基于溶液法制备卤化铅钙钛矿的直接型辐射探测器研究进展

X射线和γ射线探测在医学成像、安防检查、国土安全、无损检测等各个领域得到广泛应用,钙钛矿材料具有高辐射吸收系数、高载流子迁移率-寿命乘积、特殊的缺陷容忍特性而成为辐射探测器件优异的候选材料。溶液法在制备钙钛矿材料方面具有显著的优势,溶液法的成本较低,能在低温或环境条件下制备,更易推行工业化生产,是未来优化材料体系,制备高质量、大尺寸晶体材料的关键技术。本文从溶液法制备卤化铅钙钛矿材料的角度出发,分析晶体生长及材料组成对辐射探测性能的影响,重点介绍从优化晶体生长质量和器件结构设计等方面提升辐射探测性能,最后总结钙钛矿材料在辐射探测领域面临的挑战,并展望了未来研究的发展方向,期望为钙钛矿材料在辐射探测领域走向工业化提供参考。

溶液法生长大尺寸CsCu_(2)I_(3)钙钛矿单晶及其光学性能研究

近年来,铜基钙钛矿因其出色的稳定性和环境友好性在发光和闪烁等领域受到了广泛关注。然而,目前对CsCu_(2)I_(3)晶体材料的研究主要集中在0维和1维领域,这限制了人们对材料本征性质和各向异性的深入理解,也限制了其在闪烁体中的实际应用。本文通过溶液降温法开展了CsCu_(2)I_(3)体块单晶的生长工艺研究,成功得到了长度达5 mm的高质量CsCu_(2)I_(3)单晶,该晶体无色透明、棱角分明、显露面完整。XRD测试结果表明,CsCu_(2)I_(3)晶体在经过6个月后依然保持了良好的稳定性;吸收光谱显示该晶体在310 nm波段具有明显的吸收峰,计算得到其禁带宽度为3.42 eV,表明CsCu_(2)I_(3)晶体属于宽禁带半导体;发射光谱显示该晶体发射波长位于580 nm处,半峰全宽为75 nm,绘制CIE色度图得到其发光色度坐标为(0.47,0.50),位于黄光区域,属于暖白色调(色温3000 K),这与该晶体在紫外灯照射下发出黄色荧光的现象一致;CsCu_(2)I_(3)晶体的荧光寿命测得为51.6和215.5 ns。

水溶液法制备的前驱体对g-C_(3)N_(4)结构及其催化活性的影响

通过以水溶液法制备的氯化钠改性三聚氰胺为前驱体,制备了石墨相氮化碳。研究不同氯化钠加入量对熔融盐法制备的石墨相氮化碳材料结构和性能的影响。通过以亚甲基蓝(MB)为目标污染物的光催化模拟实验,表明当氯化钠添加量为1 g时,煅烧产物GCN-1的光催化性能最佳,其一级降解速率常数为0.01112 min^(-1),约为原始氮化碳的1.53倍。这可能由于水溶液制备的氯化钠改性三聚氰胺前驱体的晶体结构的改变,引起煅烧后氮化碳结晶性的增强,进而有助于电荷的快速传输,使得光生载流子的分离效率增强,从而增强了其可见光催化性能。

化工企业脱硫石膏盐溶液法制备硫酸钙晶须的工艺研究

采用湿法脱硫工艺处理化工厂的废气时,会产生一种固体废弃物即脱硫石膏。与传统石膏相比,化工厂脱硫石膏中含有大量的有机杂质,综合利用难度更大。通过实验探索以化工厂脱硫石膏为原料制备硫酸钙晶须的生产工艺,分别采用盐溶液法制备晶须,探索盐溶液法中不同种类、不同浓度的盐溶液对产品的晶型形貌的影响。结果表明,采取盐溶液法制备晶须时,共对比5种不同盐溶液的效果,发现质量分数为10%的氯化钙中制备的晶须形貌最好,长径比为20~40,满足国标要求,且转化率较高。

