多孔石墨烯薄膜结构优化及其电容性能研究

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作者 钟厉 廖声朝 +1 位作者 康俊 韩西 《表面技术》 北大核心 2025年第4期221-232,共12页

目的解决多孔石墨烯薄膜作为电极时离子传输受阻碍的问题。方法提出一种先将石墨烯前驱体预碳化处理,随后利用多步激光刻蚀方法来优化所制备的多孔石墨烯薄膜结构的方法,对石墨烯薄膜的表面形貌、晶体质量、湿润性和电化学性能进行表征... 目的解决多孔石墨烯薄膜作为电极时离子传输受阻碍的问题。方法提出一种先将石墨烯前驱体预碳化处理,随后利用多步激光刻蚀方法来优化所制备的多孔石墨烯薄膜结构的方法,对石墨烯薄膜的表面形貌、晶体质量、湿润性和电化学性能进行表征,并探索其在电化学储能器件中的应用。结果将石墨烯前驱体在300℃的温度下预碳化处理2 h后,可以使其在后续的激光刻蚀处理中形成具有稳定结构的石墨烯薄膜材料,这与预碳化导致前驱体中的有机小分子分解,使内部交联程度更高有关,从而在CO_(2)激光的重复作用下保持良好的基底稳定性。拉曼光谱的分析结果表明,预碳化处理后的样品在激光重复刻蚀的过程中可以对石墨烯结构优化过程进行直接观测,且在温度300℃下处理后具有更宽的演化范围。SEM扫描电子显微镜的表征结果显示,300℃预碳化后前驱体衍生的石墨烯薄膜具有典型的三维网络多孔结构,形成天然的离子传输通道。此外,电阻行为分析结果表明石墨烯薄膜具有一定程度的晶体缺陷能获得更优异的离子传输能力,促进电化学反应的发生,在1 mol/L的H2SO4电解质中面积比电容为124.6 mF/cm^(2),将其组装成微型电化学储能器件后也保持了优异的储电能力和循环稳定性。结论通过优化多孔石墨烯薄膜的结构来解决离子传输问题,进而获得显著提高的电化学性能,为制备兼具高储电能力和优异稳定性的电极材料提供了设计思路。 展开更多

关键词 多孔石墨烯薄膜 结构优化 预碳化处理 多步激光刻蚀 电容性能

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铜@镍纳米线修饰柔性石墨烯薄膜及电磁屏蔽性能研究

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作者 杨致远 高大明 +4 位作者 宋彦平 李钊 康俊 韩帅 李年 《表面技术》 北大核心 2025年第20期267-277,共11页

目的针对高频通信对高电磁屏蔽性能的需求,结合激光诱导石墨烯(LIG)的高导电性、结构可控及轻质柔性等特点,旨在开发一种铜镍纳米线(Cu@Ni NWs)增强的三维多孔石墨烯电磁屏蔽薄膜。方法通过简单的旋涂工艺,将Cu@Ni NWs均匀覆盖在LIG的... 目的针对高频通信对高电磁屏蔽性能的需求,结合激光诱导石墨烯(LIG)的高导电性、结构可控及轻质柔性等特点,旨在开发一种铜镍纳米线(Cu@Ni NWs)增强的三维多孔石墨烯电磁屏蔽薄膜。方法通过简单的旋涂工艺,将Cu@Ni NWs均匀覆盖在LIG的表面多孔结构上,成功制备出Cu@Ni NWs/LIG电磁屏蔽复合材料。在优化激光参数(如功率、扫描速率等)调控LIG基底结构的基础上,研究了Cu@Ni NWs负载量对复合材料导电性和电磁屏蔽性能的影响。利用XRD、XPS、SEM等表征技术分析了Cu@Ni NWs/LIG的形貌、成分和结构。采用四探针技术对材料进行电导率测定,并利用矢量网络分析仪评估其电磁屏蔽性能。结果采用梯度旋涂策略对Cu@Ni NWs进行2次旋涂处理时,复合材料表面的纳米线分散效果最佳,电导率达到2012 S/m。该复合材料的电磁屏蔽性能显著提升,从LIG的18~20 dB提高至43~48 dB,特别是在26 GHz频段,屏蔽效能达到46 dB。此外,经过300次弯曲循环测试后,材料的性能保持率仍超过90%。结论将Cu@Ni NWs均匀覆盖在LIG基体表面,可显著提升复合材料的导电性和介电损耗能力,从而进一步增强其电磁屏蔽效能。 展开更多

