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铝氮共掺杂溴氧化铋光催化性能的研究
1
作者 程翼鹏 吴若涵 +3 位作者 王梦梦 武乐怡 叶帅 马会中 《河南科技》 2024年第6期74-80,共7页
【目的】为解决有机染料行业所造成的水污染问题,降解有害物质罗丹明B(RhB),对铝氮共掺杂的溴氧化铋基光催化剂开展研究。【方法】采用水热合成法合成了一系列掺杂不同含量铝或氮或铝氮共掺杂的溴氧化铋(BiOBr)样品,并采用扫描电子显微... 【目的】为解决有机染料行业所造成的水污染问题,降解有害物质罗丹明B(RhB),对铝氮共掺杂的溴氧化铋基光催化剂开展研究。【方法】采用水热合成法合成了一系列掺杂不同含量铝或氮或铝氮共掺杂的溴氧化铋(BiOBr)样品,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和紫外-可见光分光光度计(UV-vis)对其进行表征。在可见光照射下,光催化降解罗丹明B。【结果】结果表明,铝和氮单独掺杂或共掺杂均能提升BiOBr的光催化性能,且铝氮共掺杂时对光催化的提升效果基本介于铝和氮单独掺杂之间。【结论】铝和氮之间对光催化性能的提升并不是简单叠加,而是存在相互作用的关系,并据此推测掺杂氮元素可以减弱掺杂铝元素对BiOBr晶格的破坏作用。 展开更多
关键词 光催化降解 罗丹明B 水热合成法 BiOBr 掺杂铝 掺杂氮 铝氮共掺杂
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高效背结异质结太阳电池硼掺杂非晶硅发射极研究
2
作者 宿世超 赵晓霞 +2 位作者 田宏波 王伟 宗军 《人工晶体学报》 北大核心 2024年第1期132-137,共6页
晶硅/非晶硅异质结(HJT)太阳电池由于具有高开压、高转换效率和低温度系数等优点而备受关注,其中硼掺杂p型非晶硅(p-a-Si∶H)发射极是高转换效率电池中不可忽视的重要部分,改变其硼掺杂浓度,可以调节p-layer薄膜的电学特性,从而直接影... 晶硅/非晶硅异质结(HJT)太阳电池由于具有高开压、高转换效率和低温度系数等优点而备受关注,其中硼掺杂p型非晶硅(p-a-Si∶H)发射极是高转换效率电池中不可忽视的重要部分,改变其硼掺杂浓度,可以调节p-layer薄膜的电学特性,从而直接影响电池转换效率。本文采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备制备HJT太阳电池,通过改变B_(2)H_(6)的掺杂浓度,对电池中p-a-Si∶H层进行优化,使HJT电池获得0.75%的相对效率提升。进一步地,将发射极设置为梯度掺杂的双层结构,经过优化,少子寿命(@Δn=5×10^(15)cm^(-3))和隐开路电压(@1-Sun)分别提升400μs和3 mV,最终具有梯度掺杂发射极的电池其平均效率相对提升2.03%,主要表现为FF和Voc的明显增加,实现了高效HJT电池p型发射极的工艺优化。 展开更多
关键词 HJT太阳电池 硼掺杂非晶硅发射极 暗电导率 掺杂浓度 梯度掺杂
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氮掺杂空心碳纳米球嵌入氮掺杂石墨烯负载钯纳米粒子作为甲酸氧化的高效电催化剂
3
作者 房越 杨富开 +2 位作者 曲微丽 邓超 王振波 《新型炭材料（中英文）》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期321-333,共13页
