钱岭
,
刘鹏飞
,
张乐
,
王重午
,
杨双
,
郑黎荣
,
陈爱平
,
杨化桂
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62809-2
通过"人工光合成"过程,将太阳能转化成氢能的形式加以存储和利用,是替代传统化石能源的清洁能源的制备有效途径.其中,光电化学分解水是氢能制备的最有潜力的路径之一.n型BiVO4由于具有丰富的储量、较窄的带隙以及合适的能带位置,被称为光电化学领域的研究热点.然而,未修饰的BiVO4光阳极性能并不理想,主要原因在于载流子复合严重、导电性差以及表面催化动力学低等性质的制约.科研工作者们针对这些方面已进行了非常多的研究,例如与电子传输层的复合、产氧电催化剂的担载以及异质结的构建等.其中表面动力学和电荷分离的同时提升是更理想的改善BiVO4光阳极性能的方法.我们在上述研究基础上,采用光化学沉积法在纳米多孔BiVO4电极表面担载无定形氧化铁层,将电极在1.23 V vs.RHE电位下的光电流提升至2.52 mA/cm2,是初始光电化学性能的3倍.采用间歇光照计时电流(i-t)测试,电化学交流阻抗谱(EIS),X射线光电子能谱(XPS),原位和非原位的X射线精细结构能谱(in-situ and ex-situ XAFS)等表征手段研究了无定形氧化铁层的成分和光电化学反应过程中的价态变化,从而分析出光电化学性能提升的原因.间歇光照i-t测试和EIS测试结果表明,无定形氧化铁沉积在BiVO4使电荷累积减少,复合率降低.XPS测试结果发现无定形氧化铁层存在少量的二价铁成分.通过原位XAFS测试发现,BiVO4/FeOx电极中Fe原子的价态在光照和施加外加偏压条件下会有价态的升高,而撤去光照和偏压后Fe原子的价态状态与最初非原位的测试结果重合.这样的结果证明了无定型氧化铁层在光电化学反应过程中由于二价铁成分的存在,能够很好的通过价态改变实现空穴的吸附和传输,即吸附空穴,被空穴氧化成三价或四价,同时结合自身电催化活性,促进表面分解水反应的进行.而水的氧化反应结束时,则伴随着二价铁离子的再生成.这种反应机理为开发更高效的电催化剂,匹配光电极使用,有着重大的指导意义.
关键词:
氧化铁层
,
无定形
,
钒酸铋
,
光阳极
,
氧生成
万晓君
,
薛建强
,
王焕勇
,
刘鹏飞
,
赵榆霞
,
吴飞鹏
,
陶世荃
影像科学与光化学
研制了一种新型全息用光致聚合物材料,其成膜树脂为胺固化环氧体系,全息记录组分为光引发自由基聚合体系.用新合成的高效光敏染料DEAMC做光敏剂,通过配方调整,制备了一系列的样片,以457nm的蓝光为记录光,632.8nm的红光为探针光,研究了样片的衍射效率、灵敏度、折射率调制度等全息性能.结果表明,通过调整材料的配方组成、各组分的含量及样片的膜厚等因素,可以优化样片的全息性能.对样片的信噪比损失(LSNR)测试结果表明,在全息存储的曝光量范围内对样片曝光引起的图像信噪比损失仅有0.40 dB,说明样片的光学质量高,在全息存储上将具有很好的应用前景.
关键词:
全息存储
,
光致聚合物
,
环氧树脂
杨志平
,
刘鹏飞
,
宋延春
,
韩月
,
赵引红
,
周东站
人工晶体学报
采用高温固相法合成了Ce3+,Tb3+激活的KNaCa2(PO4)2发光材料,并对其发光特性进行了研究.荧光光谱测试表明:Ce3+的加入显著增强了Tb3+的发射强度,观察到Ce3+对Tb3+的发光存在明显的敏化现象,且测得KNaCa2(PO4)2∶xCe3,yTb3+的最佳掺杂浓度为x=0.01,y=0.16.根据Forster-Dexter理论判定KNaCa2(PO4)2∶Ce3+,Tb3+中Ce3+对Tb3+的能量传递属于电偶极-电四极相互作用引起的共振能量传递.研究表明,KNaCa2(PO4)2∶Ce3+,Tb3+材料是一种优良的紫外-近紫外激发白光LED用高亮度绿色发光材料.
