Pt/RuO2/CNTs纳米催化剂中RuO2含量对甲醇电催化氧化性能的影响

制备了一种新的甲醇直接燃料电池Pt/RuO2/CNTs阳极催化剂,在相同Pt负载量下,其甲醇电催化氧化活性是Pt/CNTs的3倍.采用循环伏安法研究发现Pt/RuO2/CNTs纳米催化剂中RuO2含量对甲醇电催化氧化活性有明显影响,当Pt和RuO2在碳纳米管上含量分别为15%和9.5%时,Pt/RuO2/CNTs催化剂具有最佳的甲醇电催化氧化活性.RuO2负载在碳纳米管上比电容的变化,反映了水合RuO2结构中质子与电子传输平衡的能力,分析表明,催化剂中RuO2含量不同导致电容的变化是影响甲醇电催化氧化活性的主要原因.当催化剂结构中质子与电子传输达到平衡时,催化剂比电容最大,电催化氧化活性最高.这种基于电容关联电催化剂的观点对甲醇直接燃料电池阳极催化剂的设计非常有意义.     

不同表面层铁电薄膜的相变理论研究

基于横场伊辛模型,利用平均场近似理论推导久期方程的解,研究了单、双表面层铁电薄膜在不同总层数时,系统表面交换相互作用和内、外横场参量对铁电-顺电相变的影响,讨论了铁电薄膜各交换相互作用和横场参数以及薄膜层数对单、双表面铁电薄膜相图的影响,并计算了各个相互作用参数的过渡值特性.研究结果表明:薄膜总层数n、表面层数、内外部横场、表面交换相互作用都会改变铁电薄膜的相图.利用薄膜的尺寸效应和表面效应,增大系统总层数、表面层数和表面交换相互作用,可以提高薄膜相变温度,扩大铁电相区域,从而有利于改善铁电功能器件的环境温度.     

β-Ga2O3晶体金刚石线锯切割的表面质量研究

本文探究了往复式金刚石线锯的工艺参数对β-Ga₂O₃单晶沿(001)晶面切片时表面质量的影响,从压痕断裂力学理论角度探究了金刚石线锯切割β-Ga₂O₃单晶过程中磨粒行为和材料去除机理。实验从各向异性角度分析了切割方向对(001)面β-Ga₂O₃单晶切割片表面质量的影响,并采用SEM和SJ-210粗糙度测试仪探究了工艺参数对金刚石线锯切割后的晶片表面质量的影响。实验结果表明,增大锯丝速度或减小材料进给速度都能降低亚表面损伤层深度及表面粗糙度,有效改善晶片表面质量。     

钕掺杂Ti基Sn-Sb涂层电极的制备及性能评价

以SnCl4·5H2O, Sb2O3和Nd(NO3)3·6H2O为前驱体, 纯钛板为基体, 采用涂层热解法制备了Nd掺杂Ti基Sn-Sb氧化物涂层电极. 通过对所制备电极的析氧电位和含阴离子表面活性剂污水降解效果的考察, 优化出最佳Nd掺杂量为SnSbNd=10062.5(摩尔比), 最佳热处理温度为550 ℃. 通过SEM, XRD和EDX等检测手段对制备的电极的表面形貌、晶体结构及元素组成进行了表征和分析, 结果证明, 适量Nd的掺杂使Ti/Sn-Sb电极的析氧电位明显提高, 达到1.72 V, 对阴离子表面活性剂的去除率达到97.4%, 使电极表面晶粒细化, 对基体覆盖较好. 掺杂过量会使SnO2晶格破坏, 使电极性能降低, 甚至低于未掺杂电极.     

化学计量学在锕系元素分析中的应用

锕系元素的化学性质相似,各元素的分离和分析都很困难,用传统的数据解析手段,难以实现各元素的同时、快速分析。化学计量学是一种高效、功能强大的数据解析方法,对于样品复杂,基体干扰严重以及多组分样品的分析具有独特优势。将化学计量学应用于锕系元素的分析中,利用数学分离代替化学分离,可直接对样品进行测定。化学计量学方法也可用来指导试样的科学采集,进行实验设计、仪器分析操作条件选择等。从吸收光谱、ICP–AES及放射性测量3个方面综述了化学计量学在锕系元素分析中的应用,阐明了化学计量学在锕系元素分析中的应用难点及发展前景。     

