具有雷达波隐身功能的红外窗口的研制

介绍了一种既高效透过红外光,同时又能有效屏蔽电磁干扰的金属网栅薄膜的基本原理和制备工艺.分析了网栅参数对其光学及电磁性能的影响,推导了金属网栅结构参数对雷达波屏蔽效率和透红外关系式.理论研究表明,金属网栅的周期选择在200～400μm之间,线宽不大于10μm,是较为理想的网栅参数.通过使用光刻和镀膜技术,在红外基片上制作线条宽度小于10μm,周期约350μm的金属网栅.     

无机纳米晶的形貌调控及生长机理研究

形貌及尺寸规整可控的纳米晶体的合成是目前十分引人注目的纳米材料研究领域．制备合成中的形貌调控及其功能化是这些纳米材料能够得到应用的关键问题．研究者们希望在纳米晶的任一阶段均能实现控制并在期望的阶段停止,从而得到尺寸、形态、结构及组成确定的纳米晶体．本文综述了近年来无机纳米晶体的典型合成路径,深入探讨了纳米晶在成核、生长及熟化阶段的控制原理,研究了液相合成纳米材料过程中晶体结构与生长行为的相关性问题,并总结了几类具有代表性的低维、多维纳米晶体的形成规律和生长机理．探索纳米粒子的调控合成对于纳米材料的规模化生产及应用具有重要的理论价值和指导意义．     

表面富集的超小铂纳米颗粒耦合缺陷磷化钴用于高效的电催化水分解和柔性锌空气电池（英文）

开发多功能的纳米电催化剂可以提高单位催化剂表面活性密度.本课题组采用热解和还原工艺制备了具有多功能电催化性能的超小铂纳米颗粒耦合缺陷CoP的纳米材料(Pt/d-CoP/NPC),它具有较高的氧还原反应(ORR)半波电位(0.82 V).所合成的Pt/d-CoP/NPC电催化剂具有良好的电催化析氢反应活性,当反应活性达到10 mA cm^-2时,过电位分别为33 mV@1mol/L KOH, 10 mV@0.5 mol/L H₂SO₄和70 mV@1 mol/L PBS.Pt/d-CoP/NPC催化剂还表现出较好的析氧反应活性.以合成的催化剂Pt/d-CoP/NPC作为电极组装的全解水装置和可充电锌空气电池具有良好的活性和稳定性,可以持续有效地驱动全解水产氢,在存储可再生能源方面的具有较好的应用潜力.采用X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱测试和傅里叶红外光谱测试(FTIR)等技术研究了Pt颗粒与CoP之间的相互作用,并利用密度泛函理论(DFT)计算研究了催化剂的ORR反应机制.Pt/d-CoP/NPC在129.3 (2p<...     

用于过氧单硫酸盐活化的超耐用氟化V2AlC(英文)

四环素是兽药中应用最广泛的抗生素之一,残留的四环素会对环境和人类造成潜在危害.目前主要采用物理和化学工艺去除四环素.物理工艺包括吸附和膜分离技术,不会破坏四环素的结构.化学过程是通过活性氧破坏四环素的结构,如芬顿反应和光催化技术.然而,上述过程均存在一些不足.最近,基于过氧一硫酸盐(PMS)的高级氧化技术在水处理方面表现优异,引起了人们的广泛关注.PMS具有稳定、环保、易于运输和无毒等优点,与羟基自由基相比,PMS活化产生的硫酸根自由基具有更高的氧化还原电位和更长的半衰期.PMS可以通过多种方式活化,如过渡金属活化、碳材料活化、紫外线照射、热、超声波和微波活化过程.其中,过渡金属的活化因活化能力较强而备受关注.钒基催化剂被认为最有希望替代钴基催化剂,用于活化PMS以降解有机污染物的材料.然而,即使钒的含量远低于钴,传统的钒物种也很容易泄漏出影响环境的金属离子.本文采用氟化后的钒铝碳(F-V2AlC)活化PMS,表现出较好的罗丹明和抗生素降解能力.F-V₂AlC/PMS系统在15 min内对罗丹明和抗生素的去除率分别达到97.7%和78.0%.并且,F-V_...     

通过孔道功能化策略将CdS精准修饰到Zr-MOFs表面构筑高效光解水催化剂（英文）

利用光催化技术来获得氢能被认为是解决环境危机和能源短缺的一种有效手段,近年文献报道了多种制氢催化剂,其中, CdS因具有较好的可见光吸收性能,被认为是一种理想的光解水催化剂.但有限的光催化活性位点及易受光腐蚀限制了它的应用.与具有超大比表面积的MOFs材料结合,构筑异质结构可有效改善上述问题,进而提高光催化活性.但不同材料之间存在很高的界面能垒,构筑具有强相互作用的异质结构是十分困难的,因此,寻找一种有效的方法来构筑具有强相互作用的异质结构具有重要意义.目前,研究人员主要采用三种方法构筑Zr-MOFs@CdS异质结:(1)溶剂热合成法,该合成方法虽然简单,但缺少锚定位点,使得CdS易于团聚;(2)表面活性剂辅助法,可增强材料间结合力,但是表面活性剂的引入会降低电荷传输性能;(3)在MOFs配体上修饰锚定位点,增强与CdS结合位点,可有效解决上述问题,但增加了配体官能化的制备成本.本文采用简单的溶剂热反应将巯基乙酸修饰到Zr-MOFs材料的金属簇上,其中巯基官能团可作为锚定位点来固定Cd²⁺离子,并通过进一步的取代反应将CdS精准修饰到Zr-MOFs表面,从而构筑具...     

元素级ZnS高温性能研究

作为一种重要的中长波红外窗口材料,元素级ZnS具有良好的光学性能和力学性能。目前,高超声速飞行器的发展迫切需要开展元素级ZnS红外窗口的高温性能研究。本文研究了不同温度下元素级ZnS的高温性能,结果表明,元素级ZnS的辐射率随着波长增大而增加,且同一波长下随温度的升高而增加,500℃时,在3～5.5μm平均法向光谱辐射率小于0.05,7～10.5μm平均法向光谱辐射率小于0.10。在2～9.5μm,温度对透过率影响并不大,在9.5μm后,随着温度的升高,透过率明显降低。折射率、热光系数和线膨胀系数随温度的升高而增大。温度对弯曲强度几乎无影响,弹性模量随温度升高而降低,800℃时的弹性模量与室温下的相比下降约30%。