房文健
,
刘永生
,
方津
,
彭麟
,
郭保智
,
高湉
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了闪锌矿结构Co掺杂ZnS体系的电子结构和磁性.通过计算掺杂后组态的几何参数、形成能、磁矩、电子态密度以及电荷密度,发现单个Co原子掺杂,替换超晶胞(2×2×2)中心的Zn原子后体系形成能小于0,可以实现掺杂,且在费米能级处出现自旋极化现象,体系具有半金属特性.通过对2个Co原子的掺杂情况的计算,发现Co-S-Co反铁磁耦合、Co-S-Zn-S-Co铁磁耦合时体系最稳定,同时解释了Co掺杂ZnS体系的铁磁性产生机理.
关键词:
稀磁半导体
,
第一性原理
,
Co掺杂ZnS
房文健
,
刘永生
,
杨晶晶
,
方津
,
彭麟
,
杨正龙
材料科学与工程学报
综述了CuIn1-xGaxSe2 (CIGS)的晶体结构、光学性质和电学性质,介绍了其禁带宽度、导电类型、吸收系数、晶界面复合速率和少子寿命等重要参数.重点介绍了利用磁控溅射系统制备CIGS薄膜的两种制备工艺:磁控溅射金属预制层硒化法和单步溅射法；综述了非真空制备工艺中常用的电化学沉积法.分析了CIGS现存问题:制备工艺复杂、成本高,稀有金属In、Ga的短缺；并提出了相应的解决措施及发展趋势.
关键词:
铜铟镓硒
,
结构性质
,
磁控溅射
,
电化学沉积法
郭保智
,
刘永生
,
武新芳
,
房文健
,
彭麟
,
高湉
人工晶体学报
利用第一性原理对Ag,N,K三种不同族元素掺杂氧化锌的电子结构进行了研究,计算了完整晶胞和存在氧空位缺陷时掺杂晶胞的品格结构、氧空位形成能、态密度及能带结构.氧空位会使受主掺杂的晶格常数及晶胞体积变大;在钾掺杂的晶胞中氧空位的形成能更低,更容易产生氧空位;三种不同的掺杂体系中,Ag掺杂的空穴电导率最高;最后分析了氧空位对三种掺杂体系导电性的影响.
关键词:
ZnO
,
掺杂
,
氧空位
,
第一性原理
郭保智
,
刘永生
,
房文健
,
徐娟
,
武新芳
,
彭麟
硅酸盐通报
氧化锌是一种宽禁带半导体,在太阳能、光电显示等方面有广泛的应用.制约其应用的是p型氧化锌很难得到,其中一个原因在于本征氧化锌n型导电的原因不明确.本文综述了氧化锌n型导电的机理,重点分析了本征缺陷和非故意掺杂氢对氧化锌n型导电的影响.
关键词:
氧化锌
,
n型导电
,
本征缺陷
,
非故意掺杂
范泽云
,
张志翔
,
房文健
,
姚鑫
,
邹谷初
,
上官文峰
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61086-5
室内空气中低浓度甲醛严重危害人类健康,高效去除甲醛成为人们关注的课题.在各种去除甲醛的方法中,吸附法简单快速,但是存在饱和吸附量的限制；光催化降解法能够去除低浓度甲醛,却会产生一些如臭氧等二次污染物；低温催化氧化甲醛由于其高效和产物矿化完全而成为具有实际应用前景的技术.虽然贵金属负载型催化剂具有室温去除甲醛的能力,可是高昂的成本使其难以大规模应用.过渡金属氧化物因其良好的催化氧化性能和较低的成本逐渐成为研究重点.
近期研究发现,含钴的氧化物具有较高的催化氧化甲醛能力,同时一些碱金属如钠或钾的加入可增加催化剂表面羟基物种,从而有效促进了甲醛氧化.沉淀法具有操作简单和条件易于控制等特点,因此本文选取不同的沉淀剂(NH3·H2O, KOH, NH4HCO3, K2CO3, KHCO3)采用沉淀法制备了 Co3O4催化剂并进行了甲醛催化氧化性能测试.采用 X射线衍射(XRD)、原子吸收光谱(AAS)、氢气程序升温脱附(H2-TPD)、X射线光电子能谱(XPS)和原位漫反射红外光谱(in suit-DRIFTS)等表征手段探讨了不同沉淀剂制备的催化剂催化甲醛氧化性能差异的原因.
