La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)催化剂对NO选择性生成NH_(3)的影响

为了实现碳中和目标,降低内燃机碳排放,稀薄燃烧技术成为了当前重要的研究方向.该技术不仅能提高发动机燃油热效率,还能有效降低CO_(2)排放.但是稀薄燃烧往往会伴随着大量氮氧化物的产生,为了解决该问题,采用LNT-SCR耦合的NO_(x)净化技术,此时LNT的作用是将排气中部分NO_(x)转化为NH_(3),为下游的SCR提供还原剂.基于此,制备了LNT催化剂,研究催化剂对NO选择性生成NH_(3)的影响.采用溶胶-凝胶法制备了La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)系列钙钛矿氧化物,并通过分步浸渍法得到了La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)负载型催化剂.利用XRD、H_(2)-TPR、NO-TPD等表征手段研究了钙钛矿氧化物的晶相结构,以及负载型催化剂的还原特性、NO_(x)吸附-脱附性能等物化性质,并且通过H_(2)选择性催化还原NO实验探究了催化剂掺杂Ce对NO转化成NH_(3)的影响.结果表明,Ce掺杂催化剂具有良好的NH_(3)产物选择性,并且显著提高了NO转化率.温度是NO转化和NH_(3)产物选择性生成的决定性因素,而H_(2)和NO体积比是NO转化和NH_(3)产物选择性生成的关键性因素.其中,La_(0.95)Ce_(0.05)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)在低温下催化活性表现最佳,在350℃、H_(2)和NO体积比为5.0时NH_(3)产物选择性为65%,NO转化率为100%.此外,所制备的La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)都形成了钙钛矿型结构,而且Ce掺杂催化剂的大部分Ce离子可以进入到LaMnO_(3)结构中.在催化剂适量掺杂Ce后,H_(2)消耗总面积增大、还原峰的峰值温度降低,表明掺杂Ce改善了催化剂的还原特性;同时NO吸附和脱附面积增大,表明Ce掺杂改变了催化剂的NO_(x)吸附-脱附性能.

Mo_(1-x)W_(x)C碳化物稳定性及力学性质的第一性原理计算

金属碳化物作为基体的增强相,对钢铁的力学性能起到至关重要的作用.采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,通过虚拟晶体近似构建Mo_(1-x)W_(x)C(0≤X≤1)碳化物模型,计算Mo_(1-x)W_(x)C的晶格常数、形成能、结合能、弹性常数、弹性模量、泊松比u、维氏硬度、电子态密度等性质参数,分析W元素对MoC碳化物稳定性及力学性能的影响.本次计算值与其他理论计算值及试验值吻合度较高;随着W含量的增加,晶格常数增加,Mo_(1-x)W_(x)C的形成能、结合能皆为负值,结合能、形成能的绝对值均随着W含量的增加而增加.不同掺杂含量下的Mo_(1-x)W_(x)C均满足Born判据,在力学上是稳定的,随着W含量的增加,Mo_(1-x)W_(x)C的弹性常数、体模量、杨氏模量、剪切模量呈线性增加,B/G、泊松比降低.Mo_(1-x)W_(x)C在费米能级处的态密度值均不为0,态密度值随着W含量的增加而降低.Mo_(1-x)W_(x)C能自发形成且能稳定存在,随着W含量的增加,Mo_(1-x)W_(x)C碳化物的稳定性、弹性模量、硬度及耐磨性均增加,Mo_(1-x)W_(x)C呈脆性,脆性大小随着w含量的增加而增加.