关键词 铜镍纳米线 激光诱导石墨烯 表面亲疏水 梯度旋涂 电导率 电磁屏蔽

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银纳米线/聚多巴胺/棉复合导电织物的制备及服役性能研究

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作者 葛倩茹 季书林 《功能材料》 北大核心 2025年第7期7015-7021,共7页

采用聚多巴胺(PDA)对纯棉织物(CF)进行改性预处理,通过简单的浸渍-干燥法将银纳米线(AgNWs)固定到织物表面,成功制备AgNWs/PDA/CF复合导电织物。分析了聚多巴胺改性织物的表面形貌,对比了AgNWs/CF与AgNWs/PDA/CF的导电性能与力学服役性... 采用聚多巴胺(PDA)对纯棉织物(CF)进行改性预处理,通过简单的浸渍-干燥法将银纳米线(AgNWs)固定到织物表面,成功制备AgNWs/PDA/CF复合导电织物。分析了聚多巴胺改性织物的表面形貌,对比了AgNWs/CF与AgNWs/PDA/CF的导电性能与力学服役性能。结果表明,改性预处理成功在织物表面形成PDA涂层,有效提高了织物对AgNWs的吸附能力,复合导电织物方阻低至9Ω/sq。同时,使用弱酸性洗涤剂在家用洗衣机中洗涤1 h后,AgNWs/PDA/CF的电阻变化率约为150%(AgNWs/CF在同样条件下的电阻变化率为6000%)。此外,AgNWs/PDA/CF具有优异的力学稳定性,能够抵抗折叠、剥离等机械破坏。 展开更多

关键词 银纳米线 导电织物 聚多巴胺改性 耐洗性 机械稳定性

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晶种法合成硼化铪粉体及其生长机理研究

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作者 王振 胡晨光 +4 位作者 李可为 胡梦恩 张瀚文 黄竹林 胡小晔 《航空制造技术》 北大核心 2025年第3期84-91,共8页

硼化铪(HfB_(2))超高温陶瓷因其高熔点、高抗氧化性和优异的耐腐蚀性成为热防护领域的最佳候选材料之一,而研制粒径可控的陶瓷粉体对其应用至关重要。以氧化铪(HfO_(2))、氧化硼(B_(2)O_(3))和活性碳(C)为原料,通过晶种辅助的硼/碳热还... 硼化铪(HfB_(2))超高温陶瓷因其高熔点、高抗氧化性和优异的耐腐蚀性成为热防护领域的最佳候选材料之一,而研制粒径可控的陶瓷粉体对其应用至关重要。以氧化铪(HfO_(2))、氧化硼(B_(2)O_(3))和活性碳(C)为原料,通过晶种辅助的硼/碳热还原法合成了高纯HfB_(2)陶瓷粉体,研究了晶种粒径对陶瓷粉体粒径的影响规律,探究了晶种法合成HfB_(2)粉体的生长机制。通过X射线衍射分析粉体物相、扫描电子显微镜观察粉体形貌,并测定粉体中C、O杂质的含量。结果表明,晶种辅助的硼/碳热还原反应合成HfB_(2)粉体的最佳反应温度约为1500℃,保温1 h即可获得纯相HfB_(2)。通过调控初始晶种粒径,制备的HfB_(2)陶瓷粉体平均粒径在1.08~2.33μm之间,且粉体粒径随晶种粒径的增大而增大。激光粒度分析表明,添加晶种大幅提高了陶瓷粉体的分散性且促进了粒径的窄分布。此外,试验确定了HfB_(2)陶瓷粉体的生长过程分为两个阶段:首先晶种HfB_(2)表面被HfO_(2)晶粒包覆,HfO_(2)晶粒表层形成较小的HfB_(2)晶粒;再通过碳和硼的传质由外到内实现HfO_(2)到HfB_(2)的转化。 展开更多

关键词 硼化铪(HfB_(2)) 晶种 硼/碳热还原 粒径 陶瓷粉体形貌

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少层PtSe_(2)中光生载流子超快动力学研究 被引量：2

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作者 杨金 王云峰 +2 位作者 储玲巧 蒋华超 苏付海 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期282-292,共11页

