王志明
,
夏义本
,
杨莹
,
方志军
,
王林军
,
居建华
,
张伟丽
,
范轶敏
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2001.03.026
为了在氧化铝上制备(100)定向织构的金刚石薄膜，必须先提高金刚石的成核密度。在微波
等离子体化学气相沉积（MPCVD）系统中，采用低压成核的方法，在氧化铝陶瓷上沉积出高成核密
度的金刚石薄膜。扫描电镜显示其成核密度可达108cm－2。在此基础上，沉积出（100）织构的金
刚石薄膜。
关键词:
MPCVD
,
金刚石膜
,
氧化铝
,
气体压力
,
成核密度
王志明
,
夏义本
,
杨莹
,
方志军
,
王林军
,
居建华
,
范轶敏
,
张伟丽
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2002.04.020
在微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)系统中,用低压成核方法,在氧化铝陶瓷基片上获得了高成核密度的金刚石薄膜.实验表明,金刚石成核密度随系统压强减小而提高.在此基础上,提出一种MPCVD系统中金刚石成核的动力学模型,并指出对应于最高成核密度有一临界压强存在.
关键词:
金刚石薄膜
,
MPCVD
,
氧化铝陶瓷
,
系统压强
,
成核
任素贞
,
郭亚男
,
马少博
,
毛庆
,
吴丹丹
,
杨莹
,
景洪宇
,
宋雪旦
,
郝策
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62846-8
燃料电池具有较高的能量密度和发电效率,以清洁能源为原料,零污染排放,是一种具有发展前景的能量储存和转化装置.阴极氧还原反应(ORR)在燃料电池中起着关键作用.ORR广泛采用贵金属铂基催化剂,但是它们价格昂贵,电子动力学转移速率慢,碱性条件下易团聚,这些亟需解决的问题阻碍了燃料电池商业化进程.近期,一些非贵金属催化剂被广泛研究,例如氮掺杂碳材料、Fe/N/C和Co/N/C材料等,它们有可能在未来替代铂基催化剂.我们的目标是合成新型高催化活性的Co/N/C及其衍生非贵金属材料,用于ORR催化反应.由于石墨烯具有独特的形貌、较大的比表面积和良好的导电性,其表面含有功能化的官能团,所以我们选择石墨烯作为碳载体.首先,用改性休克尔方法合成了氧化石墨烯(GO),为了提高其催化活性,采用聚吡咯作为氮源对其进行了氮掺杂,制备了聚吡咯/氧化石墨烯(Ppy/GO).通过ORR催化性能测试发现,GO对ORR具有一定的催化活性,它的起始电位和阴极电流电位分别为–0.31 V vs SCE和–0.38 V vs SCE;Ppy/GO的起始电位和阴极电流电位分别为–0.20 V vs SCE和–0.38 V vs SCE,氮掺杂对GO的催化活性有所提高.采用水热法沉积氧化钴合成了Co3O4/聚吡咯/氧化石墨烯(Co3O4/Ppy/GO).其形貌为Co3O4分散在氮掺杂GO表面.在KOH电解质(0.1 mol/L)中测试,Co3O4/Ppy/GO的起始电位和阴极电流电位分别为–0.20 V和–0.38 V vs SCE.经过800℃高温煅烧处理后,Co3O4/Ppy/GO-800的催化活性明显提高,起始电位和阴极电流电位分别达到–0.10 V和–0.18 V vs SCE.ORR电子转移数为3.4,接近于4电子反应途径.Co3O4/Ppy/GO对ORR的催化活性及4电子催化选择性较高,可能是由于纳米形态的Co3O4和Ppy/GO之间具有较强的表面作用力,聚吡咯掺杂的氧化石墨烯具有较强的电子储存及释放能力.综上,我们通过水热法制备了钴、氮共掺杂的GO,并研究了其对ORR的催化活性和电子转移选择性.结果表明Co3O4/Ppy/GO是一种高效的非贵金属电催化剂,在碱性电解质中具有很高的ORR催化活性,在燃料电池阴极催化剂方面很有前景.
关键词:
非贵金属电催化剂
,
四氧化三钴
,
聚吡咯
,
氧化石墨烯
,
氧还原反应
,
质子交换膜燃料电池
李芬
,
雷涛
,
杨莹
,
张彦平
,
魏进
,
杨光辉
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.10.001
采用液相沉淀和固相反应法制备纳米氧化铜，借助 XRD，XPS，TEM 和 BET 等手段分析纳米氧化铜的结构，并考察结构对 H2 S 脱除性能的影响。结果表明：改变制备工艺参数可获得不同晶粒尺寸的纳米氧化铜，随着晶粒尺寸的增大，材料的脱硫活性明显下降，其中晶粒尺寸为9．3nm 的 CuO 的脱硫性能最好，H2 S 穿透时间可达270min；纳米氧化铜由于晶粒尺寸小导致的少量团聚对脱硫活性未产生明显影响，但其表面氧空位的出现和铜元素周围电子密度的下降有利于提高脱硫性能；纳米氧化铜的比表面积相差较小时，对脱硫活性的影响不显著，但如果颗粒堆积形成的不规则孔分布较窄，且同时存在着开放和收缩两种孔结构时，有利于 H2 S 的脱除。
关键词:
纳米材料
,
氧化铜
,
结构
,
室温脱硫
,
硫化氢
闵婷
,
高义民
,
李烨飞
,
杨莹
,
李瑞涛
,
谢小军
稀有金属材料与工程
采用基于第一性原理的密度泛函理论,计算了3种碳化铬的晶格常数、电子结构、弹性模量、理论硬度和德拜温度等.结果表明,Cr3C2,Cr7C3和Cr23C6的化学键均为共价键、离子键和金属键组成的混合键；Cr3C2的热力学和力学稳定性均最高；Cr3C2,Cr7C3和Cr23C6的理论硬度值分别为20.9,18.3和13.2 GPa,这与近期的实验研究结果十分相近.此外,本研究预测了3种碳化铬的德拜温度.
