内蒙古新店子出土铜器成分分析

利用扫描电镜能谱仪对内蒙古中南部新店子墓地出土的12件北方系铜器进行成分检测分析。结果表明,所测样品的材质类型较为简单,均为Cu-Sn-Pb三元合金。通过独立分析铜和锡的含量配比,发现同一墓葬取样铜器铜锡归一化数值基本一致。利用这种分析方法可以获得隐藏在铜器背后更多的考古学和科技考古信息。

塑晶材料及其压卡效应研究发展与展望

随着世界经济的快速发展,以及全球变暖导致的气候问题日益加重,制冷技术对现代社会的影响越来越深入。全氯氟烃(CFCs)和含氢氯氟烃(HCFCs)类氟利昂制冷剂在常规的气体压缩制冷技术中一直占据主要地位,但这一类制冷剂的使用会加剧全球的温室效应。为了实现全球碳中和,寻求高效环保的制冷方案成为科学家们的重点研究方向,而基于外场诱导的固态相变技术就提供了一种很有前景的方案,其中压卡效应备受关注。近年来,科学家们相继在一系列被称为塑晶的材料中发现了庞压卡效应,其熵变比传统的固态相变制冷材料高一个数量级。在此之后,科研界对塑晶材料压卡效应的研究逐渐增多,并不断探寻出新的具有优异性能的塑晶材料作为压卡制冷技术的工质。这极大地促进了压卡制冷技术的发展,为未来实现绿色环保的高效制冷技术提供了更多可能性。本文将简单解释塑晶压卡效应的物理机制,对C_(5)H_(12)O_(2)(NPG)、(NH_(2))C(CH_(2)OH)_(3)(TRIS)以及碳硼烷等几种典型的塑晶材料在压卡效应上的综合表现进行陈述和对比,并对塑晶压卡效应在新型固态制冷技术中的应用进行展望。

热压烧结提高Mn-Fe-P-Si巨磁热材料的力学性能

研究了三种不同工艺制备过程对巨磁热材料Mn1.25Fe0.65P0.50Si0.50化合物的结构、力学及磁热性能的影响。XRD结果表明,两种工艺样品的晶体结构均为Fe2P型六角结构,空间群为P-62m。磁性结果及分析表明,热压烧结样品的磁性和磁热效应降低,但其相对制冷能力得到提升。热压烧结技术样品内部更加致密,力学性能显著提升,最大抗压强度和应变分别提升了约557%和167%。

蒽醌/分子筛复合正极材料的制备及其在锂离子电池中的性能研究

通过研磨法将蒽醌以不同比例混合于SBA-15分子筛的孔径结构中,制备出蒽醌/分子筛复合正极材料。并用XRD、SEM、BET等方法对SBA-15分子筛、蒽醌及复合材料进行了结构表征,应用恒流充放电、倍率充放电、循环伏安法、交流阻抗等测试手段对复合正极进行了电化学性能测试。结果表明分子筛/蒽醌复合正极的比容量、循环性能、倍率性能和电化学性能较纯蒽醌正极均有了一定幅度的提升。其中蒽醌填充量为66%的复合材料综合性能提升最大,首次放电比容量达到186.9 mAh/g,五十次循环之后剩余比容量有74.2 mAh/g,是纯蒽醌电极比容量初始值和五十次循环后的1.35和1.26倍。这是由于SBA-15分子筛的应用提高了AQ活性物质的利用率而得到的优化。

锂离子电池高镍三元正极材料LiNi_(0.9)Co_(0.05)Mn_(0.05)O_(2)的制备与改性

采用La掺杂和固态电解质Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO4)_(3)包覆对LiNi_(0.9)Co_(0.05)Mn_(0.05)O_(2)进行改性,研究掺杂和包覆对LiNi_(0.9)Co_(0.05)Mn_(0.05)O_(2)结构与性能的影响。结果表明:适量的La掺杂可以降低LiNi_(0.9)Co_(0.05)Mn_(0.05)O_(2)材料的离子迁移阻抗,提高Li^(+)扩散系数,稳定材料的结构,从而提高材料的放电比容量及循环性能,当La掺杂量为0.1 wt%时,首次放电比容量为180.1 mAh·g^(-1),经过100次循环后的容量保持率高达93.34%,远高于未掺杂样品的86.20%。Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO4)_(3)包覆可以抑制LiNi_(0.9)Co_(0.05)Mn_(0.05)O_(2)材料与电解液的副反应,减少循环过程中生成的HF对材料的损害,稳定材料的结构,从而提高材料的循环性能,当包覆量为1 wt%时,100次循环后的容量保持率为74.74%,远高于未包覆材料的64.28%。