二维PtSe_(2)具备宽可调带隙、高稳定性等优点,在新型光电器件方面具有极大应用价值。利用时间分辨太赫兹光谱研究了不同厚度PtSe_(2)中的光生载流子超快动力学,发现该材料瞬态太赫兹光电导的幅度及其激发光强度依赖性随材料厚度的增加... 二维PtSe_(2)具备宽可调带隙、高稳定性等优点,在新型光电器件方面具有极大应用价值。利用时间分辨太赫兹光谱研究了不同厚度PtSe_(2)中的光生载流子超快动力学,发现该材料瞬态太赫兹光电导的幅度及其激发光强度依赖性随材料厚度的增加呈现出显著的非线性增加趋势。通过太赫兹光电导频谱分析,获得了光生载流子浓度、散射时间、背散射因子等动力学参数,并结合激发波长依赖的太赫兹弛豫动力学,推测束缚激子和自由载流子的竞争是引起这种厚度非线性关系的主要原因。此外,基于光泵浦-光探测光谱证明了PtSe_(2)中的激子效应及半导体-半金属转变。该工作演示了层数对PtSe_(2)中非平衡态动力学的有效调控,对贵金属基二维材料在光电器件方面的应用具有指导意义。 展开更多

关键词 超快光谱学 光生载流子动力学 太赫兹 二硒化铂

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激光辅助制备有序孔钽箔及其电容性能研究

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作者 王文波 康俊 +3 位作者 李年 蒲靖文 孔明光 王振洋 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期198-207,共10页

目的改善商业钽箔作为钽阳极材料时比容量有限的问题。方法提出了一种利用激光刻蚀技术和电化学腐蚀相结合的工艺在商业钽箔上构筑有序孔用于提升其储电能力的方法,对处理前后钽箔的表面形貌、结构特征以及电容性能发生的变化进行表征... 目的改善商业钽箔作为钽阳极材料时比容量有限的问题。方法提出了一种利用激光刻蚀技术和电化学腐蚀相结合的工艺在商业钽箔上构筑有序孔用于提升其储电能力的方法,对处理前后钽箔的表面形貌、结构特征以及电容性能发生的变化进行表征。结果利用15 V的电压阳极氧化处理预先在钽箔表面生长一层Ta_(2)O_(5),其具有的厚度更好地适应了1064nm激光的重复扫描。Ta_(2)O_(5)层在激光的作用下被有效去除,电子显微镜的表征结果显示,钽箔表面形成有序分布的阵列型微结构,为钽箔在电化学腐蚀过程中的孔生长提供了范围,这种独特的结构也为钽箔的电化学反应提供了更丰富的活性位点。比电容量的测试结果显示,有序孔钽箔在1mol/L的H2SO4电解质溶液中具有247.4n F/mm^(2)的优异面积比容量,与未处理的商业钽箔21.7nF/mm^(2)的面积比容量相比提升了近11.4倍。结论通过对商业钽箔进行特殊的孔结构设计,可以显著提升其作为电极时的比容量,利用激光刻蚀和电化学腐蚀的双重作用来控制钽箔上孔隙生长的有序性,有望为下一代钽电解电容器阳极材料的研究提供设计思路。 展开更多

关键词 激光刻蚀技术 电化学腐蚀 有序孔阵列钽箔 钽电容器 电容性能

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新型非牛顿流体减振器对滚筒洗衣机减振降噪效果的研究 被引量：3

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作者 宋元锦 庄重 +3 位作者 程帜军 蒋卫斌 王先平 方前锋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期311-322,共12页

滚筒洗衣机通常采用的摩擦式减振器在低载荷高频脱水时减振效果不理想,导致了洗衣机机壳产生了剧烈振动。针对这一问题,该文提出了一种新型非牛顿流体变阻尼减振器,基于非牛顿流体剪切稀化特性和阻尼器孔内一维黏性流动方程研究了其对... 滚筒洗衣机通常采用的摩擦式减振器在低载荷高频脱水时减振效果不理想,导致了洗衣机机壳产生了剧烈振动。针对这一问题,该文提出了一种新型非牛顿流体变阻尼减振器,基于非牛顿流体剪切稀化特性和阻尼器孔内一维黏性流动方程研究了其对洗衣机运行时的振动抑制效果及物理机制。相对传统的固态摩擦式减振器,非牛顿流体具有明显的剪切稀化特性,使得在高频工况下非牛顿流体变阻尼减振器的输出阻尼力显著减小,克服了传统减振器高频表观弹性系数增大的缺陷。系统研究了不同结构参数的减振器对洗衣机低负载偏心运行下的减振作用,证明了较小的间隙高度更有利于振动能量的耗散,适当增大非牛顿流体的黏度或增加阻尼头的数量可以增强振动抑制效果,同时也可以起到良好的降噪功效。结果表明,通过合理的阻尼结构设计与非牛顿流体配比,变阻尼减振器可以对洗衣机整个洗涤过程尤其是高频甩干环节产生良好的减振效果,加速度衰减比最高可达83.49%,能量衰减了98.44%,噪音降低了10.38 dB。 展开更多

