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二氧化硅包覆金纳米粒子功能化还原氧化石墨烯的电学、电化学及磁学行为
摘要： 我们通过改进的Hummers法合成了氧化石墨烯（GO），随后采用二氧化硅包覆的金纳米颗粒（Au-NPs）胶体溶液和肼单水合物还原GO，制备出r-GO:Au-NPs纳米复合材料。系统研究了r-GO及r-GO:Au-NPs纳米复合材料的微观结构、电子特性、电学性能与磁学性质。拉曼光谱显示，r-GO:Au-NPs复合材料中D峰（无序度）相对于G峰（石墨团簇）强度降低。由拉曼光谱获得的ID/IG比值下降[r-GO:1.22→r-GO:(Au-NPs)4.88:0.98]明确表明r-GO:Au-NPs纳米复合材料中sp2团簇减少。这种sp2团簇减少和/或sp3团簇增强的现象源于金纳米颗粒对sp2团簇的取代作用，该结论与X射线吸收近边结构（XANES）光谱、X射线光电子能谱（XPS）测量结果一致，并与我们从纳米复合材料电流-电压（I-V）特性曲线观察到的导电性降低现象相符。磁滞回线M-H测试显示r-GO:Au-NPs纳米复合材料的磁化强度增强。我们认为r-GO:Au纳米复合材料导电性降低与磁化强度增强的特性，使其非常适合作为铁电-电磁材料应用于存储器件领域。
关键词： I-V曲线，X射线吸收近边结构，还原氧化石墨烯，M-H曲线，X射线光电子能谱，还原氧化石墨烯：金纳米颗粒
更新于2025-11-14 17:03:37
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利用第一性原理计算解读XANES实验：提取亚纳米铜团簇在氧气环境中(<i>p, T</i>)相图的尺寸依赖性
摘要： 我们采用基于第一性原理的密度泛函理论、原子尺度热力学方法以及原位X射线吸收近边结构（XANES）实验，研究了富氧环境中羟基化非晶氧化铝基底上负载的亚纳米级CunOx团簇的氧化行为?；竦玫?p,T)相图显示纳米团簇与块体材料存在显著差异。理论与实验均表明：在氧气环境下，随着温度降低，团簇会从元素态氧化为氧化态。我们清晰揭示了Cun→CunOn/2的转变规律——团簇尺寸越小，氧化倾向越强；但CunOn/2→ CunOn的转变未呈现单调的尺寸依赖性。通过理论计算的Bader电荷，可建立XANES边实验数据与理论计算之间的定量关联，从而确定纳米团簇的氧化态。该研究成果对小尺寸团簇在纳米催化和纳米医学等领域的应用具有重要指导意义。
关键词： 团簇、密度泛函理论、X射线吸收近边结构、铜、氧化
更新于2025-09-23 15:23:52
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由LiLaTa2O6.15N0.57前驱体剥离得到的钙钛矿氧氮化物纳米片的合成与X射线吸收光谱分析
摘要： 采用质子交换反应及后续乙胺和四丁基铵离子插层法，成功将具有Dion-Jacobson相的层状钙钛矿氧氮化物LiLaTa2O6.15N0.57剥离为胶体悬浮液。X射线衍射图谱显示，随着大尺寸阳离子插层反应的进行，该层状钙钛矿氧氮化物的层间距持续增大。透射电子显微镜与原子力显微镜分析表明，剥离后的钙钛矿氧氮化物由单层及多层堆叠的纳米片组成。紫外-可见漫反射光谱显示，自组装形成的钙钛矿氧氮化物纳米片在可见光区仍具有特征吸收峰，证实剥离及后续重组过程未破坏其可见光捕获特性。样品的扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)分析清晰表明，插层反应引发的结构无序导致EXAFS振荡衰减，揭示了剥离纳米片的纳米级特征。
关键词： 剥落、X射线吸收近边结构、层状钙钛矿氧氮化物、扩展X射线吸收精细结构、插层
更新于2025-09-23 15:21:21
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在三维表达的超薄无序RuO?纳米表皮中捕获类刚玉结构的Ru?O?
