腊明
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陈昌东
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冯云晓
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张志玮
人工晶体学报
基于密度泛函理论(DFY)的第一性原理计算方法,对氢原子在过渡金属(Sc、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、V、Zn)修饰的Mg(0001)表面扩散性能进行了研究.研究发现过渡金属元素Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Cu选择替代在镁表面第二层稳定,而Zn则选择替代在第一层稳定.当镁表面掺杂Zn和Cu时,氢原子选择停留在表面稳定;当掺杂Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co和Ni时,氢原子选择进入镁块体内部.值得一提的是氢原子通过从过渡金属顶部通道扩散进入镁块体内部的势垒大大降低,笔者用差分电荷密度分析后发现氢原子与过渡金属原子成键使扩散势垒降低.当氢原子进入镁块体内部后靠近Sc、Ti、V、Cu和Zn原子时,将与这些过渡金属原子成键,从而阻碍了氢原子继续向内部扩散;而氢原子靠近Cr、Mn、Fe、Co、Ni原子时,选择离开过渡金属从而促进了氢原子向块体内扩散,可以大幅改善镁基储氢材料的吸氢动力性能.
关键词:
过渡金属
,
Mg(0001)面
,
氢原子
,
扩散
,
密度泛函理论
刘丹丹
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程昊
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陈昌东
,
腊明
稀土
doi:10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201601003
对氢气分子在Sc和Y共掺杂的Mg(0001)面的解离情况进行了系统的研究,采用的研究法是利用基于密度泛函理论的第一性原理计算.对Sc原子和Y原子共同掺杂在Mg(0001)表面的稳定替代位置进行了研究,发现Sc原子和Y原子将选择共同停留在第一层并且是相邻的位置时最稳定.氢气分子在由Sc和Y共同掺杂的Mg(0001)表面解离时,其解离势垒被降低至0.05 eV.利用分波态密度分析了氢气分子在其表面分解的过渡态时的电子分布,通过分析发现,Sc原子及Y原子的d带电子与H原子的s带电子发生了明显的作用,其中Sc原子的d带电子的贡献起主要作用.研究表明,Sc和Y共同掺杂可以有效提高镁基储氢材料的吸放氢动力学性能,是改善镁基储氢材料的动力学性能很好的催化剂.
关键词:
Sc
,
Y
,
共掺杂
,
Mg(0001)表面
,
密度泛函理论
腊明
,
陈昌东
,
程昊
稀土
doi:10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201603016
用基于密度泛函理论的第一性原理,对Sc作为催化剂对氢气在Mg(0001)表面解离和扩散性能进行了研究.首先,对Sc原子在Mg(0001)表面的稳定吸附和替代位置进行了研究,结果表明,Sc原子将替代在表面的第二层稳定.接下来有对氢气在Sc替代在第二层的Mg(0001)表面解离和扩散性能进行了研究.结果显示由于Sc的存在,氢气在其表面的解离势垒下降至0.57 eV,氢原子在其表面扩散的势垒降低至0.11 eV,利用分波态密度分析得出Sc原子d轨道上的电子对氢气在Mg表面解离起到了促进的作用;更重要的是,氢原子在Sc原子上方的hcp位向Mg内部扩散的势垒由0.69 eV下降至0.26 eV.大幅度降低氢原子向Mg内部扩散的阻力,也为氢原子向Mg内部扩散提供了更多的通道.Sc有效提高了镁基储氢材料的吸放氢动力学性能,是改善镁基储氢材料的动力学性能很好的催化剂.
关键词:
Sc
,
密度泛函理论
,
镁基储氢材料
,
氢气
,
能量势垒
严俊
,
张俭
,
严雪俊
,
方飚
,
徐利强
,
盛嘉伟
硅酸盐通报
采用高分辨透射电镜(HRTEM)对叶腊石研磨的中间产物偏叶腊石相进行晶体结构的研究,并就研磨与热处理对叶腊石晶体结构的影响首次进行了傅里叶变换红外(FTIR)光谱的对比.结果表明:(1)干法研磨过程中,叶腊石研磨的中间相为偏叶腊石,且研磨使得叶腊石的晶体结构出现明显的晶格膨胀,其中研磨作用对叶腊石沿其c轴方向的晶体结构的影响较大.(2)研磨或者热处理条件下,叶腊石的FTIR光谱中3673 cm-1处峰形尖锐的羟基伸缩振动峰的强度随着研磨时间或煅烧温度的增大而逐渐降低,并最终消失.该结论表明热与机械力研磨处理对叶腊石晶体结构的破坏具有相似性.
