低温甲烷氧化偶联Li-ZnO/La_2O_3催化剂

采用浸渍法制备了Li-ZnO/La2O3催化剂并考察了其低温催化甲烷氧化偶联反应性能.反应条件下,在考察的w(Li)=2%和w(ZnO)=20%的Li-ZnO/La2O3在680℃得到了甲烷转化率为27.3%,C2选择性为65.2%,C2收率为17.8%的结果;在700℃,C2收率达到21.8%.Raman和XPS表征结果表明,催化剂低温催化性能与表面的活性吸附氧物种含量相关;La2O2CO3物种可能是提高催化剂的C2选择性的关键.

Li掺杂对ZnO薄膜的晶体结构和光学性能的影响

采用溶胶-凝胶法在氧化铟锡(ITO)导电玻璃基底上制备了不同掺杂浓度的Li∶ZnO薄膜,并且利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见-近红外分光光度计(UV-VIS-NIR)、荧光光谱仪(PL)多种测试手段研究了不同掺锂浓度对ZnO薄膜的结构形貌、晶格常数、禁带宽度以及光致发光的影响。结果显示,Li的掺入导致ZnO薄膜的晶格常数减小,同时禁带宽度也减小。光致发光谱表明,掺Li后的ZnO薄膜的可见光发光峰由绿光发光峰和黄光发光峰组成,并且发生红移。我们认为,黄光发射可能是电子由单电离氧空位VO+到缔合缺陷LiZnVO的跃迁引起的,并且提出了缔合缺陷LiZnVO的结构模型。

ZnO修饰碳布用于锂离子电池复合负极研究

通过溶剂热法和高温煅烧法得到ZnO修饰的碳布,并以此作为负极支架,使用热熔融法合成了Li-ZnO/CC复合负极材料。结果表明,ZnO颗粒能够降低锂的成核过电位,选择性调控锂沉积位置,使锂的生长得到初步控制,从而达到改善电池循环性能的效果。在对称电池和NCM523全电池中,Li-ZnO/CC复合负极材料的循环性能都优于裸锂箔;在电流密度1 mA/cm^(2)条件下,Li-ZnO/CC对称电池能保持至少400 h以上的稳定循环,并且保持10 mV左右的过电位;NCM523|Li-ZnO/CC全电池在0.3C下经过305次循环后,容量保持率仍有80.41%。Li-ZnO/CC复合负极材料是一种很有前途的可充电锂电池负极材料。

溶胶-凝胶法制备Li掺杂ZnO纳米薄膜及其表征

采用溶胶-凝胶法在玻璃基底上制备了ZnO∶Li薄膜。研究了薄膜厚度对薄膜结构及光电性能的影响,结果表明:所有薄膜均由具有c轴优先生长取向的六角纤锌矿结构的ZnO晶体构成,晶体的粒径随厚度的增加先增大而后减小;薄膜的方阻随厚度的增加先减小后增大,当薄膜厚度为6层时,可获得最低方阻;所有薄膜均是透明的,在可见光区的平均透光率>80%;薄膜具有较强的紫外、绿光发光特性以及微弱的蓝光发光特性,随着薄膜厚度的增加,三种发光峰逐渐增强。

机械力化学法合成ZnO:Eu^(3+),Li^+及其荧光性能研究

采用机械力化学法与热分解相结合的方法制备了ZnO∶Eu3+,Li+纳米粉末,用SEM、XRD、TG-DSC、UV-Vis、FL等检测手段对样品进行表征。结果表明,Eu3+和Li+成功掺入ZnO基质中;样品颗粒分布均匀,粒径为50nm,其发射主峰位于611 nm处;其荧光性能与热处理温度及Eu,Li的掺杂比例密切相关。

[101]取向Li掺杂ZnO薄膜光学性能的研究

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了[101]取向的Li:ZnO薄膜,研究了该薄膜的光学性能随热处理温度变化的规律．结果表明,399nm的发光峰是由Li的杂质能级引起;与[002]取向的薄膜相比,未经热处理的[101]薄膜其光学带隙大,且出现了380nm附近的带边发射(NBE)峰;在560～580℃热处理下,其晶胞变小、光学带隙变窄、360nm左右的带间发光峰红移;当热处理温度升至610℃时,薄膜中再次出现380nm的NBE峰．

氧化锌基红色稀土发光材料的制备研究

以氧化锌为主要原料,采用湿法制备前驱物,在800℃高温煅烧前驱物制备ZnO∶Eu,Li的红色稀土发光材料。通过荧光光谱(PL-PLE)分析,所得产物存在595nm和612nm两个发射波长,其强峰值在595nm处。XRD分析表明掺杂元素锂(Li)和铕(Eu)绝大部分进入ZnO的晶格中,Eu3+是发光中心,Li+在其中起敏化剂作用,能够促进Eu3+掺杂进入ZnO晶格,有效地增强了能量在ZnO与Eu3+间的传递,使Eu3+的发光显著增强。与干法制备前驱物相比,湿法能克服一般高温固相法存在的缺点,制得粒度分布均匀且性能优良的发光粉体。

