磁控溅射Cl掺杂CdTe薄膜的孪晶结构与电学性质

CdTe用作薄膜太阳能电池吸收层需要经过氯处理才能得到高的光电转换效率,其中Cl原子的作用机理仍然没有完全被理解.实验发现Cl原子主要偏聚在CdTe晶界处,对晶界有钝化作用,而有第一性原理计算认为Cl原子掺入CdTe晶格能够引入浅能级提高光电转换效率.为了验证Cl原子掺杂是否对CdTe的光电转换效率有益,本文通过磁控溅射制备了100 ppm(ppm=1/1000000)Cl原子掺杂的CdTe(CdTe:Cl)薄膜并研究了薄膜的晶体结构与电学性质,同时对比了正常氯处理的无掺杂CdTe薄膜与CdTe:Cl薄膜之间的性质区别.实验发现Cl原子掺杂会在CdTe:Cl中形成大量仅由几个原子层构成的孪晶,电子和空穴在CdTe:Cl薄膜中没有分离的传导通道,而在氯处理后的CdTe薄膜中电子沿晶界传导,空穴沿晶粒内部传导.磁控溅射沉积的CdTe:Cl多晶薄膜属于高阻材料,退火前载流子迁移率很低,退火后载流子浓度降低到本征数量级,电阻率提高.CdTe:Cl薄膜电池效率远低于正常氯处理的无掺杂CdTe薄膜电池效率.磁控溅射制备的非平衡重掺杂CdTe:Cl多晶薄膜不适合用作薄膜太阳能电池的吸收层.

XRD分析CuZnAl催化剂中活性组分的晶粒组成

利用X射线衍射(XRD)分析了合成气制甲醇CuZnAl催化剂的物相,结果表明:主要为单斜相的CuO,未见ZnO和Al_2O_3的衍射峰。单斜相CuO的衍射峰可以分峰为较窄的衍射峰和弥散衍射峰。利用Bruker的XRD数据分析软件EVA、TOPAS计算这两部分对应的晶粒尺寸和含量,分别为5～9nm、含量20%～30%的大晶粒和1～2nm、含量70%～80%的微细晶粒。把样品中的活性组分区分为微细晶粒和大晶粒,而不是把微细晶粒作为非晶相,这更能准确反映催化剂的组成特点。催化剂性能评价的结果表明:合成气制备甲醇时,微细晶粒含量越高、大晶粒尺寸相对较小的样品,其催化性能更好。

TiO_(2)掺杂Cu-ZnO-Al_(2)O_(3)催化合成气制甲醇

通过共沉淀法制备多组添加TiO_(2)助剂改性的Cu-ZnO-Al_(2)O_(3)(CZA)基甲醇合成催化剂(TiO_(2)掺杂CZA,即TiO_(2)/CZA,TiO_(2)/CZA=0/10,0.5/10,1.0/10,2.0/10和3.0/10),采用氮气吸脱附BET、H_(2)-TPR、NH_(3)-TPD和SEM等技术对其进行表征,并考察不同助剂添加量对合成气制甲醇催化性能的影响。结果表明,TiO_(2)助剂可以调变催化剂活性组分铜物种的分散度、比表面积、晶粒大小和形貌结构等。其中TiO_(2)/CZA比低于0.5/10时,催化剂具有粒度小、颗粒分布均匀的特点,能够促进Cu物种分散,使催化剂表面酸性降低,有利于催化剂表面对CO和H_(2)的吸附和活化,促进CO转化和甲醇的生成。当TiO_(2)/CZA比为0.5/10时,催化剂比表面积为102.20 m^(2)·g^(-1),CO转化率为64.2%,催化剂活性最好;而当TiO_(2)/CZA比高于0.5/10时,过量助剂可能占据催化剂孔道和覆盖表面活性位,降低活性组分分散性,造成CuO与H_(2)有效接触减少,催化活性下降。因此,添加适量TiO_(2)助剂可促进CO加氢反应合成甲醇,增强CZA催化剂的耐热稳定性。

Two-coupled structural modulations in charge-density-wave state of SrPt_2As_2 superconductor

Transmission electron microscopy （TEM） study of SrPt2As2 reveals two incommensurate modulations appearing in the charge-density-wave （CDW） state below TCDW ≈ 470 K. These two structural modulations can be well explained in terms of condensations of two-coupled phonon modes with wave vectors of q1=0.62a＊ on the a＊-b＊ plane and q2 = 0.23a＊ on the a＊-c＊ plane. The atomic displacements occur along the b-axis direction for q1 and along the c-axis direction for q2, respectively. Moreover, the correlation between ql and q2 can be generally written as q1 = （q2 ＋ a＊）/2 in the CDW state, suggesting the presence of essential coupling between q1 and q2. A small fraction of Ir doping on the Pt site in Sr（Pt1-xIrx）2As2 （x ≤ 0.06） could moderately change these CDW modulations and also affect their superconductivities.

