熱塑型聚酰亞胺/聚偏氟乙烯全有機(jī)復(fù)合薄膜的制備及其介電儲(chǔ)能 655     

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將聚酰亞胺(PI)與PVDF分別溶于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，共混后滴入酒精與純水的混合液中析出絮狀物，將絮狀物收集干燥后熱壓制備出熱塑型聚酰亞胺/聚偏氟乙烯全有機(jī)復(fù)合薄膜。使用SEM、XRD、DSC和介電、鐵電測試等手段對其表征，研究了這種材料的相容性、結(jié)晶行為和儲(chǔ)能性能。結(jié)果表明：這種PI/PVDF全有機(jī)復(fù)合儲(chǔ)能薄膜結(jié)合緊密，分布均勻。PI的加入促進(jìn)了PVDF中γ相結(jié)構(gòu)的生成，對PVDF薄膜擊穿性能的影響較小，明顯提高了全有機(jī)薄膜的儲(chǔ)能性能。PI的添加量為5%的復(fù)合薄膜，在300 MV·m-1電場下可釋放儲(chǔ)能密度6.52 J·cm-3，約為相同條件下純PVDF薄膜的1.4倍。

鈉離子電池雙層碳包覆Na3V2(PO4)3 正極材料的超聲輔助溶液燃燒合成及其電化學(xué)性能 893     

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用超聲輔助溶液燃燒合成技術(shù)制備雙層碳包覆的Na3V2(PO4)3 (NVP)鈉離子電池正極材料，并對其電化學(xué)性能進(jìn)行深入的研究。結(jié)果表明，雙層碳包覆在NVP顆粒表面，由內(nèi)自外分別為無定形硬碳和石墨烯。石墨烯添加量為5.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的碳包覆NVP復(fù)合材料具有優(yōu)異的電化學(xué)性能，在1 C倍率下充放電其初始比容量為117 mAh·g–1，循環(huán)300圈后容量的保持率為79%，在10 C倍率下其放電比容量高達(dá)100 mAh·g–1。這種正極材料電化學(xué)動(dòng)力學(xué)性能的提高，源于均勻的雙層碳包覆結(jié)構(gòu)及其構(gòu)建的三維電子傳輸通道。

單晶碳化硅接觸中亞表層損傷與破壞機(jī)理的原子尺度分析 686     

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基于分子動(dòng)力學(xué)的Vashishta勢函數(shù)研究了碳化硅納米壓痕受載誘導(dǎo)產(chǎn)生的位錯(cuò)環(huán)演變特征、相變轉(zhuǎn)化數(shù)額和接觸力學(xué)性能，分析了極端使役溫度對其亞表層損傷行為和接觸力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：碳化硅材料亞表層損傷主要以位錯(cuò)形核、位錯(cuò)堆積和位錯(cuò)滑移方式發(fā)生塑性變形，接觸時(shí)的位錯(cuò)環(huán)歷經(jīng)位錯(cuò)形核、位錯(cuò)環(huán)生成增大、位錯(cuò)環(huán)繁衍增殖和位錯(cuò)環(huán)脆斷等四個(gè)階段。較高的使役溫度，使碳化硅材料的最大承載性、硬度、楊氏模量和接觸剛度曲線呈類拋物線趨勢下降。其主要原因是，溫度越高碳化硅晶格點(diǎn)陣越容易擺脫原子鍵能的束縛而產(chǎn)生晶格點(diǎn)陣缺陷

石墨烯調(diào)控3D打印功能鈦的組織和性能 512     

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用選區(qū)激光熔化(SLM)技術(shù)制備多孔石墨烯/鈦復(fù)合材料，研究了石墨烯(Gr)作為增強(qiáng)相對其微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能以及抗腐蝕性能的影響。結(jié)果表明：用SLM制備的多孔鈦由較小的等軸晶組成，石墨烯加入使其晶粒尺寸進(jìn)一步減小，石墨烯沒有在Ti基體中團(tuán)聚，部分石墨烯與Ti原位生成的TiC產(chǎn)生了彌散強(qiáng)化。多孔Gr/Ti復(fù)合材料的壓縮曲線由彈性變形階段、應(yīng)力平臺(tái)階段和致密化階段組成，其硬度、抗壓強(qiáng)度和壓縮率分別為503HV、317.38 MPa和42%；其抗腐蝕性能高于純鈦，腐蝕電位為-0.325 V，腐蝕電流密度為3.28×10-7 A·cm-2。

