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一维多层掺杂光子晶体缺陷模的偏振特性

半导体光电 2008年第3期29卷 383-386,410页

作者：刘启能重庆工商大学废油资源化技术与装备工程研究中心计算机科学与信息工程学院重庆400067

为了研究多层掺杂对一维光子晶体缺陷模偏振特性的影响,采用特征矩阵法计算了一维光子晶体双层掺杂和三层掺杂情况下缺陷模的偏振特征。结果表明:双层掺杂时,TE波和TM波都出现了两个缺陷模,两个缺陷模随入射角的增加向短波方向移动,TE... 详细信息

为了研究多层掺杂对一维光子晶体缺陷模偏振特性的影响,采用特征矩阵法计算了一维光子晶体双层掺杂和三层掺杂情况下缺陷模的偏振特征。结果表明:双层掺杂时,TE波和TM波都出现了两个缺陷模,两个缺陷模随入射角的增加向短波方向移动,TE波的两个缺陷模随入射角的增加而减弱,而TM波的两个缺陷模随入射角的增加而增强。三层掺杂时,TE波和TM波也都出现了两个缺陷模,但比两层掺杂的缺陷模要弱,TE波和TM波的两个缺陷模随入射角的变化特征与双层掺杂的情况相似。

关键词：光子晶体特征矩阵缺陷模多掺杂

三位置掺杂对BiCuSeO功能陶瓷热电性能的影响

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粉末冶金材料科学与工程 2021年第4期26卷 306-312页

作者：冯波武汉东湖学院武汉430070

对BiCuSeO功能陶瓷进行Bi/Cu/Se三位置掺杂,采用机械合金化和放电等离子烧结工艺制备Bi_(1-x)Ba_(x/2)Pb_(x/2)Cu_(1-x)Ni_(x)Se_(1-x)Te_(x)O(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10,摩尔分数)陶瓷,通过掺杂前后的物相组成、组织结构、电传输参数、热传输参数等表征,研究三位置掺杂对Bi Cu Se O功能陶瓷热电性能的影响和强化机理。结果表明,三位置掺杂可杂糅几种元素的增益效果,使Bi Cu Se O功能陶瓷保持较高Seebeck系数的前提下,电导率和功率因子显著提高。最佳掺杂量x为0.10,所得Bi_(0.90)Ba_(0.05)Pb_(0.05)Cu_(0.90)Ni_(0.10)Se_(0.90)Te_(0.10)O陶瓷在873 K温度下获得最高功率因子0.71 mW/(m·K^(2))和最大热电优值1.06,分别约为未掺杂陶瓷的2.5倍和2倍。

关键词：热电陶瓷多掺杂电传输性能热传输性能固溶强化热电优值

基于ZIF-67的多元掺杂碳纳米复合材料制备及其对氧还原反应的性能研究

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基于ZIF-67的多元掺杂碳纳米复合材料制备及其对氧还原反应的性能...

作者：李佳广西师范大学

学位级别：硕士

随着社会的飞速发展,能源危机以及环境问题日益严重。燃料电池作为一种绿色的能源技术,能够直接将化学能转化为电能,具有高效率、高功率密度以及对环境无污染的巨大优势。然而,缓慢的氧还原反应(ORR)极大地限制了燃料电池的商业化应用,... 详细信息

随着社会的飞速发展,能源危机以及环境问题日益严重。燃料电池作为一种绿色的能源技术,能够直接将化学能转化为电能,具有高效率、高功率密度以及对环境无污染的巨大优势。然而,缓慢的氧还原反应(ORR)极大地限制了燃料电池的商业化应用,到目前为止,常用的电催化剂依然是Pt基催化剂,但其价格高、原料稀缺以及差的长期工作稳定性和抗甲醇能力严重阻碍了燃料电池的商业化。因此,急需探索优异的非贵金属ORR催化剂。近年来,由金属有机框架(MOFs)出发得到的碳基电催化剂引起了人们的极大关注,此类催化剂具有优异的催化活性和优良的特性(如表面积大,孔体积大,孔分布均匀,化学结构可调等)。本论文主要以钴基沸石咪唑骨架(ZIF-67)为前驱体设计合成了三种新型电催化剂,并研究了它们对ORR的电催化性能,取得的主要原创性结果如下:(1)以ZIF-67为前驱体,并用PEDOT功能化其表面,随后通过热解和酸刻蚀制备了一种Co、S、N掺杂的新型碳催化剂。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等技术表征了所制备样品的形貌、尺寸和结构。并且系统研究了热解温度、PEODT量以及刻蚀等因素对样品尺寸、形貌以及ORR性能的影响。结果表明,热解温度、PEODT量以及刻蚀都对催化剂的电化学性能提升起到了关键作用。(2)以ZIF-67和磺化铁酞菁为前驱体,设计合成了一种新型Fe、Co、S和N共掺杂多孔碳复合材料催化剂。采用SEM、TEM、XRD和XPS等技术对所制备催化剂的组成、形貌和表面结构进行表征。同时,研究了不同前驱体比例以及热解温度等因素对所制备催化剂结构和电化学性能的影响。结果表明,所制备的催化剂对ORR具有较高的电催化活性和稳定性,半波电位达到了0.856 V ***,极限电流密度达到了6.32 mA cm。(3)以MWCNTs为载体原位生长ZIF-67,随后通过热解制备了一种新型的Co、N掺杂碳复合材料催化剂。通过SEM、TEM、XRD和XPS等技术对所制备催化剂进行物理表征。系统研究了配体含量以及热处理温度等因素对所制备催化剂材料结构和电化学性能的影响。结果表明,所制备的催化剂具有良好的ORR活性(半波电位为0.8461 V ***,极限电流密度为5.6 mA cm)、抗甲醇能力和稳定性,经过2000圈CV测试后活性没有明显下降。