关键词:
第一性原理
,
力学性能
,
德拜温度
,
电子结构
王国亮
,
高义民
,
李烨飞
,
杨莹
,
孙良
稀有金属材料与工程
采用基于第一性原理的密度泛函理论计算了硼化钛的稳定性、电子结构、弹性模量、各项异性参数和低温热容等.计算结果表明,硼化钛的成键包含金属、共价和离子键,Ti2B的金属性最强,而TiB2的共价性最明显;其中TiB_ Pm3m与TiB_F43m分别为热力学与力学失稳结构,而TiB2的稳定性最佳,TiB2的体模量、剪切模量和杨氏模量分别为251.4,260.1和564.6 GPa,显著高于其他硼化钛.B/G值表明,TiB2的韧性差,从而限制了其作为切削工具或耐磨部件的应用.因此,认为要获得良好的韧性与耐磨性,应设计制备TiB2基复合材料.
关键词:
第一性原理
,
稳定性
,
弹性性能
,
低温热容
张明龙
,
夏义本
,
王林军
,
顾蓓蓓
,
杨莹
,
汪琳
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2005.02.013
提出了一种新型的CVD金刚石膜/硅(p～1010Ω·cm)为基板的微条气体室,阳极宽度7μm,阴极100 μm,间距200 μm.室温下,充以1.01×10-5Pa Ar+CH4混合气体时,采用5.9 keV 55FeX射线测量了探测器在不同高压和气体比例时的脉冲高度分布,详细讨论了高压和气体比例对能量分辨率的影响,结果表明该探测器具有较高的信噪比和能量分辨率.在Ar+10%CH4混合气体、-1100 V漂移电压和-650 V阴极电压工作条件下,微条气体室能量分辨率可达12.2%.
关键词:
微条气体室
,
气体探测器
,
CVD金刚石膜
,
X射线
陈俊涛
,
李新军
,
杨莹
,
王良焱
,
何明兴
催化学报
采用溶胶-凝胶法、浸渍-提拉法制备了不同形式和不同含量Sm掺杂的锐钛矿晶型TiO2的光催化剂薄膜. 采用X射线衍射、UV-Vis光谱及电化学实验对所制得的TiO2光催化剂薄膜进行了表征,并通过甲基橙溶液的光催化降解实验评价了其光催化活性. 结果表明,与未掺杂的TiO2薄膜相比,Sm掺杂的TiO2薄膜的UV-Vis吸收光波长向长波方向移动,并且光照开路电压也相应提高; 适量Sm掺杂可以明显提高TiO2薄膜的光催化活性,最佳Sm掺杂量为x(Sm3+)=0.5%; 在各种掺杂形式中以表层Sm掺杂的Sm-TiO2(S)薄膜的光催化活性最好. 讨论了Sm掺杂提高TiO2薄膜光催化活性的机理.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
钐
,
掺杂
,
二氧化钛
,
薄膜
,
甲基橙
,
光催化降解
,
PN结
,
晶格膨胀
李芬
,
张彦平
,
杨莹
,
雷涛
,
鲍国臣
功能材料
采用热解炭化法制备了一系列污泥吸附剂,优化制备工艺,利用扫描电镜（SEM）、比表面积和孔径分析等技术对污泥吸附剂的结构进行了表征,并研究了脱除H2S效能。结果表明,活化温度、活化时间和固液比等因素均对污泥吸附剂的碘吸附值产生影响。当活化温度为550℃、活化时间为2.0h、固液比为1∶2时所制备材料（SA）的碘吸附值最高,为493.12mg/g;制备的SA具有较好的脱除H2S效能,能满足精脱硫的要求,当空速为4600h-1时,SA的除臭时间可达48min;此外SA中含有的多种金属元素,平均孔径为3.4nm,这些性质均有利于H2S的吸附脱除。
关键词:
脱水污泥
,
污泥吸附剂
,
脱除H2S
杨莹
,
夏义本
,
王林军
,
张明龙
,
汪琳
,
苏青峰
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2004.02.015
提出采用金刚石膜/硅复合材料作为MSGC基板的可行性.采用热丝辅助化学气相沉积(HFCVD)技术和相关退火工艺获得了金刚石膜/硅复合材料,并采用SEM、Raman光谱仪、微电流仪对复合材料的表面状况、结构、I-V和C-F特性进行了表征.结果表明,该复合材料经抛光后表面平整,退火后电阻率达2.9×10 10Ω·cm,电容值小且频率变化稳定,均满足MSGC对基板材料的要求,是一种应用前景极其广泛的MSGC衬底材料.
关键词:
微条气体室(MSGC)
,
探测器
,
基板
,
金刚石膜/硅复合材料
