退火温度对TiO2/CdSe纳米片异质结薄膜光电性能的影响

采用水热法在FTO上制备（001）高活性晶面主导的TiO₂纳米片薄膜,利用循环伏安法在TiO₂纳米片薄膜上沉积CdSe颗粒,制备了TiO₂/CdSe纳米片异质结薄膜。分别在150、250、350、450 ℃,氩气保护气氛中对样品进行退火。利用X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）、X射线光电子能谱分析仪（XPS）、紫外-可见（UV-Vis）分光光度计以及电化学工作站对不同温度退火后的TiO₂/CdSe纳米片异质结薄膜的微观形貌、晶体结构、光电化学性能进行表征和测试。结果表明：六方相CdSe纳米颗粒均匀包覆在TiO₂纳米片表面,直径30 nm左右;随着退火温度的升高CdSe纳米颗粒长大,形成光滑的CdSe薄膜,且晶化程度提高;TiO₂纳米片表面的Se元素与Cd元素发生氧化;TiO₂/CdSe纳米片异质结薄膜对可见光的吸收光谱发生红移,禁带宽度逐渐减小。光电化学性能测试表明随着退火温度的升高,TiO₂/CdSe纳米片异质结薄膜的光电流密度显著提高,开路电压减小,但由于SeO2和CdO的出现,导致填充因子减小,影响光电转换效率的提高。在本实验条件下,TiO₂/CdSe纳米片异质结薄膜的最佳退火温度为150 ℃,填充因子为0.77,光电转换效率达到3.12%。     

三个稀土-主族三金属Ln(III)-Sr(II)-K(I)配合物的结构与发光性质

用2,4,6-吡啶三甲酸和稀土钐、镝或钆的高氯酸盐溶液、碳酸锶、碳酸钾在180℃水热条件下进行反应,制备出3个含有3种金属离子的配位聚合物[LnSrK（ptc）₂（H₂O）]_n（Ln=Sm（1）、Dy（2）、Gd（3）,H₃ptc=2,4,6-吡啶三甲酸）。X射线单晶衍射分析表明三者具有相同的结构,属三斜晶系,P1空间群。配合物中配体2,4,6-吡啶三甲酸根以2种不同的配位方式与3种金属离子配位,一种方式中连接了7个金属离子,另一种方式中连接了8个金属离子。Ln（Ⅲ）为八配位,与羧基上的6个氧原子和2个吡啶环上的2个氮原子配位;Sr（Ⅱ）也是八配位,配位原子均为氧原子;K（I）与5个氧原子配位。荧光发射光谱表明,钐和镝的配合物在紫外光激发下均发射Sm（Ⅲ）和Dy（Ⅲ）两种离子的特征荧光,钆的配合物在紫外光激发下由于发生荷移跃迁而发射绿色荧光。     

PW11O39Co（Ⅱ）（H2O）5-的均相及异相体系可见光催化性能研究

以模型污染物罗丹明B（RhB）的光降解为探针,评估了Keggin型钴取代杂多阴离子PW₁₁O₃₉Co（Ⅱ）（H₂O）^5-（PW₁₁Co）及其异相体系PW₁₁Co/D301R的可见光催化活性,提出了光催化反应的机理,同时考察了催化剂用量、溶液酸度以及溶液中PW₁₁Co和RhB的相互作用对RhB可见光催化降解速率的影响。实验结果表明,PW₁₁Co均相体系及其异相体系PW₁₁Co/D301R对RhB的可见光降解均有较高的光催化活性,但与PW₁₁Co相比,PW₁₁Co/D301R的光催化活性更高。导致RhB降解的主要是羟基自由基。与PW₁₁Co均相体系相比,在PW₁₁Co/D₃₀₁R异相体系中由于PW₁₁Co与RhB的配位作用大为减弱,同时D301R对RhB具有富集作用,因而大大提高了RhB的光催化降解速率。     

氯化铜的少溶剂固态连串配位化学反应

在少量水的存在下,由于 NH₄[CuCl₃]对水不稳定,CuCl₂·2H₂O 与氯化铵的配位化学反应只能得到 1:2 产物(NH₄)₂[CuCl₄(H₂O)₂];但在无水乙醇中,无水 CuCl₂与氯化铵按 1:1或 1:2的物质的量之比混合时,能相应地得到 NH₄[CuCl₃]或(NH₄)₂[CuCl₄]。CuCl₂·2H₂O与 2,2''-联吡啶(bipy)的少溶剂固态化学反应仍能像固态化学反应一样,根据反应物的配比生成相应的唯一产物,但在物质的量之比为1:1的反应中发现1:2产物曾经形成。热力学分析说明,如果连串反应的后一步的Δ_rG^⊖大于前一步的,则上述反应现象是可能的。     

