La2O3,Y2O3-Mo次级发射材料研究

采用粉末冶金方法制备了La2O3，Y2O3-Mo次级发射材料，测试了各种材料的次级发射系数。结果表明在钼中加入稀土氧化物可以具有很好的次级发射性能。经过激活处理后，材料的最大次级发射系数均高于2．0，达到了材料使用要求的发射水平。应用扫描电镜(SEM)和光电能谱仪(XPS)研究了稀土元素在烧结体断口和发射前后在试样表面的分布情况。分析结果表明稀土元素易于在晶界处偏聚，且发射后试样表面稀土元素的相对浓度明显高于发射前的浓度。     

TiO_2纳米管阵列薄膜制备及生长机理的研究

本论文采用阳极氧化的方法,在NH4HF2+NH4H2PO4的混合水溶液中于室温下以金属钛为基体原位合成氧化钛纳米管阵列薄膜。讨论了电解液成分、外加电压、溶液的pH值对氧化钛纳米管阵列薄膜微观结构及形貌的影响,并建立了阳极氧化钛纳米管阵列薄膜的生长模型。氧化钛纳米管的结构与外加电压有很大的关系,只有电压在5～35V范围内才能制备出二氧化钛纳米管阵列薄膜,其管径随着电压的升高而增加,且管径范围为30～160nm。而薄膜的厚度与电解液有关,通过控制电解液的成分及pH值,可获得厚度为6.5μm的氧化钛纳米管阵列薄膜。     

脉冲电沉积法制备Pt-TiO2 纳米管电极及其电催化性能

采用阳极氧化法在高纯钛片上原位组装TiO2纳米管阵列, 然后用脉冲电沉积方法将Pt沉积到TiO2纳米管阵列上, 制备出Pt-TiO2纳米管电极. 利用XRD和SEM对所获电极的微观结构和形貌进行表征, 结果表明, Pt纳米颗粒以花簇状分散在TiO2纳米管上, 晶粒大小约为25.6 nm. 对甲醇的电催化性能的研究结果表明, 脉冲电沉积制得的Pt-TiO2纳米管电极比TiO2纳米管电极和纯Pt片电极具有更高的电催化活性, 是Pt电极的40多倍.     

影响稀土氧化物-钼阴极次级发射性能的因素

通过不同的工艺制备了稀土氧化物-钼(RE2O3-Mo)阴极材料的次级发射体，测定了材料的次级发射性能，采用SEM和能谱分析等手段研究了材料的微观结构。实验结果表明，影响材料次级发射性能的因素有：材料的化学成分、掺杂方式、烧结方法、热激活温度等。所有利于提高材料表面稀土氧化物含量的因素均可以提高材料的次级发射性能，这是因为稀土氧化物中的自由电子比较少，由一次电子激发出的二次电子在离开材料时，与材料体内自由电子碰撞的机会就小，而提高材料的次级发射性能。     

用于真空电子太赫兹器件的微型热阴极电子束源研究

太赫兹波辐射源是太赫兹(THz)波技术的关键.真空电子太赫兹器件在高频、大功率太赫兹源发展中较其他技术有明显的优势,微米尺度高电流密度微型电子束源则是研制真空电子太赫兹器件的核心之一.本文在研制低温、大电流纳米粒子氧化钪掺杂含钪扩散阴极(nanosized-scandia doped dispenser cathode)的基础上,采用发射抑制膜沉积与聚焦离子束(FIB)刻蚀技术,研制无需压缩直接提供高电流密度的微型电子束的电子源.所研究的电子束源直径400μm,在工作温度950fiC,提供空间电荷限制电流密度50 A/cm2时,已稳定工作1000 h以上,并且层流性良好.本文阐述了阴极制备工艺、电子发射特性、微米尺度电子束源的获得和特性,介绍了发射抑制膜的结构和抑制特性的评估.并探讨了镀膜和刻蚀对发射的影响机理.这一电子束源在常规毫米尺度电子源的基础上产生微米尺度的微区高电流密度的电子束,为真空电子太赫兹辐射源的研制提供了新的途径.     

电镀法制备Pt/TiO2纳米管电极及其电催化析氢性能

采用阳极氧化法制备得到锐钛矿型二氧化钛(TiO₂)纳米管阵列,在其表面通过电镀法沉积Pt,得到了低铂的Pt/TiO₂纳米管电极(Pt/TiO₂?NTs)。通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜对其进行形貌表征后发现,Pt较为均匀地分布于TiO₂纳米管阵列中。进一步的电催化析氢结果表明,Pb/TiO₂?NTs在10 mA·cm^-2时,过电位为0.079 V,塔菲尔斜率为42.7 mV·dec-1,较Pt/TiO₂致密膜电极(Pt/TiO₂?F)以及商业Pt/C催化剂显示了更为优异的催化活性。同时,在长循环稳定性测试(3000个周期)中,Pb/TiO₂?NTs相较于上述2种对比电极显示了更为优异的稳定性。     

AAO模板对液相沉积TiO2纳米阵列结构的影响

采用液相沉积法(LPD),在不同的阳极氧化铝(AAO)模板上原位合成高度有序的TiO2纳米阵列.实验结果表明,经过400℃热处理后,制备出的薄膜是锐钛矿相的TiO2纳米阵列,草酸AAO模板中Al2O3的体积分数大于0.71,薄膜由TiO2纳米棒组成,外径约为100 nm左右;而磷酸AAO模板中Al2O3的体积分数小于0.71,液相沉积后获得TiO2纳米管,管外径达200 nm左右,内径约为100 nm左右.     

不同类型土壤的二向反射光谱特性及模拟

在对不同类型土壤进行室内光谱二向反射率测定的基础上,分析了可见光波段及TM4近红外波段土壤二向反射率随观测角度变化规律,得出以下结论：在不同的观测方位角,土壤二向反射率都随着观测天顶角的增加而增加,土壤的二向反射率在垂直主平面方向是对称的;反射率在后向散射方向达到最高,在前向散射方向最低。并利用基于辐射传输理论的Hapke二向反射模型对不同类型土壤在可见光波段及Landsat TM4近红外波段的二向反射率进行了模拟,得到了很好的结果;其在模拟可见光波段时的RMSE值分别为0.003,0.002,0.004,相关系数分别达到0.995,0.998及0.998;在模拟TM4近红外波段时的RMSE值分别为0.004,0.006,0.005,相关系数分别达到0.997,0.996及0.998,这表明通过逐波段的模拟可以获取整条二向反射光谱曲线。     

空心介孔WO3球的制备及光催化性能

采用喷雾干燥法制备中空偏钨酸铵球,通过调整热处理温度制备空心介孔WO3球。结果表明:具有Keggin结构的[H2W12O40]6-金属簇的破坏温度区间为417~439℃;在热处理温度为500、550℃,仍有少量的铵根和结合水没有分解,除了WO3外,还存在(NH4)0.06WO3(H2O)0.11;当热处理温度在600℃以上时,偏钨酸铵完全分解为WO3;热处理温度为700℃,保温时间为2h,得到空心介孔WO3球。其形成机理为:空心的偏钨酸铵球,在热处理过程中由于各亚晶的位向不一致,各亚晶沿着[002]晶向择优生长,亚晶形成狭长颗粒,从而在空心球表面形成了介孔;但当热处理温度为800℃,保温时间为2 h,晶粒与晶粒之间通过合并而长大,孔道也随之消失;空心介孔WO3球具有良好的光催化效果,500 W高压汞灯照射150 min甲基蓝的降解率为65.9%。