关键词 减振 非牛顿流体 变阻尼 降噪

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光交联聚乙烯醇/银纳米线复合透明导电薄膜的稳定性研究 被引量：1

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作者 郭沛怡 季书林 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期10013-10021,共9页

通过简单的溶液工艺将水溶性光交联聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐(SbQ-PVA)溶液涂敷至银纳米线(AgNWs)薄膜上形成SbQ-PVA/AgNWs复合薄膜,分析了不同面密度的AgNWs薄膜在涂敷SbQ-PVA前后的光电性能和形貌,对比了AgNWs裸膜和SbQ-PVA/AgNWs复合... 通过简单的溶液工艺将水溶性光交联聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐(SbQ-PVA)溶液涂敷至银纳米线(AgNWs)薄膜上形成SbQ-PVA/AgNWs复合薄膜,分析了不同面密度的AgNWs薄膜在涂敷SbQ-PVA前后的光电性能和形貌,对比了AgNWs裸膜和SbQ-PVA/AgNWs复合薄膜的机械和环境稳定性。结果表明,SbQ-PVA涂层不影响银纳米线网络的导电性,还能起到减小光散射和减反增透的作用,复合薄膜方阻低至约20Ω/sq时,也具有约90%的高透过率。同时,相比于AgNWs薄膜,SbQ-PVA/AgNWs复合薄膜具有更优异的稳定性,其对外部刺激(5000次弯曲、3B铅笔刮擦、空气老化、酸碱盐溶液腐蚀)的抵抗力显著提升。此外,SbQ-PVA/AgNWs复合薄膜能够在去离子水超声处理中保持稳定,利用此特点配合光掩模进一步实现了银纳米线薄膜的图案化。 展开更多

关键词 银纳米线透明导电薄膜 表面保护涂层 机械稳定性 环境稳定性 图案化

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基于第一性原理的bcc-Fe/FeCr_(2)O_(4)界面稳定性研究

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作者 杨誉 张艳革 +3 位作者 李祥艳 许依春 吴学邦 刘长松 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2570-2580,共11页

针对反应堆结构材料铁素体/马氏体钢氧化腐蚀问题,本文采用第一性原理计算方法,研究了辐照环境下bcc-Fe与FeCr_(2)O_(4)的界面稳定性。基于优化后的Fe(001)表面的3种高对称性位点(桥位、空心位和顶位)和FeCr_(2)O_(4)(001)表面的Fe终止... 针对反应堆结构材料铁素体/马氏体钢氧化腐蚀问题,本文采用第一性原理计算方法,研究了辐照环境下bcc-Fe与FeCr_(2)O_(4)的界面稳定性。基于优化后的Fe(001)表面的3种高对称性位点(桥位、空心位和顶位)和FeCr_(2)O_(4)(001)表面的Fe终止面(Fe^(T))与CrO终止面(CrO^(T)),构建了6种不同构型的bcc-Fe/FeCr_(2)O_(4)界面模型(Fe^(T)-桥位、Fe^(T)-空心位、Fe^(T)-顶位、CrO^(T)-桥位、CrO^(T)-空心位和CrO^(T)-顶位),并通过界面能和黏附功评价界面稳定性。结果表明,CrO^(T)-空心位界面具有最低的界面能和最大的黏附功,是最稳定的界面构型。基于最稳定模型,考察了界面区域空位形成能和空位对界面黏附功的影响。研究结果表明,Fe空位更容易形成且分布在bcc-Fe/FeCr_(2)O_(4)界面的Fe侧第1层,与实验观测到内氧化区域空隙一致。同时,有空位的界面的最小黏附功降低,且断裂面由bcc-Fe/FeCr_(2)O_(4)界面处变为FeCr_(2)O_(4)侧第2层。这表明辐照诱导缺陷不仅促进氧化层脱落,还改变了氧化层的脱落行为。 展开更多

