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CuS及rGO包覆CuS纳米复合材料的电导率和介电行为的温度与频率依赖性研究
摘要: 在本研究中,我们开发了一种简单且低成本的策略,通过铜与氧化石墨烯(GO)之间明显的氧化还原转化反应(无需任何添加剂),实现还原氧化石墨烯(rGO)包覆硫化铜(CuS)纳米复合材料的一锅法合成。采用多种物理化学技术对制备的CuS及rGO包覆CuS纳米复合材料进行表征,以观察其形貌、结构和形态。结果显示,合成样品的平均尺寸为10-30纳米,具有六方结构。紫外-可见吸收光谱表明,CuS和rGO包覆CuS复合材料在近红外区域表现出强烈的吸收峰。合成的样品在较宽的频率范围(102-10? Hz)内显示出高介电常数和电导率。我们还研究了温度对合成的rGO包覆CuS纳米复合材料电导率的影响。优异的电导性能归因于CuS与rGO之间的协同效应。随着温度升高,rGO包覆CuS复合材料在高温下的最大电导率呈指数增长。这种具有高介电常数和电导率的合成复合材料是高电容领域极具前景的材料,进一步可作为超级电容器和储能应用的电极材料。
关键词: 电导率、温度效应、硫化铜纳米复合材料、还原氧化石墨烯、介电常数
更新于2025-11-21 11:18:25
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Zn0.5In0.5Se(ZIS)薄膜温度依赖性透射光谱分析
摘要: 采用热蒸发法沉积的ZnInSe薄膜在550-950 nm光谱范围和10-300 K温度范围内进行了温度依赖性透射实验。随着温度升高,透射光谱向长波长(低能量)方向移动。通过Tauc关系和导数光谱法分析透射数据,Tauc关系分析得出该材料室温带隙存在三个能级值:1.594 eV、1.735 eV和1.830 eV。透射率一阶波长导数谱在1.632 eV和1.814 eV处呈现两个极大值,在1.741 eV附近出现一个极小值。两种方法测定的能级值高度吻合。这三个带隙能级的存在归因于晶体场和自旋轨道耦合导致的价带分裂。同时采用Varshni关系分析了带隙能量的温度依赖性,确定了绝对零度时的带隙能量值及其随温度变化的速率。
更新于2025-11-21 11:18:25
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万古霉素功能化三氧化钨薄膜基阻抗传感器用于高效捕获和高度选择性检测革兰氏阳性菌
摘要: 本研究报道了一种简便、可重复使用且高灵敏度的无标记阻抗传感器,用于区分革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。该阻抗传感器采用金叉指电极制备于氧化钨薄膜上。X射线衍射证实形成了多晶氧化钨。场发射扫描电子显微镜和原子力显微镜显示氧化钨具有多孔结构。通过万古霉素(一种已知能与革兰氏阳性菌肽聚糖层特异性结合的糖肽类抗生素)对氧化钨进行功能化修饰。采用傅里叶变换红外显微镜和扫描电子显微镜检测了万古霉素在叉指电极/氧化钨传感器上的形貌包覆情况。该功能化氧化钨传感器对革兰氏阳性菌的捕获效率极高,阻抗测量还能灵敏区分活菌与死菌。在生理条件下,其检测限为102菌落形成单位/毫升,线性动态范围为102-10?菌落形成单位/毫升,且该万古霉素包被的阻抗传感器具有可重复使用特性,为快速、灵敏、高选择性检测革兰氏阳性菌提供了无标记策略。
关键词: 万古霉素、三氧化钨薄膜、革兰氏阳性菌、阻抗传感器
更新于2025-11-21 11:18:25
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利用同步辐射显微断层扫描和同步辐射X射线荧光光谱技术对胆结石进行形态学与元素分布分析