质子入射Al_(x)Ga_(1-x)N材料的位移损伤模拟

氮化镓材料由于优良的电学特性以及耐辐照性能,其与不同含量Al_(x)Ga_(1-x)N材料组成的电子器件,有望应用于未来空间电子系统中.然而目前关于氮化镓位移损伤机理研究多关注于氮化镓材料,对于Al_(x)Ga_(1-x)N材料位移损伤研究较少.本文通过两体碰撞近似理论模拟了10 keV-300 MeV质子在不同Al元素含量的Al_(x)Ga_(1-x)N材料中的位移损伤机理.结果表明质子在Al_(x)Ga_(1-x)N材料中产生的非电离能损随质子能量增大而下降,当质子能量低于40 MeV时,非电离能损随着Al含量的增大而变大,当质子能量升高时该趋势相反;分析由质子导致的初级撞出原子以及非电离能量沉积,发现不同Al_(x)Ga_(1-x)N材料初级撞出原子能谱虽然相似,然而Al元素含量越高,由弹性碰撞产生的自身初级撞出原子比例越高;对于质子在不同深度造成的非电离能量沉积,弹性碰撞导致的能量沉积在径迹末端最大,而非弹性碰撞导致的能量沉积在径迹前端均匀分布,径迹末端减小,并且低能质子主要是通过弹性碰撞造成非电离能量沉积,而高能质子恰好相反.本研究揭示了不同Al元素含量的Al_(x)Ga_(1-x)N材料质子位移损伤机理,为GaN器件在空间辐射环境下的应用提供参考依据.

多孔n-GaN/p-Zn_(x)Cu_(1-x)S异质结的制备及紫外探测性能研究

本文首先采用紫外光辅助电化学刻蚀(UV-EC)方法制备出了孔隙密度为1.51×10^(10)cm^(-2)、平均孔径为38 nm的多孔n-GaN薄膜;随后在其上通过水浴法沉积了一系列Zn_(x)Cu_(1-x)S复合薄膜,x为0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0,形成的多孔n-GaN/p-Zn_(x)Cu_(1-x)S异质结带隙在2.34~3.51 eV调控;最后基于这些异质结构建出p-n结型紫外探测器。I-V曲线结果表明这些探测器均具有良好的整流特性,特别是n-GaN/p-Zn_(0.4)Cu_(0.6)S探测器性能最优。在暗态下,I_(+3 V)/I_(-3 V)约为1.78×10^(5);在偏压为-3 V、光功率密度为432μW/cm^(2)(365 nm)的条件下,光暗电流比超过10^(3),上升/下降时间为0.09/39.8 ms,响应度(R)为0.352 A/W,外量子效率(EQE)为119.6%,探测率(D^(*))为3.21×10^(12)Jones。I-t曲线结果表明,多孔n-GaN/p-Zn_(x)Cu_(1-x)S异质结紫外探测器在连续开-关光循环过程中拥有稳定的光电流响应。该研究为制备异质结紫外探测器提供了一定的理论指导和实验数据。

Al纳米孔阵列/(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)薄膜中的紫外波段超常透射

采用有限差分时域算法计算(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)薄膜衬底上的周期性三角晶格Al纳米孔阵列的透过率,研究不同(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)衬底的Al组分x以及Al纳米孔阵列的厚度、孔径和周期对其光学传输特性的影响.数值计算结果表明,当x=0时,在263 nm和358 nm波长范围处出现两个强透射峰,随着x的增大,其中位于263 nm处的透射峰发生轻微蓝移,强度则先增强后下降;358 nm处的透射峰发生明显蓝移且不断加强.若纳米孔阵列的周期不变,随着空气柱孔径增大时,紫外波段两强透射峰峰值位置分别位于244 nm和347 nm处,两峰均先发生红移再蓝移,透过率不断增大,反射率减小.随着周期扩大,紫外波段两强透射峰分别位于249 nm和336 nm处,两透射峰均发生明显红移,其中249 nm处的透射峰红移至304 nm,336 nm处的透射峰红移至417 nm,并且透过率不断降低.随着Al厚度的增大,位于380 nm处的透射峰峰值位置发生蓝移,且透过率不断下降.本文数据集可在https://doi.org/10.57760/sciencedb.j00213.00036中访问获取.

