Defect types and room temperature ferromagnetism in N-doped rutile TiO2single crystals

The magnetic properties and defect types of virgin and N-doped TiO2 single crystals are probed by superconducting quantum interference device （SQUID）, X-ray photoelectron spectroscopy （XPS）, and positron annihilation analysis （PAS）. Upon N doping, a twofold enhancement of the saturation magnetization is observed. Apparently, this enhancement is not related to an increase in oxygen vacancy, rather to unpaired 3d electrons in Ti3＋, arising from titanium vacancies and the replacement of O with N atoms in the futile structure. The production of titanium vacancies can enhance the room temperature ferromagnetism （RTFM）, and substitution of O with N is the onset of ferromagnetism by inducing relatively strong ferromagnetic ordering.     

Doppler程序对金红石型TiO_2的空位缺陷研究

金红石型Ti O2是一种非常好的稀磁半导体材料,其自身的本征缺陷与室温铁磁性起源密切相关.本文利用Doppler程序在广义梯度理论(GGA)的基础上,计算了正电子在金红石型Ti O2块材中不同缺陷处的湮没寿命.主要包括自由态正电子的湮没寿命,单空位和双空位处束缚态正电子的湮没寿命.并从理论上给出了含有空位缺陷时金红石型Ti O2的符合多普勒展宽能谱.     

Doppler程序对C、N掺杂金红石型TiO_2的理论研究

本文在密度泛函理论和广义梯度近似(GGA)的基础上,应用Doppler程序计算了C掺杂、N掺杂、C-N共掺杂TiO_2体系的正电子湮没寿命,并且从理论上给出TiO_2体系不同缺陷处的符合多普勒展宽能谱.     

第一性原理计算C掺杂金红石型TiO_2的磁性和光学性质

本文运用第一性原理GGA+U方法计算了C元素单/双掺杂金红石型TiO_2的电子结构、磁性和光学性质.结果表明,C掺杂体系的晶格发生畸变和体积相应增大.单掺杂体系的磁矩为1.3μB,磁矩主要归因于杂质态引起的自旋电荷密度不平衡,杂质态主要由C-2p、O-2p和Ti-3d的态电子构成,且它们之间存在明显的杂化现象.双掺杂体系中C原子之间的反铁磁性耦合比铁磁性耦合更加稳定,但其磁矩为零.另外,随着掺杂浓度的增大,掺杂体系的带隙由2.58 eV增大到3.4 eV,且在可见光区域的光吸收效率明显增大.这表明带隙的减小可能不是光谱吸收增强的主要因素,而带隙中的杂质态极大地影响了光谱吸收效率.     

基于铁氰化镍的非标记型核酸适配体电化学传感器检测凝血酶

在玻碳电极（GCE）表面首先用增敏作用的多壁碳纳米管(MWCNTs)夹心于两层电沉积的铁氰化镍（NiHCF）氧化还原电化学探针之间,然后以金纳米粒子为固定核酸适配体的载体,构建了检测凝血酶的非标记型核酸适配体生物传感器。 利用扫描电子显微镜(SEM)对MWCNTs和NiHCF的形貌进行了表征。 利用电化学阻抗谱对传感器的组装过程进行了监测,用循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）对传感器的电化学行为进行了研究。 以铁氰化镍为探针的传感器对凝血酶的检测在1.0 ng/L~1.0 mg/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.998,检测限为0.2 ng/L(S/N=3)。     

一步电沉积法构建辣根过氧化物酶传感器

在恒电位沉积钴铝水滑石(CoAl-LDH)时将辣根过氧化物酶(HRP)和碳纳米管(CNTs)固定于基底电极表面,构建CoAl-LDH-HRP-CNTs修饰电极并用于过氧化氢的检测。 利用SEM对电化学沉积的CoAl-LDH-HRP-CNTs的形貌进行了表征。 采用电化学阻抗对所制备的电极进行了表征。 用循环伏安法对电极的电化学行为进行了研究。 探讨了pH值和测定电位对修饰电极的催化还原性能的影响。 该传感器对过氧化氢的检测在2.5×10^-6~3.35×10^-4 mol/L范围内呈良好的线性关系,灵敏度为0.0049 A·L/mol。     

第一性原理计算C掺杂金红石型TiO2的磁性和光学性质

本文运用第一性原理GGA+U方法计算了C元素单/双掺杂金红石型TiO2的电子结构、磁性和光学性质. 结果表明, C掺杂体系的晶格发生畸变和体积相应增大。单掺杂体系的磁矩为1.3 μB, 磁矩主要归因于杂质态引起的自旋电荷密度不平衡, 杂质态主要由C-2p、O-2p 和Ti-3d的态电子构成, 且它们之间存在明显的杂化现象. 双掺杂体系中C原子之间的反铁磁性耦合比铁磁性耦合更加稳定, 但其磁矩为零. 另外, 随着掺杂浓度的增大, 掺杂体系的带隙由2.58 eV增大到3.4 eV, 且在可见光区域的光吸收效率明显增大. 这表明带隙的减小可能不是光谱吸收增强的主要因素, 而带隙中的杂质态极大地影响了光谱吸收效率.     

以D-樟脑酸与1，4-二（咪唑-1-基）丁烷为配体构筑的两个配位聚合物的结构与磁性

水热合成了2个以D-樟脑酸（D-H₂cam）与1,4-二（咪唑-1-基）丁烷（1,4-bimb）为配体的配位聚合物：[Co（D-cam）（1,4-bimb）]_n·4nH₂O（1）和[Ni（D-cam）（1,4-bimb）]_n（2）。通过X-射线单晶衍射,元素分析,红外光谱,XRD分析,热重,和磁性分析对其结构进行了表征。测定了这两个聚合物的磁性。结构分析表明,1为P2空间群,其链状结构由氢键作用连接形成二维结构;2为Pna2₁空间群,呈四重穿插的dia网络结构。