锂离子电池锡基负极材料的改性研究进展

锂离子电池锡负极材料具有高理论比容量以及安全性好等优点,是取代石墨负极的较为理想材料。但锡负极材料在充放电过程中具有巨大体积膨胀,导致容量快速下降,影响着锡负极的发展和应用。综述了近年来国内外对锂离子电池锡基负极材料的研究进展和改性方法,并探讨了其优缺点,合金化、氧化、硫化、硒化,不同维度的纳米或微米级形貌结构设计改性,以及与其他具有良好导电性、延展性或化学稳定性材料复合改性等,可以很好地改善锂离子电池锡负极材料的电化学性能。

MnFe_(1-x)Ti_(x)P_(0.77)Ge_(0.23)化合物的结构与磁性

利用高能球磨法和粉末烧结法制备了MnFe_(1-x)Ti_(x)P_(0.77)Ge_(0.23)(x=0.03,0.04,0.06,0.08,0.09)系列化合物。室温X射线衍射结果表明化合物均呈现Fe_(2)P型六角结构,随着Ti含量的增加,晶格常数a、b减小,晶格常数c增大,晶胞体积有所增大。变温X射线衍射实验结果表明,MnFe_(0.94)Ti_(0.06)P_(0.77)Ge_(0.23)化合物在305~350 K温度区间内发生铁磁到顺磁的相转变,存在磁弹耦合现象。MnFe_(1-x)Ti_(x)P_(0.77)Ge_(0.23)(x=0.03,0.04,0.06,0.08,0.09)化合物的磁性测量结果表明随着Ti含量增加化合物的居里温度降低,热滞变大,最大等温磁熵变减小。

纳米晶CoB粉末的制备、表征及电催化析氧性能研究

通过无水氯化钴和硼氢化钠固相反应制备纳米晶CoB粉末,系统研究微观结构及电催化析氧性能。研究表明,纳米晶CoB粉末在1.0 mol/L KOH碱性环境中,电流密度为10 mA·cm^(-2)时,过电位为280 mV,Tafel斜率为75.89 mV dec^(-1),该值优于商业RuO_(2)的过电位323 mV和Tafel斜率108.09 mV dec^(-1),表明纳米晶CoB粉末具有良好的析氧活性。该电催化剂具有良好的稳定性和循环耐久性。

高比表面积煤系高岭土材料的制备及其结构表征

高比表面积改性煤系高岭土具有优异的性能,现已被广泛地应用于多种行业。本文以内蒙煤系高岭土为原料,将其高温煅烧制得偏高岭土后,再经盐酸改性用以制备高比表面煤系高岭土材料;通过X射线衍射(XRD)、差热-热重分析(DTA-TGA)和N2吸附-脱附等手段对改性前后煤系高岭土的晶体结构及比表面积进行了表征,实验考察了煅烧温度、煅烧时间、盐酸用量、盐酸浓度及反应时间对煅烧煤系高岭土比表面积的影响,确定了酸改性煤系高岭土的最佳工艺条件;在最佳工艺条件下制备的盐酸改性煤系高岭土材料的比表面积高达465 m2/g。

高效率BaAl_(4)Sb_(2)O_(12)∶Eu^(2+)荧光粉合成与发光性能

白光LED作为第四代照明光源已经广泛应用到人们生活的各个领域,其中荧光粉是获得高性能白光LED的关键材料之一。如何用简单的方法制备高性能的荧光粉是目前研究人员的一个挑战性工作。本文采用高温固相法,加入助熔剂H_(3)BO_(3)、NH_(4)Cl、SrF_(2)、LiF和BaF_(2),成功制备了BaAl_(4)Sb_(2)O_(12)∶Eu^(2+)(BASO∶Eu^(2+))荧光粉。通过晶体结构分析、发射光谱、X射线光电子能谱(XPS)以及荧光寿命分析,表明过量的Sb_(2)O_(3)能够有效地将Eu^(3+)还原成Eu^(2+),提高Eu^(2+)在563 nm处的荧光强度约12.5倍,内量子效率(IQE)可以达到96.14%。另外,还研究了不同助熔剂对荧光粉晶体结构、荧光强度以及内量子效率的影响。本实验采用的方法简单,避免使用具有一定危险的还原性气体烧结,易于工业化应用以及降低生产成本。