低成本、高活性、耐久性好的高效电催化剂对直接甲酸燃料电池的应用起着至关重要的作用。本文采用简单经济的方法,研究了以三维层状多孔结构嵌入氮掺杂石墨烯(NG)的氮掺杂空心碳纳米球(NHCN)负载Pd纳米粒子作为直接甲酸燃料电池催化剂... 低成本、高活性、耐久性好的高效电催化剂对直接甲酸燃料电池的应用起着至关重要的作用。本文采用简单经济的方法,研究了以三维层状多孔结构嵌入氮掺杂石墨烯(NG)的氮掺杂空心碳纳米球(NHCN)负载Pd纳米粒子作为直接甲酸燃料电池催化剂。由于具有独特的氮原子掺杂三维互联层状多孔结构,Pd纳米颗粒尺寸较小的Pd/NHCN@NG催化剂具有较大的催化活性表面积、优越的电催化活性、较高的稳态电流密度和较强的抗CO中毒能力,明显超过传统的Pd/C、Pd/NG和Pd/NHCN催化剂对甲酸电氧化的催化性能。通过优化HCN/GO比,当HCN/GO质量比为1∶1时,Pd/NHCN@NG催化剂对甲酸的催化氧化性能最佳,其活性是Pd/C的4.21倍。本工作开发了一种优越的碳基电催化剂载体材料,为燃料电池的发展带来了广阔的应用前景。 展开更多
关键词 甲酸电氧化 氮掺杂中空碳纳米球 氮掺杂石墨烯 载体材料 三维互连层状多孔结构
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金属/非金属和氮共掺杂生物炭的制备及其在有机污水处理中的应用进展
4
作者 尹理亚 丁开 +3 位作者 杜文泽 芦天亮 王剑峰 韩丽 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期9-17,共9页
生物炭作为一种吸附材料在有机废水处理等领域具有广泛应用。使用单一金属/非金属和氮共掺杂,在一定条件下两者之间具有协同作用,可以丰富生物炭表面催化位点,增加催化活性。本文首先概述金属/非金属和氮共掺杂生物炭制备过程的机理,然... 生物炭作为一种吸附材料在有机废水处理等领域具有广泛应用。使用单一金属/非金属和氮共掺杂,在一定条件下两者之间具有协同作用,可以丰富生物炭表面催化位点,增加催化活性。本文首先概述金属/非金属和氮共掺杂生物炭制备过程的机理,然后重点讨论近几年来金属/非金属和氮共掺杂生物炭在有机污水处理中的应用进展;最后展望金属/非金属和氮共掺杂生物炭的发展方向和应用前景。 展开更多
关键词 生物炭 金属/非金属 氮掺杂 共掺杂 高级氧化技术 降解
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Mn^(2+)掺杂Cs_(3)Cu_(2)I_(5)微晶的温和、快速溶液法合成
5
作者 严鑫鑫 胡扬香 +2 位作者 万凝 庞起 陈旖勃 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期375-382,共8页
在铜基金属卤化物Cs_(3)Cu_(2)I_(5)中掺杂Mn^(2+)是拓宽发光范围的重要途径,但是已报道的掺杂方法大多需要高温、惰性气氛、较长时间和专用设备等。本工作将CsI固体粉末直接投加至CuI和MnCl_(2)的氢碘酸溶液中,在较低温度(60℃)、空气... 在铜基金属卤化物Cs_(3)Cu_(2)I_(5)中掺杂Mn^(2+)是拓宽发光范围的重要途径,但是已报道的掺杂方法大多需要高温、惰性气氛、较长时间和专用设备等。本工作将CsI固体粉末直接投加至CuI和MnCl_(2)的氢碘酸溶液中,在较低温度(60℃)、空气条件下快速(3 min)合成Mn^(2+)掺杂Cs_(3)Cu_(2)I_(5)微晶,并测试了其结构和发光性能。通过系列对比实验,提出一种由反应物溶解度控制的“缓释生长-掺杂”机制,证实CsI固体粉末在高浓度氢碘酸中的缓慢溶解能够降低Cs_(3)Cu_(2)I_(5)晶体的生长速率,为Mn^(2+)的低温、可控掺杂提供有利的动力学条件。该方法为全无机金属卤化物体系的掺杂发光和掺杂动力学研究提供了新的思路。 展开更多
关键词 Mn^(2+)掺杂 缓释生长-掺杂 Cs_(3)Cu_(2)I_(5)
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磁控溅射制备铝、钛掺杂钽氮化合物薄膜的微观结构与电学性能研究
6
作者 杨曌 曾璇 +4 位作者 李依麟 沈琦 宁洪龙 沓世我 姚日晖 《材料研究与应用》 CAS 2024年第1期150-156,共7页
