碳布支撑Sn^(2+)/Sn^(4+)共掺杂的ZnIn_(2)S_(4)柔性光催化剂用于高效降解盐酸四环素

本文采用一步溶剂热法制备了Sn^(2+)/Sn^(4+)共掺杂的ZnIn_(2)S_(4)/碳布柔性光催化剂(CC/ZIS-Sn),二维片状ZIS-Sn均匀地排列在碳布表面。通过降解盐酸四环素(TCH)溶液来评价所制备样品的光催化活性。结果表明,CC/ZIS-Sn_(0.09)复合光催化剂具有高效的光催化活性,40 min对TCH溶液(50 mL,20 mg/L)的降解率高达93.3%。适量的Sn掺杂和碳布协同作用能够调整电子结构,缩小光捕获带隙,增强ZIS光生载流子的分离和转移效率。自由基捕获实验证明空穴是光催化降解过程中的主要活性物质。此外,CC/ZIS-Sn光催化剂还具有良好的可回收性和稳定性,循环测试4次后,对TCH溶液的去除率仍达83.1%。

缺陷MOF-74的合成以及其对Al^(3+)和Sn^(2+)荧光传感能力的研究

在发光金属有机骨架中引入适度缺陷可以调节材料的荧光性能,增强其对分析物的荧光检测能力。本文以三乙胺作为调节剂,通过配位调制的方法得到了缺陷金属有机骨架MOF-74-TEA,借助XRD、IR和SEM等表征手段对结构和形貌进行了详细表征,用荧光光谱法研究了其对Al^(3+)和Sn^(2+)的识别能力。与无缺陷MOF-74-1相比,MOF-74-TEA提高了对Al^(3+)和Sn^(2+)的检测灵敏度,并且提高了其对Al^(3+)检测的线性范围。其原因可能是缺陷的引入增强了分析物在材料中的扩散和传质,材料活性作用位点的增多使其与金属离子作用力更强,配体-金属电荷转移效率更高。

Zn-Sn共掺杂Mg_(2)TiO_(4)微波介电陶瓷的制备与表征

本研究分别用微量Zn^(2+)与Sn^(4+)取代Mg_(2)+与Ti^(4+),通过固相反应法制备了Zn-Sn共掺杂Mg_(2)TiO_(4)微波介电陶瓷,并采用阿基米德法、XRD、SEM、EDS及网络分析仪等手段,分析了材料的基本物性和介电特性。基本物性分析结果表明,烧结温度、Zn掺杂量x、Sn掺杂量y等因素对Mg_(2)TiO_(4)的晶体结构无明显影响,烧结致密性随烧结温度的升高呈先增大后减小的趋势,其中在1300℃下烧结所得的(Zn_(0.05)Mg_(0.95))2(Sn_(0.05)Ti_(0.95))O_(4),烧结致密性最佳,达到98%。微波介电特性分析结果表明,Zn-Sn共掺杂Mg_(2)TiO_(4)的介电常数εr与品质因数Q×f值,均随烧结温度的升高而呈先增大后减小的趋势,且其谐振频率温度系数τf具有较好的稳定性,其中在1300℃下烧结所得的(Zn_(0.05)Mg_(0.95))2(Sn_(0.05)Ti_(0.95))O4,εr≈15.55,Q×f≈319690GHz,此时τf≈-52.06×10^(-6)·℃^(-1)。与前人的研究结果比较后可知,本研究制备的(Zn_(0.05)Mg_(0.95))2(Sn_(0.05)Ti_(0.95))O_(4)不仅将烧结温度大幅下降至1300℃,还能将品质因子提升至319690GHz,使其微波介电性能得到有效改善。

