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。     

热分解法和碳热还原法制备掺钨VO2 /云母复合粉体的热致变色性能

用溶胶凝胶法和喷雾干燥技术在云母微粉表面包覆了不同nW/nV的掺钨V2O5溶胶,分别采用热分解和碳热还原得到了掺钨VO2/云母复合粉体。通过XRD、SEM对复合粉体进行了物相组成、微观形貌的表征。将复合粉体添加到紫外光固化树脂中形成复合薄膜,通过FTIR测试了复合薄膜相变过程中的红外透过率图谱,并通过DSC测试了复合粉体的相变温度(Tt)。结果表明两种热处理方法均得到了VO2(M),VO2晶体以蠕虫状附着在云母表面,同时钨的掺入使云母表面的VO2颗粒更加细小。不同掺杂量的复合粉体均表现出较优异的热致变色性能,相变前后在2 200 cm-1波数处的红外透过率变化量(ΔTr)均超过20%。随着nW/nV增加,复合粉体的ΔTr逐渐减小,Tt逐步降低,同时相变陡然性减缓。     

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=1.300 0(6) nm,b=0.834 9(3) nm,c=1.018 7(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=0.980 4(4) nm,b=1.074 7(4) nm,c=0.532 5(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。     

2,2'-联吡啶-3,3',6,6'-四羧酸过渡金属配合物的合成、结构及性质

以2,2'-联吡啶-3,3',6,6'-四羧酸(H₄bptc)为配体,通过水热合成的方法与过渡金属盐合成了3个配合物,其分子式分别为[Co₂(H₂bptc)₂(H₂O)₄]·bpe·9H₂O(1),[Ni₂(H₂bptc)₂(H₂O)₄]·bpe·9H₂O(2),[Ni₂(H₂bptc)₂(H₂O)₄]·0.5bpp·7H₂O(3)(bpe=1,2-二(4-吡啶基)乙烯,bpp=1,2-二(4-吡啶基)乙烷)。用红外光谱,X-射线单晶衍射对化合物的晶体结构进行了表征,并对这3个配合物的热稳定性进行了测试。化合物1~3为单核结构的配合物,它们均通过分子间氢键形成三维超分子结构。     

喹啉氧基乙酰胺型配体镉配合物的合成、晶体结构及荧光性质

合成并通过单晶衍射表征了一个配合物[CdL(H₂O)(NO₃)]NO₃·CH₃COCH₃ (1)(L=N-甲基N-苯基-2-(8-喹啉氧基)乙酰胺)。在配合物1中,金属镉离子采取扭曲的八面体配位构型。来自配体L的1个氧原子和2个氮原子,2个硝酸根的2个氧原子及配位水分子的1个氧原子与中心镉离子配位。配合物通过分子间的O-H…O氢键作用构筑成沿a轴的一维链状结构。乙腈溶液中配体L和配合物1均在390 nm有荧光发射,但配合物的荧光强度要远低于配体。     

吡嗪缩氨基脲配体铜/锌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[Cu₂（L）₂Br₂]·CH₃OH（1）和[Zn₂（L）₂（CH₃COO）₂]·2CH₃OH（2）的结构（HL为3-乙基-2-乙酰吡嗪缩4-苯基氨基脲）。单晶衍射结果表明,配合物1中,中心Cu（Ⅱ）离子与来自1个三齿缩氨基脲配体阴离子和2个μ²-桥联的溴离子配位,拥有扭曲的四方锥配位构型。配合物2中Zn（Ⅱ）离子配位构型与配合物1中Cu（Ⅱ）离子的相同,周围的供体原子为N₂O₃。配合物2中的2个醋酸根的配位模式不尽相同,其中一个为μ-OCO双齿桥联,另外一个为μ-O单齿桥联。甲醇溶液中,配合物1和2的荧光发射峰与配体HL相似。     

化学修饰的大孔吸附树脂对1,2-苯并异噻唑-3-酮的吸附研究

选用在有机废水处理中已经得到广泛使用的商业化树脂Amberlite XAD-4作参照,通过等温吸附实验和吸附动力学实验研究了单宁酸和邻羧基苯甲酰基修饰的吸附树脂(分别命名为FZH-11和FZH5)对1,2-苯并异噻唑-3-酮的吸附性能。结果表明,修饰后的树脂FZH-11和FZH5对1,2-苯并异噻唑-3-酮具有较高的吸附容量,吸附过程存在化学吸附作用。1,2-苯并异噻唑-3-酮在FZH-11和FZH5树脂上的吸附过程符合准一级动力学方程,颗粒内扩散是吸附过程的主要速度控制步骤。FZH-11和FZH5树脂经酸液脱附可重复利用,废水在得到有效治理的同时实现了1,2-苯并异噻唑-3-酮的资源化回收利用。     

间氨基水杨酸修饰超高交联吸附树脂对酚类化合物的吸附行为

合成间氨基水杨酸修饰的超高交联吸附树脂LZ-01,比较LZ-01树脂与NJ-8树脂对对甲基苯酚和对硝基苯酚的吸附能力,研究LZ-01树脂在不同温度(288K,313K,318K)下吸附水溶液中对甲基苯酚和对硝基苯酚的静态吸附热力学和动力学行为。结果表明,由于LZ-01树脂具有更大的比表面积、更多的微孔且含有氨基、羟基和羧基等基团,使其对对甲基苯酚和对硝基苯酚的吸附量明显高于NJ-8树脂。Freundlich方程对等温吸附数据能够很好地拟合,吸附焓变绝对值小于40kJ/mol,表明吸附是焓驱动的物理吸附过程。LZ-01树脂对对甲基苯酚和对硝基苯酚吸附动力学均符合准一级动力学方程,吸附速率随温度升高而增大,颗粒内扩散是该吸附过程的速控步骤。