采用反应射频磁控溅射法,在Al_(2)O_(3)陶瓷基片上通过共溅射的方式成功制备了Al-TaN和Ti-TaN薄膜,并通过调节Al和Ti靶的溅射功率以实现了掺杂,研究了掺杂元素变化对薄膜微观结构和电学性能的影响。结果显示,随着掺杂元素Al和Ti的增加,... 采用反应射频磁控溅射法,在Al_(2)O_(3)陶瓷基片上通过共溅射的方式成功制备了Al-TaN和Ti-TaN薄膜,并通过调节Al和Ti靶的溅射功率以实现了掺杂,研究了掺杂元素变化对薄膜微观结构和电学性能的影响。结果显示,随着掺杂元素Al和Ti的增加,TaN薄膜的粗糙度逐渐增大,晶体结构逐渐向非晶转变;Al元素掺杂时,当Al靶掺杂功率由0 W升至70 W,薄膜电阻率由0.88 mΩ·cm增至82.72 mΩ·cm;Ti元素掺杂时,当Ti靶掺杂功率由0 W升至70 W,电阻率由1.03 mΩ·cm降至0.32 mΩ·cm。此时,随着Al和Ti靶材掺杂功率由0 W升至70 W,薄膜的TCR值分别从-1313×10^(-6)℃^(-1)逐渐负偏至-3831×10^(-6)℃^(-1)和从-1322×10^(-6)℃^(-1)正偏至-404×10^(-6)℃^(-1)。该研究为溅射制备掺杂TaN薄膜提供了深刻的理论和实验基础。 展开更多
关键词 TAN 磁控溅射 铝掺杂 钛掺杂 微结构 电性能 薄膜 制备工艺
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Mn掺杂ZnO材料的制备与热致变色性能研究
7
作者 张波 骆洁 +1 位作者 田媛媛 刘胜利 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期51-56,共6页
用固相反应法制备不同Mn掺杂比的ZnO粉体(Zn_(1-x)Mn_(x)O),用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、紫外/可见/近红外漫反射测试仪(UV-Vis)、X射线光电子能谱仪(XPS)对样品的成分结构、微观形貌等进行表征。结果表明:当Mn的... 用固相反应法制备不同Mn掺杂比的ZnO粉体(Zn_(1-x)Mn_(x)O),用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、紫外/可见/近红外漫反射测试仪(UV-Vis)、X射线光电子能谱仪(XPS)对样品的成分结构、微观形貌等进行表征。结果表明:当Mn的摩尔分数<7%时,Mn能完全进入ZnO晶格,不会引起ZnO六方纤锌矿结构的改变;当Mn的摩尔分数≥7%时会形成杂质相,且Mn掺杂比增大,破坏了ZnO晶体结构的完整性。常温下,Mn的摩尔分数为1%的ZnO粉体的颜色为蜜柑色,随掺杂比例增大,颜色逐渐变深。此外,当测试温度从常温升至400℃时,样品颜色由蜜柑色变为灰茶色,当冷却到常温时,样品的颜色又恢复到原色,具有颜色可逆性。 展开更多
关键词 固相反应 Mn掺杂ZnO 掺杂比例 热致变色
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P掺杂煤沥青基多孔炭的制备及对废水中广谱抗生素的吸附性能
8
作者 余谟鑫 史文旭 +2 位作者 孙宇航 张晨 王晓婷 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期113-124,共12页