碱熔分离富集-XRF溶液法测定伴生放射性矿中钍含量

为提高伴生放射性矿中钍含量检测效率,建立碱熔分离富集-X射线荧光光谱(XRF)法测定伴生放射性矿中常量钍的方法。试样经Na_(2) O_(2)分解,在过氧化氢存在条件下,用5%乙醇(TEA)-0.1 mol/L二醚二胺四乙酸(EGTA)浸提剂提取熔块,使钍与大部分基体元素U、Pb、Sr、Ti、Fe、P分离。沉淀经4 mol/L热盐酸溶液溶解收集于50 mL容量瓶,准确加入5 mL Sr标准溶液(0.10 mol/L),Th与内标元素Sr共存于溶液体系,4 mol/L盐酸溶液定容至刻度,摇匀。XRF分析中选择LiF200晶体同时测定钍的Lα分析谱线及锶的Kα分析谱线强度(kcps)。以两者强度比I_(Th)/I_(Sr)为横坐标,Th质量(μg)为纵坐标绘制工作曲线。钍的质量浓度在0~200μg/mL具有良好的线性关系,线性相关系数为0.9999,钍的方法检出限为0.36μg/mL。测定结果的相对标准偏差为4.4%~7.4%(n=3),对3种国家标准物质进行测定,测定值与标准值的相对误差小于4.8%,测定值与认定值基本相符。

顶部籽晶溶液法生长碳化硅单晶及其关键问题研究进展

因其优异的物理特性,第三代半导体碳化硅(SiC)材料在高温、高频、高压及大功率电力电子器件和射频微波器件领域具有非常明确的应用前景。受限于自身技术特点,利用传统的物理气相输运(PVT)法制备SiC晶体仍面临许多技术挑战,难以满足当前电子器件对大尺寸、高质量和低成本SiC单晶衬底的迫切需求。顶部籽晶溶液(TSSG)法可以在更低的温度和近热力学平衡条件下实现SiC晶体制备,能够显著弥补PVT法的不足,正逐渐成为极具竞争力的低成本、高质量SiC单晶衬底创新技术之一。本文首先阐述了TSSG法生长SiC晶体的理论依据,并给出了各工艺环节要点,然后归纳了TSSG法生长SiC晶体的主要技术优势,梳理了国内外在该技术领域的研究现状并重点讨论了TSSG法生长SiC晶体关键技术问题、产生机制,以及可能的解决途径等。最后,对TSSG法生长SiC晶体的未来发展做出展望。

中国石油溶液法高性能乙烯-辛烯共聚聚烯烃弹性体(POE)成套技术

据《中国石油新闻中心网》2024-02-02报道,中国石油开发出溶液法生产POE和关键单体1-辛烯成套技术,2023年应用该技术建成了千吨级溶液法高端弹性体POE中试装置,完成了多个牌号POE产品开发和共聚单体1-辛烯工业试验,开发出万吨级工业装置工艺包,形成了乙烯-辛烯-POE技术链,为化工业务向高端化转型提供了技术支撑。

不同退火条件下溶液法制备TZO-TFT器件电学性能分析

近年来,随着电子产品的大量更新迭代,人们对产品性能要求越来越高,半导体材料与薄膜制备技术成为信息时代发展的重要支柱。传统的磁控溅射法制备薄膜晶体管,存在需要真空制备条件、光刻工艺制备复杂、制备成本高等问题。本文采用溶液法制备TZO溶液,旋涂法制备有源层薄膜,并用掩膜版直接生长圆形源漏电极制备薄膜晶体管,研究在不同的退火温度(350℃,550℃,750℃)和不同的退火氛围(真空退火、空气退火)条件下对所制备器件性能的影响。通过实验得出:溶液法制备的TZO-TFT薄膜晶体管,升高热处理温度可以改善器件的电学性能,在550℃的真空条件下对其进行退火,获得了较好的性能,其开关比达到8.04×10^(4),迁移率达到1.04 cm^(2)·(V·s)^(-1),器件的性能稳定。