关键词 第一性原理 铁素体/马氏体钢 bcc-Fe/FeCr_(2)O_(4)界面 黏附功

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三维石墨烯晶体膜可控制备策略及其超级电容器的应用

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作者 钟厉 徐政 +1 位作者 康俊 任凯翔 《表面技术》 北大核心 2025年第11期32-49,共18页

三维石墨烯晶体膜具有高晶体质量、大比表面积和高导电性,成为理想的碳基超级电容器的电极材料。然而,传统石墨烯电极材料受限于表面活性位点数量和宏观尺度下的电化学体积效应,难以达到理论性能。为此,重点介绍通过高能束流(如CO_(2)... 三维石墨烯晶体膜具有高晶体质量、大比表面积和高导电性,成为理想的碳基超级电容器的电极材料。然而,传统石墨烯电极材料受限于表面活性位点数量和宏观尺度下的电化学体积效应,难以达到理论性能。为此,重点介绍通过高能束流(如CO_(2)激光和高能电子束)诱导技术制备宏观厚度的三维石墨烯晶体膜,并探讨其修饰与复合方法。在此基础上,详细阐述CO_(2)激光和高能电子束制备三维石墨烯晶体膜的基本原理及其可控制备策略。采用CO_(2)激光,通过调节激光参数和前驱体材料,能够实现石墨烯晶体膜的厚度调控和结构优化。高能电子束具有高穿透力和低反射特性,能够在宏观尺度下制备均匀的三维石墨烯薄膜。此外,还介绍了通过非金属原子掺杂、金属氧化物和导电聚合物复合等方法,进一步提升三维石墨烯晶体膜的电化学性能等方面的研究内容。在超级电容器应用中,三维石墨烯晶体膜表现出优异的体积比电容和循环稳定性,具有广阔的应用前景。然而,随着厚度的增加,三维石墨烯晶体膜的体积效应和离子传输效率等问题仍需解决,提出通过构筑梯度孔道和优化孔隙结构来增强离子传输能力的解决方案。最后展望了三维石墨烯晶体膜在商用超级电容器中规模化应用的机遇与挑战。 展开更多

关键词 三维结构 石墨烯晶体 宏观厚度 薄膜电极 超级电容器

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熔体超声处理与冷却速率对2024铝合金均匀化热处理的影响

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作者 李庆扬 史子木 +2 位作者 刘杰 熊守美 李建国 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第5期1458-1472,共15页

为了改善2024铝合金铸态组织并缩短其均匀化热处理时间,采用超声波处理2024铝合金熔体,并在680℃下浇铸到不同材质的模具中以实现不同的冷却速率(1.46、2.73和3.15℃/s)。研究了熔体超声处理及冷却速率对合金铸态组织的影响,分析了不同... 为了改善2024铝合金铸态组织并缩短其均匀化热处理时间,采用超声波处理2024铝合金熔体,并在680℃下浇铸到不同材质的模具中以实现不同的冷却速率(1.46、2.73和3.15℃/s)。研究了熔体超声处理及冷却速率对合金铸态组织的影响,分析了不同铸造工艺条件下2024铝合金均匀化热处理所需的时间。结果表明:熔体超声处理和提高熔体冷却速率均能显著细化合金晶粒并减小二次枝晶臂间距,并且在更高的冷却速率条件下,超声处理实现了更好的细化效果。此外,超声处理和提高冷却速率可以改善溶质元素分布的均匀性,减轻枝晶偏析,从而在后续均匀化热处理过程中更快地消除晶界上的非平衡共晶相,缩短合金均匀化热处理所需时间。 展开更多

关键词 2024铝合金 枝晶偏析 熔体超声处理 冷却速率 均匀化热处理

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溶剂热辅助法控制合成ZnO纳米结构及其光学性质研究

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作者 杨雷 唐元洪 +4 位作者 赵世华 陈江华 胡爱平 王倩 汪国忠 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期57-62,共6页

用溶剂热方法合成了ZnC2O4.2H2O纳米棒的中间体,在不同热处理条件下获得ZnO的玉米棒、颗粒片、链结构等不同形貌,从而实现对ZnO的形貌进行控制.室温下,ZnO在250 nm的紫外光激发下,在400 nm处出现一个近带发射峰.这种发光峰属于ZnO中的... 用溶剂热方法合成了ZnC2O4.2H2O纳米棒的中间体,在不同热处理条件下获得ZnO的玉米棒、颗粒片、链结构等不同形貌,从而实现对ZnO的形貌进行控制.室温下,ZnO在250 nm的紫外光激发下,在400 nm处出现一个近带发射峰.这种发光峰属于ZnO中的缺陷发光.对ZnO的形成机理做出了热重和红外分析,并对ZnO的形成机理提出了一种可能的解释.溶剂热方法获得的ZnC2O4.2H2O纳米棒在高温下分解成ZnO.在退火过程中,中间体会先形成空洞,然后形成带颗粒的纳米棒;但是这种纳米棒开始会粘接在一起形成片状,然后纳米片会卷曲成玉米棒结构,最终玉米棒散掉,形成纳米链. 展开更多