以煤沥青为碳源,一水合次亚磷酸钠为磷源,氧化镁为模板耦合KOH活化,采用一步法制备了多孔炭(CPC_(x));并采用扫描电子显微镜、氮气吸附-脱附仪、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱等对炭材料进行了表征,考察了CPC_(x)对土霉素和氯霉... 以煤沥青为碳源,一水合次亚磷酸钠为磷源,氧化镁为模板耦合KOH活化,采用一步法制备了多孔炭(CPC_(x));并采用扫描电子显微镜、氮气吸附-脱附仪、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱等对炭材料进行了表征,考察了CPC_(x)对土霉素和氯霉素的吸附性能.结果表明,当煤沥青与磷源的质量比为2∶1时,制得的CPC_(2.0)总比表面积和微孔比表面积分别为2739和2353 m^(2)/g,平均孔径为3.78 nm;苯基吸收峰有所加深,出现新的P—O伸缩振动峰;碳材料表面的磷及磷构型中最稳定的C_(3)—P=O官能团含量分别达0.45%和37.7%(摩尔分数);Langmuir模型和拟二级动力学模型能更好地描述CPC_(2.0)对抗生素的吸附过程,CPC_(2.0)对土霉素和氯霉素的最大吸附容量分别为1780和1122 mg/g,表现出优异的吸附性能. 展开更多
关键词 多孔炭 吸附 磷掺杂 抗生素
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Gd^(3+)、Mo^(6+)共掺杂BiVO_(4)颜料的制备及表征
9
作者 卫学玲 包维维 +3 位作者 邹祥宇 邓志峰 张琪 蒋鹏 《云南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期136-142,共7页
在炎热地区,将色彩艳丽的环境友好型高近红外反射颜料作为建筑外墙以及交通工具的外漆,可减少制冷所需要的空调能耗,可在满足人们视觉需求的同时,有效缓解城市“热岛效应”.离子掺杂是调和颜料的色彩的重要手段.研究采用固相煅烧法制备... 在炎热地区,将色彩艳丽的环境友好型高近红外反射颜料作为建筑外墙以及交通工具的外漆,可减少制冷所需要的空调能耗,可在满足人们视觉需求的同时,有效缓解城市“热岛效应”.离子掺杂是调和颜料的色彩的重要手段.研究采用固相煅烧法制备了钆离子和钼离子共掺杂的(Gd_(0.5)Mo)_(x)(BiV)_(1-x)O_(4)(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)近红外反射黄色颜料.通过X射线衍射仪(XRD)、紫外/可见/近红外分光光度计、色度仪和热重–示差扫描量热仪(TG–DSC)、扫描电子显微镜(SEM)等对颜料样品的结构组成、反射特性、颜色及热稳定性等进行了测试表征.结果表明,制备的颜料样品为单斜白钨矿结构,Gd^(3+)和Mo^(6+)通过取代Bi^(3+)和V^(5+),成功进入BiVO4晶格.随着掺杂量的增加,样品颜色由暗黄向明黄转变,在700~2500 nm波段近红外反太阳光射率最高达到82.5%.所制备的颜料具有良好的热稳定性.因而,黄色(Gd_(0.5)Mo)_(x)(BiV)_(1-x)O_(4)可作为热反射隔热候选颜料用于建筑及交通工具等领域. 展开更多
关键词 固相煅烧 共掺杂 近红外反射 环境友好 黄色颜料 太阳光反射
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钬离子掺杂氟氧钇亚微米晶的荧光量子化表征与温度传感特性研究
10
作者 赵昕 于婧 +1 位作者 李德胜 林海 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期187-197,共11页
采用水热合成法和高温煅烧法相结合制备了Ho^(3+)/Yb^(3+)共掺杂三方晶系的YOF亚微米晶体,该晶体具有较强的量子产率和良好的灵敏度。在977 nm激光泵浦下对晶体颗粒的上转换发光性能进行表征,利用荧光光谱测试系统绘制出样品的光谱功率... 采用水热合成法和高温煅烧法相结合制备了Ho^(3+)/Yb^(3+)共掺杂三方晶系的YOF亚微米晶体,该晶体具有较强的量子产率和良好的灵敏度。在977 nm激光泵浦下对晶体颗粒的上转换发光性能进行表征,利用荧光光谱测试系统绘制出样品的光谱功率分布。计算了光量子数分布和量子产率等绝对荧光参量。展示了在303~433 K温度范围内的荧光上转换发光性能并计算了灵敏度。测试结果表明,在977 nm激光激发下泵浦功率密度为73 m W/mm~2时,总光通量达到3.35 mlm,Ho^(3+)的绿光和红光的量子产率分别为2.97×10^(-5)和1.40×10^(-5),较高的量子产率确保了足够的荧光强度来实现温度反馈。在303 K时有最大相对灵敏度为0.437%K^(-1),当温度升至433 K时相对灵敏度仍能保持在0.331%K^(-1)。因此Ho^(3+)/Yb^(3+)共掺杂YOF亚微米晶体作为一种高效发光和高温度灵敏度材料为温度传感领域提供了一种潜在的选择。 展开更多