关键词:
叶腊石
,
干法研磨
,
偏叶腊石
,
高分辨透射电镜
,
傅里叶红外光谱
严俊
,
胡仙超
,
邵佳明
,
方伟
,
张俭
,
盛嘉伟
硅酸盐通报
采用场发射扫描电镜、高分辨透射电镜结合X射线能谱、X射线粉晶衍射对叶腊石研磨过程中微结构变化特征进行较系统的研究.结果表明:(1)研磨初期,片层结构叶腊石粉体逐渐微细化,随着研磨强度的增大,粉体颗粒进一步细化并出现团聚；(2)研磨作用使得叶腊石晶体结构发生明显改变,由初期的叶腊石相转变为偏叶腊石相,最终产物为石英和无定形态氧化铝,其中晶态的石英源自叶腊石原矿.
关键词:
叶腊石
,
微结构
,
扫描电镜
,
高分辨透射电镜
胡仙超
,
严俊
,
朱选民
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.08.027
采用红外光谱仪(IR)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、高分辨透射电镜(HR-TEM)、X射线粉晶衍射(XRD)仪与热重(TG)等方法对叶腊石型青田石在干法研磨过程中形貌与晶体结构改变、影响研磨效率的因素及研磨的最终产物等进行研究.结果表明:研磨最终使得单斜晶系叶腊石变成无定形态,因粉体表面能的增加,机械力研磨使得叶腊石颗粒发生“细化-团聚-细化”的反复过程.HR-TEM及XRD测试结果表明研磨产物只存在石英相.此外,研磨的球料比可以显著影响叶腊石晶体结构的改变速率,球料比越大时,破坏速率越大.同时因原矿中石英的硬度高于叶腊石,使得研磨过程中石英对叶腊石晶体结构的改变存在一定的抑制作用.
关键词:
叶腊石
,
干法研磨
,
石英
,
傅里叶变换红外光谱
,
高分辨透射电镜
曾景旭
,
阮玉忠
,
陈永瑞
硅酸盐通报
以铝型材厂污泥和叶腊石为主原料制备莫来石材料,属于固体废料和矿物资源的综合利用项目.采用XRD法和SEM法表征各试样的晶相结构和显微结构;用Rietveld Quantification法确定各试样中各晶相的含量.结果表明不同配方的各试样均形成三种晶相,莫来石固溶体Al4.59Si1.41O9.7、Al2O3、SiO2,其中Al4.59Si1.41O9.7是主晶相,其含量为85.3%～97.8%;分析结果确定最佳的配方组成为:污泥为75wt%,叶腊石为25wt%,Al2O3/SiO2物质的量比为2.4.
关键词:
铝型材厂污泥
,
叶腊石
,
莫来石固溶体
,
晶相结构
,
显微结构
陈永瑞
,
阮玉忠
,
曾景旭
,
林剑英
硅酸盐通报
本研究以铝型材厂污泥和叶腊石为主要原料制备莫来石材料,在研究确定最佳配方、最佳煅烧温度和最佳保温时间的基础上,探讨TiO2矿化剂对莫来石晶相结构、显微结构和性能的影响,从而确定出最佳TiO2矿化剂添加量. 采用XRD法和SEM法表征各试样的晶相结构和显微结构;用Rietveld Quantification 法确定各试样中各晶相的含量;测试各试样的性能.综合结构与性能分析结果,确定最佳TiO2添加量为1.0%,对应莫来石固溶体含量为98.5%,体积密度为2.48 g·cm-3,气孔率为13.1%,吸水率为5.30%,抗折强度为22.66 MPa,折强度保持率为83.9%.
关键词:
TiO2矿化剂
,
莫来石固溶体
,
晶相结构
,
显微结构
张来新
,
朱海云
合成材料老化与应用
简要介绍了罗丹明化合物的结构特征、合成、特性及应用，重点介绍了：①新型罗丹明类荧光探针的合成与性能研究；②新型罗丹明及香豆素类荧光探针的合成及其对金属离子的识别。并对罗丹明化学的发展进行了展望。
关键词:
罗丹明
,
合成
,
应用