关键词：氧还原反应非贵金属催化剂金属有机框架多掺杂多孔碳材料

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多层掺杂对一维光子晶体缺陷模的影响

重庆工商大学学报（自然科学版） 2008年第4期25卷 354-357页

作者：刘启能张翠玲林睿胡莉重庆工商大学计算机科学与信息工程学院重庆400067

采用特征矩阵法计算了一层掺杂、双层掺杂和三层掺杂情况下缺陷模的变化特征,得到了掺杂层数的变化对缺陷模的数目、峰高和半高宽都有明显的影响。一层掺杂时,只出现一个中心缺陷模;双层掺杂和三层掺杂时除了出现中心缺陷模外,在中心缺... 详细信息

采用特征矩阵法计算了一层掺杂、双层掺杂和三层掺杂情况下缺陷模的变化特征,得到了掺杂层数的变化对缺陷模的数目、峰高和半高宽都有明显的影响。一层掺杂时,只出现一个中心缺陷模;双层掺杂和三层掺杂时除了出现中心缺陷模外,在中心缺陷模的两侧还出现了两个对称缺陷模,中心缺陷模的半高宽随掺杂层数的增加而减小。对称缺陷模的峰高和半高宽都随掺杂层数的增加而减小;对称缺陷模的位置随掺杂层数的增加而向中心缺陷模移动。

关键词：光子晶体特征矩阵缺陷模多掺杂

电纺丝制备碳纳米纤维及锌离子电容器电极材料性能研究

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电纺丝制备碳纳米纤维及锌离子电容器电极材料性能研究

作者：张亚茹燕山大学

学位级别：硕士

碳纤维作为一种结构具有可设计性的二维材料常用在储能材料领域中。本文以静电纺丝和同轴静电纺丝手段分别制备了碳纤维材料和中空碳纤维材料。并以两者为基体制备了氮、磷、硫共掺杂的碳纤维材料和采用Na Cl造孔、氮硼共掺杂中空的碳... 详细信息

碳纤维作为一种结构具有可设计性的二维材料常用在储能材料领域中。本文以静电纺丝和同轴静电纺丝手段分别制备了碳纤维材料和中空碳纤维材料。并以两者为基体制备了氮、磷、硫共掺杂的碳纤维材料和采用Na Cl造孔、氮硼共掺杂中空的碳纤维材料,并对他们的电化学性能进行了研究。对于所制备NPSCF碳纤维材料,在实验中采用了XRD、Raman、BET、XPS等技术对其微观形貌和物相进行了表征。相比于原始的碳纤维材料,NPSCF碳纤维材料层间距增大,比表面积能够达到159.8 m/g,孔径分布主要以微孔及介孔为主,含有丰富的含氧官能团。NPSCF碳纤维材料的纤维直径约为200 nm,纤维长度在10μm以上。以NPSCF碳纤维材料用作锌离子电容器的电极材料时,对NPSCF碳纤维材料进行电化学测试发现,在0.1 A/g的电流密度下其比容量能够达到356.2F/g,在5.0 A/g的电流密度下进行5000次的长循环后它的容量保持率仍能保持在82.7%以上。采用同轴静电纺丝技术制备了中空的碳纤维,对中空碳纤维进行了微观形貌以及物相的表征。所制备的NBCF中空碳纤维材料表现出更大的层间距,比表面积为260.3 m/g,其孔隙结构中同时含有大孔、介孔以及微孔。NBCF中空碳纤维材料的纤维内径约为100 nm,外径约为300 nm左右,纤维长度在5μm以上。所制备的NBCF中空碳纤维材料作为锌离子电容器阴极材料,在0.1 A/g的电流密度下其放电容量为288.3 F/g。经过12000圈长循环后,在5.0 A/g的大电流密度下它的比电容可以保持原来的82.9%,循环过程中库仑效率始终接近100%。

关键词：碳纤维柔性多掺杂中空碳纤维锌离子电容器