Cu摻雜非晶碳薄膜的電學(xué)性能及其載流子輸運(yùn)行為 1099     

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以Cu-C拼接靶為靶材，用高功率脈沖磁控濺射制備出4種Cu含量(原子分?jǐn)?shù))低于10%的Cu摻雜非晶碳(a-C: Cu)薄膜，研究了Cu含量對a-C:Cu薄膜組分結(jié)構(gòu)、電學(xué)性能以及載流子輸運(yùn)行為的影響。結(jié)果表明：隨著非晶碳中Cu含量的提高，a-C:Cu薄膜中sp2-C的含量提高、團(tuán)簇尺寸增大、薄膜電阻率、透過率和光學(xué)帶隙均減小，費(fèi)米能級向價(jià)帶偏移。Cu含量為2.77%和3.88%的樣品在150~250 K的載流子輸運(yùn)機(jī)制為Mott型三維變程跳躍傳導(dǎo)，在250~350 K則為熱激活傳導(dǎo)；而Cu含量(原子分?jǐn)?shù))為5.4%和7.28%的樣品在150~350 K均為Mott型三維變程跳躍傳導(dǎo)。摻入Cu，可控制非晶碳薄膜的光學(xué)和電學(xué)性能。

ZnO/CdS/Ag復(fù)合光催化劑的制備及其催化和抗菌性能 887     

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先用水熱反應(yīng)合成六方晶相CdS多層級花狀微球并在其表面生長ZnO納米棒形成均勻的ZnO/CdS復(fù)合結(jié)構(gòu)，然后用光還原法將Ag納米顆粒負(fù)載于ZnO納米棒制備出ZnO/CdS/Ag三元半導(dǎo)體光催化劑，對其進(jìn)行掃描電鏡和透射電鏡觀察、光電性能測試、活性基團(tuán)捕獲實(shí)驗(yàn)以及光催化降解和抗菌性能測試，研究其對亞甲基藍(lán)(MB)的降解和抗菌性能。結(jié)果表明：ZnO納米棒均勻生長在CdS微球表面，CdS晶體沒有明顯裸露，Ag納米粒子負(fù)載在ZnO納米棒的表面；ZnO/CdS/Ag三元復(fù)合光催化劑有良好的可見光響應(yīng)、較低的阻抗和較高的光電流密度；ZnO/CdS/Ag復(fù)合光催化劑能同時(shí)產(chǎn)

SnO2@Ti3C2Tx 負(fù)極材料的制備及其應(yīng)用 496     

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通過超聲輔助和低溫?zé)崽幚碓诙STi3C2Tx 納米片層間原位生長SnO2納米顆粒,制備出納米結(jié)構(gòu)的SnO2@Ti3C2Tx 復(fù)合材料。使用X射線衍射、X射線光電子能譜和高分辨透射電子顯微鏡等手段對其表征,研究了這種材料的結(jié)構(gòu)和性能。結(jié)果表明,SnO2納米粒子密集分布在Ti3C2Tx 片層表面與片層之間,Ti3C2Tx 納米薄片突出的限制效應(yīng)和良好的類石墨層狀結(jié)構(gòu)抑制了SnO2納米粒子的體積膨脹和團(tuán)聚,加速了鋰離子和電子的躍遷。同時(shí),嵌入在片層之間的SnO2納米粒子防止納米片層在鋰插入/脫出過程中重新堆積,使Ti3C2Tx 基體的縱向結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提高。SnO2@Ti3C2Tx 復(fù)合材料兩組分之間的協(xié)同效應(yīng),使其具有良好的倍率性能與長循環(huán)性能。

