范大勇
,
种瑞峰
,
范峰滔
,
王秀丽
,
李灿
,
冯兆池
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61126-3
近年来,铁电材料作为一种潜在的高活性光催化剂材料越来越多地受到研究者关注.由于晶体结构的对称性破缺导致铁电晶体中出现自发极化,在这种极化内建电场的影响下,光生电子-空穴将发生空间分离,从而有效抑制载流子复合,进一步提高光催化体系的总量子效率.文献报道了很多性能优异的铁电光伏器件,在这样的思路下,越来越多的材料被直接作为光催化材料来研究,但有关顺电-铁电差异的报道很少,铁电性与光催化性能关联的直接证据尚有欠缺.研究表明, SrxBa1-xNb2O6(SBN)材料的居里温度(TC)对组分调变有很强的依赖性,当 Sr2+含量发生改变时(x =0.32-0.82),其居里温度可在10-270oC范围内变化.因此,合成一个居里温度接近室温的 SBN材料,研究其在顺/铁电相下自发极化行为、光生电荷分离行为、光催化行为及结构演变,就可能得到一个关于铁电性与光催化性能关系的直接证据,并有助于理解二者的关联性.本文以较低温度(65°C)下发生铁-顺电相变的 Sr0.7Ba0.3Nb2O6(SBN-70)材料为模型体系,使用X射线衍射、紫外可见光谱及不同温度下的铁电及介电测试、光电测试、光催化产氢和荧光激发谱等表征技术,研究了 SBN-70光电/光催化性能差异与相结构的相关性.首先使用高温固相合成法制备了纯相的四方钨青铜型 SBN-70材料,根据紫外可见漫反射光谱表征结果,推测 SBN-70材料在热力学上可发生光催化水分解反应.对 SBN-70进行的铁电及介电测试表明 SBN-70属于典型的弛豫型铁电材料：介电峰温度宽化显著,且介电峰位置随不同测试频率发生变化.在f =1 kHz测试下,其名义居里温度约为65oC.使用高温下两步烧结法制备了致密的 Ag/SBN-70/Ag陶瓷样品.受到高强度电场(E =30 kV/cm)极化的 Ag/SBN-70/Ag样品在紫外光照射下出现了显著光伏效应,铁电回线测试表明极化后的 SBN-70材料中存在强度约为0.8 kV/cm由剩余极化导致的内建电场,当经过极化的 SBN-70经过80oC退火后,光伏效应消失.结果表明, SBN-70极化后在内建极化场的作用下,在低温铁电相表现了显著的光生电荷分离能力,在进入高温顺电相后,这种分离能力随着自发极化的消失而消失.同时我们发现担载 Pt的 SBN-70粉末样品作为光催化剂在不同温度下存在很大的光催化产氢活性差异：反应在15oC时,产氢量为4.5μmol,随着反应温度升高,其产氢量升高,在60oC时为5.3μmol,继续升高温度至80oC时,发生了反常的活性变化,即产氢活性完全消失.这种反常的活性-温度关系可能与 SBN-70的铁-顺电相变有关：进入高温顺电相(80oC)后,晶体结构回到4/mmm点群,铁电畴结构不再存在,从而丧失了作为电荷分离驱动力的自发极化.不同温度下荧光激发谱结果也暗示了 SBN-70在高于65oC附近极化结构的消失.本文结果表明,铁电相中存在的铁电极化结构确实有利于光生电荷分离,进而提高了光催化反应活性.
关键词:
光催化
,
铁-顺电相变
,
锶钡铌氧
,
反常光电效应
,
变温荧光激发谱
张海
,
于辉
,
姚风臣
,
刘德富
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2001.06.005
利用逐步回归分析的方法,确定了40MnBH钢的淬透性与化学成分之间的回归方程,以便分析化学成分对淬透性的影响程度,并应用概率论推导出求解成分内控规范的联立方程,使淬透性合格概率大于97.5%.