Zn_(3)(As_(1-x)P_(x))_(2)纳米结构制备及光谱特性研究

Zn_(3)As_(2)与Zn_(3)P_(2)具有相同的伪立方晶格结构,它们具有较高的电子迁移率、较窄的直接带隙和良好的空气稳定性,在光电器件领域呈现出广泛的应用前景。目前关于Zn_(3)As2-Zn_(3)P_(2)固溶体纳米结构的研究相对较少,采用高气压烧结技术得到Zn_(3)(As_(1-x)P_(x))_(2)(x=0、0.05、0.1)母合金,再利用化学气相沉积方法合成出多种形态的Zn_(3)(As_(1-x)P_(x))_(2)纳米结构,包括宏观尺寸的纳米带(长度3~10 mm;宽度1~4 mm;厚度约20μm)、纳米帆、纳米棒及纳米银簪等。系统的研究了P掺杂对相组成、元素含量、微结构以及光谱特性的影响。X射线衍射(XRD)结果表明,Zn_(3)(As_(1-x)P_(x))_(2)宏观纳米带样品的主相为α′相,随着P掺杂含量的增加,(224)衍射峰向右发生偏移,表明晶格常数减小。电子能谱分析显示P理论值(光致发光光谱)掺杂含量值x=0.05和x=0.1的Zn_(3)(As_(1-x)P_(x))_(2)母合金纳米带中P的实际含量分别为x=0.026及x=0.062。微结构分析表明,Zn_(3)As_(2)宏观纳米带的生长模式为沿〈221〉晶面菱形层状生长,P掺杂使纳米带的宏观尺寸减小,生长模式由菱形层状生长转变为纳米颗粒堆积层状生长。纳米带样品的拉曼光谱在79、97、198、320、428和1107 cm^(-1)出现特征峰,P掺杂导致拉曼光谱中1107 cm^(-1)特征峰发生蓝移,傅里叶红外光谱(FTIR)中1101和1599 cm^(-1)特征峰与PL谱中的300、422和635 nm特征峰也发生蓝移。Zn_(3)As_(2)与Zn_(3)(As_(0.974)P_(0.026))_(2)纳米带光电流与电压的线性关系良好,存在较好的欧姆特性,P掺杂后的Zn_(3)(As_(0.974)P_(0.026))2纳米带在900 nm条件下的光响应最为敏感。

1+X证书制度认同度影响因素研究——基于混合研究方法的实证分析

作为1+X证书制度实施的主体,高职生对1+X证书制度的认同度对推广该制度具有重要意义。采用半结构化访谈对高职学生进行分析发现,教师支持、自我效能感、就业压力、学习投入是1+X证书制度的重要构成因素,基于此构建高职学生1+X证书制度认同度影响因素研究假设模型。采用问卷调查采集定量数据,运用结构方程模型对模型进行验证分析发现:教师支持、自我效能感和就业压力可正向影响1+X证书制度的认同度,教师支持的影响最为显著;1+X证书制度认同度正向影响学习投入。基于此,管理部门、学校、教师和学生四个方面都应采取相关策略,提高高职学生对1+X证书制度的认同度。

固态电解质Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)中Li+的迁移特性

Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)(LATP)是一种颇具前景的NASICON型锂离子固态电解质.本文通过第一性原理计算研究了不同Al掺杂浓度(x=0.00,0.16,0.33,0.50)对LATP的结构特性、电学特性以及Li^(+)迁移特性的影响.结果表明,Al能够稳定掺杂进入LiTi2(PO4)3(LTP)的晶体结构当中.当Al掺杂浓度x=0.16时,Li—O键的平均键长最长,成键强度最弱,而Ti—O键强度随Al掺杂浓度变化不大.Al掺杂浓度对LATP带隙的影响不大,但Al附近的O原子聚集了更多的负电荷,形成AlO6极化中心.Li^(+)不同的迁移方式(空位迁移、间隙位迁移和协同迁移)在Al掺杂浓度不同时展现出复杂的能垒变化,Li^(+)在空位迁移中迁移势垒随Al掺杂浓度的增大而升高,而在间隙位迁移中Li^(+)的迁移势垒变化相反,由于协同迁移中涉及空位和间隙位两种位点,Li^(+)的迁移势垒表现为随Al掺杂浓度的升高先降低后升高的复杂变化.当x=0.50时,LATP具有最低的Li^(+)迁移势垒0.342 eV,这个势垒值是间隙位迁移的结果.因此,通过改变Al掺杂浓度,可改变间隙Li^(+)浓度及迁移通道结构,进而调节Li^(+)的迁移性能,提高LATP中的Li^(+)导电性能.