氧化石墨烯的變溫發(fā)光 954     

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根據(jù)光致發(fā)光光譜和吸收光譜研究了氧化石墨烯(GO)的發(fā)光性能。結(jié)果表明,GO的發(fā)光源于片層內(nèi)的sp2C團(tuán)簇。sp2C團(tuán)簇被高勢壘的氧化官能團(tuán)(sp3C)包圍,形成了多量子阱結(jié)構(gòu)。GO內(nèi)有不同尺寸的sp2C團(tuán)簇,其帶隙與尺寸相關(guān),尺寸越小帶隙越寬,使發(fā)光覆蓋范圍較寬并依賴激發(fā)波長。還改變激發(fā)波長和溫度,根據(jù)發(fā)光光譜研究了GO中不同局域態(tài)的發(fā)光行為。結(jié)果表明,514 nm激發(fā)的sp2C團(tuán)簇的熱激活能比830 nm激發(fā)的高56 MeV。溫度對較小尺寸sp2C團(tuán)簇的影響較小,因?yàn)槌叽缭叫∠抻蛐?yīng)越強(qiáng),使電子空穴對的輻射躍遷幾率提高。

rGO/PANI/MnO2 三元復(fù)合材料的制備和電化學(xué)性能 833     

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用水熱合成法和凍干操作制備石墨烯/聚苯胺/二氧化錳三元復(fù)合材料(rGO/PANI/MnO2),使用X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)和掃描電子顯微鏡(SEM)對其進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,用這種簡單高效的方法制備的復(fù)合材料,具有相互交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)和自支撐特性。在反應(yīng)過程中MnO2與聚苯胺形成不規(guī)則的塊狀結(jié)構(gòu),共沉積在石墨烯自組裝形成的網(wǎng)絡(luò)片層上。這種復(fù)合材料具有良好的電容性能,比電容為388 F·g-1(0.5 A·g-1),優(yōu)于單純的石墨烯(rGO,234 F·g-1)和聚苯胺電極(PANI,176 F·g-1)。使用這種復(fù)合材料作為正極、rGO作為負(fù)極組裝的一種不對稱超級電容器,能在0~1.6 V范圍內(nèi)可逆循環(huán),功率密度為17.48 W·kg-1時(shí)最大能量密度為13.5 Wh·kg-1。

小型金納米棒的制備 1205     

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用種子生長法合成小型金納米棒,改變合成參數(shù)可調(diào)控其形貌和性能。使用紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)和透射電子顯微鏡(TEM)測試和觀察了金納米棒的消光特性和形貌,研究了AgNO3、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和籽晶的用量對金納米棒的形貌和性能的影響。結(jié)果表明：在不同條件下制備的金納米棒具有良好的重現(xiàn)性。在(0.01 mol/L) AgNO3用量為0.035 mL、(0.1 mol/L) CTAB用量為11 mL、籽晶用量為1.1 mL的最佳條件下合成的金納米棒,其長徑比約為3.8,平均長度約為34 nm,形貌均勻性和分散性良好。這種小型金納米棒可用于檢測殘留物福美雙(Thiram)。

碳納米管膜表面金屬化用于高電流輸出柔性鋰離子電池 1097     

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采用磁控濺射技術(shù)對碳納米管膜進(jìn)行表面金屬化處理,制備了導(dǎo)電性能優(yōu)異的碳納米管/金屬復(fù)合薄膜,其電導(dǎo)率為純碳納米管膜的10倍(碳納米管膜電導(dǎo)率為300 S·cm-1)。以這種復(fù)合薄膜為集流體組裝的柔性鋰離子電池,具有比以純碳納米管膜作為集流體更優(yōu)異的倍率性能(5 C倍率下比容量仍可保持132.6 mAh·g-1)、大倍率循環(huán)性能(5 C倍率200圈循環(huán)后仍具有74.4%的容量保持率)和更大的輸出電流(0.4 A)。

自供能Ag/SnSe納米管紅外探測器的制備和性能研究 887     

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采用光沉積法在SnSe納米管表面沉積Ag納米粒子,在室溫下制備了Ag修飾的SnSe納米管(Ag/SnSe),通過SEM、EDS、TEM和XRD等手段表征其表面形貌、元素組成和晶體結(jié)構(gòu)。隨后,將Ag/SnSe納米管旋涂在FTO導(dǎo)電面作為工作電極并以Pt電極為對電極組裝了Ag/SnSe納米管紅外探測器,使用830 nm的光作為紅外模擬光源研究了紅外探測性能。結(jié)果表明,Ag/SnSe納米管的平均直徑約為100~200 nm,Ag納米顆粒負(fù)載在SnSe納米管表面。與SnSe納米管紅外探測器相比,Ag修飾的SnSe納米管紅外探測器的最大光電流密度提高到120 nA/cm2,上升時(shí)間和下降時(shí)間分別縮短到0.109和0.086 s。同時(shí),Ag修飾的SnSe納米管紅外探測器的穩(wěn)定性較高,可循環(huán)使用。

