钴掺杂镍酸锂的密度泛函计算及电化学性能

LiNiO₂ and LiNi_0.5Co_0.5O₂ cathodes for lithium-ion batteries were synthesized with co-precipitation method and their electrochemical property was characterized by Galvanostatic cycling. Meanwhile, plane-wave pseudopotential method base on density functional theory was used to calculate average cell voltage and the electronic structure of LiNiO₂ and LiNi_0.5Co_0.5O₂. The experimental and computational results showed that the average voltage of the cell decreased as Li-ion intercalated to the host cathode (discharge); The potential of Li_xNi_0.5Co_0.5O₂ was higher than that of Li_xNiO₂ (when 0.25≤x≤0.5). The calculations also indicated that the distortion of the NiO₆ octahedron in Li_xNiO₂ was decreased by Co-doped. During the Li-ion intercalates to the host cathode, the micro-structures of NiO₆ and CoO₆ in the Li_xNi_0.5Co_0.5O₂ were mutually stabilized, the Jahn-Teller effect was weakened and the electrochemical properties of the materials were enhanced.     

溶胶-凝胶法制备BaGd1-xEuxB9O16红色磷光粉的发光

采用溶胶-凝胶法制备出BaGd_1-xEu_xB₉O₁₆红色磷光粉,对过程的物料配比、前驱体处理和晶化温度等制备条件进行了讨论。结果表明,样品在850 ℃下开始晶化,900 ℃时就能够获得较好的晶化产物,结合不同晶化温度下的发光强度比较确定,晶化温度为950 ℃时,BaGd_1-xEu_xB₉O₁₆磷光粉具有较高的结晶状态和发光强度。当Eu浓度x=0.9时具有最大的发光强度;初始原料配比硼酸须按计量过量15%。所得荧光粉的激发光谱峰值为264,394,465,534 nm等,分别归属于Eu-O电荷迁移带及Eu³⁺的⁷F₀-⁵L₆、⁷F₀-⁵D₂和⁷F₀-⁵D₁跃迁,发射光谱呈Eu³⁺的特征红光,最强的发射峰位于614 nm,归属于⁵D₀-⁷F₂跃迁。进一步研究表明该磷光粉中存在着Gd³⁺对Eu³⁺的能量传递。     

Dy3+掺杂NaYF4纳米粒子的制备及其上转换发光性质

制备了Dy³⁺掺杂 NaYF₄上转换发光纳米晶体,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光(FL)光谱、红外光谱仪(FT-IR)对合成样品的结构、形貌和发光性能进行表征。探讨了稀土离子掺杂浓度和焙烧温度对NaYF₄∶Dy³⁺纳米晶的结构、形貌和发光的影响。在776 nm红外光下激发样品,出现479,574 nm上转换发射峰,实现了蓝、绿上转换发光。绿光来自于Dy³⁺的⁴F_9/2→⁶H_13/2跃迁,蓝光是由Dy³⁺的⁴F_9/2→ ⁶H_15/2跃迁产生的。     

用于生物柴油清洁生产的磁性固体催化剂CaO/MgO/Fe_3O_4

制备了具有磁性和催化活性的双功能催化剂CaO/MgO/Fe3O4,用于催化花生油酯交换制备生物柴油的清洁生产过程。对CaO/MgO/Fe3O4进行了XRD、TEM、FT-IR和磁性等表征分析,探讨了CaO/MgO/Fe3O4催化剂的重复利用性能。结果表明,用Mg(Ac)2溶液等体积浸渍磁性基质Fe3O4,在N2气氛中600℃焙烧2 h,可得到具有磁性的载体5%MgO/Fe3O4;再用Ca(Ac)2溶液等体积浸渍MgO/Fe3O4,并在N2气氛中700℃煅烧,得到具有磁性且催化活性较高的催化剂10%CaO/MgO/Fe3O4。该催化剂具有核壳结构,磁核平均直径约为35 nm。在催化剂用量10%,醇油摩尔比12∶1,反应温度65℃,反应2 h的条件下酯交换转化率可达90%以上。在磁场的吸引下该催化剂能快速与反应体系分离,催化剂回收率达90%。但CaO/MgO/Fe3O4重复利用性能较差,其原因是在搅拌反应过程中催化活性组分逐渐从催化剂上脱落所致。     

Pt/Ba/TiCeO催化剂上NOx 的存储和抗硫性能研究

采用共沉淀-浸渍法制备了新型NO_{x储存-还原催化剂Pt/Ba/TiCeO,考察了不同反应气氛对载体和催化剂上NOx存储性能的影响,并用Ｘ射线衍射（XRD）和程序升温脱附（TPD）等方法对催化剂进行了表征。结果表明,Pt/Ba/TiCeO中TiCeO和BaO/TiCe具有较大比表面积（230m²/g和90m²/g）,Ba不仅起结构助剂作用,使催化剂的结构稳定,而且Ba的碱性又有利于NOx的吸附。Pt主要起催化氧化作用,催化NO氧化生成NO2,NO2 比NO 更容易与BaO/TiCeO成盐,促进NOx的存储。Pt/Ba/TiCeO催化剂中存在一储存活性位,它们是Ba位与TiCeO位组合。SO2对Pt/BaO/TiCeO催化剂的NOx储存性能影响较小,主要是Pt/BaO/TiCeO上形成的硫酸盐分解还原峰温度较低（410℃）,硫化物易分解还原脱除,其抗硫中毒能力较强。}     