结果显示,在以 KHCO3为沉淀剂制备的 Co3O4催化剂(KHCO3-Co)上甲醛(100 ppm)完全氧化成 CO2的温度为90°C,明显优于其他样品.在以 NH4HCO3为沉淀剂制备的 Co3O4表面负载2 wt%的 K2CO3后(PC/AHC-Co)具有和 KHCO3-Co相似的催化性能. XRD结果表明,各沉淀剂制备的 Co3O4均为尖晶石型,晶粒尺寸约为18nm,衍射峰位置无明显偏移说明没有其他金属离子掺杂进 Co3O4晶体.结构表征还表明,采用含碳酸根或碳酸氢根离子试剂制备的样品具有较高的比表面积、孔体积和孔径,可能是焙烧阶段碳酸钴分解产生大量 CO2形成的,而负载 K2CO3的样品各参数均大幅降低,说明表面 K2CO3填补或堵塞了部分孔结构. AAS结果表明, KHCO3-Co和 PC/AHC-Co所含 K离子浓度相近并显著高出其他沉淀剂制备样品, XPS结果也证明了这一点.这可能是由于在用 KHCO3沉淀钴离子的过程中,钾离子裹挟在沉淀物中不易被洗涤干净,并且保留在焙烧后的样品中. H2-TPR和 XPS结果显示,用 KHCO3作为沉淀剂时可以增加 Co3O4催化剂表面 Co3+/Co2+比例从而提高了氧化能力,虽然本文 PC/AHC-Co样品有着最高的 Co3+/Co2+比例,但相对较低的比表面积和孔径减少了活性中心,使得其活性与 KHCO3-Co相似.insuit-DRIFTS结果表明, NH4HCO3-Co催化剂上羟基基团在甲醛吸附阶段会被大量消耗,并有二氧亚甲基(DOM)中间物种大量生成.在氧化阶段,随着温度升高, DOM逐渐减少,而甲酸盐和碳酸氢盐物种逐渐增多,最后各物种趋近催化剂的初始状态.在 KHCO3-Co催化剂上,甲醛吸附阶段有大量 DOM和甲酸盐物种生成,而羟基基团消耗并不明显.在氧化阶段随着温度升高, DOM逐渐减少,甲酸盐逐渐增多并最后消失,整个过程并未观测到碳酸氢盐物种生成.这说明 KHCO3-Co样品在催化氧化甲醛反应中能够再生羟基基团,进而提高了催化氧化甲醛活性.
综上所述,以 KHCO3为沉淀剂制备的 Co3O4样品具有最佳的甲醛催化氧化性能,其在沉淀过程中样品上会残留一定量钾离子,其作用与在 Co3O4表面负载相当量的 K2CO3相似. Co3O4催化氧化甲醛活性高的主要原因是催化剂表面存在 K+和 CO32-并且具有适当的 Co3+/Co2+混合价态.
关键词:
甲醛氧化
,
催化
,
四氧化三钴
,
沉淀法
,
钾离子
刘锋
,
吕昕
,
李跃波
,
潘征
,
杨杰
功能材料
针对目前一些新型平面屏蔽材料的特性和标准测试方法中存在的不足,提出了两种平面材料屏蔽效能的屏蔽房测试方法,为平面材料的屏蔽性能实验提供了完善的实验手段,为准确评估平面材料的屏蔽效能提供了实验途径.同时,为大型孔缝结构的耦合实验和防护设备的性能检测提供了实验平台.通过实际测试应用,证明了实验方法的有效性和合理性.
关键词:
平面材料
,
屏蔽效能
,
屏蔽房
,
测试方法
,
实验模型
温森坡
黄金
doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2008.12.005
店房火山角砾岩体西段金矿勘查取得突破,新圈定金矿体5条,均赋存在断裂构造中.阐述了成矿地质背景、控矿因素、矿床地质特征,总结了矿化规律和找矿标志,对中深部成矿潜力进行了分析,认为区内金成矿前景较好,预计规模可达中一大型.
关键词:
店房火山角砾岩体
,
地质特征
,
成矿潜力
,
店房金矿
,
河南嵩县