关键词 ZNO 纳米材料 形貌控制 发射光谱

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利用碳纳米管分散的亚铁氰化锌钾电极选择性电吸附高盐放射性废水中的铯(I)

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作者 项书宏 杨旅 +2 位作者 徐应生 曹国新 周宏建 《物理化学学报》 北大核心 2025年第9期61-72,共12页

福岛核事故(FNA)产生的含137Cs放射性废水因其安全处置难题而备受关注。共存Na+离子严重阻碍Cs+的去除,加剧了放射性废水处理成本。近年来,电容去离子(CDI)技术在该领域展现出显著的潜力,但由于缺乏对Cs+具有高选择性的理想电极材料,该... 福岛核事故(FNA)产生的含137Cs放射性废水因其安全处置难题而备受关注。共存Na+离子严重阻碍Cs+的去除,加剧了放射性废水处理成本。近年来,电容去离子(CDI)技术在该领域展现出显著的潜力,但由于缺乏对Cs+具有高选择性的理想电极材料,该技术的实际应用受到了一定限制。本研究开发了一种碳纳米管(CNT)嵌入亚铁氰化锌钾(KZnFCCNT)的复合材料,通过电化学方法预活化后作为CDI阴极,用于高盐放射性废水中Cs+的选择性电吸附。KZnFC-CNT电极表现出392.75 mg·g^(-1)的最大电吸附容量和11.21 mg·g^(-1)·min-1的最高电吸附速率。在Na+:Cs+摩尔比为100:1时,该电极对Cs+/Na+的选择性系数高达138.2。X射线衍射、电化学分析和理论模拟表明,Cs+的选择性电吸附主要受Cs+与Na+离子交换过程及KZnFC晶格相变的调控。本研究为高盐含铯放射性废水处理提供了有效策略。 展开更多

关键词 电容去离子 选择性铯电吸附 亚铁氰化锌 放射性废水 相变

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VO_(2)(M)纳米片/PET柔性复合薄膜的制备及其光电性能

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作者 黄竹林 宋浩然 +3 位作者 李明 胡梦恩 吴良飞 李昕扬 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第3期23-30,共8页

针对VO_(2)纳米颗粒在涂覆成膜过程中因本征电阻率高、VO_(2)连接较差而导致的薄膜电学性能劣化问题,基于水热-退火法及退火真空度、退火温度的优化合成了M相二氧化钒(VO_(2)(M))纳米片,采用旋涂的方式在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)... 针对VO_(2)纳米颗粒在涂覆成膜过程中因本征电阻率高、VO_(2)连接较差而导致的薄膜电学性能劣化问题,基于水热-退火法及退火真空度、退火温度的优化合成了M相二氧化钒(VO_(2)(M))纳米片,采用旋涂的方式在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)表面构筑了连续致密的VO_(2)(M)薄膜,并分析了该薄膜的光电性能。结果表明:由于纳米片在动态弯曲时能保持较好的连接,其面内二维连续结构显著降低了界面电阻;在最优退火真空度为1.5 Pa、退火温度为420℃条件下所得VO_(2)(M)纳米片用于制备柔性VO_(2)(M)/PET薄膜,该薄膜兼具光热调控能力和电阻可调特性,在可见光透射率为41.26%的条件下实现了光热调制效率为4.51%的效果,相变过程中电阻变化率可达为2.94×10^(2),为柔性光电器件的发展提供了材料基础。 展开更多

关键词 二氧化钒(VO_(2)) 柔性薄膜 水热-退火法 光学性能 电学性能

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冶金硅造渣精炼制备太阳级硅研究进展 被引量：1

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作者 梁金山 叶宇融 +6 位作者 吴昊天 李京伟 李军成 班伯源 陈晨 汤文明 陈健 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期504-520,共17页