丙烷氧化脱氢制丙烯介孔催化材料

介绍了丙烷氧化脱氢制丙烯介孔催化材料的研究进展,包括介孔分子筛和介孔金属氧化物催化剂,综述载体、活性组分和制备方法等对丙烷氧化脱氢催化性能的影响,着重评述提高介孔分子筛催化剂催化活性的方法。

水热法制备Nd^(3+)-介孔TiO_2/GO复合材料及光催化性能研究

采用水热法首先制备稀土Nd^(3+)掺杂介孔TiO_2,进而复合氧化石墨烯(GO)合成了系列Nd^(3+)-介孔TiO_2/GO复合材料。通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、孔结构分析(BJH与BET)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射(UV-vis)等测试手段对样品的微观结构、形貌、样品表面各元素价态及谱学性质进行表征,并以甲基橙模拟污染物测试其光催化性能。结果表明,所制样品均为锐钛矿结构TiO_2,晶粒尺寸在3~4 nm之间;从UV-vis测试结果分析可知,与Nd^(3+)-介孔TiO_2和TiO_2/GO相比,稀土Nd^(3+)和GO的协同效应更能有效减小TiO_2半导体禁带宽度,从而增加其对可见光的吸收。此外,不同光照射下光催化降解甲基橙的实验表明,所制备样品均有较强的紫外及可见光光催化性能,其中系列Nd^(3+)-介孔TiO_2/GO复合体系可见光光催化性能更为显著。

棒状PANI/TiO_2纳米复合材料的制备及光催化性能研究

通过共混法和原位氧化聚合法成功制备了棒状聚苯胺/TiO_2纳米复合材料,通过SEM、XRD、FT-IR、TGA、TEM、紫外-可见漫反射光谱等测试对其进行表征。并以罗丹明B溶液为模拟污染物,在可见光条件下,棒状PANI/TiO_2纳米复合材料的催化降解效率与纯PANI和TiO_2相比明显提高。另外,对两种不同方法合成的PANI/TiO_2纳米复合材料的光催化性能进行对比,结果表明原位氧化聚合法制得的复合材料,由于TiO_2在复合材料中的均匀分布及其与PANI的协同效应,光催化降解率可达91.11%。

可溶液加工对称A-D-A有机小分子太阳能电池给体材料研究进展

20世纪以来,随着科技的进步和人类社会的发展,非再生传统化石能源日渐短缺,并且化石能源的使用也带来各种环境污染问题。因此,开发绿色无污染的新能源已成为世界各国研究的重点。基于硅等无机半导体材料的传统太阳能电池不仅生产工艺复杂,成本过高,而且会引起环境污染问题。近10年来,有机小分子太阳能电池的研究和应用发展迅速,其因优异的光电转换性能受到学者们的广泛关注。目前基于小分子材料的有机太阳能电池的光电转换效率最高已达到16%~17%。给体材料是太阳能电池活性层中的重要组成部分,不仅是小分子太阳能电池研究的关键基础,也是有机光伏器件未来产业化应用需要考虑的关键。选择合适的电子给体小分子与电子受体材料进行有效结合,可以优化器件的光吸收能力和调节电化学能级匹配度,是提高太阳能电池光电转化效率的关键。目前有机小分子给体材料主要分为非对称型电子推拉结构和对称型给体-受体-给体(或受体-给体-受体结构)。其中,以噻吩衍生物为主的对称结构小分子因其优异共轭平面性、高电荷传输率和可修饰性分子结构等优点而备受关注。本文主要对可溶液加工对称结构小分子太阳能电池给体材料进行了归纳总结,主要有寡聚噻吩类、苯并二噻吩类、吡咯并吡咯二酮类、二噻吩并噻咯类和卟啉类给体材料等。通过阐述已有对称小分子给体材料的研究进展,对比分析各种小分子给体材料的优缺点,展望小分子给体材料在有机光伏领域中的发展趋势和研究前景。

可见光响应RGO/TiO_2复合材料制备及性能研究

以内蒙古兴和县天然石墨为前驱体,用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),并以硫酸钛[Ti(SO4)2]为钛源,采用水热法制备了系列还原氧化石墨烯(RGO)/二氧化钛(TiO_2)复合材料,采用XRD、SEM、FT-IR及UV-Vis等对样品进行测试,并以甲基橙溶液为目标污染物评价其可见光光催化性能。结果表明:制得的RGO/TiO_2复合材料中TiO_2均以锐钛矿型存在,颗粒尺寸7nm左右,光响应范围扩至可见区,具有较高的可见光光催化活性;当GO掺杂量为0.10g时制得的复合材料,在氙灯照射10min后对甲基橙的降解率可达88.41%,照射30min时的降解率可达到96%以上。