SrZn_2(PO_4)_2:Sn^(2+),Mn^(2+)荧光粉的发光性质及其能量传递机理

采用高温固相法制备了SrZn_2(PO_4)_2:Sn^(2+)(SZ_2P:Sn^(2+)),SrZn_2(PO_4)_2:Mn^(2+)(SZ_2P:Mn^(2+)),SrZn_2(PO_4)_2:Sn^(2+),Mn^(2+)(SZ_2P:Mn^(2+))荧光粉.通过X射线衍射、激发和发射光谱详细研究了荧光粉的物相和发光性质.在SrZn_2(PO_4)_2基质中,Sn^(2+)离子发射光谱是峰值位于461 nm宽带谱,归属于Sn^(2+)离子的3P1→1S0能级跃迁,SZ_2P:Mn^(2+)激发光谱由基质吸收带(200—300 nm)和位于352,373,419,431和466 nm的一系列激发峰组成,分别对应Mn^(2+)离子的~6A_41(~6S)→4E(4D),~6A_1(~6S)→4T2(D),6A1(~6S)→[~4A_1(~4G),~4E(~4G)],~6A_1(~6S)→~4T_2(~4G)和~6A_1(~6S)→~4T_1(~4G)能级跃迁,因此,SZ_2P:Sn^(2+)的发射光谱与SZ_2P:Mn^(2+)的激发光谱有较大范围的重叠.结果表明Sn^(2+)对Mn^(2+)发光有明显的敏化作用.基于Dexter电多极相互作用能量传递公式和Reisfeld近似原理分析,荧光粉SZ_2P:Sn^(2+),Mn^(2+)中Sn^(2+)-Mn^(2+)离子之间的能量传递机理属于电四极-电四极相互作用引起的共振能量传递,并计算出Sn^(2+)-Mn^(2+)离子之间能量传递临界距离Rc≈1.78 nm.通过改变Sn^(2+),Mn^(2+)离子掺杂浓度,实现了荧光粉发光颜色的调节,在254 nm短波紫外激发下荧光粉发出较强的蓝白光.研究结果表明SZ_2P:Sn^(2+),Mn^(2+)荧光粉有望应用于紧凑型节能灯照明领域,随着半导体紫外芯片技术的发展,有潜力应用于未来的白光发光二极管照明领域.

Sn^(2+)掺杂TiO_2凝胶相变过程

采用溶胶-凝胶法制备了Sn2+掺杂TiO2纳米粉体,利用TG-DTA和XRD分析对凝胶的相变过程进行了表征。研究结果表明,Sn2+掺杂显著抑制了锐钛矿和金红石晶粒的长大,使凝胶-锐钛矿转变和锐钛矿-金红石转变的温度呈现先增加后降低的变化趋势。随着Sn2+掺杂量的增加,对锐钛矿向金红石转变的影响呈现了先促进后抑制的作用,且在20ST试样之后的各个温度都发现了SnO2的存在。锡离子的价态变化对相变特征起到非常重要的作用。

锡添加量对铸态Mg-3Al-0.5SiO_(2)合金显微组织和力学性能的影响

以纯镁锭、纯铝锭、纯锡锭、纳米SiO_(2)粉末为原料熔炼铸造Mg-3Al-0.5SiO_(2)-xSn(x=0,1,3,5,7,10,质量分数/%)合金,研究了锡添加量对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着锡添加量的增加,粗大的Mg_(2)Si初生相逐渐转变为块状或针状相,Mg_(2)Sn相含量增加,当锡质量分数为5%时,Mg_(2)Sn相分布最均匀,尺寸最小;合金的强度和断后伸长率均随着锡添加量的增加呈先升高后降低的趋势,断裂方式先由脆性断裂向韧性断裂转变,再向脆性断裂转变;当锡质量分数为5%时,合金具有最佳的室温拉伸性能,其抗拉强度、屈服强度、断后伸长率分别为145.6 MPa,98.7 MPa,7.12%,断裂方式为韧性断裂。

Sn^(2+)-Mn^(2+)共掺杂Gd_(2)O_(3)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)玻璃光致发光性能与能量传递