退火温度对溶液法制备IGZO-TFT器件性能影响

随着人们进入信息时代,半导体技术快速发展,对薄膜晶体管(Thin film transistor,简称TFT)的性能要求逐渐提高.IGZO由于具有较高的载流子迁移率、相对良好的均匀性等优势而受到广泛关注;而传统的真空技术制备薄膜晶体管,因制备工艺复杂、制备成本高等问题,在快速发展的信息时代逐渐显露出局限性,本文采用制备工艺更为简单的溶液法在Si/SiO_(2)基底上制备IGZO有源层薄膜,并测试不同退火温度(450℃,550℃,650℃)条件下对薄膜性能的影响.结果表明,适当提高退火温度可以有效改善IGZO-TFT器件的电学性能,本实验测试得出:当溶液法制备薄膜在550℃退火温度下退火器件性能最优,溶液法制备的器件电流开关闭达到105,器件性能相对比较稳定.

溶液法生长钙钛矿纳米线

近些年,一维(1D)卤化物钙钛矿的低维纳米材料在光电探测器材料领域成为备受科学家关注的焦点之一,因其拥有优异的光吸收系数、发射效率和高载流子迁移率,长的载流子扩散长度等优秀的光电性能。本实验通过蒸发诱导自组装方法制备出钙钛矿纳米线,在保持钙钛矿溶液浓度不变的情况下,把离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸(BMIMBF4)作为添加剂加入到钙钛矿纳米线中。其中设置了四组不同的BMIMBF4浓度来探究离子液体的添加对钙钛矿纳米线的影响,其中离子液体的浓度分别为0 mmol、0.1 mmol、0.3 mmol、0.6 mmol。从实验结果可以得知,加入BMIMBF4离子液体之后纳米线的PL (稳态光致发)强度更高,表明BMIMBF4对MAPbI3纳米线的生长起到一定的促进作用,提高了钙钛矿纳米线的稳定性和光电性能。其中加入0.3 mmol离子液体的促进效果最强,加入0.6 mmol离子液体的钙钛矿纳米线相对于浓度为0.3 mmol那一组的促进效果较弱,可能是由于离子液体浓度过高抑制了钙钛矿纳米线的生长。

溶液法制备AgBi_(2)I_(7)薄膜及其光电探测性能研究

AgBi_(2)I_(7)薄膜具有良好的光电特性和环境稳定性,是构筑异质结紫外光电探测器的有力候选材料之一。本研究采用溶液法制备AgBi_(2)I_(7)薄膜,通过优化前驱体溶液的浓度和溶剂类型(正丁胺和二甲基亚砜)等工艺参数,研究了其光电探测性能。采用最优方案在宽带隙的GaN上制备AgBi_(2)I_(7)薄膜,构建AgBi_(2)I_(7)/GaN异质结。该异质结对UVA射线具有良好的选择性探测(探测半峰宽约30 nm)。在3 V偏压和350 nm紫外光照射下,器件开关比超过5个数量级,达到27.51 A/W的高响应度和1.53×10^(14)Jones的高探测率。研究表明溶液法制备的AgBi_(2)I_(7)薄膜有望应用于构建高性能的异质结紫外光电探测器。

溶液法聚乙烯装置1-辛烯的效能提升应用

近年来,抚顺石化乙烯化工厂聚乙烯装置生产辛烯共聚聚乙烯产品,1-辛烯利用率较低,生产过程中会有粗1-辛烯的损耗,并且由于1-辛烯相较系统中其他物料沸点较高,在精馏塔净化消耗高压蒸汽过程中流量较大,如何提升1-辛烯的高效利用和降低生产成本成为生产一大难题。文中通过探究生产过程的特点,对生产流程加以改造,利用粗1-辛烯作为液体添加剂的溶剂,将生产过程中产生的粗1-辛烯回收利用。经过技术改造,不但解决了在生产1-辛烯共聚聚乙烯产品过程中液体添加剂容易析出结晶、堵塞管线的问题,还很大程度减轻了粗1-辛烯储存压力,有效的降低了1-辛烯的单耗,使得1-辛烯的利用率得到显著提高,而且精馏塔的加热蒸汽消耗得以降低,大大改善了高压蒸汽消耗量大的问题。

