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316L表面激光熔覆NiTi合金涂层的组织结构及元素占位

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复合材料学报 2024年第2期41卷 1030-1037页

作者：丰玉强胡正飞同济大学材料科学与工程学院上海201804 上海市金属功能材料开发应用重点实验室上海201804

60NiTi(60wt%Ni-40wt%Ti)合金具有高硬度、高弹性模量及优异的耐磨和耐腐蚀性能,在许多领域有潜在的应用价值。本文对激光熔覆方法在316L不锈钢表面制备NiTi涂层的微观组织结构和物相组成进行了分析。结果表明:基材中主要成分Fe和Cr扩... 详细信息

60NiTi(60wt%Ni-40wt%Ti)合金具有高硬度、高弹性模量及优异的耐磨和耐腐蚀性能,在许多领域有潜在的应用价值。本文对激光熔覆方法在316L不锈钢表面制备NiTi涂层的微观组织结构和物相组成进行了分析。结果表明:基材中主要成分Fe和Cr扩散到熔覆涂层中并显著地影响了镍钛涂层的组织结构和性能。熔覆涂层主要组成相为NiTi和Ni_(3)Ti,提高Ni含量可抑制NiTi_(2)析出。第一性原理计算结果显示,Fe和Cr元素易于固溶在B2结构的NiTi相中,并且都倾向于置换晶胞中的Ni原子。Ni_(3)Ti晶胞结构中的Ni和Ti原子各有2个不同的晶位,Fe原子倾向于置换晶胞中Ni-1晶位的Ni原子,而Cr原子倾向于置换晶胞中Ni-2晶位的Ni原子。根据涂层的成分分析结合模拟可知,镍钛合金涂层中NiTi和Ni_(3)Ti相的化学式分别为Ni_(5)Ti_(8)Fe_(2)Cr和Ni_(9)Ti_(4)Fe_(2)Cr。

关键词：激光熔覆镍钛合金第一性原理合金元素掺杂择优占位表面改性

基于不同谐振腔结构的有机微腔激光器的研究进展(特邀)

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光子学报 2024年第5期53卷 80-98页

作者：朱金龙付红兵廖清首都师范大学化学系光功能材料与器件北京市重点实验室北京100048

有机微腔激光器利用有机增益材料和微腔结构的优点,在先进的光学领域中取得了巨大的发展,具有广泛的应用前景。有机微腔激光器通过对增益材料和谐振腔的调控,实现对激光的频率、横向分布特性及模式选择等进行选择性输出。本文对近年来... 详细信息

有机微腔激光器利用有机增益材料和微腔结构的优点,在先进的光学领域中取得了巨大的发展,具有广泛的应用前景。有机微腔激光器通过对增益材料和谐振腔的调控,实现对激光的频率、横向分布特性及模式选择等进行选择性输出。本文对近年来报道的有机增益材料和光学谐振腔的种类及特性进行了归纳,总结了具有不同谐振腔结构的有机微腔激光的研究进展,为进一步拓展有机微腔激光器提供借鉴和启发。

关键词：有机激光增益介质晶体谐振腔微腔结构

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钨铼锇三元混合基扩散阴极的制备及发射性能

稀有金属材料与工程 2024年第6期53卷 1718-1725页

作者：方浩鑫刘伟杨韵斐周帆王金淑北京工业大学新型功能材料教育部重点实验室北京100124

采用固液混合法制备出铼钨核壳粉体,然后加入锇粉经预处理后制备出具有特殊包覆结构的三元混合粉体。粉体经过压制、烧结、浸渍、洗盐和退火等工艺制备出钨铼锇三元混合基阴极,经过411盐浸渍后,脉冲发射测试发现三元混合基阴极中成分为W... 详细信息

采用固液混合法制备出铼钨核壳粉体,然后加入锇粉经预处理后制备出具有特殊包覆结构的三元混合粉体。粉体经过压制、烧结、浸渍、洗盐和退火等工艺制备出钨铼锇三元混合基阴极,经过411盐浸渍后,脉冲发射测试发现三元混合基阴极中成分为W2Re1Os1阴极的电子发射性能最好,在1050℃电流发射密度能够达到35A/cm^(2),电流发射密度略高于同类型的二元混合基阴极,达到覆钨铼锇三元膜阴极的水平。通过实验验证在钨铼锇三元混合基阴极浸渍过程中,Re和Os与活性盐均不发生反应,活性物质是由W和活性盐反应产生的。

关键词：混合基阴极电子发射钨铼锇

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共溶剂作用下锌沉积界面行为

硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2254-2263页

作者：许宏吉高睿胡灵龙马静怡冯明吉林师范大学功能材料物理与化学教育部重点实验室长春130103

电解液共溶剂改性方法是一种调控金属锌负极沉积的有效方式。本文以添加四乙二醇二甲醚(TEGDME)为共溶剂的硫酸锌电解液体系为研究对象,通过准原位原子力显微镜(AFM),原位石英晶体微天平(E-QCM)和原位阻抗时域分析(EIS-DRT)对共溶剂化... 详细信息