喹啉-8-甲醛乙酰腙锌/镉配合物的晶体结构及荧光性质

合成并通过单晶X射线衍射、元素分析及红外光谱表征了配合物{[Zn（HL）（H₂O）（SO₄）]·H₂O}_n（1）,[Cd（HL）Cl₂]（2）和[Cd（HL）I₂]（3）的结构（HL为喹啉-8-甲醛乙酰腙）。单晶衍射结果表明,配合物1中,中心Zn（Ⅱ）离子的配位构型为扭曲的八面体,与来自1个中性三齿配体HL的ONN原子供体,1个水分子和2个μ₂桥联的硫酸根配位,从而形成沿b轴方向的一维链。配合物2和3中Cd（Ⅱ）与1个中性三齿配体HL和2个卤素阴离子（2中为氯离子,3中为碘离子）配位,配位构型为扭曲的四方锥。乙腈溶液中,配合物3与配体HL几乎无荧光发射,而配合物1和2分别在428和408 nm处有强荧光。     

PO43-掺杂和AlF3包覆协同增强Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正极材料电化学性能

本研究采用PO₄^3-掺杂和AlF₃包覆的协同改性策略制备了P-LNCM@AlF₃正极材料(P=PO₄^3- ,LNCM=Li_1.2Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54O₂),提高了LNCM的结构稳定性以及抑制了界面副反应。其中,大四面体的PO₄^3-聚阴离子掺杂在晶格中抑制了过渡金属离子的迁移,降低体积变化,从而稳定了晶体结构,而且PO₄^3-掺杂能够扩大锂层间距,促进Li⁺的扩散,从而提升材料的倍率性能。此外,AlF₃包覆层能抑制材料与电解液的副反应从而提升界面稳定性。基于以上优势,P-LNCM@AlF₃正极表现出了优异的电化学性能。在1C电流密度下表现出了179.2 mAh·g^-1的放电比容量,循环200圈后仍有161.5 mAh·g^-1的放电比容量,容量保持率可达90.12%。即使在5C的高电流密度下仍可提供128.8 mAh·g^-1的放电比容量。     

基于3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪的两种高氮含能离子盐

本文通过3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪(DHT)分别与高氯酸和硝酸反应得到2种高氮含能离子盐,并通过X-射线单晶衍射技术对它们的结构进行了表征。(DHT)(NO₃)₂(1)属于单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数:a=1.3000(6)nm,b=0.8349(3)nm,c=1.0187(5)nm,β=118.89(5)°,Z=4;(DHT)(ClO₄)₂(2)属于正交晶系,P2₁2₁2空间群,晶胞参数:a=0.9804(4)nm,b=1.0747(4)nm,c=0.5325(2)nm,Z=2。采用DSC和TG-DTG技术研究了这两种含能离子盐的热分解机理,并对这两种含能离子盐的非等温动力学、爆热及感度进行了测试分析。研究表明这两种含能离子盐在敏感型含能材料领域具有潜在的应用前景。     

无机固体材料中的忆阻效应

缺陷调控是固体化学中的基本问题,也是决定材料性能的核心要素。基于缺陷调控的忆阻效应将给未来电子信息领域带来全新的变革。本文综述了无机固体材料中忆阻效应的研究进展,主要总结了忆阻效应的产生机制和忆阻材料的类型,结合原子级p-n结的相关工作,提出深入明确电场下缺陷迁移机制将是从无机固体化学角度研究忆阻效应的重要方向。     

SiO2/炭泡沫和SiC/炭泡沫复合材料的制备及表征

对炭泡沫为支撑骨架的氧化硅气凝胶(SiO₂/炭泡沫)和碳化硅(SiC/炭泡沫)复合材料分别采用XRD、SEM、激光导热仪、万能力学试验机进行物相、微观结构、热学及力学性能方面的表征.结果表明:所制备的SiO₂/炭泡沫与原炭泡沫相比,具备更高的抗压强度(14.95 MPa)和更低的室温热导率(0.44 W·m^-1·K^-1).SiC/炭泡沫材料则保持了较高的抗压强度值(14.66 MPa),其在 1 200 ℃下具备极低的高温热导率(2.18W·m^-1·K^-1).热重分析表明,SiC/炭泡沫在氧化氛围中到610 ℃才发生质量的损失,而内部炭发生完全烧蚀的温度高达844 ℃,这表明该材料的抗氧化性能远好于纯的炭泡沫材料.     

Bi掺杂锐钛矿相TiO2第一性原理计算

采用密度泛函理论(DFT)下的第一性原理平面波超软赝势方法计算了Bi掺杂前后锐钛矿相TiO2的电子结构和光学性质。结果分析发现:掺杂后Ti的电荷布居数下降,O的布居数增加;同时在TiO2禁带中引入了杂质能级,禁带宽度略微变大,但是杂质能级的作用抵消了禁带宽度变大带来的不利影响,使得掺杂后TiO2吸收带边红移并在可见光范围内吸收明显增强。