高温溶液法生长SiC单晶的研究进展

碳化硅(SiC)作为第三代半导体材料,不仅禁带宽度较大,还兼具热导率高、饱和电子漂移速率高、抗辐射性能强、热稳定性和化学稳定性好等优良特性,在高温、高频、高功率电力电子器件和射频器件中有很好的应用潜力。高质量、大尺寸、低成本SiC单晶衬底的制备是实现SiC器件大规模应用的前提。受技术与工艺水平限制,目前SiC单晶衬底供应仍面临缺陷密度高、成品率低和成本高等问题。高温溶液生长(high temperature solution growth,HTSG)法生长SiC单晶具有晶体结晶质量高、易扩径、易实现p型掺杂等独特的优势,有望成为大规模量产SiC单晶的主要方法之一,目前该方法的主流技术模式是顶部籽晶溶液生长(top seeded solution growth,TSSG)法。本文首先回顾总结了TSSG法生长SiC单晶的发展历程,接着介绍和分析了该方法的基本原理和生长过程,然后从晶体生长热力学和动力学两方面总结了该方法的研究进展,并归纳了该方法的优势,最后分析了TSSG法生长SiC单晶技术在未来的研究重点和发展方向。

整本图书水溶液法脱酸研究

介绍了纸质文物的酸化情况和国内外目前常见的脱酸方法,对整本图书水溶液法脱酸的工艺进行实验研究。并对脱酸前后纸张的pH值等理化性能进行对比,用CCD、SEM、IR等分析了纸张纤维的变化。结果表明,应用真空微波干燥技术的整本图书水溶液脱酸是可行的。

一步溶液法制备ZnO亚微米晶体棒及其发光性能

用硝酸锌（Zn（NO3）2·4H2O）或醋酸锌（Zn（CH3COO）2·2H2O）分别与六亚甲基四胺（（CH2）6N4）以等浓度0．005mol／L配制成两种反应溶液，通过化学溶液法在玻璃衬底上生长出ZnO六角型亚微米棒（长5—8μm，直径300-700nm）。测量了样品的XRD和扫描电镜像。经XRD分析，所得样品均为纤锌矿的ZnO六角型晶体。扫描电镜（SEM）像表明，生长时间为3h或5h时，样品为细长条的棒状结构，长径比超过10：1；生长48h后的ZnO亚微米棒的一端被腐蚀成一定深度的ZnO亚微米管。用负离子配位四面体生长模型分析了ZnO亚微米棒的生长机理。ZnO亚微米棒退火前后的光致发光谱表明，退火处理后的发射谱中的紫外峰消失，而红色发光峰红移并且增强（峰值由630nm左右移到710nm），同时它的激发光谱中的室温激子激发峰也增强。

ZnO棒晶阵列薄膜的水溶液法生长

采用低温水溶液法,在涂覆ZnO种子层的ITO基底上制备了高度取向的ZnO棒晶阵列,考察了棒晶的生长过程以及生长液浓度、生长时间对薄膜形貌的影响．用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD),场发射扫描显微镜(FESEM)以及高分辨透射电镜(HRTEM)对ZnO纳米棒的结构和形貌进行了表征．结果表明,ZnO薄膜的形貌强烈依赖于生长溶液的浓度和生长时间,ZnO棒是单晶,属于六方纤锌矿结构,具有沿(002)晶面择优生长的特征,生长方式为层层台阶生长,反应时间达到48h后,通过二次生长形成特殊的板状晶．

