钯纳米颗粒修饰还原氧化石墨烯传感器的制作及其氢气传感特性

使用梳状金微电极、氧化石墨烯和钯胶体溶液,采用电化学还原-金属颗粒直接沉积法,获得钯纳米颗粒修饰还原氧化石墨烯传感器。利用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线光谱(EDX)研究了传感器制备过程中各阶段的微观结构。并在气体敏感测试系统上,对该传感器进行了系统的性能测试,包括I-V、灵敏度、重复性、稳定性和动态响应等测试。实验结果表明,钯纳米颗粒修饰还原氧化石墨烯传感器具有较高的响应灵敏度,良好的重复性和稳定性,最低检测限达到3. 0 ppm。

ZnO-石墨烯制备及其气敏性能研究

由改良Hummers法获得的氧化石墨(GO)与Zn粉在200℃下水热反应12 h制备了ZnO-石墨烯,并对其制备条件和气敏性能进行了研究。结果表明:n(GO):n(Zn粉)=1:1的ZnO-石墨烯制作的气敏元件对甲醛有较好的气敏性。

碳添加引起一种超导高熵合金的中心对称到非中心对称结构转变

四方σ相是过渡金属合金中最常见的物相之一.然而,σ型高熵合金中尚未有关于碳添加效应的报道.在本文中,我们发现在超导的Ta_(10)Mo_(5)W_(30)Re_(35)Ru_(20)高熵合金(Tc=4.87K)中添加碳会引起结构转变.结果表明在0≤x≤2时Ta_(10)Mo_(5)W_(30)Re_(35)Ru_(20)Cx高熵合金具有中心对称的σ型结构,但在16≤x≤20时转变为非中心对称的β-Mn型结构.转变后的β-Mn型高熵合金仍表现出体超导电性且具有更高的Tc(5.34 K)和接近泡利顺磁极限的上临界场.此外,该结构转变归因于碳添加引起价电子浓度的降低以及晶格畸变和混合熵的增加.我们的研究结果不仅提供了高熵合金中中心对称到非中心对称结构转变的罕见例子,而且夯实了非金属碳是调节高熵合金结构和物理性质的有效添加剂.

具有体心立方结构的碳间隙难熔高熵合金

间隙碳掺杂是改善高熵合金性能的一种有效方法.然而,迄今为止的相关探索局限于具有面心立方结构的高熵合金体系.本文系统研究了难熔高熵合金(Nb_(0.375)Ta_(0.25)Mo_(0.125)W_(0.125)Re_(0.125))_(100−x)Cx(x=0,5.9,11.1,15.8,20)的结构、力学和物理性能.实验结果显示,虽然初始的Nb_(37.5)Ta_(25)Mo_(12.5)W_(12.5)Re_(12.5)高熵合金(x=0)具有体心立方结构的主相和明显的杂相,其体心立方相的比例随着碳含量的增加而增加,并在x为20时接近100%.不仅如此,碳含量的增加导致体心立方晶格的膨胀、韦氏硬度的增强、剩余电阻率的增大,以及费米面附近的态密度的微小变化.所有这些特征与碳原子占据间隙位的预期一致.当碳含量大于或等于11.1时,X射线光电子能谱研究结果表明碳和金属原子间形成化学键,暗示一部分碳原子也可能占据晶格位.此外,半定量分析表明碳原子的引入导致的混合熵增加对稳定(近乎)单相固溶体发挥了关键作用.我们的工作不仅揭示了第一个具有体心立方结构的碳间隙高熵合金系列,而且有助于更好地理解碳在难熔高熵合金中的合金化行为.

V-Nb-Mo-Al-Ga高熵合金的多晶型性与超导性

高熵合金具有结构多晶型性和超导性,是当前研究的重点.然而,多晶型转变仅在非超导的高熵合金中被观察到,且大多是在高压条件下.本文报道了(V0.5Nb0.5)3-xMoxAl0.5Ga0.5(0.2≤x≤1.4)高熵合金中的超导和温度驱动多晶型性.实验结果表明当x=0.2时铸态高熵合金具有单一的体心立方(bcc)结构,而当x值更高时则为bcc和A15的混合结构.经高温退火后,bcc结构向A15结构进行多晶型转变,且所有高熵合金均表现出块体超导电性.对于x=0.2的组分,其bcc晶型直到1.8 K仍不具备超导性,但其A15晶型却在10.2 K表现出超导性,估算零温上临界磁场Bc2(0)为20.1 T,该超导温度(Tc)和磁场强度在已知的高熵合金超导体中均为最高.随着Mo含量x的增加,A15型高熵合金的Tc和Bc2(0)均降低,但Bc2(0)/Tc比值表明在宽的x范围内存在无序诱导的上临界磁场增加.Tc的降低归因于电子比热系数和电声子耦合强度的减小.此外,该高熵合金的Tc对价电子数依赖关系与二元A15超导体和其他结构高熵合金超导体均不同,且表明可以通过降低价电子数目来进一步提高Tc.本文不仅揭示了一类新结构类型的高熵合金超导体,而且提供了高熵合金中依赖于多晶型性超导的首个示例.