关键词 稀土掺杂 YOF亚微米晶体 上转换光子定量 量子产率 实时温度反馈
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Mn掺杂Zigzag(8,0)型单壁碳纳米管吸附甲醛分子的密度泛函理论研究
11
作者 程婷 陈晨 +2 位作者 张晓 温明月 王磊 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期58-63,共6页
甲醛是一种对人体健康造成巨大威胁的污染物。气态甲醛浓度的准确检测对大气空气治理评估和室内环境安全均有重要意义,而高效传感器的研发则是甲醛分子检测技术优化的关键。本研究通过基于第一性原理的DFT计算软件VASP,对甲醛分子在Mn掺... 甲醛是一种对人体健康造成巨大威胁的污染物。气态甲醛浓度的准确检测对大气空气治理评估和室内环境安全均有重要意义,而高效传感器的研发则是甲醛分子检测技术优化的关键。本研究通过基于第一性原理的DFT计算软件VASP,对甲醛分子在Mn掺杂Zigzag(8,0)型单臂碳纳米管上的吸附特性进行研究。结果表明:Mn掺杂Zigzag(8,0)型单臂碳纳米管是一种稳定的分子构型。区别于在原始CNT上的物理吸附过程,甲醛分子在Mn掺杂CNT上的吸附键长更短,吸附能更大,属于化学吸附过程。同时,甲醛分子在Mn掺杂CNT上的吸附过程还伴随着明显的电荷转移。吸附过程发生后,吸附样品的光吸收曲线在580~705 nm以及365~447 nm的范围内出现明显的蓝移,在307~360 nm的范围内出现了明显的红移。 展开更多
关键词 MN掺杂 碳纳米管 甲醛 吸附
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钾掺杂对纤锌矿型氧化锌电子结构和光学性质的影响
12
作者 马战红 于仁红 任凤章 《河南科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2024年第2期15-20,M0003,共7页
针对纯纤锌矿型ZnO禁带宽度较高,不能吸收大部分可见光的问题,采用基于密度泛函理论的第一性原理,构建了钾掺杂ZnO的4种超胞模型,并对4种模型进行几何优化,计算了KXZn1-XO的能带结构、态密度和光吸收性能。结果表明:采用广义梯度近似法(... 针对纯纤锌矿型ZnO禁带宽度较高,不能吸收大部分可见光的问题,采用基于密度泛函理论的第一性原理,构建了钾掺杂ZnO的4种超胞模型,并对4种模型进行几何优化,计算了KXZn1-XO的能带结构、态密度和光吸收性能。结果表明:采用广义梯度近似法(GGA)+U方法计算得到纯氧化锌带隙为3.373 eV,与实验值一致;随着钾掺杂量X的增大,ZnO的禁带宽度Eg出现先增大后减小再增加的现象,KXZn1-XO吸收带发生先蓝移后红移的现象。 展开更多
关键词 钾掺杂 纤锌矿型氧化锌 第一性原理 电子结构 光学性质
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钢渣/氮掺杂改性活性炭催化过硫酸盐降解罗丹明B
13
作者 黄艳 邢波 +4 位作者 晏伟 杨郭 范凤艳 张华芳 汤鲲彪 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期147-156,共10页