电解液共溶剂改性方法是一种调控金属锌负极沉积的有效方式。本文以添加四乙二醇二甲醚(TEGDME)为共溶剂的硫酸锌电解液体系为研究对象,通过准原位原子力显微镜(AFM),原位石英晶体微天平(E-QCM)和原位阻抗时域分析(EIS-DRT)对共溶剂化作用对金属锌负极沉积行为的影响进行了多尺度详细研究。首次从微观角度揭示了共溶剂可以通过影响双电层结构,稳定局域电场来调控金属锌的沉积行为。该工作为后续共溶剂体系的开发和水系锌离子电池的机理解析提供了一种全新的研究思路和研究角度。

关键词：金属锌负极枝晶共溶剂作用原子力显微镜电化学阻抗

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再生角蛋白凝胶对纺织退浆废水中浆料分子的吸附性能

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纺织学报 2024年第2期45卷 142-152页

作者：杨美慧李博沈艳琴武海良西安工程大学纺织科学与工程学院陕西西安710048 西安工程大学功能性纺织材料及制品教育部重点实验室陕西西安710048 苏州大学纺织行业丝绸功能材料与技术重点实验室江苏苏州215123

为实现废弃角蛋白纤维资源的高值化循环利用,在采用“还原预处理-甲酸”溶解法获取角蛋白多肽并引入α-硫辛酸进行化学改性基础上,制备再生凝胶材料用于纺织退浆废水中浆料分子的吸附处理。借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱等测试技... 详细信息

为实现废弃角蛋白纤维资源的高值化循环利用,在采用“还原预处理-甲酸”溶解法获取角蛋白多肽并引入α-硫辛酸进行化学改性基础上,制备再生凝胶材料用于纺织退浆废水中浆料分子的吸附处理。借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱等测试技术对角蛋白凝胶的结构和性能进行表征。针对聚乙烯醇(PVA)和淀粉2种浆料,探究凝胶对不同浆料分子的吸附规律及机制。结果表明:角蛋白凝胶具有均匀的三维孔隙结构,其化学组成和官能团结构与原纤维基本一致,且结晶程度较高;该凝胶对溶液体系中PVA分子的吸附量和去除率分别为16.278 mg/g和30.013%,对淀粉浆料则可达到133.234 mg/g和28.868%;此外,吸附动力学和热力学研究显示,角蛋白凝胶对2种浆料的吸附规律均符合准二级动力学模型,其中对PVA分子主要为物理吸附作用,而对淀粉则可能存在化学吸附效果。

关键词：角蛋白凝胶天然生物质生物吸附剂纺织退浆废水染料吸附动力学

用于促进碱性介质中析氢反应动力学的异质结构电催化剂的合理设计

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电化学（中英文） 2024年第1期30卷 12-35页

作者：马海斌周晓延李嘉艺程洪飞马吉伟上海市金属功能材料研发与应用重点实验室同济大学材料科学与工程学院车用新能源研究所上海201804

在碱性介质中,由于电极材料的较高的稳定性,电催化析氢反应(HER)具有实现大规模制氢的巨大潜力。然而,即使对于最突出的铂催化剂,HER在碱性介质中的反应动力学也比在酸性介质中慢2–3个数量级,这是由于碱性环境下质子的浓度较低。异质... 详细信息

在碱性介质中,由于电极材料的较高的稳定性,电催化析氢反应(HER)具有实现大规模制氢的巨大潜力。然而,即使对于最突出的铂催化剂,HER在碱性介质中的反应动力学也比在酸性介质中慢2–3个数量级,这是由于碱性环境下质子的浓度较低。异质结构催化剂具有多种结构优势,研究表明,构建异质结构电催化剂是促进碱性HER动力学的有效策略。协同效应是异质结构的一个独特特征,这意味着一个功能活性位点作为水解离的促进剂,另一个活性位点则负责适度的氢吸附,从而协同提高HER催化性能。此外,异质结构中的每个构建模块都是可调节的,为构建最佳催化剂提供了更多的灵活性和可能性。同时,由于界面处两个组分之间存在费米能级差,可以合理地调控每个组分的电子结构,从而大幅度提高碱性介质中的HER催化性能。随着对纳米结构的深入理解,人们开发了更先进的设计策略来构建高性能异质结构电催化剂。本文综述了异质结构催化剂在碱性HER方面的最新发展,以及构建界面异质结构以促进碱性HER动力学性能的合理设计原则。我们首先介绍了HER在碱性介质中的基本反应途径,然后详细讨论了促进碱性HER动力学的新兴有效策略,包括协同效应、应变效应、电子相互作用、相工程和结构工程,最后提出了未来面向实际应用的新型异质结构催化剂设计所面临的挑战和研究机遇。