磨粒刮擦誘導(dǎo)單晶鎳微結(jié)構(gòu)演化與塑性去除行為的納觀分析 833     

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基于分子動(dòng)力學(xué)模擬,從原子水平研究了單晶鎳刮擦誘導(dǎo)的微結(jié)構(gòu)演變和塑性去除,重點(diǎn)分析了不同晶面的微結(jié)構(gòu)演變特征和塑性去除差異,闡明了在滑動(dòng)刮擦和滾動(dòng)刮擦工況下塑性的去除規(guī)律,揭示了微結(jié)構(gòu)演化和塑性去除的機(jī)制。結(jié)果表明,在緊密接觸區(qū)產(chǎn)生的應(yīng)力集中不僅是單晶鎳位錯(cuò)滑移的源動(dòng)力,而且是FCC結(jié)構(gòu)向HCP結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和材料塑性去除產(chǎn)生磨屑的主因。發(fā)生磨粒刮擦?xí)rNi(110)晶面出現(xiàn)最大的水平切向力,磨粒刮擦?xí)r在Ni(110)晶面內(nèi)形成了具有水平滑移特征的HCP結(jié)構(gòu),其中位錯(cuò)滑移是其磨屑比Ni(100)和Ni(111)晶面多的主因。在同等刮擦條件下,Ni(110)晶面的塑性環(huán)脫落行為滯后。同時(shí),密排堆垛層錯(cuò)行為和磨損表面的剪切應(yīng)變都表現(xiàn)出顯著的晶面選擇性。與滑動(dòng)刮擦相比,滾動(dòng)刮擦?xí)r鎳原子顯著地粘附于磨粒的外表面,是切向力在刮擦過程中大幅度振蕩的主要原因。

ZnO納米棒陣列和薄膜的同步外延生長及其光電化學(xué)性能 573     

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使用化學(xué)氣相沉積法在a面藍(lán)寶石襯底上同步外延生長氧化鋅(ZnO)豎直納米棒陣列和薄膜,研究了陣列和薄膜的光電化學(xué)性能。結(jié)果表明,納米結(jié)構(gòu)中的豎直單晶納米棒有六棱柱形和圓柱形,其底部ZnO薄膜使豎直納米棒互相聯(lián)通。與ZnO納米薄膜的比較表明,這種納米結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的光電化學(xué)性能,其入射光電流效率是ZnO納米薄膜的2.4倍；光能轉(zhuǎn)化效率是ZnO納米薄膜的5倍。這種納米結(jié)構(gòu)優(yōu)異的光電化學(xué)性能,可歸因于其高表面積-體積比以及其底部薄膜提供的載流子傳輸通道。本文分析了這種納米結(jié)構(gòu)的生長過程,提出了協(xié)同生長機(jī)理：Au液化吸收氣氛中的Zn原子生成合金,合金液滴過飽和后ZnO開始成核,隨后在襯底表面生成了ZnO薄膜。同時(shí),還發(fā)生了Zn自催化的氣-固(VS)生長和Au催化的氣-液-固(VLS)生長,分別生成六棱柱納米棒和圓柱形納米棒,制備出底部由薄膜連接的豎直納米棒陣列。

碳納米管摻雜影響液晶物理參數(shù)與顯示性能的實(shí)驗(yàn)及第一性原理計(jì)算 761     

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將4"-正戊基-4-氰基聯(lián)苯(5CB)液晶與液晶4-[反式-4-[(E)-1-丙烯基]環(huán)己基]苯腈以5∶1的比例混合,并將預(yù)處理的碳納米管分別與5CB單晶和混晶復(fù)合,測試兩種摻雜碳納米管的液晶的光電和介電性能。結(jié)果表明:碳納米管的摻入影響了液晶體系的閾值電壓和介電各向異性,其中介電各向異性的增幅最高達(dá)到4.671%,并且展曲彈性常數(shù)也有所增大；碳納米管的摻入也影響液晶體系的響應(yīng)時(shí)間和粘滯系數(shù),其中粘滯系數(shù)的降幅最高達(dá)到25.131%。實(shí)驗(yàn)還表明,混晶的介電各向異性高于單晶,且其響應(yīng)時(shí)間和粘滯系數(shù)的降幅均比5CB單晶明顯?；炀У母髢?yōu)勢是,與碳納米管復(fù)合、改善復(fù)合體系的物理參數(shù)和顯示性能。同時(shí),理論研究結(jié)果表明,碳納米管與液晶分子的結(jié)合能介于液晶分子與液晶分子、碳納米管與碳納米管之間,并且在液晶分子的誘導(dǎo)下碳納米管產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極矩,印證了碳納米管摻雜可提高液晶的介電各向異性、降低其響應(yīng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