以提高钢渣资源化利用和深度降解有机污染物为研究目标,通过改变氨气煅烧温度制备了系列钢渣/氮掺杂改性活性炭复合材料,并用于催化过硫酸钠处理罗丹明B(RhB)废水。同时采用N2吸附/脱附、XRD、XPS等手段对复合材料的孔结构和表面性质进... 以提高钢渣资源化利用和深度降解有机污染物为研究目标,通过改变氨气煅烧温度制备了系列钢渣/氮掺杂改性活性炭复合材料,并用于催化过硫酸钠处理罗丹明B(RhB)废水。同时采用N2吸附/脱附、XRD、XPS等手段对复合材料的孔结构和表面性质进行了表征。结果表明:氮元素的引入可改善复合材料中活性金属与活性炭之间的相互作用,从而提高复合材料的催化活性。以最优复合材料60%GZ/AC-N800为研究对象,在反应温度为35℃、PS加量为2 g/L和宽pH(3~11)操作条件下,反应30 min后罗丹明B(100 mg/L)的去除率可达88.7%~92.2%。动力学分析发现,60%GZ/AC-N800复合材料催化PS降解RhB符合准二级动力学。自由基掩蔽实验发现,该降解过程是自由基途径(SO_(4)^(·-)和·OH)和非自由基途径(^(1)O_(2))共同参与反应的氧化过程。 展开更多
关键词 钢渣 活性炭 氮掺杂 罗丹明B 过硫酸盐
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Bi和Ag掺杂对SnTe热电性能的影响
14
作者 高磊 杨欣月 +3 位作者 李文浩 王家宁 刘瑞秀 郑树启 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第3期526-533,共8页
SnTe的晶体结构和能带结构与中温区性能最好的热电材料PbTe相似,因此作为PbTe的替代品被广泛研究。减小SnTe的轻重价带能量差和扩大带隙是优化SnTe热电性能的有效手段。本文通过Bi和Ag共同掺杂SnTe,使轻重价带能量差有效减小,带隙明显增... SnTe的晶体结构和能带结构与中温区性能最好的热电材料PbTe相似,因此作为PbTe的替代品被广泛研究。减小SnTe的轻重价带能量差和扩大带隙是优化SnTe热电性能的有效手段。本文通过Bi和Ag共同掺杂SnTe,使轻重价带能量差有效减小,带隙明显增大,获得了电运输性质提高的Sn_(1-2x)Bi_(x)Ag_(x)Te(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04)样品。掺杂量x=0.03和0.04的Sn_(1-2x)Bi_(x)Ag_(x)Te样品相较于未掺杂的SnTe功率因数均有明显提升,其中,Sn_(0.94)Bi_(0.03)Ag_(0.03)Te样品的最大功率因子为15.34μW·cm^(-1)·K^(-2),与未掺杂的SnTe相比,提升了12.9%。Sn_(0.92)Bi_(0.04)Ag_(0.04)Te样品的最大功率因子为14.53μW·cm^(-1)·K^(-2)。同时,Bi和Ag共掺降低了SnTe的热导率,本研究得到Sn_(0.92)Bi_(0.04)Ag_(0.04)Te样品的总热导率明显低于未掺杂的SnTe,并且所有样品热导率都随温度升高而逐渐降低。在823 K时,Sn_(0.92)Bi_(0.04)Ag_(0.04)Te样品的总热导率降低为3.073 W·m^(-1)·K^(-1),其ZT值提升到了0.387。可见,对于提高SnTe热电性能,Bi和Ag共掺是一种有效策略。 展开更多
关键词 热电材料 SnTe 热电性能 能带工程 第一性原理 掺杂
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316L不锈钢掺杂SiC环状同轴送粉TIG熔覆层组织结构与性能
15
作者 高辉 周灿丰 +1 位作者 胡晓慧 李文龙 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期49-56,I0006,共9页