关键词：界面异质结构制氢水离解氢吸附协同效应

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钠离子存储器件中界面效应作用机制研究

材料导报 2024年第8期38卷 35-43页

作者：魏一帆夏会聪张佳楠郑州大学材料科学与工程学院郑州450001 郑州市能源催化功能材料重点实验室郑州450001

可充电钠离子电池被视为下一代高效能二次电池的最佳候选之一。电池充放电过程中电极表面及电极与电解质界面行为均对其性能有较大依赖性。因此,分析界面效应的特性对打造高能量密度、长期稳定的大型储能系统至关重要。虽然电极材料的... 详细信息

可充电钠离子电池被视为下一代高效能二次电池的最佳候选之一。电池充放电过程中电极表面及电极与电解质界面行为均对其性能有较大依赖性。因此,分析界面效应的特性对打造高能量密度、长期稳定的大型储能系统至关重要。虽然电极材料的特性研究已相当深入,但对钠离子电池界面效应的稳定性和高效性的研究仍显不足。现有研究成果尚未能为系统性结论提供充分的理论依据。本文回顾了钠离子储存设备中界面效应机制的研究现状,涵盖了电极材料内部的异质界面和固态电解质界面,从理论上分析了层间插入、转化反应和合金化过程中的界面效应,以及这些效应如何影响电池的整体性能。本文旨在为优化电极材料内部的异质界面及固态电解质结构提供理论基础,以提高钠离子电池的性能。同时,本文总结了几种现有的界面效应机制,并综述了目前界面效应研究面临的挑战与机遇,对其在该领域的未来发展进行了展望。

关键词：钠离子存储界面效应固态电解质中间相

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铋基光催化剂的金属或非金属改性研究进展

物理化学学报 2024年第4期40卷 107-130页

作者：丁慧伟彭博王志豪韩巧凤南京理工大学软化学与功能材料教育部重点实验室南京210094

随着经济的快速增长,环境和能源问题日益突出。太阳能作为一种可再生、环保的能源,受到了许多研究人员的关注,最大限度地利用太阳能资源成为未来的研究热点。众所周知,光催化技术可以将太阳能转化为化学能或电能,为环境污染提供解决方... 详细信息

随着经济的快速增长,环境和能源问题日益突出。太阳能作为一种可再生、环保的能源,受到了许多研究人员的关注,最大限度地利用太阳能资源成为未来的研究热点。众所周知,光催化技术可以将太阳能转化为化学能或电能,为环境污染提供解决方案。因此,半导体光催化技术被认为是解决能源危机和环境问题的最环保的技术之一。铋基半导体材料由于合适的能带结构、丰富的种类、无毒性和低成本,在光催化领域受到欢迎。然而,纯Bi基光催化剂存在光激发电子-空穴对复合效率高、量子产率低和光吸收能力有限的问题,导致光催化性能低。为了克服这些限制,人们设计了各种策略,比如金属或非金属掺杂、金属沉积、异质结构建和诱导缺陷生成来提高它们的光催化活性。在这些策略中,元素掺杂或金属沉积被认为是调整铋基材料能带结构和物化性质的有效方法。这个方法拓宽了光响应范围和提高了光催化性能。这篇综述总结了金属掺杂、非金属掺杂、金属和非金属共掺杂以及金属沉积改性铋基材料的最新研究进展。它也探索了它们在光催化降解污染物和重金属离子、氮气还原、二氧化碳还原、光催化抗菌等各个领域的应用。关于金属掺杂,我们将其分为三类:碱金属或碱土金属掺杂、过渡金属掺杂和稀土金属掺杂,并详细介绍了每种掺杂的优缺点。非金属掺杂则被分为卤素掺杂和非卤素掺杂,并重点研究非金属掺杂对铋基材料的影响。此外,我们还纵向比较了每个元素的优点。结合最近的研究进展,简要介绍了结合金属和非金属元素优点的共掺杂。对于金属沉积,我们主要从肖特基势垒和局域表面等离子体共振(LSPR)效应两个方面介绍了对Bi基材料的影响。最后,我们也呈现了金属或非金属改性Bi基光催化剂目前面临的挑战和前景。

关键词：铋基光催化剂金属掺杂非金属掺杂共掺金属沉积电子结构

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纳米结构金属氧化物电子传输层研究进展

太阳能学报 2024年第4期45卷 36-42页

作者：靳迦惠杨鑫炫范琳杨丽丽杨景海王奉友吉林师范大学功能材料物理与化学教育部重点实验室长春130103

总结纳米结构金属氧化物在钙钛矿太阳电池中的应用进展,详细介绍纳米结构金属氧化物(包括二氧化钛、氧化锌和二氧化锡等)作为电子传输材料的实例。此外,对纳米结构金属氧化物电子传输层进行掺杂和界面修饰等方面的研究进展加4个介绍。最... 详细信息

总结纳米结构金属氧化物在钙钛矿太阳电池中的应用进展,详细介绍纳米结构金属氧化物(包括二氧化钛、氧化锌和二氧化锡等)作为电子传输材料的实例。此外,对纳米结构金属氧化物电子传输层进行掺杂和界面修饰等方面的研究进展加4个介绍。最后,对该类电子传输层的未来发展前景进行展望。

关键词：钙钛矿太阳电池光吸收形貌纳米结构电子传输层