摘要： 那些通过特定方式表达功能性材料并放大其表面积与体积比的协议，为探究技术重要材料的结构模糊性及表面介导反应活性提供了途径。我们先前报道过三维（3D）超多孔支架（如二氧化硅气凝胶、二氧化硅纤维纸和碳纳米泡沫纸CNF）能以近乎全表面形态（且高度无序）承载储能催化氧化钌（RuOx）。为追踪热处理过程中三维表达的RuOx纳米表层的化学状态与固态结构变化，我们采用X射线近边吸收结构（XANES）、扩展X射线精细结构（EXAFS）和差分对分布函数（DPDF）分析方法。研究发现：沉积态氧化物中存在的约2.4?钌中心关联峰（该特征在RuO2·xH2O的PDF分析中也曾出现但未获归属）符合亚稳态刚玉型Ru2O3结构。随着处理温度升高（25-200°C），这种刚玉型特征浓度递减，同时金红石相RuO2含量、电导率及储电比电容相应提升。但超过8?尺度的无序性依然存在，直至温度超过200°C才形成金红石纳米晶结构。合成放大技术与全散射分析的结合，为阐明实际无序纳米材料的结构模糊性提供了可行方案。
关键词： 纳米薄膜、氧化钌、X射线吸收近边结构、无序材料、扩展X射线吸收精细结构、差分对分布函数、刚玉状结构
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过理论X射线光电子能谱和X射线吸收近边结构光谱研究Si(100)表面s-三嗪分子的构型
摘要： 芳香分子在硅表面的化学吸附结构对推动有机半导体材料科学发展具有重要作用。通过第一性原理计算，我们研究了s-三嗪分子吸附于Si(100)表面界面的碳K壳层X射线光电子能谱(XPS)和X射线吸收近边结构(XANES)光谱，并详细描述了s-三嗪分子在Si(100)表面的构型特征。XPS与XANES光谱均显示出原始s-三嗪分子与其多种可能吸附构型之间的显著差异。相较于XPS光谱，XANES光谱展现出所有研究体系中最强的结构依赖性，因此能有效用于识别化学吸附的s-三嗪衍生物。我们还针对不同局域环境中非等价碳原子产生的光谱成分，对s-三嗪各吸附构型的XPS和XANES光谱进行了解析。
关键词： 硅表面、X射线吸收近边结构（XANES）、X射线光电子能谱（XPS）、三嗪
更新于2025-09-09 09:28:46
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金纳米团簇Au<sub>30</sub>(SR)<sub>18</sub>键合特性的X射线吸收近边结构灵敏分析
摘要： 带有有机硫醇盐?；づ涮宓慕鹉擅淄糯兀∟Cs）是一个备受关注的领域，而X射线吸收光谱是研究这些金纳米团簇结构与性质的有力工具。然而，金纳米团簇在金X射线吸收近边结构（XANES）区域通常呈现宽泛且低强度的特征峰，这降低了该技术的灵敏度，使其难以用于金纳米团簇的分析。本工作采用一阶导数XANES光谱与量子模拟相结合的方法，对新型Au30(SR)18纳米团簇的键合特性进行了高灵敏度的金L3边XANES研究。通过将一阶导数XANES光谱与已深入研究的Au25(SR)18进行对比，旨在确定Au30(SR)18的独特特征。研究发现，金纳米团簇的早期XANES区域显著受表面位点金-金键合环境的影响——由于Au25(SR)18和Au30(SR)18中表面金-金键长存在差异，导致其一阶导数XANES谱呈现明显区别。这些发现可通过基于金纳米团簇结构模型的XANES光谱位点选择性量子模拟得到一致解释。本文提出的XANES方法为金纳米团簇结构和键合特性的灵敏分析提供了有效工具。
关键词： 金纳米团簇、键合特性、量子模拟、X射线吸收近边结构、X射线吸收光谱
更新于2025-09-09 09:28:46