TIG熔覆是经济高效的表面修复方法,与传统的预置粉末法相比,同轴送粉法具有优良的适应性,但是试验研究相对较少.自主设计制造了环状同轴送粉TIG熔覆焊枪,与管状同轴送粉TIG熔覆焊枪相比,制造的熔覆层不存在熄弧位置凹坑、焊缝不够平直... TIG熔覆是经济高效的表面修复方法,与传统的预置粉末法相比,同轴送粉法具有优良的适应性,但是试验研究相对较少.自主设计制造了环状同轴送粉TIG熔覆焊枪,与管状同轴送粉TIG熔覆焊枪相比,制造的熔覆层不存在熄弧位置凹坑、焊缝不够平直以及焊缝熔宽不一致等问题,而且具有更高的熔覆效率.结果表明,采用优化的焊接热输入、送粉量和SiC含量参数匹配,在316L不锈钢表面进行环状同轴送粉TIG熔覆,获得了外观优良的单层单道熔覆层、单层多道熔覆层.对熔覆层进行显微硬度测量、微观组织及元素成分分析、宏观电化学腐蚀试验、微区电化学腐蚀试验以及耐磨性能测试,并与母材进行了比对,环状同轴送粉TIG熔覆导入的SiC粉末有效地提升了熔覆层的耐蚀性与耐磨性. 展开更多
关键词 环状同轴送粉TIG熔覆 316L不锈钢 掺杂SiC 耐蚀性 耐磨性
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Nb掺杂改性LiNiO_(2)正极材料的制备及电化学性能研究
16
作者 孟祥聪 刘丽英 《材料研究与应用》 CAS 2024年第2期207-214,共8页
高镍层状氧化物LiNiO_(2)具有高理论比容量和相对低廉价格,被认为是下一代锂离子动力电池的正极材料之一。当LiNiO_(2)正极材料应用于锂离子电池时,其循环稳定性无法满足要求,需经改性后才能得以应用。采用固相法合成了Nb掺杂的层状LiNi... 高镍层状氧化物LiNiO_(2)具有高理论比容量和相对低廉价格,被认为是下一代锂离子动力电池的正极材料之一。当LiNiO_(2)正极材料应用于锂离子电池时,其循环稳定性无法满足要求,需经改性后才能得以应用。采用固相法合成了Nb掺杂的层状LiNi_(1-x)Nb_(x)O_(2)(x=0.005、0.01、0.015)正极材料,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线能谱等测试手段,分析了Nb掺杂量(摩尔百分比)对其晶体结构、微观形貌及元素分布的影响,并通过恒电流间歇滴定和交流阻抗测试研究了其电化学性能。结果表明,随着Nb元素掺杂量的提高,LiNi_(1-x)Nb_(x)O_(2)材料的晶格晶面间距逐渐扩大,一次颗粒尺寸逐渐减小。在LiNiO_(2)材料中引入Nb^(5+)离子,提高了LiNi_(1-x)Nb_(x)O_(2)材料的锂离子扩散系数,并通过稳定晶体结构,抑制了Nb掺杂材料在充放电过程中的相变,有利于其电化学性能的提升。当Nb掺杂量为1%时,LiNi_(1-x)Nb_(x)O_(2)材料表现出较好的倍率性能,在10 C大电流密度下的放电比容量高达134.1 mAh·g^(-1);随着Nb掺杂量的增加,LiNi_(1-x)Nb_(x)O_(2)材料循环稳定性同步提升,当Nb掺杂量为1.5%时,LiNi_(1-x)Nb_(x)O_(2)材料经150次循环后的容量保持率为73.3%,远高于未掺杂LiNiO_(2)样品的36.2%。表明,Nb掺杂可改善LiNiO_(2)正极材料的晶体结构和电化学性能,为其在下一代锂离子动力电池的应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 锂离子电池 LiNiO_(2)正极材料 Nb掺杂改性 xNb_(x)O_(2) 固相法 掺杂量 电化学性能 容量保持率
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硫协同掺杂金刚石单晶的合成
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作者 马红安 贾晓鹏 《超硬材料工程》 CAS 2024年第2期1-6,共6页
