稀碱溶液中水热法制备柔性TiO2纳米须薄膜的生长机制及表征

以柔性不锈钢基底上经磁控溅射沉积的钛膜为钛源, 在1 mol·L^-1的低浓度NaOH溶液中水热法制备了朝基底上方取向生长的大长径比柔性TiO₂纳米须薄膜, 考察了钛膜沉积条件对纳米须薄膜的影响, 系统研究了水热反应条件对薄膜生长过程的影响及TiO₂纳米须薄膜的形成机制. 通过场发射扫描电镜(FESEM)、X射线能谱仪(EDS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射仪(XRD)等对样品进行了表征. 结果表明, 与室温沉积的钛膜相比, 600 ℃下沉积的钛膜水热后得到的纳米线薄膜与基底的附着力更好. 所得TiO₂纳米须为单晶锐钛矿, 经由Na₂Ti₂O₄(OH)₂、H₂Ti₂O₅·H₂O转变而来. 纳米须形成于水热阶段, 平行于Na₂Ti₂O₄(OH)₂的(100)晶面择优取向生长, 纳米须经历了纳米片→纳米线束→纳米线的裂解生长过程. 朝基底上方取向生长的纳米须薄膜的形成是低浓度NaOH溶液与较高水热温度(220 ℃)协同作用的结果. 进一步在Na₂SO₄溶液中研究了薄膜电极的光电化学性能, 结果表明, TiO₂纳米须薄膜的光电性能明显优于零维纳米颗粒薄膜和二维纳米片薄膜, 显示了良好的应用前景.     

中国生物质发电产业效率评价

中国作为人口众多的发展中国家,能源相对贫乏,以煤炭为主要燃料的能源结构使中国环境问题日益严重,生物质能源作为物质性、易储存的可再生能源,已经成为中国未来能源发展的重点关注对象。受生物质发电技术的进步及中国地理环境多样性的影响,近年来新兴的生物质发电项目展现出新的特点,对该产业效率进行评价时需要考虑新的因素,并采用新的方法,评价结果才能客观,作为改进产业的参考依据。收集中国2010年以来建设的生物质发电项目,选择合适30家生物质发电项目作为样本,分别运用BC2模型、AR模型和分地区AR模型对这30家样本进行评价,发现中国生物质能总体上分布不均,地区差异较大,西南地区、中南地区和华东地区等地是我国生物质能的主要分布区,由于外部燃料资源市场和电网环境较好,因而这些区域产业效率普遍水平较高。对于北方地区生物质产业发展来说,市场和产业环境的改善对效率提高更有帮助。     

透明TiO2纳米管/FT0电极制备及表征

采用射频磁控溅射方法在透明导电玻璃(FTO)上沉积纯钛薄膜,室温条件下在H3PO4 HF电解液中通过恒压阳极氧化方法得到TiO2纳米管阵列,并通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、UV-Vis透射光谱以及光电化学的方法对纳米管阵列进行了表征.研究表明,在电压为20V、氧化时间为50min时,钛薄膜转化为TiO2纳米管阵列,管长约为380nm,内径约为90nm,管壁约为15nm;再经过500℃空气热处理6h之后得到锐钛矿型的TiO2纳米管/FTO透明电极,在可见光区的平均透过率约为80%,TiO2禁带宽度为3.28eV,发生了蓝移,带尾扩展到2.6eV;此外,对结晶前后的复合电极分别在暗态和紫外光下进行线性扫描和瞬态光电流测试,结果表明,结晶的电极表现出更好的光电转换性能;施加阳极电压和紫外光照射都能够促进TiO2光生载流子有效分离,使电子迅速传至导电玻璃表面通过外电路形成光电流.     

SiC/Al2O3纳米复合材料压痕残余应力压谱法测量研究

利用压力荧光光谱法研究了5％ SiC／Al2O3纳米复合材料压痕周围残余应力的大小及其分布规律。结果发现在压痕区及压痕周围10μm的应力区范围中,荧光R-线明显增宽,而且压应力与离压痕中心距显著相关。通过获得的R双峰(R1和R2荧光光谱)频率变化,计算了压痕区及其周围复杂应力场中的等静压力。结果表明：沿着压痕区主对角线方向和边界垂直平分线方向,其应力分布存在十分相似的变化规律。同时发现在压痕周围存在着对称残余应力区。     

介孔碳纳米纤维制备与超电容性能研究

采用低分子量酚醛树脂/F127混合物填充多孔氧化铝模板孔道,制备了大尺寸介孔孔道、核-壳结构的介孔碳纳米纤维.分别以SEM、TEM及N2等温吸附-脱附观察分析样品形貌和孔结构参数.循环伏安与恒流充放电测定该介孔纳米纤维电极(阳极)的超电容性能.结果表明:介孔碳纳米纤维比电容明显增大,且在高扫速、大电流下具有良好的超电容特性.     