ZnO∶Li压电薄膜制备及其性能研究

ZnO薄膜的高阻特性在压电方面的应用极为重要。采用sol-gel法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了c轴择优取向优良、电阻率高和化学计量比好的掺Li+(Li/Zn摩尔比分别为0、0.05、0.10、0.15、0.20)ZnO压电薄膜。研究了退火温度、掺杂浓度对ZnO薄膜晶体质量和电学特性的影响。XRD结果表明,ZnO薄膜的c轴择优取向度受退火温度和掺杂浓度的强烈影响;I-V测试表明,掺Li+后薄膜的电阻率显著提高,当Li+掺杂浓度为0.10(Li/Zn摩尔比)、退火温度为600℃时其电阻率达109Ω.cm;XPS分析结果表明,Li+掺杂对ZnO薄膜中O1s和ZnL3M45M45的结合能以及Zn/O比都有一定的影响,掺杂后化学计量比更好。

(Li,Cu)掺杂ZnO薄膜的发光性质

利用溶胶-凝胶(Sol-gel)法在n型Si(100)衬底上制备(Li,Cu)掺杂ZnO薄膜,研究了室温下薄膜的结构、形貌和光致发光性能。研究结果表明,随着Li掺杂浓度的增加,可见光发光强度增加,可见光发射可能是源于单电离氧空位到价带顶以及单电离氧空位到Li替位Zn(LiZn)受主跃迁的双重作用。与此类似,Cu掺杂ZnO薄膜黄绿光部分可能是源于单电离氧空位到价带顶以及单电离氧空位到Cu替位Zn(CuZn)受主跃迁的双重作用。随着Cu掺杂量的增加,单电离氧空位到Cu替位Zn(CuZn)受主的跃迁起主导作用。

溅射气压对Li-W共掺杂ZnO薄膜性能的影响

通过RF磁控溅射在不同溅射气压环境中,在石英衬底上制备得到Li-W共掺杂Zn O薄膜(LWZO)。对样品进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透过率以及电阻率的测试。结果表明:适当溅射气压环境下,有助于提高LWZO薄膜的结晶质量;SEM结果显示随着溅射气压增加LWZO薄膜表面晶粒粒径更小,表面更平整;薄膜的透光率保持在85%左右。光致发光光谱表明:LWZO的光致发光由本征发光及缺陷发光组成,结晶度高以及择优取向好,本征发光强度强。同时,薄膜的最低电阻率也达到了6.9×10-3Ωcm。

退火温度对Li掺杂ZnO薄膜光电特性的影响

采用溶胶凝胶法旋涂制备了摩尔分数为3%的Li掺杂ZnO薄膜,在450~650℃下退火后测试其微结构、表面形貌和光电特性.结果表明薄膜为六方纤锌矿多晶结构且n型导电,退火温度的升高改善了结晶度、表面形貌、透过率和导电性.退火温度超过550℃后电阻率增大,样品由肖特基导电转变为欧姆导电;伏安特性模拟结果表明,替位Li逐渐增多、薄膜功函数增大,有利于制备p型薄膜.退火温度达600℃后,由于薄膜再蒸发等使光电特性变差.550℃是最佳退火温度,适于制备高质量的透明导电薄膜,此时薄膜透过率达95%,薄膜电阻率为2.49×103Ω.cm.

Li-N共掺ZnO纳米管的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的计算方法,系列的研究了锯齿型(9,0)ZnO单壁纳米管、Li,N分别掺杂以及Li-2N共掺杂的ZnO纳米管的能带结构、总体态密度、分波态密度。分析发现虽然Li原子单独掺杂不会对纳米管能带结构产生明显影响,但是Li-2N共掺杂比N单独掺杂ZnO纳米管的结构更加稳定,而且Li-2N共掺杂ZnO纳米管是p型简并半导体。

锂掺杂氧化锌纳米颗粒晶体结构与光学特性分析

利用溶胶-凝胶法制备了Li_xZn_(1-x)O纳米颗粒,分析了锂掺杂对氧化锌纳米颗粒晶体结构与光学特性的影响。结果表明,锂掺杂会使氧化锌所受应力由压缩应力变为伸张应力,晶粒尺寸随锂掺杂量增加而减小,并且使氧化锌容易朝向(002)方向成长,造成结构系数TC(002)增大。光致发光光谱观测揭示锂掺杂能促使氧空位相关缺陷增多,同时也使得近能带发光强度增强。拉曼光谱显示多声子模态随锂掺杂量增加而减弱,且掺杂量为0.10(物质的量分数)时多声子模态信号最小,而掺杂量为0.15(物质的量分数)时多声子模态信号再度增强。多声子模态信号与非辐射复合相关,多声子模态信号越弱表示非辐射复合缺陷越少,故造成光致发光光谱的NBE峰强度增强。