通过传统的高温熔融淬火技术制备了Sn^(2+)-Mn^(2+)共掺杂的Gd_(2)O_(3)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)(GAS∶0.5Sn^(2+),yMn^(2+))玻璃。研究了玻璃的光致发光特性和Sn^(2+)-Mn^(2+)能量传递过程。在365 nm激发下,随着Mn^(2+)浓度的增加(1.0%,1.5%,2.0%,2.5%,3.0%,3.5%,4.0%),玻璃中Sn^(2+)的发光强度逐渐降低,而Mn^(2+)的发光强度逐渐增大。Sn^(2+)的衰减时间随着Mn^(2+)含量的增加而减小,玻璃中产生了Sn^(2+)到Mn^(2+)离子的能量传递。GAS∶0.5Sn^(2+),yMn^(2+)玻璃的光致发光量子产率(PLQY)随着Mn^(2+)含量的增加而减小,其最大值为25.48%。玻璃中Mn^(2+)离子浓度达到4.0%时,其发光属于准白光发射,色坐标为(0.323,0.273)。另外,本文还研究了Sn^(2+)-Mn^(2+)共掺杂玻璃的发光热猝灭现象,Sn^(2+)发光中心电子跃迁所需克服的热激活能约为0.23 eV。

Sn^(2+)对Pb及Pb-Ca-Sn-Al电极在硫酸中性能的影响

用循环伏安、线性扫描伏安和交流阻抗法研究了Pb和Pb-Ca-Sn-Al电极在含与不含Sn2+的硫酸中的电化学性能。添加Sn2+,提高了Pb和Pb-Ca-Sn-Al电极在硫酸中的抗腐蚀性和导电性能,Pb(Ⅱ)碱性化合物还原峰的电流分别减小至约1/10和1/5。

Sn^(4+)和Sn^(2+)与天然丝光沸石离子交换选择性的穆斯堡尔谱研究

用Ｓｎ２＋、Ｓｎ４＋和２Ｓｎ２＋＋Ｓｎ４＋盐对天然丝光沸石进行了离子交换，测量了交换后清洗烘干样品的穆斯堡尔谱。通过对穆斯堡尔谱共振吸收峰相对面积的计算得出了样品中穆斯堡尔核的相对含量。结果表明，Ｓｎ４＋与天然丝光沸石的离子交换选择性优于Ｓｎ２＋。

高岭土/SnO_2/Sn^(2+)的制备及其光催化性能

二氧化锡(Sn O_2)具有优异的光电性质,但因为其禁带宽为3.6 e V,对可见光无响应。为拓宽Sn O_2对光的响应范围,对其进行了改性研究。本文利用水热法制备了不同掺杂比例的高岭土/Sn O_2/Sn^(2+),利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外可见漫反射(UV-vis)对光催化剂形貌及特性表征分析。结果显示,高岭土/Sn O_2/Sn^(2+)降低Sn O_2的禁带宽带,4%高岭土/Sn O_2/Sn^(2+)的禁带宽度最小,为2.62 e V。利用氙灯模拟太阳光,在500 W氙灯照射条件下,4%高岭土/Sn O_2/Sn^(2+)降解甲基橙的效果最佳,光反应120 min,50 mg光催化剂对10 mg/L甲基橙的降解率达到了98%;分析了不同光催化剂含量和不同甲基橙浓度对光催化影响,发现光催化剂含量的改变比甲基橙浓度的改变对光催化剂降解甲基橙的影响更明显,其中50 mg 4%高岭土/Sn O_2/Sn^(2+)光催化剂在降解20 mg/L的甲基橙溶液时候表现出较高的效率,120 min降解了55%。

不溶性阳极电镀锡溶液中补充Sn^(2+)的方法

回顾了电镀锡工艺所应用的两种阳极板即可溶性阳极和不溶性阳极,对比了可溶性阳极和不溶性阳极电镀锡工艺的优缺点。针对不溶性阳极电镀锡生产线镀液中锡浓度的迅速减少和自由酸含量的不断增加的问题,综述了Sn2+补充方法,化学溶锡法、置换法、溶氧法以及电解法。由于传统的化学反应溶锡法已被淘汰,置换法不利于工业化以及溶氧法产生锡泥造成锡损失等问题,对电解法的发展方向进行了展望。