清洁可再生能源是解决未来能源短缺的重要途经,晶体硅光伏电池因其清洁、无污染的特点被广泛应用。太阳级硅(SOG-Si)要求硅的纯度达到99.9999%,如何研发高纯硅的低成本高效制备工艺是目前产学研界共同研究的热点和难点。由于造渣精炼法... 清洁可再生能源是解决未来能源短缺的重要途经,晶体硅光伏电池因其清洁、无污染的特点被广泛应用。太阳级硅(SOG-Si)要求硅的纯度达到99.9999%,如何研发高纯硅的低成本高效制备工艺是目前产学研界共同研究的热点和难点。由于造渣精炼法具有成本低,能耗低,设备简易,易于工业化生产等特点,被认为是冶金法制备太阳级硅的重要方法之一。本文系统回顾了近年来造渣精炼法提纯冶金硅的研究进展,对比分析二元渣系、多元渣系、合金−渣体系的除杂效果及机制,为研究人员研究造渣精炼法SOG-Si提供理论指导。 展开更多

关键词 太阳级硅 冶金级硅 造渣精炼 除杂 硼 磷

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AuNRs@ZIF-8的制备及其表面增强拉曼散射光谱研究 被引量：1

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作者 袁阳涛 米佳佳 +3 位作者 王曼 罗媛媛 段国韬 石建平 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期87-94,共8页

表面增强拉曼光谱(Surface enhanced Raman spectroscopy,SERS)是一种分子光谱,具有快速、高灵敏和指纹识别的特性,在分析化学、生物医学等领域有着重要的应用。然而,在溶液样品中一些检测分子很难被SERS基底所吸附,导致分子拉曼信号增... 表面增强拉曼光谱(Surface enhanced Raman spectroscopy,SERS)是一种分子光谱,具有快速、高灵敏和指纹识别的特性,在分析化学、生物医学等领域有着重要的应用。然而,在溶液样品中一些检测分子很难被SERS基底所吸附,导致分子拉曼信号增强困难。为此,本文提出了一种ZIF-8材料包覆金纳米棒(AuNRs)的核壳结构(AuNRs@ZIF-8)来实现拉曼信号增强,既可利用金纳米颗粒的表面等离激元增强特性,又可利用ZIF-8这种多孔MOFs材料的吸附性能,从而实现溶液样品的高灵敏拉曼检测。我们首先采用晶种法制备了均一性良好的AuNRs,然后对其进行聚乙烯吡咯烷酮(PVP)修饰,最后加入金属有机框架ZIF-8前驱体,得到AuNRs@ZIF-8核壳纳米结构。该结构对罗丹明(R6G)的SERS检测灵敏度很高,检测限可低至10^(-9) mol/L,并且线性关系和均一性均良好。此外,我们通过测试该结构吸收R6G前后的UV-Vis吸收光谱进一步证实了核壳纳米结构的生成和对目标分子的有效吸附。 展开更多

关键词 SERS AuNRs@ZIF-8 核壳纳米结构 光吸收 吸附性

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表面绝缘兼具高导热和电磁屏蔽的复合多层膜的制备与性能研究 被引量：1

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作者 张亚杰 曾嘉轩 +4 位作者 郑康 肖超 包超 张献 刘香兰 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期85-90,共6页

以环境友好型材料纳米纤维素为基体,与多壁碳纳米管和六方氮化硼复合制备兼具高导热和电磁屏蔽且表面绝缘的复合薄膜材料,并对其性能进行研究。结果表明,碳纳米管和纤维素组成的复合薄膜在碳纳米管填充量为40%时,电磁屏蔽效能、厚度、... 以环境友好型材料纳米纤维素为基体,与多壁碳纳米管和六方氮化硼复合制备兼具高导热和电磁屏蔽且表面绝缘的复合薄膜材料,并对其性能进行研究。结果表明,碳纳米管和纤维素组成的复合薄膜在碳纳米管填充量为40%时,电磁屏蔽效能、厚度、密度达到最佳平衡;其单位厚度比屏蔽性能(SSE/t)显著提高,达到5 465.28 dB·cm^(2)/g;叠层复合薄膜的面内热导率最高达到5.56 W/(m·K),较纯CNF薄膜提高了近400%;叠层复合薄膜具有很好的柔韧性,可以完全对折而不产生裂痕;叠层复合薄膜的表面电导率均在10-9数量级,表明薄膜具有很好的绝缘性能。 展开更多

