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oe1(光电查) - 科学论文

21 条数据
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  • 利用金刚线切割多晶硅废料直接氮化制备α-Si?N?

    摘要： 随着半导体产业和太阳能光伏产业的快速发展，金刚线切割产生了大量多晶硅废料，这些废料不仅污染环境，还因其超细粒径和高反应活性引发安全隐患。本研究采用直接氮化法将金刚线切割多晶硅废料制备为α-Si3N4。该方法不仅能实现废料完全回收利用、减少环境污染，还可降低α-Si3N4的生产成本。研究还分别详细考察了FeCl3、NaCl及金属Cu对多晶硅废料氮化过程的影响，发现FeCl3和NaCl并非制备α-Si3N4的理想添加剂；而添加5 wt.% Cu并在1250℃氮化8小时后，可获得以α-Si3N4为主的Si3N4产物，其α相相对含量达92.37%。

    关键词： 氮化硅、晶体生长、氮化作用、催化剂/催化作用、粉末

    更新于2025-11-14 14:48:53

  • 通过铁-三联吡啶基团在碳载体上的共价固定，在分子水平上精确控制几何结构，制备用于氧还原反应的Fe-N3/C活性催化位点

    摘要： 通过使用三联吡啶基含氮配体对商用Vulcan XC-72碳载体进行功能化修饰，制备出一种用于水介质中氧还原反应（ORR）的非贵金属催化剂模型。热重分析（TGA）和X射线光电子能谱（XPS）测量证实，三联吡啶配体的几何结构可通过选择性嵌入N3/C结构单元到碳载体中形成活性催化位点。室温下的金属-配体配位作用使表面生成所需的Fe-N3/C活性基团。该模型体系用于证明主要含Fe-N3位点的表面在酸性和碱性介质中对ORR的催化活性。值得注意的是，该体系可在温和反应条件下制备，无需高温处理即表现出ORR催化活性。有趣的是，当该体系在氮气氛围下700°C热解后，其活性反而下降。未经热处理的Fe-N3/C表面在酸性电解质介质中展现出与多数文献报道需经高温处理产生四氮配位单铁中心（Fe-N2+2/C）的催化剂相当的活性。值得注意的是，尽管目前文献中许多体系经热处理后活性增强，但我们的材料在不进行热解时反而表现出更高的活性。

    关键词： 催化剂、氧还原反应、氮、铁、非贵金属

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 采用负载银纳米颗粒的沸石填充床介质阻挡放电去除乙烯及副产物

    摘要： 采用填充床式介质阻挡放电（PBDBD）等离子体反应器分解乙烯气体以保持水果新鲜度。实验中使用氮气、氧气和二氧化碳的混合气体作为运输容器内的模拟气体对乙烯进行稀释。该PBDBD等离子体由包含MOS-FET开关器件、电容器和脉冲变压器的脉冲开关电源产生。负载银纳米颗粒的沸石催化剂在室温下具有高效还原臭氧和氧化一氧化碳的优异性能。负载银纳米颗粒的沸石颗粒提升了乙烯去除效率，并减少了等离子体处理产生的臭氧和一氧化碳。实验证实，通过负载银纳米颗粒的沸石配合等离子体处理，可有效氧化模拟干燥空气成分中的一氧化碳。