Sn掺杂CeO_(2)中Ce^(3+)的形成机制及其对质子交换膜燃料电池耐久性的影响

在质子交换膜燃料电池(PEMFC)运行过程中,产生的自由基会攻击质子交换膜,使其开裂或形成孔洞,导致电池失效。常见的改性方法是在质子交换膜(PEM)中添加自由基清除剂材料。基于此,本文合成了Sn掺杂CeO_(2)自由基清除剂,通过提高Ce^(3+)浓度来增强其在PEMFC中自由基清除性能,避免PEM厚度迅速减薄,从而提高质子PEMFC的耐久性。密度泛函理论计算和试验结果表明,Sn掺杂会引起CeO_(2)产生晶格畸变,降低氧空位形成能,促进CeO_(2)中Ce^(3+)的形成。同时,Sn^(2+)的加入可将CeO_(2)-Sn样品中的Ce^(4+)还原为Ce^(3+),提升Ce^(3+)的浓度,从而提高PEM的耐久性。单电池测试结果表明,经70 h的开路电压衰减测试,CeO_(2)-Sn-5%改性后的质子交换膜组装的单电池电压衰减率最低(18%),且功率保留率(56%)比其他样品更高,表明该样品具有更优异的耐久性。

含金属Mg相的Mg_(2)(Sn,Si)薄膜的微观结构与热电性能

利用高真空磁控溅射设备,采用Mg-Sn-Si合金靶材和纯Mg靶进行顺序沉积,在表面含有500 nm厚氧化硅的单晶Si(100)衬底上制备了不同Mg含量的Mg-Sn-Si薄膜。沉积Mg-Sn-Si薄膜的相组成、化学成分、表面和横截面形貌和热电性能被系统的测量、观察和分析。结果表明,制备的Mg-Sn-Si薄膜由Mg_(2)(Sn,Si)固溶体和金属Mg相组成。随着金属Mg相含量的增多,沉积薄膜载流子浓度升高,迁移率降低。沉积薄膜的电导率随着金属Mg相含量的增多而增大,而Seebeck系数降低。沉积薄膜的金属Mg相含量增加,虽然电导率增加,但因Seebeck系数急剧下降,最终导致功率因子下降。在所研究的金属Mg含量范围内,Mg_(2)(Sn,Si)固溶体薄膜含有部分金属Mg相,对提高复合薄膜的功率因子是不利的。

Sn掺杂的In_(2)O_(3)催化CO_(2)选择性加氢制甲醇

选择性加氢制甲醇是CO_(2)资源化利用最主要的方式之一,因此十分需要开发高效的合成甲醇催化剂。本研究采用共沉淀法在In_(2)O_(3)中掺杂Sn来调控In_(2)O_(3)的还原能力和表面氧空位浓度,以提升In_(2)O_(3)催化剂在CO_(2)加氢制甲醇中的催化性能。通过XRD、TEM、H_(2)-TPR、H_(2)-D_(2)-TPSR、Raman、XPS、CO_(2)-TPD等表征手段,研究了Sn助剂对催化剂结构和表面化学性质的影响;并通过高压固定床装置测试了催化剂的催化性能。结果表明,Sn在In_(2)O_(3)中高度分散并倾向于在表面富集,与In_(2)O_(3)形成Sn—O—In结构,促进了表面氧空位的生成,且能抑制In_(2)O_(3)的过度还原,从而使得Sn-In_(2)O_(3)催化剂表现出更高的甲醇选择性和产率。在300℃、3 MPa、空速为15000 ml·g^(-1)·h^(-1)的反应条件下,Sn/In摩尔比为0.5%的Sn-In_(2)O_(3)催化剂具有最优的催化性能,此时CO_(2)转化率为6.2%,甲醇选择性为70.4%,当Sn含量进一步增加时,CO_(2)转化率会略有下降,而甲醇选择性提升至80.8%。