关键词:
高温固相法
,
KNaCa2(PO4)2
,
发射强度
,
共振能量传递
马幼平
,
温维新
,
刘鹏飞
,
徐可为
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2004.02.010
研究了温度变化对ZM5镁合金表面扩渗层组织特征的影响.研究结果表明:在实验的温度范围内,表面扩渗层由Mg-Al-Zn固溶体和Mg-Al-Zn金属间化合物组成;扩渗层的组织形貌随着温度的变化而改变.随扩散温度的升高,扩渗层中Mg-Al-Zn固溶体区域层逐渐变宽,Mg-Al-Zn金属间化合物的析出量明显增加,且分布形貌有由不连续向连续、条状向网状变化的趋势.较低温度时,Mg-Al-Zn金属间化合物仅沿试样表面析出;较高温度时,Mg-Al-Zn金属间化合物不仅沿试样表面析出,并以网状分布的形式向基体内部延伸.
关键词:
ZM5镁合金
,
温度
,
组织
,
表面扩渗层
李晓泉
,
杜则裕
,
刘鹏飞
,
王光耀
中国有色金属学报
针对焊接熔渣分子理论及离子理论存在的局限,基于冶金界近年来提出的熔渣共存理论,结合MgO-CaO-SiO2高温三元相图确定的结构单元,利用质量平衡原理建立了MgO-CaO-SiO2三元熔渣离子活度热力学计算模型,并借助于Matlab计算工具进行数值求解.计算结果表明,该模型可同时兼顾熔渣的分子理论和离子理论,离子活度随碱度的变化与碱度理论及直流焊接冶金电化学实验结果一致,在焊接化学冶金定量研究方面显示出良好的应用前景.
关键词:
焊接熔渣
,
离子活度
,
热力学
,
碱度
高建岗
,
刘鹏飞
,
赵启林
,
柳锦春
玻璃钢/复合材料
研究表明复合材料预紧力齿连接接头具有良好的静力性能,但对其在循环载荷作用下的疲劳性能还没有深入研究.主要针对不同预紧力下的接头进行了大量疲劳试验,首先通过对试验结果的分析,讨论了预紧力对接头疲劳寿命的影响规律;然后分析了滞回曲线的变化规律,探讨了滞回曲线与接头疲劳损伤累积的关系;最后通过对试件疲劳断口的观察和分析,初步探究了接头的疲劳破坏机理.
关键词:
复合材料
,
预紧力齿连接
,
疲劳
,
滞回曲线
袁辉
,
刘鹏飞
,
赵启林
,
马毓
玻璃钢/复合材料
针对胶层与螺栓可以协调变形的胶-螺混合连接接头,通过理论分析与实验对比的方法,研究了胶层厚度、螺栓位置、螺栓刚度等参数对胶-螺混合接头承载力的影响规律与机理,分析了现有承载力计算公式的适用范围.研究结果表明,接头相关几何力学参数的变化将影响接头的破坏形式和承载力,现有承载力计算方法有一定的适用范围.
关键词:
复合材料
,
胶-螺混合连接接头
,
影响因素
,
胶-螺变形协调条件
,
承载力
曾尤
,
刘鹏飞
,
赵龙
,
杜金红
,
刘畅
新型炭材料
基于碳纳米管(CNT)优异的导电能力和聚氨酯(PU)弹性体的大变形特性,原位聚合制备CNT/PU复合材料,并研究其在拉伸变形过程中CNT网络结构的演变,及其电学性能对拉伸应变的响应敏感性.结果表明,CNT/PU复合材料具有显著的电阻-应变响应敏感性,其在大应变范围(0～200％)内电阻率变化高达6个数量级以上,这与CNT导电网络在拉伸过程中的结构演变密切相关.复合材料在拉伸过程中的体积膨胀使得CNT体积分数随应变的增加而逐渐降低,当CNT含量低于渗流阈值时,CNT网络呈断开状态并导致复合材料电阻的急剧增加;此外,CNT含量对复合材料电阻-应变响应敏感性也有显著影响.CNT/PU复合材料电阻对拉伸应变的响应敏感性使得该材料可望应用于结构诊断、应变传感、安全监控、智能材料与结构系统等领域.
关键词:
碳纳米管
,
导电网络
,
聚氨酯
,
复合材料
,
电阻-应变响应性