CuO納米陣列結(jié)構(gòu)光陰極的制備及其光電化學(xué)分解水的性能 474     

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用原位基體加熱反應(yīng)磁控濺射方法制備具有強(qiáng)捕光和電荷分離能力的CuO納米陣列(CuO NAs)光陰極,并改變氧分壓、基底溫度、腔體壓力以及濺射時(shí)間等參數(shù)調(diào)控其相組成、晶體形貌、晶體生長取向、晶面暴露、厚度以及電子結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)優(yōu)化的CuO NAs光陰極,其光電流密度可達(dá)2.4 mA·cm-2。

氟化五邊形石墨烯的拉伸性能 869     

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用分子動(dòng)力學(xué)方法研究了以碳五元環(huán)為結(jié)構(gòu)基元的氟化五邊形石墨烯的拉伸性能和變形破壞機(jī)制，以及氟化率對其力學(xué)參數(shù)的影響。結(jié)果表明：氟化能改變五邊形石墨烯的變形破壞機(jī)制。低氟化率的五邊形石墨烯在拉伸載荷作用下發(fā)生從碳五元環(huán)到碳多元環(huán)的轉(zhuǎn)變，而完全氟化的五邊形石墨烯沒有發(fā)生明顯的碳環(huán)轉(zhuǎn)變。隨著氟化率的提高五邊形石墨烯的楊氏模量、斷裂應(yīng)力和應(yīng)變呈先減小后增大的趨勢。低氟化率(<15%)的五邊形石墨烯，其力學(xué)性能參數(shù)均隨氟化率的提高明顯降低。完全氟化能提高五邊形石墨烯的楊氏模量(約為29.56%)，并大幅度降低其斷裂應(yīng)變，而其斷裂應(yīng)力與五邊形石墨烯相當(dāng)。

碗狀C@FeS2@NC復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能 822     

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在二氧化硅微球表面包覆一層酚醛樹脂并在高溫下將其轉(zhuǎn)化為碳?xì)?，然后進(jìn)行溶劑熱反應(yīng)、多巴胺包覆、高溫硫化以及氫氧化鈉刻蝕，制備出碗狀C@FeS2@NC(氮摻雜碳層)復(fù)合材料。這種復(fù)合材料具有開放性三維碗狀結(jié)構(gòu)，能釋放體積變化產(chǎn)生的應(yīng)力，其較大的比表面積(70.67 m2·g-1)有很多的活性點(diǎn)位。內(nèi)外雙層碳?xì)ぬ岣吡诉@種復(fù)合材料的導(dǎo)電性并提供了穩(wěn)定的機(jī)械結(jié)構(gòu)，外層NC具有很好的保護(hù)作用。將這種復(fù)合材料用作鋰離子電池負(fù)極，在0.2 A·g-1電流密度下首圈放電比容量和充電比容量分別為954.3 mAh·g-1和847.2 mAh·g-1，對應(yīng)的首圈庫倫效率為88.78%。循環(huán)100圈后，其放電比容量穩(wěn)定在793.8 mAh·g-1。

鋰離子電池負(fù)極材料TiS3 納米片的制備和性能 945     

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先用直流(DC)電弧法制備TiH1.924納米粉作為前驅(qū)體，再用固-氣相反應(yīng)制備了片狀結(jié)構(gòu)的TiS3納米粉體。使用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、原子力顯微鏡(AFM)、拉曼光譜分析和性能測試等手段對其表征，研究了TiS3納米片的結(jié)構(gòu)和將其用作負(fù)極的鋰離子電池的性能。結(jié)果表明：TiS3納米片具有特殊的片狀結(jié)構(gòu)，其厚度約為35 nm。將TiS3納米片用作負(fù)極的鋰離子電池具有良好的電化學(xué)性能，在500 mA/g電流密度下循環(huán)300圈后其容量仍保持在430 mAh/g。以5 A/g的大電流密度放電其比容量為240 mAh/g，電流密度恢復(fù)到100 mA/g其放電比容量穩(wěn)定在500 mAh/g。TiS3良好的倍率性能，源于其特殊的納米片狀結(jié)構(gòu)。這種單層片狀結(jié)構(gòu)，能較好地適應(yīng)電極材料在大電流密度多次放電/充電過程中產(chǎn)生的應(yīng)變引起的體積變化，使其免于粉碎。