含Sn^(2+)/F^(-)牙膏和漱口液对牙齿抗酸蚀性磨损的效果评价

目的:评价单纯和联合使用含Sn^(2+)/F^(-)牙膏和漱口液对牙齿的抗酸蚀性磨损效果。方法:收集智齿85颗,制备牙釉质和牙本质试件各36个。以3个釉质和3个本质为一组,制作一个腭基托。选取12名受试者分成4组佩戴(n=3),每日定时用1%柠檬酸浸泡4次,5 min/次。在首次和末次浸泡后口腔维护,A组:不含牙膏刷牙(对照)、B组:刷牙(Sn^(2+)/F^(-)牙膏)、C组:刷牙+含漱(Sn^(2+)/F^(-)漱口液)、D组:含漱,重复7 d。用接触式轮廓仪评估表面损失(SL),并用显微硬度仪计算表面显微硬度降低值ΔSMH。采用双因素方差分析和Tukey检验分析数据,以P<0.05有统计学意义。结果:与B、C、D组相比,A组SL和ΔSMH最大(P<0.05)。D组SL和ΔSMH最小(P<0.05),ΔSMH均无显著差异(P>0.05)。B与C组相比,SL和ΔSMH均无显著差异(P>0.05)。牙本质较釉质SL和ΔSMH高(P<0.05)。结论:单纯使用含Sn^(2+)/F^(-)牙膏或漱口液可减少牙齿的酸蚀性磨损,联合使用并不能加强效果。

Mg_(3)Bi_(2)/Mg_(2)Sn纳米复合膜的微结构及热电性能

利用高真空磁控溅射技术,通过高纯Mg靶和自制Mg-Bi-Sn合金靶的顺序溅射沉积,制备了Mg_(3)Bi_(2)/Mg_(2)Sn纳米复合薄膜。沉积薄膜的晶体结构和相组成由X射线衍射(XRD)图谱确定,表面形貌和化学成分用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和能谱仪(EDS)进行观察、测量和分析。沉积薄膜的载流子浓度和迁移率通过霍尔实验获得,电导率和Seebeck系数由Seebeck/电阻测试分析系统进行测量。结果表明,沉积薄膜由Mg_(3)Bi_(2)和Mg_(2)Sn两相组成,随着薄膜中Mg_(2)Sn含量的增加,沉积薄膜的室温载流子浓度增加而迁移率下降。在整个测试温度范围内,随薄膜中Mg_(2)Sn含量的增加,薄膜Seebeck系数不断升高而电导率下降。Mg_(2)Sn相原子含量为28.22%的沉积薄膜在155℃获得最高功率因子为1.2 mW·m^(-1)·K^(-2)。在Mg_(3)Bi_(2)薄膜中加入适量的Mg_(2)Sn第二相,可明显提升Mg_(3)Bi_(2)薄膜材料的功率因子。

织构角度对Sn-Al_(2)O_(3)/STS摩擦学性能与磨损机理的影响

该文采用有限元模拟分析方法并结合球-盘式摩擦磨损试验,以钨钢(TS)材料为研究对象,制备复合固体润滑剂Sn-Al_(2)O_(3)填充的鱼鳞状摩擦表面织构(STS),研究织构宽度与深度为0.6 mm时,表面织构角度参数(30°、45°、60°、75°与90°)对Sn-Al_(2)O_(3)/STS摩擦学性能的影响。模拟与试验结果表明,与TS相比,不同表面织构的Sn-Al_(2)O_(3)/STS的平均摩擦系数和磨损率均有所降低,且总体上随着织构角度的增大降幅也不断增大。在20 N、4 Hz的工况下,随着织构角度增加,织构边缘材料的变形程度也相应上升,导致固体润滑剂Sn-Al_(2)O_(3)逐渐从织构中挤出并迁移到摩擦表面,降低摩擦系数和磨损率。Sn-Al_(2)O_(3)/STS-90°织构边缘材料在应力的作用下变形较为严重,导致大量固体润滑剂Sn-Al_(2)O_(3)从织构中挤出并快速迁移到摩擦表面铺展形成润滑膜,提供出色的润滑作用,使得Sn-Al_(2)O_(3)/STS-90°织构边缘材料拥有最好的摩擦学性能,表现出最低的平均摩擦系数(0.13)和磨损率(1.21×10-13 m3N-1m-1),与TS相比分别降低约73.5%和85.5%。