Ag/LaNi_(x)Co_(1-x)O_(3)触点材料的制备及电接触性能研究

本文运用溶胶-凝胶燃烧法合成了双钙钛矿型LaNi_(x)Co_(1-x)O_(3)(LNCO)纳米材料,利用粉末冶金和热挤压技术制备了相应的Ag/LNCO触点材料及元件样品。重点考察了不同Ni、Co含量对Ag/LNCO触点材料微观结构、物相组成、物理性能、力学性能及电寿命服役能力的影响,对其电弧侵蚀失效行为进行了研究,并与SnO2粉体增强Ag基触点材料进行对比。结果表明:溶胶凝胶法合成的LNCO纳米颗粒粒径为20-30 nm,经粉末冶金工艺制备的Ag/LaNi_(0.5)Co_(0.5)O_(3)触点材料电学性能和电寿命都优于Ag/SnO_(2)触点材料,其电阻率低至2.10μΩ∙cm,电寿命性能达到51287次。表明Ag/LaNi_(0.5)Co_(0.5)O_(3)触点材料性能较佳,是一种可以取代Ag/CdO的新型触点材料。

复方斑蝥胶囊联合旋转容积调强技术对头颈部放疗生存期及血清XRCC1、XRCC3mRNA水平的影响

目的探究复方斑蝥胶囊联合旋转容积调强技术对头颈部放疗患者生存期及血清X线修复交错互补基因1(X-ray Repair Cross Complementing 1,XRCC1)、X线修复交错互补基因3(X-ray Repair Cross Complementing 3,XRCC3)信使核糖核酸(Messenger RNA,mRNA)水平的影响。方法选取2019年6月—2021年7月医院收治的头颈部肿瘤患者97例作为研究对象,根据治疗方法不同进行分组,对照组(48例)采用旋转容积调强技术结合放疗治疗,联合组(49例)在对照组基础上加用复方斑蝥胶囊治疗。观察比较临床疗效、中医证候积分、血清XRCC1及XRCC3mRNA水平、生存期、不良反应。结果联合组客观缓解率高于对照组(P<0.05),但疾病控制率与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。联合组自汗、恶心呕吐、神疲乏力、食欲差、失眠、头晕眼花等得分低于对照组(P<0.05)。联合组血清XRCC1、XRCC3水平及外周血XRCC1、XRCC3 mRNA表达均低于对照组(P<0.05)。联合组无进展生存期和总生存期均高于对照组(P<0.05)。联合组不良反应发生率(34.69%,17/49)低于对照组不良反应发生率(72.92%,35/48)(P<0.05)。结论复方斑蝥胶囊联合旋转容积调强技术能改善头颈部放疗患者肿瘤客观缓解率,缓解临床症状,降低血清XRCC1、XRCC3mRNA水平,减少不良反应。