吲哚基摻氮分級多孔炭的制備及其對酸性橙74的吸附性能 748     

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以吲哚為碳源、氧化鈣為模板耦合KOH活化并調(diào)節(jié)活化終溫，制備出表面摻氮的層狀分級多孔炭(HPCT)，研究了其對酸性橙74的吸附性能。結(jié)果表明：隨著活化溫度的提高這種多孔炭的比表面積增大，活化終溫為900℃時(shí)制得的HPC900比表面積高達(dá)1629 m2/g。這種炭材料具有相互連接的層狀結(jié)構(gòu)，且隨著活化溫度的提高炭壁層變薄。這種炭材料的表面有豐富的含氮官能團(tuán)C-NH2，隨著活化溫度的提高C-NH2的含量隨之提高。C-NH2官能團(tuán)與酸性橙74發(fā)生π-π堆積效應(yīng)或靜電相互作用，有利于提高其吸附性能。Freundlich模型能很好地描述HPCT對染料的吸附過程，在50 mg/L的平衡濃度下HPC900對廢水中酸性橙74的吸附量超過270 mg/g；擬一級動(dòng)力學(xué)方程能更好的描述HPCT對酸性橙74的吸附過程，物理吸附為控速步驟。

AgNWs-TPU/PVDF柔性薄膜電容傳感器的制備和性能 484     

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用醇還原法制備長徑比約為800的銀納米線(AgNWs)并分散成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，用溶液流延法使用聚偏氟乙烯(PVDF)和不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的聚氨酯(TPU)制備柔韌性PVDF/TPU復(fù)合薄膜，然后將AgNWs網(wǎng)固定在PVDF/TPU柔性薄膜的表面作為電容的極板制備出柔性薄膜電容式傳感器。用掃描電子顯微鏡(SEM)、紫外-可見光譜和X射線衍射(XRD)等手段表征了AgNWs的結(jié)構(gòu)，使用電子強(qiáng)力拉伸儀、方塊電阻儀、三電極系統(tǒng)和LCR數(shù)字電橋檢測了柔性薄膜電容式傳感器的性能。結(jié)果表明：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的AgNWs電容單側(cè)極板上的方阻為15.635 mΩ/sq；TPU與PVDF質(zhì)量比為2∶8的薄膜其斷裂伸長率為91.2%，韌性最好，其比電容為375 μF/g；隨著傳感器彎曲角度的增大其輸出電容值隨之增大，輸出電容值與彎曲角度在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，彎曲角度為180°時(shí)輸出最大電容為436 μF。

基于水熱反應(yīng)制備SnO2納米棒陣列 636     

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采用水熱反應(yīng)制備一維SnO2納米棒陣列并表征其物相結(jié)構(gòu)和微觀形貌，研究了水熱反應(yīng)的核心工藝條件如前驅(qū)體濃度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)次數(shù)以及前驅(qū)體中NaCl添加劑等對納米棒陣列的生長和形貌的影響。結(jié)果表明：較低的前驅(qū)體濃度有利于制備大長徑比的納米棒；改變反應(yīng)時(shí)間調(diào)控納米棒的長度；改變反應(yīng)溫度和次數(shù)調(diào)控納米棒的長度、直徑和基底覆蓋率；在前驅(qū)體中加入NaCl，可增強(qiáng)納米棒的取向生長并降低其基底覆蓋率。