掺铝氧化锌/还原石墨烯复合材料的制备及性能

用溶胶-凝胶法制备掺铝氧化锌(AZO)/还原石墨烯(rGO)复合材料。通过XRD、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、Raman光谱和能量散射X射线能谱(EDS)等技术,对产物的结构和形貌进行分析。铝掺入了氧化锌的晶格,颗粒状的氧化锌颗粒(60～150 nm)均匀分布在rGO纳米片上。以100 mA/g的电流在0.01～3.00 V充放电,使用10 ml氧化石墨分散液和2 ml硝酸铝溶液制得的AZO/rGO复合材料的首次放电比容量为836.6 mAh/g,第30次循环的比容量为462.8 mAh/g。

锂掺杂氧化锌薄膜晶体管的研究

采用溶胶凝胶法(sol-gel)在P型硅基底制备了锂掺杂氧化锌薄膜.以锂掺杂氧化锌薄膜为沟道层,制备了底栅结构的薄膜晶体管.XRD实验结果表明,500℃退火得到的锂掺杂氧化锌薄膜为纤锌矿结构,具有c轴择优取向.SEM实验结果说明,薄膜晶粒大小约为25nm,尺度分布均匀.电学测试结果显示器件是N沟道增强型.

四种颜料在有机涂层中的防腐性能对比

利用电化学阻抗谱(EIS)技术,研究了浸泡在3.5%NaCl溶液中的SrCrO4环氧涂层、纳米ZnO环氧涂层、纳米缓蚀剂插层水滑石环氧涂层和ZnO/纳米水滑石复合环氧涂层的防腐性能。结果表明,纳米缓蚀剂插层水滑石涂层对Mg-Li合金的防腐效果明显高于SrCrO4环氧涂层和纳米ZnO环氧涂层,具有活性-自修复的防腐作用;而经过改性的原位生成ZnO纳米水滑石复合涂层的防腐性能更好。

掺锂氧化锌纳米线的光致发光特性

氧化锌(ZnO)是直接宽带隙半导体材料,有高达60meV的激子束缚能,是下一代短波长光电材料的潜在材料。首先制备了优良的多孔氧化铝(Anodic Aluminum Oxide)有序孔洞阵列;以其为模板,采用直流电化学沉积的方法,在其规则排列的孔中沉积得到锌的纳米线;然后将其在高温下氧化,得到氧化锌的纳米线。XRD图显示Li掺杂前后的ZnO纳米线具有较好的晶态结构。对Li掺杂前后的ZnO纳米线进行光学特性测量,结果表明,ZnO纳米线有两个发光峰,分别位于382nm和508nm处;Li掺杂较大地改善了ZnO纳米线的发光性能,本征发光峰移到395nm处,蓝绿发光强度也有了很大程度的提高。

Li掺杂ZnO的XRD微结构和磁性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同Li摩尔配比含量的Zn1-xLixO室温铁磁性半导体。用XRD研究了Li含量和烧结温度对其微结构的影响。用VSM研究了Li晶格占位对其磁性能的影响。结果表明:当x小于等于0.02时,Zn1-xLixO为单一的纤锌矿六方结构ZnO,未发现杂质第二相。晶格常数减小,Li+以替位的形式进入ZnO晶格。当x达到0.08时,晶格常数开始增加,Li+从替位形式向间隙形式转换而进入ZnO晶格。当烧结温度从350℃升到450℃时,晶格常数减小,结晶性能提高。当x达到0.08时出现杂质第二相Li2CO3。Li+晶格占位对其磁性能具有重要影响。

氢化处理对Li-W共掺杂ZnO薄膜性能的影响

不同H2气氛中通过RF磁控溅射在石英衬底上制备Li-W共掺杂ZnO(LWZO)薄膜。对样品进行X射线衍射、扫描电镜(SEM)、X射线光电子(XPS)、透过率以及室温光致发光(PL)谱分析。结果表明:适当氢化处理形成LWZO∶H薄膜,有助于提高薄膜的结晶质量;SEM结果显示LWZO∶H薄膜表面晶粒生长更均匀,表面更平整;薄膜的透光率保持在85%左右。从XPS分析可知,在H2气氛中,H可以有效地提高沉积粒子的活性,使W6+的掺杂效率提高。同时H+进入LWZO薄膜内部可以钝化薄膜的内部缺陷,提高载流子浓度,增加薄膜的禁带宽度。室温PL谱结果表明:LWZO的PL由本征发光及缺陷发光组成,经过氢化处理的薄膜的缺陷发光减少,本征发光强度增强。

Li-Al共掺对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷介电性能的影响

采用了固相反应法制备了(Bi1.9Li0.1)(Zn2/3Nb4/3-x Al x)O7介质陶瓷。研究了Li+替代Bi3+,Al3+替代Nb5+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷烧结特性、相结构及介电性能的影响。结果表明:Li-Al共掺能显著降低BZN烧结温度,由1000℃降至920℃,能改善介电性能,并对介电常数温度系数具有调节作用。当Li+掺杂量为0.1 mol,Al3+掺杂量为0.2 mol时,在920℃温度烧结2 h获得最佳性能:εr=75.42,tgδ=1.67×10-3,αc=29.1×10-6。