基于几何级数展开的鬼波压制方法*

海上拖缆地震数据采集,检波器位于海平面以下,由于海平面的反射作用,检波器接收到的除了上行的一次波,还包括下行的鬼波,因为一次波和鬼波的干涉作用,导致地震信号的有效频带变窄,分辨率降低。为了恢复信号的有效频带,需要进行鬼波压制的宽频处理。该文提出了一种基于逆鬼波算子几何级数展开的鬼波压制技术。几何级数的每一项都是一个波场传播算子,级数的叠加可以实现鬼波的压制,通过对几何级数的截断,可以得到只含上行波的反射信号。数值算例证明了该文方法的有效性,因为波场延拓算子在频率波数域进行,借助快速傅里叶变换,该文方法的效率很高。     

P123 / SDS水溶液中碳酸钙结晶及形貌的研究

仿生合成是模拟生物矿化合成人工晶体的一种方法。在生物矿化中的无机矿物往住是在有机基质的参与下形成的,它们在有机基质上成核,并且在整个结晶过程中受到有机基质及其他生命活动的调控,因而在晶体的形态、尺寸、以及取向上都具有高度的统一性和有序性[1],     

导电玻璃上室温沉积钛膜及TiO2纳米管阵列的制备与表征

在掺氟的SnO2(FTO)导电玻璃衬底上采用射频磁控溅射的方法室温沉积纯Ti薄膜,以NH4F/甘油为电解液,经电化学阳极氧化得到结构有序、微米级的TiO2纳米管阵列/FTO复合结构,并通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)以及光电化学的方法对纳米管阵列进行了表征.研究表明,在氩气气压为0.5Pa,功率为150W,时间为0.5h条件下在导电玻璃上室温沉积获得钛膜的结构为晶带T型组织,表面均匀性好且致密度较高;在电压为30V下,随着阳极氧化时间从1h延长至3h,纳米管的管径从50nm增加到75nm,纳米管的长度从750nm增至1100nm后减至800nm,管壁由平滑变为波纹状;随氧化电压的升高,纳米管管径逐渐增大,而表面覆盖物逐渐减少,可通过在稀的HF溶液(0.05%(w,质量分数))中超声清洗去除;此外,瞬态光电流测试表明结晶的电极表现出更好的光电转换性能,紫外光照射下能促进TiO2光生载流子有效分离,在热处理温度为450℃时,具有较高的光电化学性能.     

淬火处理对TiO2纳米管阵列电极性能影响

为使TiO2纳米管阵列电极更好地应用于太阳能电池中,通过恒压阳极氧化法以0.5%(w,质量分数)NH4F/甘油作为电解液,在钛基体上制备出了TiO2纳米管阵列.随后将TiO2纳米管阵列电极在水中进行不同温度淬火处理,通过x射线衍射(XRD)仪、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)和循环伏安法(CV)研究经淬火处理的TiO2纳米管阵列的形貌、晶体结构和电化学性能.研究得出TiO2纳米管阵列经淬火处理其表面获得更多Ti3+缺陷点和TiO2纳米碎片.经0℃淬火处理的TiO2纳米管阵列电极出现了更多Ti3+缺陷点和OH基团,且有更多的纳米碎片出现,其光电化学性能得到了大幅度提高,其40 min光照对甲基橙的光催化降解率高达96.2%.     

三元添加剂水溶液体系合成亚微米硫化锌空心球

利用仿生合成方法,通过加入一定量的引发剂使甲基丙烯酸原位聚合,在聚乙二醇(PEG)、聚甲基丙烯酸(PMAA)和十二烷基硫酸钠(SDS)的三元添加剂混合溶液体系中控制了合成硫化锌晶体,提出了一种简单易行的合成硫化锌空心球的新方法.采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)及紫外吸收光谱等手段对合成样品的形貌、结构及性能进行了表征.TEM结果显示,ZnS空心球的直径约为300～400nm,其壳层的厚度约为50nm.SEM结果显示,空心球的外壳是由初级纳米粒子定向熔合排列形成的蠕虫状结构紧密组装而成.由于相应的胶束结构的改变,表面活性剂SDS浓度的变化明显改变了ZnS产物的形貌,在较高浓度的SDS溶液中得到了ZnS片状晶体的球形聚集体.利用核-壳机理初步解释了空心球结构的形成过程.