Hf_(x)Ta_(1-x)C体系力学性能及熔化曲线的第一性原理研究

Hf_(x)Ta_(1-x)C具有高熔化温度、高硬度、高强度,以及导电、导热性好等优异性能,是2000℃以上热防护领域极有潜力的候选材料,但其力学性质与熔化温度随组分变化规律尚不清晰。本研究基于特殊准随机结构(SQS)方法和第一性原理计算,从共价键强度、价电子浓度(VEC)的微观角度系统地探讨了Hf_(x)Ta_(1-x)C系固溶体力学性质随组分的变化机理。力学性质计算结果表明:5种组分(HfC、Hf_(0.75)Ta_(0.25)C、Hf_(0.5)Ta_(0.5)C、Hf_(0.25)Ta_(0.75)C与TaC)中,Hf_(0.25)Ta_(0.75)C固溶体具有最高的弹性模量和剪切模量,这主要归因于:(1)该组分具有最高的共价键强度;(2)来自C的p轨道和来自Hf或Ta的d轨道之间的特殊键合在VEC=8.75(Hf_(0.25)Ta_(0.75)C)附近被完全填充,它们强烈抑制形状变化。研究还使用基于从头算分子动力学(AIMD)的分子动力学Z方法计算了Hf_(x)Ta_(1-x)C系固溶体的熔化曲线。结果显示Hf_(x)Ta_(1-x)C系固溶体熔化温度反常增加的现象的确存在,且在Hf_(0.5)Ta_(0.5)C处熔化温度最高(4270 K),这主要归因于构型熵与共价键强度的协同作用。本研究结果为高熔化温度及高力学性能Hf_(x)Ta_(1-x)C系固溶体组分的实验选择及其耐高温涂层应用等提供了理论指导,也为其他过渡金属碳化物研究提供了参考。

钠离子陶瓷固态电解质Na_(5-x)Y_(1-x)Zr_(x)Si_(4)O_(12)的制备与性能探究

近年来,钠离子固态电池作为可充电电池的一员逐渐进入人们的视野。固态电池的优点在于避免使用液态电解质,从而可以规避电池泄漏和爆炸等风险。目前钠离子固态电解质的研究难点是如何提高室温下的离子电导率。为此,通过在固态电解质材料Na_(5)YSi_(4)O_(12)(NYS)中引入高价离子Zr^(4+)以提高其离子电导率。实验以NaNO_(3)、YN_(3)O_(9)·6H_(2)O、C_(8)H_(20)O_(4)Si和ZrO(NO_(3))(2)·x H_(2)O为起始物质,采用新型溶液辅助的固相反应法(SASSR)制备了具有六方晶系结构的固态电解质Na_(5-x)Y_(1-x)Zr_(x)Si_(4)O_(12)(x=0.04、0.06、0.08、0.10、0.12),着重研究了Na_(5-x)Y_(1-x)Zr_(x)Si_(4)O_(12)(NYZS)中Zr^(4+)的加入量和烧结温度与离子电导率之间的关系。研究发现,当x=0.08时,室温下离子电导率最高为2.13 mS·cm^(-1),活化能较低仅为0.222 eV。相比于未掺杂Zr^(4+)的Na_(5)YSi_(4)O_(12)(NYS)材料电导率得到较大的提升。其较高的电导率得益于高价Zr^(4+)掺杂后出现的钠空位,增强了Na^(+)传输浓度。此研究表明Na_(5-x)Y_(1-x)Zr_(x)Si_(4)O_(12)是一种具有竞争力的钠离子固态电解质,有望成为新一代储能的研究热点。

高压下混合卤化物钙钛矿CsPb(I_(x)Br_(1-x))_(3)纳米晶在激光诱导下的相分离行为

混合卤化物类钙钛矿具有多种优异的光电特性,如随卤素成分变化而大范围可调的带隙、高荧光量子产率等,是制备太阳能电池和发光二极管等光电材料的理想候选材料。然而,混合卤化物钙钛矿的稳定性较差,如在强光照条件下会发生相分离,这种不稳定性阻碍了它们在光电领域的广泛应用,因此,研究其相分离的内在机理和控制方法对于改善其特性以实现实际应用至关重要。针对强激光照射下具有不同组分的CsPb(I_(x)Br_(1-x))_(3)纳米晶,系统研究了其激光诱导相分离随压强的变化,发现不同I/Br比例的CsPb(I_(x)Br_(1-x))_(3)纳米晶具有不同的激光诱导相分离特征:x<0.1的富溴样品随着激光照射而迅速产生CsPbBr3纯相,并实现较大的荧光量子产率增益;0.10.9低溴含量样品则只产生荧光峰宽化,并伴随荧光强度的快速降低。将CsPb(I_(x)Br_(1-x))_(3)纳米晶置于准静水压强环境中,观察到富溴样品和较多溴含量样品中的相分离随着压强的升高而迅速减缓,并在约0.1 GPa的较低压强下被极大程度地抑制,而低溴含量样品的相分离则随压强上升而增强。这些发现为理解和克服相关光电材料在强光工作环境中的应用问题提供了一种有效的解决途径。