Mg_(2)Sn对镁合金耐腐蚀性能影响的计算分析与验证

目的 从计算角度分析镁合金中的主要析出相Mg_(2)Sn对ZA系镁合金耐蚀性能的影响,并采用试验测试的方法对其进行验证。方法 利用第一性原理计算方法对Mg_(2)Sn的表面能与功函数进行计算,通过与构建的Mg基体以及Zn、Al掺杂的Mg表面的表面能、功函数进行对比分析,分析Mg_(2)Sn对ZA系镁合金耐蚀性能的影响。为了验证计算结果,制备Mg-5Zn-3Al-0Sn合金以及Mg-5Zn-3Al-3Sn合金,通过电化学实验对2种合金的耐蚀性能进行对比分析,研究Mg_(2)Sn对ZA系镁合金耐蚀性能的影响。结果 计算了Mg基体表面能与功函数,与其他成果计算结果的符合程度较好。对Mg_(2)Sn不同表面的功函数进行计算,通过与Mg、Mg-Zn、Mg-Al表面的计算结果进行对比,发现Mg_(2)Sn的功函数均要更高。XRD测试结果表明,制备的Mg-5Zn-3Al-3Sn合金中有明显的Mg_(2)Sn相。电化学测试结果表明,Mg-5Zn-3Al-0Sn的耐蚀性能要好于Mg-5Zn-3Al-3Sn的耐蚀性能。结论 通过第一性原理计算发现,Mg_(2)Sn的功函数高于Mg基体表面的功函数,说明在合金中易发生微电偶腐蚀,Mg_(2)Sn充当阴极相促进Mg基体的腐蚀。电化学测试结果说明,当合金中存在明显的Mg_(2)Sn相时,合金的耐蚀性能降低,腐蚀电位达到-1.21 V。

Sn、P共掺杂MoS_(2)纳米花的制备及电催化析氢性能研究

掺杂被证实是激活MoS_(2)面内析氢活性,从而提高其析氢性能的有效手段,但是大多数研究都局限于单一的金属或非金属原子掺杂。本工作通过一步水热法成功制备出一种新型的Sn、P金属-非金属原子共掺杂的MoS_(2)纳米花(Sn,P-MoS_(2))。通过XRD、Raman、XPS、SEM和EDS对材料的结构、形貌和成分进行表征,结果表明Sn和P原子成功共同掺杂进入MoS_(2)晶格且均匀分布。与纯MoS_(2)和单一的Sn金属原子或P非金属原子掺杂MoS_(2)相比,Sn,P-MoS_(2)纳米花在0.5 mol/L H 2SO 4溶液中展现出更优异的电催化析氢性能:在10 mA/cm 2的电流密度下过电位仅为277 mV,塔菲尔斜率为50.2 mV/dec。Sn,P-MoS_(2)纳米花优异的析氢性能可归因于Sn、P原子之间存在协同作用,促进了面内析氢活性位点的形成,同时减小了边缘活性位点的氢吸附自由能。这种金属和非金属原子共掺杂策略为MoS_(2)基析氢电催化剂的广泛应用提供了一条可行的途径。

SnS复合石墨烯基CH_(3)CH_(2)OH传感器气敏特性研究

针对SnS(硫化亚锡)气敏传感器工作温度较高、水热过程中容易出现SnO_(2)(氧化锡)相变的困难,以hammer法自制GO(石墨烯)为基底,通过水热合成SnS/GO纳米复合材料.对合成样品进行扫描电镜(SEM)表征发现,SnS/GO样品形貌较好,SnS均匀且原位生长在GO片层上.气敏性能测试结果证实,SnS/GO基传感器对CH_(3)CH_(2)OH(乙醇)的最佳工作温度由复合前的240℃降低到90℃,对25μL·L^(-1)的响应增加到6.21(90℃).气敏性能提升的机理归结为GO具有超高的载流子迁移率、大的比表面积及复合样品可提供更多的吸附位点.