关键词:
逐步回归
,
淬透性
,
联立方程
,
概率
黄为民
,
刘夷平
工程热物理学报
本文从实际气体有粘流的激波厚度解,用分子运动论讨论了激波内部导热问题,并且通过重组范诺流和瑞利流的迭加提出了激波中导热问题的物理模型和相应的定态激波非平衡态不可逆过程的模型.证明了激波是一种负熵流波,是依靠激波波速输运热流的热波.
关键词:
激波
,
导热
,
不可逆
,
非平衡态
,
热波
王泽温
,
介万奇
,
李宇杰
,
谷智
功能材料
采用范德堡法分别在77K和室温下对多个Hg1-xMnxTe晶片的电学性能进行了测量,发现部分晶片在77K下的导电类型为p型,而在室温下却为n型.通过理论分析对此现象进行了解释.分析表明:Hg1-xMnxTe晶片中电子迁移率与空穴迁移率的比值较大和Hg1-xMnxTe的禁带较窄是造成晶片导电类型转变的主要原因.对所测其它电学参数的理论分析表明范德堡法不适合用于Hg1-xMnxTe晶片室温时的载流子浓度和迁移率的测量,但仍可用其对晶片室温时的电阻率和霍尔系数进行测量.
关键词:
Hg1-xMnxTe
,
范德堡法
,
导电类型
,
霍尔系数
武明义
,
孙强
,
贾瑜
,
梁二军
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.07.04
二维材料由于存在“膜效应”,即在垂直于薄膜方向的热涨落,使得沿着二维薄膜面内方向出现反常的负热膨胀现象.这种热效应对薄膜的稳定性及电子性质可产生重要影响.基于第一性原理计算和准谐近似,系统地研究了二维单层石墨烯、h-BN和石墨烯/h-BN异质结构的电子、声子以及热膨胀性质,计算了3种结构不同振动模式的格林奈森参数,讨论了引起这3种结构负热膨胀的振动模式.计算表明,由于垂直薄膜方向的热振动,石墨烯和h-BN在薄膜面内均具有较大的负热膨胀系数;它们形成的异质结构依靠弱的范德瓦尔斯相互作用结合在一起,这种层间弱相互作用对薄膜垂直方向的热振动产生影响,使得形成的异质结构的负膨胀系数介于石墨烯和h-BN之间.通过分析异质结构的振动模式,发现引起面内热收缩的ZA振动模式受到了层间范德瓦尔斯相互作用影响,导致异质结构的负热膨胀系数大于石墨烯而小于h-BN.研究表明,可以在实验中通过范德瓦尔斯相互作用来改变层状结构材料的负热膨胀性质,从而提高薄膜材料结构和电子性质的热稳定性.
关键词:
石墨烯
,
h-BN
,
负热膨胀
,
格林奈森参数
,
范德瓦尔斯相互作用
闵新民
,
朱磊
,
邢学玲
功能材料
用离散变分密度泛函分子轨道方法(DFT-DVM)和线性扩展平面波能带方法(LAPW)计算了Bi2Te3与SnBi2Te4,讨论了电子结构与热电性能之间的关系.Te(Ⅱ)-Bi离子键强度和Te(Ⅰ)-Bi差别不大,而Te(Ⅱ)-Bi共价键比Te(Ⅰ)-Bi强.Te(Ⅰ)-Te(Ⅰ)原子层之间的主要相互作用是范得华力而最弱.Bi2Te3掺Sn后Te-Bi离子键增强而共价键减弱,且费米能级处带隙变小.Sn主要影响导带结构.
关键词:
碲化铋
,
掺杂
,
电子结构
,
热电性能
汤建萍
,
曾宪标
,
李添宝
高分子材料科学与工程
研究了以氯化亚铜/乙二胺/苄氯体系引发苯乙烯聚合反应,可以得到数均分子量高达2.3×105,分子量分布窄(MWD＜1.6)的聚合产物.在聚合反应时间6 h左右聚合转化率可以高达90%,在聚合温度90℃～120 C范国内,聚合物分子量分布均小于1.63;测定聚合反应动力学方程为Rp=kp·[M]·[Y]1/2,聚合反应表现活化能为50.13 kJ/mol.
关键词:
氯化亚铜
,
乙二胺
,
苄氯
,
苯乙烯
,
聚合反应
,
分子量分布