PEG-2000添加量对Pr_(x)Zr_(1-x)O_(2-δ)催化氧化NO活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Pr_(x)Zr_(1-x)O_(2-δ)催化剂,并用于NO催化氧化。以聚乙二醇-2000(PEG-2000)为模板剂对催化剂进行改性,研究了不同模板剂添加质量分数对NO催化氧化活性的影响。结果表明,催化剂活性随PEG-2000添加质量分数的增加而降低;在300℃、PEG-2000添加质量分数为2%时,Pr_(x)Zr_(1-x)O_(2-δ)的催化活性最高,NO转化率达到了94.81%。利用XRD、SEM、N2吸附-脱附、XPS及FT-IR对催化剂进行表征,结果表明,模板剂添加质量分数的变化不会改变催化剂Pr_(2)Zr_(2)O_(7)晶型;催化剂为介孔结构,质量分数为2%时的比表面积和孔容最大,有利于催化氧化NO。此外,模板剂质量分数的增加会增强催化剂的亲水性。

NASICON型Na_(1+x)Zr_(2)Si_(x)P_(3-x)O_(12)固态电解质及其钠金属电池研究进展

锂离子电池由于具有较高的工作电压和能量密度实现了商业化。然而,有限的锂资源限制了其广泛应用。钠离子电池展现出与锂离子电池相似的电化学特性,并且钠盐资源更加丰富,因此受到了广泛关注。目前,钠离子电池使用的是有机电解液,这存在一系列安全隐患,如漏液和燃烧等,采用固态电解质可以有效解决这些问题。然而,电解质的离子电导率仍有待提升,且材料制备的一致性及与电极间的界面阻抗问题限制了其广泛应用。针对离子电导率的问题,总结分析了不同价态离子取代的影响。针对存在的界面问题,从正极、负极两侧分析了现有Na_(1+x)Zr_(2)Si_(x)P_(3-x)O_(12)电解质的界面改性方法。最后,对Na_(1+x)Zr_(2)Si_(x)P_(3-x)O_(12)电解质的发展方向进行了展望,有望推动固态钠离子电池的发展。

Zn_(x)Cd_(1-x)S固溶体的制备及光降解亚甲基蓝的性能研究

本文通过水热法成功制备了Zn_(x)Cd_(1-x)S固溶体材料,并通过光催化降解亚甲基蓝(MB),探究了材料的光催化性能。光催化实验结果表明,Zn_(0.2)Cd_(0.8)S固溶体材料的去除效率达到了81.94%,接近于纯CdS的1.43倍和ZnS的1.47倍。通过XRD、UV-vis漫反射吸收光谱和EIS等表征,探究了光催化性能增强的可能原因。结果表明,所构建的Zn_(0.2)Cd_(0.8)S固溶体材料具有较高的载流子分离效率,并且在可见光区增强了光吸收能力,提高了光催化性能。

具有Ruddlesden-Popper结构的杂化非本征铁电体(Ca_(1-x)Sm_(x))_(3)Ti_(2)O_(7)陶瓷的制备及其物理性能

为探究稀土离子掺杂对Ca_(3)Ti_(2)O_(7)物理性能的调控,采用固相反应法制备了Sm^(3+)掺杂的(Ca_(1-x)Sm_(x))_(3)Ti_(2)O_(7)(x=0,0.02,0.04)陶瓷样品,通过XRD、XPS、紫外-可见光吸收光谱以及第一性原理计算等方法对样品的晶体结构、光学性能、电学性能和磁学性能进行分析.结果表明:随着Sm^(3+)含量的增加,(Ca_(1-x)Sm_(x))_(3)Ti_(2)O_(7)的晶胞参数逐渐增大.Sm^(3+)掺杂导致氧空位减少,因此样品的漏电流随着Sm^(3+)掺杂量的增加而减小.同时,随着Sm^(3+)掺杂量的增加,样品的光学带隙呈现增大趋势.此外,第一性原理研究表明,Sm^(3+)掺杂可在体系中诱导出磁性能,进一步丰富了该材料的物理性能.