摘要: 背景与目的:印度次大陆的胆结石(GS)成分存在区域性差异已有充分文献记载,但其成因尚不明确。尽管检测技术不断进步,胆结石的病因病理机制仍不清晰。本研究通过同步辐射等先进技术,对三种主要类型胆结石(胆固醇类、混合型和色素类)的化学、结构及元素组成进行了深入分析。方法:采用X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、同步辐射X射线荧光光谱(SR-XRF)以及二维/三维同步辐射显微断层扫描(SR-μCT)等高灵敏度分析技术,研究三类胆结石的超微结构与微量元素组成。SR-XRF用于定量检测结石中的微量元素。结果:胆固醇类胆结石(一水合物与无水合物)呈晶体结构且钙含量较高;色素类胆结石为无定形、无特征性、黑色易碎物质,含有高浓度钙胆红酸盐与碳酸盐,其铁(平均31.50 ppm)和铜(平均92.73 ppm)含量最高并存在细菌包涵体;混合型胆结石兼具胆固醇类与色素类特征,铜(平均20.8 ppm)和铁(平均17.78 ppm)含量居中。结论:SR-μCT首次通过横断面成像清晰呈现了胆结石的框架结构与矿物分布,尤其对胆固醇类结石实现了精准定位。SR-XRF证实色素类胆结石含高浓度铜铁元素及细菌包涵体,后者可能是此类结石形成的核心诱因。
关键词: 色素、微型断层扫描、胆结石、胆固醇、元素、同步辐射
更新于2025-11-21 11:18:25
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基于导电聚合物掺杂功能化多壁碳纳米管并修饰金属氧化物纳米棒的三元光催化剂
摘要: 三元光催化剂PEDOT@ZnO@MWCNTs采用化学氧化聚合法制备。通过紫外-可见光谱、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射等光谱技术对催化剂制备过程进行了研究,并利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析了其表面形貌。该偶氮染料MO的光降解在不同pH条件下均遵循准一级动力学。在可见光源照射下,研究了PEDOT@ZnO@MWCNTs存在时染料的光降解情况。通过循环伏安法考察了光催化剂的氧化还原活性,并借助电子阻抗研究阐明了光催化机理。测得的速率常数、半衰期及降解效率等数值证实了该光催化剂在最佳pH值3.5条件下对MO光降解的优越性?;柩趿?COD)分析结果也表明,在光催化剂作用下染料发生了矿化。
关键词: 光催化剂,甲基橙,动力学,光降解,电子阻抗研究
更新于2025-11-21 11:18:25
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掺杂Sm3+的锂锌铝硼酸盐玻璃的物理、结构和光学性质
摘要: 采用传统熔融淬冷法制备了组成为15ZnF2–12Li2CO3–10BaO–8Al2O3–(55-x)B2O3–xSm2O3(x=0.1、0.3、0.5、0.7和1.1 mol%)的Sm3+掺杂锂锌铝硼酸盐玻璃,并对其光学、物理、结构、力学及发光性能进行了研究。UV-Vis-NIR吸收光谱显示该玻璃基质中钐离子存在所有可能的跃迁。所有玻璃样品的带隙值均高于3 eV,证实其绝缘特性。通过阿基米德定律测得的密度随钐浓度增加而升高。摩尔体积随钐含量增加表明,网络修饰剂钐离子产生的非桥氧数量增多导致玻璃网络扩展。扫描电镜(SEM)图像显示合成玻璃表面光滑。X射线衍射(XRD)技术验证了玻璃的非晶态特性。Makishima和Mackenzie理论模型对杨氏模量、剪切模量、体积模量和泊松比等弹性常数给出了合理近似值。在50、100、300、500、1000克力机械载荷下测得的高维氏硬度值证明了玻璃的稳定性。发射光谱显示在401 nm处6H5/2→4P3/2跃迁激发下,598 nm处存在显著的4G5/2→6H7/2跃迁。当Sm2O3添加量超过0.3 mol%时出现发光猝灭效应。色坐标(x,y)聚集在橙红色区域,使这些Sm3+掺杂锂锌铝硼酸盐玻璃成为LED和固态激光器的理想候选材料。
关键词: X射线衍射、光致发光、钐、维氏硬度、辐射屏蔽、牧岛和麦肯齐、稀土
更新于2025-11-21 11:18:25
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IaB型钻石中乳白色光学特征的成因:位错、纳米包裹体与多晶钻石