YAl3（BO3）4∶Dy3+荧光粉的制备及发光性能

利用溶胶-凝胶法制备了Dy3+掺杂的YAl3(BO3)4荧光粉。通过X射线衍射仪(XRD)、荧光(FL)光谱仪对所合成样品的结构和发光性能进行表征。研究了Dy3+离子掺杂浓度和焙烧温度对YAl3(BO3)4∶Dy3+荧光粉的结构和发光性能的影响。结果表明:Y1-xAl3(BO3)4∶Dy3x+在Dy掺杂摩尔分数为x=0.05,焙烧温度为1 100℃时的发光强度最大。Y0.95Al3(BO3)4∶Dy30.+05荧光粉在774 nm波长光激发下,最强发射峰位于575nm。该荧光粉可将700～900 nm和290～450 nm范围内的光转换为染料敏化电池吸收的575 nm附近可见光。     

Li吸附对双层α-硼烯功函调控作用的理论研究

硼烯基纳米复合体是一种极具潜力的电极材料，因此硼烯的功函调控对于最大化器件的能量转换效率及性能至关重要.本工作基于第一性原理密度泛函理论，研究了Li吸附对双层α-硼烯（DBBP）的结构、电子性质和功函的影响及影响Li_n/DBBP功函变化的因素（如基底变形、电子转移、真空和费米能级）.结果表明，Li吸附可将DBBP的功函从4.65 eV调低至1.96～4.46 eV，优于文献报道的Li吸附单层BBP （从4.16 eV调至2.31～3.67 eV）、双层石墨烯中插入Li （3.4～3.9 eV）和K （3.3～3.8 eV）的功函调控效果.其中，Li_2（D）/DBBP （3.73 eV）和Li_3（D）/DBBP的功函（2.91 eV）分别与常用的电极材料Mg （3.68 eV）和Ca （2.90 eV）相近，Li_4（D）/DBBP的功函（1.96 eV）甚至低于Ca.本研究表明Li吸附是降低DBBP功函的一种简单而有效的方法，具有金属性和低功函的Li吸附DBBP纳米材料在电子器件中的阴极材料方面具有应用价值.     

水溶性CdSe/CdS量子点的合成及其与牛血清蛋白的共轭作用

用巯基乙酸(TGA)作为稳定剂，合成了水溶性的CdSe和核壳结构的CdSe/CdS半导体量子点。吸收光谱和荧光光谱研究表明，核壳结构的CdSe/CdS半导体量子点比单一的CdSe量子点具有更优异的发光特性。用TEM、电子衍射(ED)和XPS分别表征了CdSe和CdSe/CdS纳米微粒的结构、形貌及分散性。红外光谱和核磁共振谱证实了巯基乙酸分子中的硫原子和氧原子与纳米微粒表面的金属离子发生了配位作用。在pH值为7.4的条件下，将合成的CdSe和CdSe/CdS量子点直接与牛血清白蛋白(BSA)相互作用。实验发现，两种量子点均对BSA的荧光产生较强的静态猝灭作用；而BSA对两种量子点的荧光则具有显著的荧光增敏作用，存在BSA时CdSe/CdS量子点的荧光增强是不存在BSA时体系荧光强度的3倍。     

MgSO4-H3BO3-H2O体系水热条件下结晶动力学

自然界中硼铁矿属于多元素(Ｆｅ、Ｂ、Ｍｇ)共生矿,使用价值很高,是我国未来硼资源的主要来源.根据我国硼铁矿品位低的特点,东北大学提出了硼铁矿高炉铁硼分离生产含硼生铁及富硼渣、富硼渣硫酸浸出一步法生产硼酸的火法工艺路线[1],矿石中的镁以硫酸镁的形式存在于母液中.母液经浓缩、过滤,主要成分为硫酸镁和硼酸水溶液,母液中硫酸镁和硼酸分离是目前急需解决的问题.当温度高于80℃时,硫酸镁在水中的溶解度随温度的升高而降低,硼酸的溶解度随温度的升高而增加[2].根据硫酸镁和硼酸的溶解度特点,在常温下将两者分离是不可能的,通过高温结晶…     

溶胶-凝胶法制备Bi3+,Yb3+单掺和共掺Gd2O3荧光粉及其荧光性能

利用溶胶-凝胶法制备了Bi³⁺、Yb³⁺单掺和共掺的Gd₂O₃荧光粉。研究了Gd_2-x-yO₃: Bi_x³⁺,Yb_y³⁺的制备条件并表征了Gd_2-x-yO₃: Bi_x³⁺,Yb_y³⁺的荧光性能。 由于Gd₂O₃: Bi³⁺,Yb³⁺中Bi³⁺对Yb³⁺的能量传递,Gd₂O₃: Bi³⁺,Yb³⁺在Bi³⁺的特征激发峰338 nm激发时,可以产生Yb³⁺的900~1 100 nm近红外特征发射和Bi³⁺的400~700 nm特征发射的两个波段光谱。所制备的Gd₂O₃: Bi³⁺,Yb³⁺荧光材料可将太阳光谱中硅太阳能电池吸收较弱的300~400 nm光转换成有较强吸收的500~700 nm 和1 000 nm附近的近红外光子,提高硅太阳能电池的光伏效率。