    关键词： 等离子体、催化剂、乙烯、脉冲介质阻挡放电、一氧化碳

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 一种用于大规模单层六方氮化硼晶体集成制造的剥离方法

    摘要： 六方氮化硼（h-BN）是除石墨外唯一已知由简单、稳定且非褶皱的原子级薄层构成的材料。虽然历史上以粉末形式用作润滑剂，但h-BN薄层作为终极薄绝缘体、屏障或封装材料具有特殊吸引力。目前几乎所有新兴电子和光子器件概念都依赖于从小块晶体剥离的h-BN，这限制了器件尺寸和工艺可扩展性。我们重点系统研究铂催化的h-BN晶体形成机制，通过集成化学气相沉积（CVD）工艺解决单层h-BN的集成难题——该工艺能在45分钟内生长出晶畴尺寸超过0.5毫米且连续融合的h-BN层。该工艺采用商用可重复使用的铂箔，并支持剥离工艺实现轻松洁净的h-BN层转移。我们展示了以原子层精度依次拾取组装石墨烯/h-BN异质结构的方法，同时最大限度减少界面污染。该方案可便捷结合其他层状材料，使CVD制备的h-BN能集成到高质量可靠的二维材料器件层叠结构中。

    关键词： 转移、催化剂、六方氮化硼、石墨烯、化学气相沉积、二维材料、异质结构、铂

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 采用气-液-固法生长高镓掺杂氧化锌纳米线时的极性控制

    摘要： 通过形成表面透明导电纳米线（NWs）来调控表面行为是一项重要技术，尤其当纳米线的极性可控时。本研究探讨了在不同极性模板上、不同生长条件下生长的掺镓氧化锌（GaZnO）NWs的极性特征，旨在开发极性控制生长技术。采用银纳米颗粒作为生长催化剂，通过气-液-固（VLS）工艺在镓面和氮面GaN衬底上制备NWs。实验发现：在富锌（富氧）条件下，不同极性模板上生长的NWs始终呈现锌（氧）极性。 NW生长初期，由于三相线处形成的不同成核岛晶格尺寸差异显著，当多个成核岛横向生长形成GaZnO双双层结构时会产生高密度平面缺陷。此时频繁发生畴反转，导致GaZnO极性不稳定。在富锌（富氧）条件下，由于锌（氧）极性结构的悬键更丰富，其横向生长速率更高，使得锌（氧）极性结构主导NW形成过程——无论生长模板的初始极性如何，最终NW都呈现锌（氧）极性。因此，仅需通过VLS生长过程中锌和氧的相对供给速率，即可实现对掺杂ZnO纳米线极性的简易调控。

    关键词： 催化剂，镓掺杂氧化锌纳米线，气液固生长法，三相线，极性

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [界面科学与技术] 石墨烯表面 - 颗粒与催化剂 第27卷 || 基于石墨烯的金属颗粒

    摘要： 石墨烯被视为碳材料家族的新成员。它由单层sp2杂化碳原子紧密排列成蜂窝状晶体晶格构成，由此可构建出不同维度的石墨材料，如零维（0D）富勒烯、一维纳米管和三维石墨。石墨烯展现出多样的电子、热学和光学特性，包括室温下显著的载流子迁移率（约10,000 cm2·V?1·s?1）、高达2630 m2·g?1的理论比表面积、最高1 TPa的杨氏模量，以及优异的热导率（高达3000-5000 W·m?1·K?1），这些特性使其在化学传感器、电子设备、能源存储与转换、催化剂等诸多领域具有广泛应用潜力。目前科研界正致力于开发多样且可靠的物理化学制备技术来合成石墨烯及其衍生物。迄今广泛采用的技术——包括化学气相沉积、外延生长、热退火法、电弧放电策略等——已成功用于制备兼具高质量、量产能力和成本效益的石墨烯纳米片（GNs）[1]。