摘要: 某些IaB型钻石呈现的乳光现象近期已有多项研究,但其成因尚未完全阐明。本研究通过阴极发光(CL)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)技术,对多颗具有乳光特征的IaB型钻石进行了分析。CL检测显示,部分朦胧状IaB型钻石存在散射或定向排列的微米级发光斑点及短线性特征。TEM观测表明,这些斑点与线性特征源自位错环,该缺陷很可能是导致钻石乳浊外观的主因。研究同时发现,云雾状IaB型钻石含有八面体负晶形态的纳米级包裹体,其中部分负晶内含沉淀物——高分辨TEM证实其可解释为受压无序立方δ-N2相。在一颗含片晶缺陷的乳光IaB型钻石中,EBSD揭示了由[110]方向径向延伸的柱状钻石晶体组成的多晶区域,其形貌类似黑金刚石。综合上述观察,研究认为:位错环、纳米级包裹体(负晶)及/或放射状纤维晶体的特征晶界,是导致所研究IaB型钻石乳光外观的成因。这些发现为既往研究的IaB型钻石乳浊现象提供了补充性解释。
关键词: IaB型钻石、纳米矿物与矿物纳米颗粒、乳白色物质、空位体、位错、多晶金刚石
更新于2025-11-21 11:18:25
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采用纳米银浆烧结的碳化硅芯片贴装及其剪切强度评估
摘要: 本研究中,通过银纳米颗粒与有机物制备了纳米银浆料,可在250-300°C温度下将SiC芯片直接烧结在直接键合铜(DBC)基板上。该纳米银浆料实现了SiC芯片与DBC基板的牢固烧结,且芯片贴装具有优异的键合界面。芯片剪切测试结果表明,剪切强度随烧结温度升高而增加,且超过MIL-STD-883J标准要求值。施加高辅助压力时,可降低烧结温度并缩短烧结时间,从而实现高结合强度的芯片贴装。辅助压力同时影响键合线的孔隙率,采用X射线无损检测方法测量了芯片贴装的孔隙率,结果显示芯片贴装的剪切强度随键合线孔隙率增加而降低。
关键词: 纳米银浆,键合线,芯片粘接,剪切强度
更新于2025-11-21 11:18:25
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掺杂铽的铈酸盐体系中具有高近红外反射率的可调色颜料在可持续节能应用中的研究
摘要: 通过传统陶瓷工艺,在掺杂铽的A2CeO4(A = Sr和Ba)体系中开发出从黄色到红色色调的可调色颜料。采用多种先进技术分析了所开发颜料的相纯度、化学氧化态、元素组成、形貌及光学性能。在Sr2-xCe0.6Tb0.4O4中用Ba替代会使吸收边轻微向长波方向移动,产生明亮的黄色至橙红色;而在Ba2Ce1-xTbxO4中用Tb替代则导致吸收边急剧向更长波长偏移,形成浓烈的红色调。化学氧化态分析表明,晶格膨胀引发的金属-金属电荷转移跃迁使两种体系中的Tb3+浓度发生改变。典型组分SrBaCe0.6Tb0.4O4(黄色;b* = 75.36,R = 91%)和Ba2Ce0.4Tb0.6O4(红色;a* = 30.09,R = 89%)展现出优异的显色性与反射特性。应用研究表明其在聚合物基体和混凝土板中均具有良好的着色效果及高太阳反射率。此外,这些颜料在酸/碱/潮湿环境中具有耐候性且热稳定性良好。这种兼具高太阳反射率的可持续环保型颜料组合物,凭借其色彩特性成为降低建筑冷却能耗的外墙涂料理想着色剂。
关键词: 黄色和红色颜料、铈、铽、太阳反射率
更新于2025-11-21 11:18:25
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胶体合成富缺陷二硒化钼纳米片实现卓越催化活性
摘要: 富含缺陷且边缘垂直排列的过渡金属二硫化物(TMD)纳米片在多种催化应用中具有显著优势。然而,通过胶体合成法制备厚度不均一且富含缺陷的纳米片一直是一项挑战。本研究报道了一种2H相二硒化钼(2H-MoSe?)纳米片的胶体合成方法,通过调节配位溶剂的用量实现厚度调控,所制纳米片具有大量缺陷和垂直排列的边缘。拉曼光谱中额外的振动模式证实了这些纳米片中硒空位缺陷位点的存在。该纳米片展现出优异的电催化析氢反应性能:在10 mA cm?2电流密度下过电位低至210-225 mV,塔菲尔斜率仅为54-68 mV/dec。此外,这些MoSe?纳米片还通过低成本简化工艺用作染料敏化太阳能电池的对电极(CE),常规可获得与铂对电极(7.84±0.10%)相当的7.02±0.18%功率转换效率。该研究为制备具有卓越催化性能的层状TMD材料提供了新型合成策略。
关键词: 对电极、过渡金属二硫化物、染料敏化太阳能电池、二硒化钼纳米片、析氢反应
更新于2025-11-19 16:56:35