制备工艺对多孔阳极氧化铝特性的影响

通过对草酸溶液中制备的多孔阳极氧化铝(PAA)的形貌、晶态结构和光致发光(PL)特性的表征和机理分析,研究了草酸电解液浓度、阳极氧化电压和退火等丁艺对PAA的形成及特性的影响.PAA的孔径在50～120 nm之间,且随着阳极氧化电压的升高而增大,而受电解液浓度的影响较小.X射线衍射结果表明:PAA为非晶态结构,退火之后结晶,并有多相共存.PL测试表明PAA在375～500 nm之间有一较宽的蓝色发光带,发光峰在425 nm左右,是由氧空位引起的,且其峰强可通过改变阳极氧化电压和草酸浓度等参数来调制.     

一维锰氧化物纳米棒在以O2为氧源的苯甲醇氧化反应中的催化性能

采用水热法合成MnOOH一维纳米线,通过MnOOH在不同气氛和温度中煅烧得到尺寸和形貌相似的不同锰氧化物,并用于以O₂为氧源的苯甲醇液相氧化反应. 结果表明,MnO₂对苯甲醇氧化反应具有较高的催化活性. 通过XPS、SEM、TEM和H₂-TPR等手段对催化剂的形貌和结构进行了表征,并讨论了可能影响反应活性的一些因素. MnO₂的良好催化性能可能与其晶格氧具有较高的迁移率以及氧化还原能力有关. 通过简单的焙烧处理,可以使MnO₂催化剂在苯甲醇氧化反应中具有良好的重复使用性.     

钯催化多氟代芳烃与简单芳烃的氧化C-H/C-H偶联反应机理

运用密度泛函方法研究了醋酸钯催化的五氟苯与苯的氧化C-H/C-H偶联反应机理. 主要考察了以下四种不同可能机理路径：A 苯C-H活化发生在五氟苯C-H活化前,B 五氟苯C-H活化发生在苯C-H活化前,C 苯C-H活化后与五氟苯银化合物发生转金属化,D 首先五氟苯银化合物与醋酸钯转金属化,然后发生苯的C-HH活化步骤. 计算结果表明,两个反应底物(五氟苯与苯)的C-H活化顺序在不同反应条件下是不同的,其中银盐的存在与否是决定因素. 在无银盐条件下,反应的优势路径是机理B. 在银盐存在条件下,五氟苯银盐与钯中心的配位非常容易,但是其生成的中间体难以引导后续的苯环C-H活化步骤,使得整个反应能垒较高. 因此,银盐的存在使得机理C的能量相对优势,该机理与机理A相似. 计算结果与氢/氘交换实验及动力学同位素效应的实验结果一致.     

High-mobility two-dimensional electron gases at oxide interfaces： Origin and opportunities

Our recent experimental work on metallic and insulating interfaces controlled by interfacial redox reactions in SrTiO3-based heterostructures is reviewed along with a more general background of two-dimensional electron gas(2DEG)at oxide interfaces.Due to the presence of oxygen vacancies at the SrTiO3surface,metallic conduction can be created at room temperature in perovskite-type interfaces when the overlayer oxide ABO3has Al,Ti,Zr,or Hf elements at the B sites.Furthermore,relying on interface-stabilized oxygen vacancies,we have created a new type of 2DEG at the heterointerface between SrTiO3and a spinelγ-Al2O3epitaxial film with compatible oxygen ion sublattices.This 2DEG exhibits an electron mobility exceeding 100000 cm2·V 1·s 1,more than one order of magnitude higher than those of hitherto investigated perovskite-type interfaces.Our findings pave the way for the design of high-mobility all-oxide electronic devices and open a route toward the studies of mesoscopic physics with complex oxides.     

金属原子修饰石墨烯体系催化性能的理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了单个CO 和O2气体分子在金属原子修饰石墨烯表面的吸附和反应过程. 结果表明: 空位缺陷结构的石墨烯能够提高金属原子的稳定性, 金属原子掺杂的石墨烯体系能够调控气体分子的吸附特性. 通入混合的CO和O2作为反应气体, 石墨烯表面容易被吸附性更强的O2分子占据, 进而防止催化剂的CO 中毒. 此外, 对比分析两种催化机理(Langmuir-Hinshelwood和Eley-Rideal)对CO氧化反应的影响. 与其它金属原子相比, Al原子掺杂的石墨烯体系具有极低的反应势垒(< 0.4 eV), 更有助于CO氧化反应的迅速进行.     

Determination of the Potential Barrier at the Metal／Oxide Interface in a Specular Spin Valve Structure with Nano—oxide Layers Using Electron Holography

The local potential distribution in a specular spin valve structure with nano-oxide layers has been mapped by using off-axis electron holography in a field emission gun transmission electron microscope.A potential jump of 3-4 V across the metal/oxide interface was detected for the first time.The presence of the potential barrier confirms the formation of the metal/insulator/metal structure,which contributes to the increasing mean free path of spin-polarized elecrons via the specular reflection of spin-polarized electrons at the metal/oxide interface.It leads to nearly double enhancement of the magnetoresistance ratio from 8% to 15%.     

Eu2O3纳米晶谱带特征及光伏性质的研究

利用表面光电压谱技术对不同粒径的Eu2O3纳米晶进行光吸收特性的研究，并结合紫外－可见反射吸收光谱对其谱带进行解析，实验发现，随着样品粒径的变小，部分f→f跃迁的吸收带明显增加强并发生红移；在300－500nm区间有一个宽吸收边带，此带可归属于O2p→Eu4f的电荷转移跃迁。     

应用电化学方法研究α和βi(I=1,2,3)-K5SiAl(OH2)W11O39·nH2O的氧化还原性质

本文系统地研究了α和βi(i=1,2 ,3) - K5Si Al(OH2 ) W11O3 9· n H2 O的氧化还原性质 ,通过导数脉冲伏安、常规脉冲伏安确定了其氧化还原机理 ,并比较了其氧化还原性质的强弱。