关键词 多壁碳纳米管 H-BN 纳米纤维素 电磁屏蔽 导热

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氮化硼/蚕丝导热复合材料的制备及其性能研究 被引量：1

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作者 侯文轩 吕喆 +3 位作者 刘香兰 张献 宫艺 田兴友 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期122-125,共4页

针对传统导热材料基体难以自然降解的问题,选择更加环保的蚕丝蛋白为基体材料,采用球磨共混-热压成型制备了氮化硼/蚕丝蛋白导热复合材料,考察了复合材料的形貌结构和导热性能。结果表明,氮化硼在复合材料中沿水平方向分布,导致复合材... 针对传统导热材料基体难以自然降解的问题,选择更加环保的蚕丝蛋白为基体材料,采用球磨共混-热压成型制备了氮化硼/蚕丝蛋白导热复合材料,考察了复合材料的形貌结构和导热性能。结果表明,氮化硼在复合材料中沿水平方向分布,导致复合材料表现出明显的导热各向异性。复合材料的导热系数随着氮化硼质量分数的增加而提高。当氮化硼质量分数为50%时,复合材料的水平方向导热系数为12.42 W/(m·K),垂直方向导热系数为0.41 W/(m·K)。红外热成像结果表明,氮化硼/蚕丝蛋白复合材料具有优异的传热性能。 展开更多

关键词 蚕丝蛋白 氮化硼 各向异性 导热系数

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反钙钛矿结构化合物Ga_(1-x)N_(0.8)Mn_(3+x)(0

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作者 郭新格 林建超 +1 位作者 童鹏 孙玉平 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期526-530,共5页

“热胀冷缩”会导致材料晶界、空位等缺陷部位应力集中，进而引发热疲劳或者机械疲劳，致使材料的安全性能下降，使用寿命缩短。近年来，反钙钛矿结构锰氮化物由于具有类似立方钙钛矿结构锰氧化物的晶体结构，而具有负热膨胀效应（NTE... “热胀冷缩”会导致材料晶界、空位等缺陷部位应力集中，进而引发热疲劳或者机械疲劳，致使材料的安全性能下降，使用寿命缩短。近年来，反钙钛矿结构锰氮化物由于具有类似立方钙钛矿结构锰氧化物的晶体结构，而具有负热膨胀效应（NTE），同时具有良好的导热、导电等物理性能而获得了广泛关注。作者课题组利用传统的固相反应法制备出系列反钙钛矿结构化合物Ga1-xN0.8Mn3＋x（0〈x≤0．3），并对其热膨胀性能及电输运性质展开研究。研究结果发现，随着Mn原子对Ga原子替换量（x）的增加，Ga1-xN08Mn3＋。中磁体积效应（MVE）的温区被展宽且向低温区移动，呈现负热膨胀行为。其中，x=0．2和0．25样品的负热膨胀效应的温度范围分别是294—339K和255～309K，对应线膨胀系数分别为-51ppm／K和-42ppm／K。与之相对应，电阻率也在对应温区出现反常行为。作者课题组认为Mn替代Ga对（111）面内Г5g反铁磁序的扰动可能是导致MVE效应展宽为NTE效应的主要因素。 展开更多

关键词 负热膨胀 反钙钛矿结构 反铁磁序

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水面保洁子母船多模式控制方法研究 被引量：6

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作者 张凯 盛林华 +3 位作者 倪杰 吴培松 余道洋 刘锦淮 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第11期2185-2192,共8页

针对现有水面保洁装备作业效率低和成本高等现状,本项目研制了由一艘母船和两艘牵引子船组成水面保洁子母船,通过研究母船和子船协同系统的作业原理和模式,在无人控制模式下,提出针对多目标协同的自适应PID控制方法及几何逼近方法,分别... 针对现有水面保洁装备作业效率低和成本高等现状,本项目研制了由一艘母船和两艘牵引子船组成水面保洁子母船,通过研究母船和子船协同系统的作业原理和模式,在无人控制模式下,提出针对多目标协同的自适应PID控制方法及几何逼近方法,分别研究了子船自主控制、子母船协同的规划路线逼近、溜边逼近、自主巡航和障碍规避模式和方法。通过与常规保洁作业的实际应用对比,水面保洁子母船扩大了单位时间内的作业面积、显著提高了作业效率、减轻了作业人员的操作难度,水面保洁子母船以及自动控制方法研制成功,为水面保洁行业装备技术水平的提升和智能化升级做出了贡献和思路。 展开更多

关键词 子母船 协同控制 水面垃圾 多模式 智能保洁

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