金刚石是目前世界已知物质中集最大硬度、最大热导率、最小压缩率、最宽透光波段、最快声速、抗强酸强碱腐蚀、抗辐射、击穿电压高、载流子迁移率大等多种优异性能于一体的极限性功能材料,广泛应用于工业、科技和国防等领域。掺杂金刚... 金刚石是目前世界已知物质中集最大硬度、最大热导率、最小压缩率、最宽透光波段、最快声速、抗强酸强碱腐蚀、抗辐射、击穿电压高、载流子迁移率大等多种优异性能于一体的极限性功能材料,广泛应用于工业、科技和国防等领域。掺杂金刚石单晶除具有金刚石本身的优异性能外,还赋予金刚石新的功能特性,引起了科研工作者的广泛关注。硫元素在天然和人工合成金刚石中具有独特的角色,不但其本身可作为合成金刚石的触媒,而且在调配金属触媒特性方面具有独特作用。硫协同掺杂金刚石单晶在调控金刚石内部色心、探索n型金刚石的制备等方面也起着重要作用。文章着重介绍课题组多年来在铁基含硫体系合成工业金刚石单晶,以及硫协同掺杂大尺寸金刚石单晶方面的研究进展。 展开更多
关键词 铁基含硫触媒 硫协同掺杂 金刚石单晶 高温高压
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硫掺杂铁基单原子催化剂结构与催化活性的密度泛函理论研究
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作者 蔺何 张禹 +1 位作者 刘晨帆 蔡璇璇 《新疆大学学报（自然科学版中英文）》 CAS 2024年第2期228-235,共8页
通过密度泛函理论计算研究了硫原子掺杂对铁基单原子催化剂结构稳定性和催化活性的影响.采用结构优化和自由能计算的方法,评估了硫掺杂构型的热力学和电化学稳定性.结果表明:硫原子呈卫星式排布环绕单原子催化剂活性位点,形成稳定的催... 通过密度泛函理论计算研究了硫原子掺杂对铁基单原子催化剂结构稳定性和催化活性的影响.采用结构优化和自由能计算的方法,评估了硫掺杂构型的热力学和电化学稳定性.结果表明:硫原子呈卫星式排布环绕单原子催化剂活性位点,形成稳定的催化剂结构,并对活性位点的电子结构进行调控.进一步比较了硫掺杂前后的催化活性,结果显示硫掺杂能够显著降低氧还原反应的过电势,特别是对称性破缺的体系表现出最低的过电势. 展开更多
关键词 铁基单原子催化剂 密度泛函理论 氧还原 硫掺杂
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反应性硬模板制备多孔氮掺杂碳的电化学性能
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作者 严祥辉 杨俊诚 许皓 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第2期236-241,共6页
以葡萄糖(G)、尿素(U)、碱式碳酸盐和碳酸钾(PC)分别为碳前驱体、氮掺杂剂、反应性硬模板和活化剂,采用模板碳化-化学活化法合成了层级多孔氮掺杂碳材料。研究了各前驱体质量比、硬模板类型对其结构进而对其用作超级电容器电极性能的影... 以葡萄糖(G)、尿素(U)、碱式碳酸盐和碳酸钾(PC)分别为碳前驱体、氮掺杂剂、反应性硬模板和活化剂,采用模板碳化-化学活化法合成了层级多孔氮掺杂碳材料。研究了各前驱体质量比、硬模板类型对其结构进而对其用作超级电容器电极性能的影响。结果表明:在800℃裂解温度下,G、U、碱式碳酸锌(BZC)和PC的质量比为2∶1∶2∶2时,制备的多孔氮掺杂碳(G/U-BZC-PC)呈现出珊瑚状、多级孔(微-介),具有大的比表面积(3000 m^(2)/g)、较高的石墨化程度以及低的电荷转移电阻;在1 A/g电流密度下,其扣式电池(6 mol/L KOH)的比电容为301.9 F/g,且具有较好的倍率性能,增大至10 A/g时,其电容保持率为89.4%;另外,在10000次充放电循环后,其电容保持率为98.1%。 展开更多
关键词 反应性硬模板 模板碳化-化学活化法 氮掺杂碳 层级孔结构 超级电容器
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