缓冲溶液法制备SOFC用Ni/YSZ负极材料

固体氧化物燃料电池 (SOFC)用负极材料Ni/YSZ金属陶瓷的性能与其微观结构密切相关 .采用缓冲溶液法制备了三种Ni/YSZ金属陶瓷 ,并对其相组成、显微结构及电性能进行了表征 .分析表明 ,与机械混合法相比 ,缓冲溶液法能够使Ni在YSZ基质中分布更均匀 .相应地 ,在整个测试温度区间内 (836～1188℃ ) ,由缓冲溶液法制备的w (Ni)为 43 %的试样B - 43的电导率均远高于由传统的机械混合法制备的同一组成的试样M - 43.B - 43试样在 10 0 0℃的电导率为 70 9.73S·cm-1。

缓冲溶液法合成镁铝水滑石及其Cr(Ⅵ)吸附性能

利用氨水-氯化铵体系在pH 9～10时具有缓冲能力的特点,以其作为沉淀剂成功合成了镁铝水滑石(Mg3Al-Cl-LDHs),采用XRD、FT-IR、TG-DTA等手段对材料结构进行表征,并测试了合成Mg3Al-Cl-LDHs样品对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能。研究结果表明,缓冲溶液法制备的Mg3Al-Cl-LDHs材料晶相单一,晶面生长的有序程度较高,结晶度较好。晶胞参数a=0.3106 nm,c=2.367 nm,粒子尺寸约为36.44 nm。其热分解过程包括水滑石层间结构水脱除和层板羟基脱水、氯离子分解两个步骤。Mg3Al-Cl-LDHs对Cr(Ⅵ)的吸附主要发生在0～1 h内,随着时间的增长吸附量先增加后趋于平缓;温度对Cr(Ⅵ)吸附量影响不大,在常温下即可进行;随着pH值的减小,饱和吸附量先增大后减小,在pH 6时吸附效果较好;2价与3价竞争阴离子比1价阴离子对吸附性能的影响更大。在最佳吸附条件下,Mg3Al-Cl-LDHs对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量可达58.73 mg/g,有望应用于实际Cr(Ⅵ)废水处理。

化学溶液法制备的Ba_(0.9)Sr_(0.1)TiO_3薄膜的结构及光学特性研究

采用高度稀释的前驱体溶液在LaNiO3 (LNO)薄膜上沉积了Ba0 .9Sr0 .1TiO3 (BST)薄膜 .X 射线衍射分析表明BST薄膜呈高度的 (10 0 )择优取向 .原子力显微镜测量发现制备的BST薄膜具有大的晶粒尺寸 80～ 2 0 0nm .用椭偏光谱仪测量了光子能量为 0 .7～ 3.4eV范围内BST薄膜的椭偏光谱 ,用Cauchy模型描述BST薄膜的光学性质 ,获得了BST薄膜的光学常数谱和禁带宽度Eg=3.36eV .

醋酸锌一步溶液法制备的各种形貌ZnO棒

采用一步化学溶液法在玻璃衬底上通过改变溶液浓度、酸碱度等影响因素生长出不同形貌和不同尺寸的ZnO棒.已生长出的ZnO棒的形貌有细长棒形,垂直于衬底的规则六角形,短而粗的六角形,橄榄形,圆头或平头对称双棒和花生米粒形.分析了酸碱度、溶液浓度、催化剂和温度对生成的ZnO样品形貌的影响,以及分析了其生长机理.随着溶液浓度的增加,生成的ZnO棒的长径比随之减小.溶液浓度为0.01 mol/L时,细棒的长径比约为20～70,而当溶液浓度为0.5 mol/L时,规则六角短棒的长径比约为0.5～1.当溶液浓度为0.1 mol/L,可以生成截面十分规则的六角形且端面为平面的棒状ZnO.随着溶液酸碱性的增强,生成的ZnO棒由细长棒(弱酸性条件)过渡到圆头短棒(弱碱性条件),溶液的碱性继续增强,可以生成橄榄形.当碱性很强时,生成颗粒状.测量了样品的XRD,扫描电镜像和光致发光光谱.