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Si(111)衬底上多层石墨烯薄膜的外延生长

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00472

利用固源分子束外延(SSMBE)技术, 在Si(111)衬底上沉积碳原子外延生长石墨烯薄膜, 通过反射式高能电子衍射(RHEED)、红外吸收谱(FTIR)、拉曼光谱(RAMAN)和X射线吸收精细结构谱(NEXAFS)等手段对不同衬底温度(400、600、700、800℃)生长的薄膜进行结构表征. RAMAN和NEXAFS结果表明: 在800℃下制备的薄膜具有石墨烯的特征, 而 400、600和700℃生长的样品为非晶或多晶碳薄膜. RHEED和FTIR结果表明, 沉积温度在600℃以下时C原子和衬底Si原子没有成键, 而衬底温度提升到700℃以上, 沉积的C原子会先和衬底Si原子反应形成SiC缓冲层, 且在800℃沉积时缓冲层质量较好. 因此在Si衬底上制备石墨烯薄膜需要较高的衬底温度和高质量的SiC缓冲层.

关键词: 固源分子束外延 , Si substrate , graphene thin films

Si(111)衬底上多层石墨烯薄膜的外延生长

李利民 , 唐军 , 康朝阳 , 潘国强 , 闫文盛 , 韦世强 , 徐彭寿

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00472

利用固源分子束外延(SSMBE)技术,在Si(111)衬底上沉积碳原子外延生长石墨烯薄膜,通过反射式高能电子衍射(RHEED)、红外吸收谱(FTIR)、拉曼光谱(RAMAN)和X射线吸收精细结构谱(NEXAFS)等手段对不同衬底温度(400、600、700、800℃)生长的薄膜进行结构表征.RAMAN和NEXAFS结果表明:在800℃下制备的薄膜具有石墨烯的特征,而400、600和700℃生长的样品为非晶或多晶碳薄膜.RHEED和FTIR结果表明,沉积温度在600℃以下时C原子和衬底Si原子没有成键,而衬底温度提升到700℃以上,沉积的C原子会先和衬底Si原子反应形成SiC缓冲层,且在800℃沉积时缓冲层质量较好.因此在Si衬底上制备石墨烯薄膜需要较高的衬底温度和高质量的SiC缓冲层.

关键词: 固源分子束外延 , Si(111)衬底 , 石墨烯薄膜

气相平衡扩散法制备β-BBO薄膜

李利民 , 刘军芳 , 杨秋红 , 周国清 , 徐军

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.05.018

用气相平衡扩散(VTE)法在α-偏硼酸钡单晶衬底上成功地制备出β-偏硼酸钡薄膜.使用X射线衍射技术(XRD)测试了样品的衍射峰,并比较了不同温度、不同保温时间、不同衬底方向对薄膜的影响.

关键词: β-偏硼酸钡薄膜 , 气相平衡扩散 , 制备工艺

超临界CO2沉积技术制备负载钌炭催化剂

徐三魁 , 李利民 , 李蕊 , 苏运来

稀有金属材料与工程

以氯化钌为活性前驱体,活性炭为载体,采用超临界CO2沉积技术制备了负载钌/炭催化剂,以葡萄糖催化加氢反应考察了催化剂的活性,研究了助溶剂种类,助溶剂用量,超临界压力对催化剂活性的影响,并用SEM、XRD、XPS对催化剂表面的形貌、晶形及钌分布情况进行了表征.结果表明:超临界CO2沉积技术可有效提高负载钌炭催化剂的活性,在实验范围内,当助溶剂为甲醇,用量为2 ml,超临界CO2压力为12.0 MPa时制得催化剂的活性最佳,其催化活性是传统水浸渍方法制得样品的1.48倍；钌在催化剂中以无定型的非晶形式存在,钌在活性炭表面均匀分布,超临界沉积技术进一步增强了活性组分钌和载体间的相互作用.

关键词: 超临界 , 活性碳 , 钌催化剂 , 葡萄糖 , 催化活性

超临界CO2中以PEG2000为模板制备TiO2/SiO2复合材料

焦健侠 , 李利民 , 刘晓芳 , 王淑玲 , 许群

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2008.11.007

在超临界CO2中以聚合物PEG2000为模板,正硅酸乙酯和钛酸四正丁酯为前驱体制备了TiO2/SiO2复合材料. 研究了压力对插嵌率的影响,并对材料进行了XRD、FT-IR、N2吸脱附及SEM等表征. X射线衍射结果表明,产物由锐钛矿TiO2及结晶的SiO2组成. FT-IR图谱中,在935.5 cm-1处出现Ti-O-Si的吸收峰,说明TiO2/SiO2复合材料中TiO2和SiO2之间存在着键合作用. 根据产物的N2吸附-脱附等温线计算,产物的比表面积可达97.19 m2/g,平均孔径为2 nm左右. SEM测试结果表明,不同分子量的PEG模板对产物的形貌有一定的影响.

关键词: 超临界CO2 , PEG , 模板 , TiO2/SiO2 , 复合材料

超临界甲醇处理对活性炭表面性质及钌炭催化性能的影响

徐三魁 , 王晓栋 , 李利民 , 许群 , 李蕊

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2011.00552

采用超临界甲醇处理活性炭,水浸渍制备负载钌炭催化剂,用N2物理吸附、Boehm滴定、X光电子能谱(XPS)和程序升温还原(TPR)等测试技术研究了超临界甲醇处理对活性炭表面结构及表面基团相对含量的影响,并以葡萄糖加氢生产山梨醇为模型反应对钌基催化剂的性能进行了评价.研究结果表明,超临界甲醇处理活性炭,活性炭的孔结构性能变化不大,但可有效降低活性炭表面含氧酸性基团的含量,使催化剂的还原温度升高,增强了载体和活性组分间的相互作用,有效的提高了钌的分散度,从而提高所负载催化剂的催化活性.在实验范围内,当超临界甲醇的温度为300℃,处理时间为12 h时,在4.0 MPa、120℃、葡萄糖的质量分数为50％的反应条件下,催化剂的反应速率(按Ru单位质量计)达到了118.65 mmol/(min·g),是未处理活性炭的1.96倍.

关键词: 超临界 , 活性炭 , 钌基催化剂 , 表面基团 , 葡葡糖加氢

1800℃燃气倒焰窑的设计与使用

郭志凯 , 周海龙 , 李利民

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2001.01.013

设计的7.4m3液化石油气(LPG)倒焰窑具有温度高(曾达1830℃)、产品质量均一、无污染和节能等特点.设计的各项技术性能指标均已得到准确的验证.能耗-温度曲线显示,1500℃以上温区的能耗约占总量的60%,而保温阶段则达36%.该窑适用于原料煅烧,也适用于特耐或特陶制品的烧成.

关键词: 倒焰窑 , 燃气

激光处理制备La_(0.6)Ba_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_3钙钛矿催化剂

王晓栋 , 李星运 , 李利民

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2010.01.008

通过柠檬酸络合树脂法合成了钙钛矿催化剂La_(0.6)Ba_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_3前驱体,然后分别对前驱体以不同功率和扫描速度的激光扫描及高温焙烧进行处理.用XRD、XPS方法测定了催化剂的结构并测定了催化剂的甲烷燃烧活性.结果表明,适当激光条件下制备的催化剂活性明显高于高温焙烧的催化剂.激光制备催化剂高活性的原因可归因于,激光处理的特点使催化剂形成较小的晶粒度、存在的夹杂相造成晶格缺陷.

关键词: 钙钛矿催化剂 , 甲烷燃烧 , 激光