制备固体氧化物燃料电池中电解质薄膜的电泳沉积法

固体氧化物燃料电池(SOFCs)是一种高效、清洁的全固态能量转化装置,但过高的工作温度(700～900℃)限制了其使用范围和寿命,SOFC中低温化已成为当前研究热点。制备超薄电解质(厚度<10μm)可缩短氧离子传导路径,有效降低欧姆损耗并提升中低温SOFC输出功率。电泳沉积工艺因其成本低、制备速度快等优势,极具大规模商业化生产电解质薄膜的潜力。本文归纳了近十年来电泳沉积工艺在SOFC电解质薄膜生产中的研究进展,并针对电泳沉积过程中的基体选择及预处理、稳定悬浮液制备、气泡消除及热处理过程等瓶颈问题展开讨论。结合大规模商业化薄膜制备应用的需求分析,给出了电泳沉积工艺未来研究方向的建议。     

铁粉促进断裂Se—Se键及其应用于合成α-芳硒基羰基化合物

在铁粉存在下,以商用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作溶剂,90℃、氮气保护下,二芳基二硒醚与α-溴代羰基化合物反应,得到一系列α-芳硒基羰基化合物.考察了温度、时间、溶剂及铁粉用量对反应的影响,其中,温度对反应的影响最为明显.α-溴代羰基化合物中羰基上取代基对反应有很大影响,取代基为苯基时,转化率较甲基或烷氧基时低.反应机理可能是铁插入Se—Se键中形成亲核性Se Fe Se,随后与亲电底物α-溴代羰基化合物发生亲核取代.本方法使用铁粉促进断裂Se—Se键具有原料安全无毒、廉价易得、实验操作简便等优点.     

基于3-吡唑-5吡啶-1,2,4-三唑和均苯四甲酸构筑的两个同构配位聚合物的晶体结构和磁性

以3-吡唑-5吡啶-1,2,4-三唑(H2L)和均苯四甲酸(H_4btec)为配体合成了2个新的同构配位聚合物[M(btec)_(0.5)(H_2L)]_n(M=Co(Ⅱ)(1),Cu(Ⅱ)(2)),通过X射线单晶衍射、元素分析、红外光谱等进行了结构表征。晶体结构分析表明配合物1和2是同构的,都属于正交晶系,空间群为Pbca。2个配位聚合物都是二维结构,通过N…H…O氢键形成三维超分子框架结构。此外对上述配合物进行了磁性研究,结果表明配合物1内通过羧基桥连的金属钴离子之间是弱的铁磁相互作用;配合物2中存在典型的順磁行为。     

含Dzyaloshinski-Moriya相互作用的三量子位HeisenbergXX链的热纠缠

研究了外加磁场下具有Dzyaloshinski-Moriya(DM)各向异性反对称相互作用的三量子位Heisenberg XX链的对热纠缠以及在热平衡下用该链作为信道来传输未知的量子态。详细地给出了磁场、DM相互作用及温度对热纠缠和平均传输保真度的影响。结果表明:磁场和DM相互作用可以有效地调控对热纠缠;在温度较低情况下,关闭磁场和DM相互作用,顺铁磁链可以很好地用来做隐形传态的信道;纠缠不能完全反映平均传输保真度,相同的纠缠可以导致不同的平均传输保真度。     

钒体系的自由能—氧化数图的绘制和教学讨论

报告了学生以碘体系的自由能—氧化数图为例,对钒体系的自由能—氧化数图的绘制和讨论,并进而探讨金属和非金属变价元素体系自由能—电极电势关系的一般规律的教学案例。通过对这一教学环节的实证分析,证明这种范例教学法的实施,能够使学生快速有效地掌握基础知识,提高学习兴趣,达到事半功倍的教学效果。     

场放大进样-胶束扫集法测定升麻中3种有机酸

利用两种在线富集技术,对阿魏酸、异阿魏酸、咖啡酸同时测定的方法进行了研究.在胶束扫集的基础上,联用场放大进样,使富集倍数提高了约100倍;检出限降至4 μg/L,线性范围向下延伸到10 μg/L.胶束扫集电动色谱缓冲体系为90 mmol/L SDS 20 mmol/L Na2PO4(pH=2.20) 10%甲醇,分离电压20 kV.进样电压10 kV,进样时间21 s,进水时间210 s(H=20.0 cm),测量波长214 nm.讨论了SDS浓度、进样长度、进样电压等对分离效果的影响.在优化条件下,3种有机酸在14 min内出峰,峰面积RSD≤3.8%.方法检出限(μg/L)、线性范围(μg/L)、相关系数分别为:阿魏酸4.0、10～400、0.9982;异阿魏酸4.0、10～400、0.9970;咖啡酸5.0、10～400、0.9980.回收率为83.9%～114.3%.     

Direct visualization of structural defects in 2D semiconductors

Direct visualization of the structural defects in two-dimensional (2D) semiconductors at a large scale plays a significant role in understanding their electrical/optical/magnetic properties, but is challenging. Although traditional atomic resolution imaging techniques, such as transmission electron microscopy and scanning tunneling microscopy, can directly image the structural defects, they provide only local-scale information and require complex setups. Here, we develop a simple, non-invasive wet etching method to directly visualize the structural defects in 2D semiconductors at a large scale, including both point defects and grain boundaries. Utilizing this method, we extract successfully the defects density in several different types of monolayer molybdenum disulfide samples, providing key insights into the device functions. Furthermore, the etching method we developed is anisotropic and tunable, opening up opportunities to obtain exotic edge states on demand.     

磁控溅射制备ZnO薄膜的结构及发光特性研究

采用射频反应磁控溅射法在玻璃衬底上制备出具有c轴高择优取向的ZnO薄膜,利用X射线衍射、扫描探针显微镜及荧光分光光度法研究了生长温度对ZnO薄膜微观结构及光致发光特性的影响。结果表明,合适的衬底温度有利于提高ZnO薄膜的结晶质量;在室温下测量样品的光致发光谱(PL),观察到波长位于400 nm左右的紫光、446 nm左右的蓝色发光峰及502 nm左右微弱的绿光峰,随衬底温度升高,样品的PL谱中紫光及蓝光强度逐渐增大,同时,绿光峰的强度也表现出一定程度的增强。经分析得出紫光应是激子发光所致,而锌填隙则是引起蓝光发射的主要原因,502 nm左右的绿光峰应该是氧的深能级缺陷造成的。此外,还测量了样品的吸收谱,并结合样品吸收谱的拟合结果对光致发光机理的分析作了进一步的验证。