n型Pb_(1+x)SeTe_(x)固溶体的自蔓延高温合成及热电性能调控

热电材料能实现热能与电能之间的直接转化,因而受到广泛关注。铅基硫属化合物是一类具有较高热电转化效率的材料,其中,PbSe和PbTe是这类材料的代表。与Te相比,Se元素的地壳丰度高、成本低,所以PbSe更具研究价值和应用潜力。但PbSe的晶格热导相对较高,载流子浓度较低,抑制了热电性能的提升。而固溶能有效降低晶格热导率,提升热电性能,且PbTe和PbSe具有相似的能带结构,能简化输运研究,因此将PbTe与PbSe固溶,有望获得较高的热电性能。另外,在目前的研究中,PbSe的合成通常采用机械合金化、熔融退火等方式,耗费大量的时间和能量,生产成本高,不利于实际使用。本文使用自蔓延高温合成与放电等离子体烧结相结合的方式,快速制备了n型Pb_(1+x)SeTe_(x)固溶体。同时,由于载流子浓度的优化及合金散射的作用,电学性能和热学性能得到了提升,晶格热导率在773 K时降低到0.67W/(m·K),相较于纯PbSe降低了35%,无量纲优值ZT值在773 K时达到了1.1,相较于纯PbSe提升了83%。以上研究为自蔓延制备工艺在热电领域的广泛应用提供了参考。

BiOF_(1-x)Cl_(x)固溶体的光电性质优化及第一性原理研究

BiOF和BiOCl都是紫外光响应降解有机污染物的高效典型光催化剂,但其光吸收带边分别为4.00eV和3.77eV,只能吸收部分紫外光进行催化反应,因此光催化效率受到限制。受到半导体能带弯曲现象的启发,本文采用团簇展开方法(cluster expansion,CE)并结合第一性原理计算,搜索了BiOF_(1-x)Cl_(x)有序及无序固溶体的晶体结构,计算了这些固溶体的热力学性质和光电性质。计算结果表明,在BiOF_(1-x)Cl_(x)的有序固溶体中,Cl-更倾向于优先取代同一层的F-;在BiOF_(1-x)Cl_(x)的无序固溶体中,Cl-随机取代F-。以BiOF_(0.50)Cl_(0.50)为例,无序固溶体的形成焓ΔH比有序固溶体高60meV·(f.u.)-1。BiOF_(1-x)Cl_(x)(0<x<1)的有序及无序固溶体多为间接带隙半导体,且带隙大小呈现不同程度的能带弯曲。低温时,BiOF_(1-x)Cl_(x)固溶体多为有序固溶体,x=0.17时,能带弯曲程度最大。高温时,无序BiOF_(1-x)Cl_(x)固溶体更容易形成,且x=0.60时,能带弯曲程度最大,吸收带边红移至3.59eV,带边吸收强度提升了2个数量级。基于本工作的计算结果,我们预测BiOF和BiOCl形成的固溶体在紫外区的光吸收范围和吸光效率,会得到进一步的提升。

钙钛矿型LaFe_(1-x)Cu_xO_3的光催化活性研究

用柠檬酸络合法制备了钙钛矿型 La Fe O3及 La Fe1 - x Cux O3化合物 ,测定了其对酸性红 3B等水溶性染料的光催化降解活性 .利用红外、紫外和光声光谱、正电子寿命谱及光电子能谱等技术分析了 La Fe O3的光催化性能及掺杂对其活性的影响 .结果表明 ,掺杂 Cu2 + 可使 La Fe