    关键词： 催化剂、金属颗粒、储能、石墨烯、纳米复合材料、传感器

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 半导体金属氧化物光子晶体等离子体光催化剂

    摘要： 等离子体光催化技术显著推动了可见光照射下光催化效率的提升。然而，可见光响应性差的光催化材料及较低的光催化效率仍是主要挑战。由金属与半导体共同具备光敏特性的等离子体金属-半导体异质结构，在光捕获催化领域展现出应用前景——二者均可吸收太阳光。通过将催化剂设计为光子晶体结构，可进一步提高光子捕获效率。本研究报道了采用金纳米粒子功能化反蛋白石（IO）光子晶体制备光子晶体等离子体光催化剂材料的方法。以可见光响应半导体（V2O5）制备的催化剂在绿光激发（λ=532 nm）下的反应速率较无光照条件提升超过一个数量级。Au-V2O5 IO的优异性能源于电子带隙、局域表面等离子体共振与入射光源的光谱重叠效应。对于Au-TiO2催化剂，尽管在λ=532 nm处存在LSPR与激发源的耦合，但其增强光催化活性的效果不如宽带可见光照射条件，这归因于光子带隙提升了可见光波段的光子吸收效率，以及利用光子晶体中的慢光效应增强光子吸收，从而形成这种协同型光催化剂。

    关键词： 光子晶体、硝基酚还原、催化剂、等离子体纳米粒子、光催化

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 一种固有稳定性的水氧化催化剂设计

    摘要： 虽然分子水氧化催化剂反应速度极快，但水中的氧化和水解过程会将其活性过渡金属转化为胶体金属氧化物或氢氧化物——这些物质虽具高反应活性，却存在不溶或易沉淀的问题。为此，我们提出利用氧化惰性配体来直接调控金属氧化物本身。具体方法是将全无机氧供体配体（多金属氧酸盐）共价键合到3纳米赤铁矿核心上，形成高度抗聚集、对氧化和水解热力学稳定的可溶性阴离子结构。在pH 8条件下仅使用原高碘酸盐（无需额外光敏剂），该赤铁矿核复合物即可催化可见光驱动的水氧化反应持续七天（7600次转化循环）且活性无衰减，其寿命远超现有文献记载的分子催化剂在水相中的工作时长。由此，通过配位化学将过渡金属氧化物作为活性中心，构建出本质上稳定均相的水氧化催化剂，从而彻底突破了分子配合物的关键局限性。

    关键词： 可见光驱动、赤铁矿、多金属氧酸盐、水氧化、催化剂

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于蛋壳催化剂的太阳能低成本开源可控植物用于WCOEE合成的应用

    摘要： 本文提出了一种利用煅烧鸡壳作为催化剂、乙醇和废弃食用油，在自动化低成本生产装置中合成乙酯生物柴油的方法，以太阳能作为电能和热能来源?；诘翱堑拇呋磷魑狢aO来源，在反应温度40°C和50°C、摩尔比1:6和1:9（油/醇）、催化剂质量（占废弃食用油重量百分比）为3%和5%的条件下制备了乙酯样品。通过低成本开源电子平台监测和控制过程温度以保持稳定。实验证明蛋壳催化剂及温度控制系统均具有技术可行性，在50°C、1:9摩尔比及5%催化剂质量条件下获得了最高84.3%的乙酯产率。

    关键词： 催化剂、可再生燃料、生物质、蛋壳、Arduino

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过含二氧化钛纳米颗粒的光催化纳米纤维膜纯化亚甲蓝

    摘要： 本文通过溶胶-凝胶法合成了二氧化钛纳米颗粒，并将其沉积于聚丙烯腈纳米纤维膜上。过滤结构由非织造聚氨酯-碳基底、聚丙烯腈纳米纤维和二氧化钛纳米颗粒组成。采用紫外辐射测定亚甲基蓝染料溶液浓度，通过Langmuir-Hinshelwood准一级动力学方程计算过滤效率。结果表明：在浸没式和错流式两种工艺中，紫外光照射下含二氧化钛样品的过滤效率均高于不含二氧化钛及无紫外光处理的样品。错流系统的降解效率是浸没法的3倍。在错流工艺中，研究了紫外光条件下压力、染料溶液初始浓度及pH值三个变量的影响，当压力为1.5巴、初始浓度为40微摩尔、pH值为4.1时获得最高效率90.3%。

    关键词： 催化剂、纤维、亚甲基蓝、降解、纺织品、膜

    更新于2025-09-23 01:02:19