S掺杂增强CdS/ɡ-C_(3)N_(4)异质结光催化性能的第一性原理研究

CN是一种稳定的典型光催化半导体材料,为了提高其光催化活性,结合掺杂及复合异质结两种手段对其进行改性研究.文章利用第一性原理分别计算了CdS/ɡ-C_(3)N_(4)异质结和S掺杂CdS/ɡ-C_(3)N_(4)(CdS/ɡ-C_(3)N_(4):S)异质结的能带结构、态密度和带边位置,通过数据对两种异质结的光催化活性进行比较,揭示这两种异质结中载流子转移和分离机制.研究发现,非金属S掺杂CdS/ɡ-C_(3)N_(4)异质结使得带隙变小,对可见光的吸收范围变大,促进了光生载流子的分离,比单纯的异质结更能提高其光催化性能.

钾离子电池高容量铋基合金负极材料研究进展

钾具有储量丰富、成本低、较低的电极电势且与锂元素相似的物理化学性质,因此,钾离子电池有望成为在低速电动车和规模储能等应用领域中部分替代锂离子电池的有力竞争者.由于钾原子半径和质量较大,导致电极材料在嵌钾/脱钾过程中存在较大的体积变化及固体电极中的低离子扩散速率和较差的反应动力学.合金负极具有高的理论比容量、合适的电极电势等优点,是极具前景的钾离子电池负极材料.铋负极的理论储钾容量较高,但充放电过程中存在体积变化、电极材料的粉化等问题.近年来,人们对钾离子电池高容量铋基负极材料及与之相匹配的电解液进行了广泛的研究.本文总结了铋基材料作为高容量负极材料在钾离子电池的应用,对材料结构设计、合成方法和新型电解液等进行综述,同时对合金负极材料的未来发展方向和应用前景进行了展望.

少层h-BN纳米片的制备及性能研究

提出了一种简单且非催化的方法制备少层氮化硼(BN)纳米片.获得的BN纳米片大多由5~10个原子层组成,厚度小于5 nm.最重要的是,由于少数激子和声子之间存在较强的相互作用,少层BN纳米片在紫外范围内表现出较强的光致发光.基于光致发光激发谱和紫外-可见吸收光谱分析,少层h-BN纳米片在5.8 eV和6.4 eV时显示出较大的光学带隙.光致发光、光致发光激发和紫外-可见吸收光谱的研究结果表明,目前的少层h-BN纳米片在紫外发光器和光电纳米器件方面具有广阔的应用前景.

中低温固体氧化物燃料电池阴极材料研究进展

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种以优异的能量转换效率而闻名的电化学技术.传统SOFC的应用受到其高温(800~1000℃)工作的限制,长期在高温下工作会导致电极材料性能衰减,因此,将其工作温度降到中低温,并提高电池的耐用性,成为SOFC研究的主要关注点之一.但是,工作温度的降低会导致电极的极化损耗急剧增大,电池性能快速下降.电极的极化损耗主要来源于阴极的极化损耗,因此,在中低温减小阴极的极化损耗和提高阴极材料的性能成为关键.本文综述了近年来中低温SOFC阴极材料的研究进展,并总结了这些材料在中低温运行中存在的问题和未来的发展方向。

TiO_(2)基油水分离膜的合成及其在油水分离中的应用

含油污水进入水环境不仅会污染水体资源,而且还会造成一定的经济损失.传统的油水分离处理技术通常需要花费较长的时间且分离不完全.TiO_(2)具有稳定、无毒、廉价等优点且被认为是一种具有“自清洁”功能的半导体材料,以其为基体构建的TiO_(2)基油水分离膜具有卓越的自清洁能力和油水分离性能,成为构建超强抗污油水分离膜的热点材料之一.本文从TiO_(2)基油水分离膜的合成、性能及应用展开综述,重点讨论了提升TiO_(2)基油水分离膜油水分离性能和可见光响应性的技术优化手段.