Rietveld全谱拟合定量分析Mn1.28Fe0.67P0.48Si0.55磁热材料相变前后的物相表征

以Mn1.28Fe0.67P0.48Si0.55为例,在氩气保护下通过高能球磨机械合金化和固相粉末烧结法合成样品,先使用振动样品磁强计VersaLab测出其居里温度为250K,在相变(发生铁磁-顺磁转变)温度附近选取220,240,250,260,270,280,300K温度点,利用变温XRD粉末衍射技术对其物相结构进行测量,得到不同温度下的XRD图谱。通过HighScore Plus软件结合数据库对物相定性拟合,再利用FullProf软件进行Rietveld拟合精修。精修结果表明,相变前后样品的晶体结构不发生变化,但随着温度的升高,晶格常数c呈现逐渐上升的趋势,而晶格常数a则呈现逐渐下降的趋势,同时主峰(211)向高角度发生偏移,证实了晶格常数的改变会导致峰形偏移的理论。此外化合物在不同温度下均为三相并存(两个Fe2P型六角结构相和一个(Fe,Mn)3Si相),并拟合出三相占比。精修后样品的修正因子Rwp值均小于15%,gof值小于5。

GO/介孔TiO2复合材料的制备及性能研究

以硫酸钛为钛源、聚乙二醇为模板剂,采用水热法制备了一系列具有吸附及光催化双功能的GO（氧化石墨烯）/介孔Ti O2复合材料,采用XRD、TEM、BET和紫外-可见漫反射等测试手段对所制备系列样品的微观结构、孔结构和光谱学性能进行了初步表征,并以甲基橙溶液为目标污染物测试其吸附性能及光催化活性,进而探讨了GO/介孔Ti O2复合材料的最佳制备条件。结果表明,GO/介孔Ti O2复合材料中氧化钛均为锐钛矿相,晶粒尺寸均在7 nm左右,系列复合材料均属于LangmuirⅣ型介孔结构,GO的复合适当拓宽体系光响应范围;水热温度为110℃、水热时间为24 h、GO的复合比为5 wt%时,对甲基橙溶液的吸附及光催化活性最强,1 h内降解率可达100%。

理论与实验相结合研究纳米SrB6光学性能

基于密度泛函理论的第一性原理,不仅能够对材料未知性能进行预测,而且当预测被实验部分证实时,可以用来对实验不易确定的性质进行推断。前期研究中由于受到测量设备的局限性,仅对纳米SrB6在300~2400 nm范围内的光吸收进行了研究,对其他波段的光吸收很难从实验角度测量。因此,以理论角度对所有波段的SrB6光吸收进行计算,从中选出可见光及近红外区域数据,与实验可测结果进行比较,验证计算的准确性。在此基础上,预测其他波段的光吸收特性。

锂离子电池阴离子氧化还原正极材料研究进展

相比传统层状氧化物正极材料,阴离子氧化还原正极材料具有很高的充放电比容量,高比容量是氧阴离子参与氧化还原反应的结果,阴离子氧化还原型正极材料是近年来高容量正极材料的研究方向之一。归纳了电极材料氧化还原反应的基本过程,从分子轨道理论对阴离子氧化还原机制和构型不同的层状材料氧化还原过程进行了阐述。概括了不同改性手段(如阴离子掺杂或取代、调控阳离子比例、氧缺陷产生和表面包覆)对材料电化学性能的影响。对阴离子氧化还原反应今后的研究进行了展望。

中学物理新课改中多媒体技术的应用

作为传统教学方式的改革,多媒体辅助教学已经形成了不可逆转的潮流。本文从多媒体技术的特点出发,探究了多媒体技术应用在中学物理教学中的优势和不足,它既可以提高学生对抽象事物、概念、过程的理解,又可以达到深入浅出的理解、掌握知识的最终目的,而且还可以增加师生互动的信息量。但是其在拥有诸多优势的同时,也存在一定的不足和负面影响。因此,如何科学合理的应用多媒体技术,达到事半功倍的效果,更好的完成新课改任务,是我们亟待解决的主要问题。