制备掺氮类金刚石薄膜的磨蚀性能

掺氮类金刚石薄膜在生物应用中很有前景,研究其摩擦和腐蚀的协同作用有很大的实际意义.论文使用高功率脉冲磁控溅射(high-power impulse magnetron sputtering,HiPIMS)技术,在奥氏体不锈钢和单晶硅片上以Ar气和氮气为前驱气体,室温下制备了致密的掺氮类金刚石薄膜.使用配备三电极电化学池的往复型摩擦磨损试验机,在Hank’s平衡盐溶液中研究了不同靶脉冲持续时间制备的薄膜的摩擦腐蚀性能,并在滑动之前、期间和之后监测了薄膜的开路电位(open circuit potential,OCP).电化学工作站用于表征摩擦前薄膜的电化学行为.结果表明:60μs制备的掺氮类金刚石薄膜展示了优异的耐磨蚀性能,其摩擦系数最低(0.05)且在摩擦阶段OCP显示了最高的稳定值(39 mV),这主要归功于其致密的结构和较大的表面能;而90μs下制备的薄膜由于可以形成交联结构的sp³键含量明显下降,从而导致薄膜孔隙率增加,薄膜的抗腐蚀性下降,在磨蚀过程中由于电解液在孔隙的腐蚀使得薄膜/基体的界面结合强度减弱,在摩擦的综合作用下,薄膜脱落,发生失效.     

二次电池研究进展

能源的存储和利用是当今科学和技术发展中的重大课题之一,尤其是作为高效的电能/化学能转化装置的二次电池相关技术一直是科学家研究的热点领域。在此背景下,本文较为系统地介绍目前二次电池的重要研究进展,将从二次电池的发展历史引入,再到其相关的基础理论知识的介绍。随后较为详细地讨论当前不同体系的二次电池及相关应的关键材料的研究进展,涉及到锂离子电池、钠离子电池、钾离子电池、镁离子电池、锌离子电池、钙离子电池、铝离子电池、氟离子电池、氯离子电池、双离子电池、锂-硫(硒)电池、钠-硫(硒)电池、钾-硫(硒)电池、多价金属-硫基电池、锂-氧电池、钠-氧电池、钾-氧电池、多价金属-氧气电池、锂-溴(碘)电池、水系金属离子电池、光辅助电池、柔性电池、有机电池、金属-二氧化碳电池等。此外,也介绍了电池研究中常见的电极反应过程表征技术,包括冷冻电镜、透射电镜、同步辐射、原位谱学表征、磁性表征等。本文将有助于研究人员对二次电池进行全面系统的了解与把握,并为之后二次电池的研究提供很好的指导作用。     

盐包合材料在高温熔盐体系中的合成及其潜在应用

盐包合材料 (Salt-Inclusion Materials, SIMs) 是一类具有独特的主体结构和客体盐组合的新型无机晶体材料,其具有特定的多孔结构、可填充性和灵活多变的拓扑结构而引起了研究者们的兴趣。SIMs的合成具有很大的挑战性,大部分都是偶然生长所得,为将其发展为可应用的材料,理解其合成规律、晶体化学及其相关性能非常重要。本文综述了近年来文献报道的高温熔盐法合成得到的典型SIMs,从晶体框架结构对其分类,针对一些结构独特的SIMs进行了重点讨论并总结其特点。最后,本文介绍了SIMs在环境、光电、热电和荧光领域的潜在应用。对于其未来发展,仍需进一步研究SIMs晶体化学以探索其性能及应用。     

钨含量对固体超强酸催化剂Pd-SO42-/ZrO2-WO3异构化性能的影响

为了研究Pd-SO₄^2-/ZrO₂-WO₃型固体超强酸催化剂的异构化性能,以正戊烷异构化为探针反应, 考察了钨(W)含量对催化剂异构化性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、FT-IR、H₂-TPR、比表面积测定(BET)、热重-差热分析(TG-DTA)和氨-程序升温脱附(NH₃-TPD)手段对催化剂进行了表征,分析了WO₃含量对催化剂酸性、比表面积、氧化还原能力以及晶体结构的影响。结果表明,当WO₃的质量分数为13%焙烧温度为600℃时, Pd-SO₄^2-/ZrO₂-WO₃固体超强酸催化剂的催化活性最好。在反应温度260℃,压力2.0MPa,质量空速1.0h^-1,氢油比为4.0时,异物烷产率为40.1%。在80h内异戊烷收率可稳定在38%左右,选择性在95.3％以上。     

基于布里渊光时域反射仪的边坡监测光纤传感器结构

分布式布里渊光纤传感技术在边坡监测领域中有极大的应用潜力.坡体局部产生的大应变往往会超过光纤的承受能力导致光纤断裂,并且由于系统空间分辨率的限制,难以获得一个准确的测量结果.为适应边坡监测,开发了用于分布式布里渊光纤传感的光纤传感结构,通过管子和滑轮构成具有保护作用的往返式结构,在短距离上增加了传感光纤的长度,不仅扩展...     

激光诱导击穿光谱结合偏最小二乘法定量分析脐橙中Cd含量

基于激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对赣南脐橙中Cd元素进行定量分析. 利用LIBS获取样品中Cd元素的特征谱线信息, 并结合原子吸收分光光度计测量样品中Cd元素的真实含量.采用五点平滑法和中心化法对样品光谱数据进行预处理, 基于偏最小二乘法(PLS)对其中的39个样品建立Cd元素的定量分析模型, 在该模型的基础上预测另外13个样品的Cd含量, 并对PLS模型进行对比验证. PLS模型中拟合曲线的相关系数为0.9806, 12个样品的验证结果的相对误差为10.94%.研究结果表明, 激光诱导击穿光谱技术能够准确的检测农产品中重金属含量, 为农产品的安全检测提供技术方法. 关键词： 激光诱导击穿光谱 Cd 定量分析 偏最小二乘法     

表面分子自组装结构的外界调控及STM研究进展

结合近年来国内外的研究工作, 概述了利用外界调控方式包括溶剂调控、热调控、光激发调控及电场/电位调控表面分子自组装结构的STM研究进展, 展望了该领域今后的研究方向.     

三维有序大孔交联聚苯乙烯的功能化及其吸附性能

本研究采用二氧化硅胶体晶模板法制备了孔径为890nm的三维有序大孔交联聚苯乙烯(3DOMCLPS),通过亲核取代反应将亲水性悬臂(二缩三乙二醇,TEG)接枝到3DOMCLPS孔壁,利用TEG另一端的活性羟基,将2-巯基苯并噻唑(MBZ)引入到TEG链段末端.利用红外光谱及元素分析对产物进行了表征.扫描电镜分析表明功能化后的3DOMCLPS保留了结构有序、孔与孔之间相互连通的微观结构特点.测定了该功能化3DOMCLPS对Ag+和Hg2+离子的饱和吸附容量,饱和吸附容量分别为0.78和0.39mmol/g.研究了不同温度下的吸附动力学,相互连通的有序大孔结构有利于引入长链亲水性悬臂,促进孔内外的物质交换.