神华煤直接液化残渣中无机物成分分析

不同于煤直接液化残渣中灰分分析方法,本实验以神华煤直接液化残渣为研究对象,采用溶剂萃取煤直接液化残渣的方法,萃取掉大部分有机质,保留煤直接液化残渣中无机质的原始状态,采用X射线荧光光谱仪(XRF)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)等分析仪器对残渣中的无机质成分进行分析。综合分析结果表明神华煤直接液化残渣中的无机物主要成分为Fe_(1-x)S(0<x≤0.125)、SiO_(2)、CaCO_(3)、CaSO_(4)、硅铝酸盐;并对比分析了残渣空气高温焙烧成灰分后,灰分的主要成分为Fe_(2)O_(3)、SiO_(2)、CaSO_(4)、硅铝酸盐。

多孔蜂窝活性炭材料对CO_(2)吸附热力学研究

以4种不同品牌多孔蜂窝活性炭为研究对象,采用N2物理吸附、扫描电镜SEM、透射电镜TEM和XRF等方法对活性炭物化结构进行了表征,探讨了不同品牌蜂窝活性炭材料的成分和孔隙结构对CO_(2)吸附的影响。并通过对比0,20,40℃下CO_(2)的吸附等温线,分析CO_(2)在不同蜂窝活性炭材料表面的吸附热力学特性,拟合出CO_(2)气体吸附量与等量吸附热之间的关系。结果表明:N2和CO_(2)吸附等温线属于Ⅰ型吸附等温线,样品主要以微孔结构为主,存在少量介孔结构;不同温度下活性炭吸附CO_(2)曲线均符合Langmuir吸附模型;温度升高,CO_(2)在活性炭材料上的吸附量均减小,说明升温不利于CO_(2)在活性炭上的吸附;相同条件下,泰州800活性炭(TZ800)的吸附量高于淄博800活性炭(ZB800)的吸附量,表明CO_(2)更易吸附于TZ800活性炭上,这可能得益于其丰富和发达的微孔结构。同时TZ800活性炭的等量吸附热稍高于其他3种的等量吸附热,说明CO_(2)分子与TZ800活性炭分子之间作用力较强,计算获得的极限吸附热也显示了同样结果。常州800活性炭(CZ800)在较低CO_(2)浓度环境(15%)中具有较好的CO_(2)吸附性能,重复3次,CO_(2)平均干基吸附量为1.65%。

利用XPS氩离子刻蚀表征锂离子电池Si/C负极材料中含硅的活性物质

以石墨、沥青和纳米硅粉为原料制备了锂离子电池Si/C负极材料,使用SEM/BSE、Raman、XRD、XPS及XPS氩离子刻蚀等方法对其硅活性物质进行了分析。结果表明,XRD和Raman仅判断出负极材料中含有活性物质单质Si;常规XPS结果发现近一半的Si已被氧化为惰性物质SiO_(2);而使用XPS氩离子刻蚀方法发现负极材料中Si存在5种化学态,包括活性物质单质Si、Si_(2)O、SiO、Si_(2)O_(3)及惰性物质SiO_(2);定量结果表明,复合材料的硅活性物质高于96.56%,且主要结构是低价态硅氧化物,而非单质Si。XPS氩离子刻蚀的分析方法为锂离子电池负极材料中硅活性物质的研究提供了新思路。

X射线荧光光谱法快速测定费托蜡中铁

通过对费托蜡(合成蜡、渣蜡)创新制样与装样、测试条件优化,利用仪器自带的基本参数法无标样半定量分析软件,建立了X射线荧光光谱(XRF)测定费托蜡中Fe的方法。测定的相对标准偏差<1%、典型分析时间10 min/样,无需标样。与ICP-AES测定结果相比较,相对误差低于10%,同时降低了蜡样测试对仪器真空度或分光晶体产生的不良影响。