基于高活性碳納米管海綿體載硫的鋰硫電池 664     

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用CVD法制備的碳納米管(CNTs)之間的相互吸引，將其堆疊成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、多孔及高活性等優(yōu)點(diǎn)的CNT海綿體(CNTS)。于是，硫蒸氣可在CNTs管束上形核沉積并與其緊密接觸，使正極電子的高速傳輸從而提高電池的倍率性能；用XRD、SEM、拉曼光譜等手段測試CNTS載硫前后的極片，考察了硫在CNTs表面的分布和載硫?qū)ζ浣Y(jié)構(gòu)的影響；對用極片組裝的電池進(jìn)行電化學(xué)測試，結(jié)果表明：在0.16 A·g-1小電流密度下放電比容量高達(dá)1250 mAh·g-1，在1.58 A·g-1大電流密度下放電比容量仍穩(wěn)定在823 mAh·g-1，表明這種鋰硫電池具有優(yōu)異的倍率性能。電池的長循環(huán)測試結(jié)果表明：每圈容量衰減率為0.22%，表明這種電池還具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性，衰減率較低。

離子液體輔助納米纖維素吸附劑的制備及其吸附性能 1035     

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以脫脂棉纖維素(Cellulose,Ce)為原料，以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)為單體，使用酸性離子液體1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氫鹽([Bmim]HSO4)為溶劑和水解催化劑對纖維素進(jìn)行水解和改性，然后對改性纖維素進(jìn)行高壓均質(zhì)處理制備出納米纖維素吸附劑(AA/AM-g-NC)。對AA/AM-g-NC的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征，并以亞甲基藍(lán)為吸附質(zhì)研究了對AA/AM-g-NC的吸附性能。結(jié)果表明，離子液體輔助高壓均質(zhì)處理脫脂棉后得到纖絲交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的AA/AM-g-NC吸附劑。這種吸附劑的晶型保持了纖維素Ⅰ型結(jié)構(gòu)，結(jié)晶度略有提高；AA/AM-g-NC吸附劑表面接有丙烯酸和丙烯酰胺官能團(tuán)，對亞甲基藍(lán)的吸附受pH值的影響且為自發(fā)放熱過程，并符合Langmuir吸附等溫式；吸附過程接近準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)方程，由顆粒的內(nèi)擴(kuò)散和表面擴(kuò)散共同控制。

基于分子動(dòng)力學(xué)模擬的納米多晶α-碳化硅變形機(jī)制 506     

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在考慮晶界和溫度效應(yīng)影響的條件下，基于分子動(dòng)力學(xué)法使用Vashishta勢函數(shù)研究多晶α-碳化硅基體在納米壓痕作用下的塑性變形機(jī)制，分析載荷位移曲線并通過識(shí)別變形結(jié)構(gòu)描述了變形區(qū)域中的原子破壞和遷移軌跡變化。在下壓過程中，因接觸載荷不斷增大在接觸區(qū)的晶粒內(nèi)產(chǎn)生無定型化相變并不斷向晶體內(nèi)部擴(kuò)展，擴(kuò)展到晶界處被阻礙住。隨著載荷的持續(xù)增大，晶界作為位錯(cuò)發(fā)射源在高應(yīng)力水平下出現(xiàn)1/2〈110〉全位錯(cuò)滑移。同時(shí)，隨著溫度的升高α-碳化硅多晶的承載能力下降，特別是材料內(nèi)部出現(xiàn)塑性變形，位錯(cuò)從晶界處形核長大并向晶體內(nèi)部擴(kuò)展，最后形成‘U型’位錯(cuò)環(huán)。

Al2O3包覆Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2富鋰正極材料的電化學(xué)性能 840     

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用溶膠凝膠法制備了Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2富鋰錳基正極材料，用均勻沉淀法對其進(jìn)行不同比例Al2O3的表面包覆改性，并對其進(jìn)行XRD、TEM表征和電化學(xué)性能分析。結(jié)果表明，包覆后的材料保持了原來的層狀結(jié)構(gòu)，Al2O3均勻地包覆在材料顆粒表面形成納米級包覆層。在0.1C、2.0~4.8 V條件下Al2O3包覆量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為0.7%的正極材料首次放電容量為251.3 mAh/g，首次庫侖效率達(dá)到76.1%，100次循環(huán)后容量保持率達(dá)92.9%。包覆Al2O3抑制了循環(huán)過程中的電壓衰減，適量的Al2O3包覆使正極材料的電化學(xué)性能提高。