气相色谱法直接测定工业油酸中脂肪酸

建立了气相色谱直接测定工业油酸中未衍生化的6种常见脂肪酸含量的检测方法。样品用四氢呋喃(THF)溶解,通过氢火焰离子化检测器(FID)对目标化合物进行分析,外标法定量。在优化的气相色谱条件下,6种脂肪酸实现了有效分离,6种脂肪酸在5~5000 mg/L范围内定量曲线的相关系数(R2)均大于0.99991,表明线性关系良好,方法检出限(S/N≥3)为0.36~0.58 mg/L,相对标准偏差为3.4%~8.1%,加标回收率在84.7%~110.2%之间。选取4种工业油酸样品进行分析,实验结果表明,样品未经衍生化处理直接进样,本方法在10 min内能够对6种脂肪酸实现基线分离,为工业油酸的品质鉴定提供了一种快速有效的检测方法。     

CYCIAE-100轴向注入线设计及中心区束流匹配

采用包含空间电荷效应的束流光学计算软件TRANSOPTR对CYCIAE-100回旋加速器轴向注入线进行设计,在综合考虑空间布局、元件选择、真空度、空间电荷效应、轴向磁场和造价等问题后,最终确定了轴向注入线的聚焦结构。将数值跟踪获得的真实磁场下螺旋偏转板传的输矩阵编写到TRANSOPTR程序中,从而实现了从离子源出口至偏转板出口的束流光学匹配。介绍了CYCIAE-100回旋加速器轴向注入线的设计思想、布局结构和束流光学计算结果,并给出了主要元件的设计结果。在确定中心区结构和对中轨道后,采用多粒子轨道跟踪的方法进行中心区束流匹配的研究,通过对数值模拟的结果进行椭圆拟合并结合解析公式计算得到注入点处匹配矩阵,为注入线的设计提供拟合条件。     

小尺寸矢量阵的多极子指向性低频测试与校正技术

提出一种在有限空间中小尺寸矢量阵的低频工作段测试与校正技术.在低频测试技术的建立中,引入瞬态段信号以消除有限空间内的多途作用。同时,考虑矢量阵特性下的偏心旋转效应,建立有限空间中的小尺寸矢量阵的阵列流形及其校正方法,在理论上保证基阵误差与被测环境的独立性。然后根据仿真计算与水池实测结果分析瞬态段信号作为校正测量信号的有效性,验证校正模型的合理性与优势。最后通过小尺寸基阵多极子指向性的实现情况给出本文有限空间测量技术的可靠性。结果表明,本文所提技术可有效避免有界空间中的多途影响,实现小尺寸矢量阵的低频测量,为水下小尺寸矢量阵的后续应用提供可靠依据。     

AlN单晶生长行为研究

本文采用物理气相传输法对不同衬底温度和温差下制备的氮化铝(AlN)晶体形貌进行研究,研究结果表明AlN晶体生长受到AlN晶面表面能、Al基元平均动能和AlN晶体表面极性的共同影响。当温差为60℃时, AlN晶体(0001)面生长速率小于(10-10)面,AlN以带状形式生长。将该工艺应用于AlN同质生长中,研究结果表明:温差为60℃时AlN晶体(0001)面呈现畴生长模式,该晶体质量最差;温差为35℃时AlN晶体(0001)面呈现台阶流生长模式,该晶体质量最优;温差为20℃时AlN晶体(0001)面呈现台阶簇生长模式,该晶体容易开裂。通过工艺优化最终获得了直径为40 mm AlN单晶衬底,完全满足器件制备需求。     

Morphology and crystalline property of an AlN single crystal grown on AlN seed

AlN single crystal grown by physical vapor transport (PVT) using homogeneous seed is considered as the most promising approach to obtain high-quality AlN boule. In this work, the morphology of AlN single crystals grown under different modes (3D islands and single spiral center) were investigated. It is proved that, within an optimized thermal distribution chamber system, the surface temperature of AlN seed plays an important role in crystal growth, revealing a direct relationship between growth mode and growth condition. Notably, a high-quality AlN crystal, with (002) and (102) reflection peaks of 65 and 36 arcsec at full width at half maximum (FWHM), was obtained grown under a single spiral center mode. And on which, a high-quality Al_xGa_1–xN epitaxial layer with high Al content (x = 0.54) was also obtained. The FWHMs of (002) and (102) reflection of Al_xGa_1–xN were 202 and 496 arcsec, respectively, which shows superiority over their counterpart grown on SiC or a sapphire substrate.