一步水熱法制備納米SnO2@C復(fù)合材料及其儲(chǔ)鋰性能研究 414     

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以兩種糖類化合物(葡萄糖與水溶性淀粉)為碳源，以SnCl4.5H2O為錫源用一步水熱法制備了SnO2@C復(fù)合物。使用X射線衍射(XRD)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、N2吸脫附法和透射電鏡(TEM)表征其組成和微觀結(jié)構(gòu)，并采用恒電流充放電測試、循環(huán)伏安法(CV)和電化學(xué)阻抗譜(EIS)表征其作為鋰離子電池負(fù)極材料的電化學(xué)性能。結(jié)果表明，糖類前驅(qū)體衍生的熱解炭和直徑為4~5 nm的SnO2納米點(diǎn)生成了穩(wěn)定的復(fù)合結(jié)構(gòu)，炭基體的緩沖作用和材料納米化緩解了SnO2的體積膨脹效應(yīng)，使材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和電化學(xué)性能提高。由于葡萄糖熱解炭的有序度比淀粉熱解炭更高，這組試樣具有更好的循環(huán)性能和倍率性能，在2 A/g大電流密度下其比容量高于400 mAh/g。

四氧化三鈷/碳納米管薄膜的水熱合成及其儲(chǔ)鋰性能 417     

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以5-磺基水楊酸和戊二酸為螯合和氧化試劑，在水熱條件下將硫酸鈷氧化成納米級Co3O4。以碳納米管薄膜為載體將Co3O4顆粒緊密地附著在碳納米管上使其填充入碳納米管薄膜的空隙生成Co3O4/碳納米管復(fù)合材料薄膜(Co3O4@CNTs)，并研究其儲(chǔ)鋰性能。電化學(xué)測試結(jié)果表明，Co3O4@CNTs薄膜具有較高的放電比容量和優(yōu)異的倍率性能，在0.2C倍率下初始放電比容量高達(dá)1712.5 mAh·g-1，100圈循環(huán)后放電比容量為1128.9 mAh·g-1的；在1C倍率下100圈循環(huán)后放電比容量仍然保持527.8 mAh·g-1。Co3O4@CNTs薄膜優(yōu)異的性能源于Co3O4與CNTs的協(xié)同作用。高分散性的Co3O4增大了活性材料與電解液之間的接觸面積，CNTs有助于形成良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)提高電子電導(dǎo)率，進(jìn)而提高了Co3O4負(fù)極材料的循環(huán)性能和倍率性能。

引入電弧噴涂氮化鋯中間層的鈦基PbO2的電催化陽極性能 1173     

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在鈦基體電弧噴涂氮化鋯中間層，然后在其上陽極電沉積涂覆β-PbO2催化表層，制備出Ti/ZrN/PbO2陽極。對其進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)分析和表面粗糙度測試、中間層附著力評價(jià)、電極加速壽命和電化學(xué)性能測試以及電氧化苯酚模擬廢水實(shí)驗(yàn)，并與無中間層的Ti/PbO2電極對比，研究了有中間層的鈦基PbO2涂層的陽極性能。結(jié)果表明，氮化鋯中間層使陽極材料的導(dǎo)電性提高，中間層的粗糙表面使PbO2電沉積層明顯細(xì)化，表面整平性凸顯，涂層與基體結(jié)合牢固，PbO2沉積厚度增加，活性位點(diǎn)的數(shù)量增多。有氮化鋯中間層的陽極加速壽命顯著延長，比Ti/PbO2電極延長了7倍，對有機(jī)污染物的電催化降解活性也有提高。

新型大孔徑TiO2納米碗狀陣列的制備及其機(jī)制 755     

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用兩步陽極氧化法簡便快捷地制備出低成本TiO2納米碗陣列。固定陽極氧化電壓、實(shí)驗(yàn)溫度和電解液濃度等因素、改變第二次陽極氧化時(shí)間并結(jié)合掃描電鏡等測試手段考察陣列碗狀結(jié)構(gòu)的形成過程，從陣列的形成機(jī)制研究了TiO2納米碗內(nèi)TiO2阻擋層的縱向生長、電解液的溶解、縱向腐蝕及橫向擴(kuò)展之間關(guān)系的變化。結(jié)果表明，當(dāng)縱向生長與縱向溶解、縱向腐蝕與橫向擴(kuò)展達(dá)到平衡時(shí)，TiO2碗內(nèi)納米孔消失，孔徑與碗口直徑相同。當(dāng)?shù)诙侮枠O氧化時(shí)間為110 s時(shí)，合成出133 nm的TiO2納米碗狀陣列。