简介:采用溶胶-凝胶法在纯钛基体上制备Zn掺杂纳米TiO2薄膜(Zn-TiO2),研究不同热处理温度下Zn掺杂对纳米TiO2薄膜的物理性能、光阴极保护效果和光电化学性能的影响。研究表明,与未掺杂TiO2薄膜相比,Zn的加入提高了Zn-TiO2薄膜的光电化学响应,在300°C热处理后的薄膜使金属基体的电极电位下降最大,降低了897mV。SEM-EDS分析表明,Zn在掺杂薄膜中的分布不均匀,XRD结果显示Zn掺杂的薄膜比未掺杂的薄膜晶粒更细小。红外光谱结果表明,TiO2晶粒表面有Zn—O键生成。紫外光谱表明,Zn掺杂使Zn-TiO2吸收带边红移,扩大了TiO2的光响应范围。根据Mott-Shottky曲线可知,Zn-TiO2薄膜比纯TiO2薄膜的平带电位更负,载流子量更大。这说明在平带电位、载流子量和空间电荷层宽度的协同作用下,300°C热处理后的Zn-TiO2薄膜表现了最佳的光电化学响应。
简介:本文通过二维准连续介质法模拟三角型压头在纳米压痕试验中测量铝薄膜材料断裂韧度的过程,得到了相应的载荷-位移曲线,计算出了铝薄膜在纳米尺度下的断裂韧度(KIC)和相关的力学性能参数。数值结果显示:单晶铝薄膜材料在纳米尺度下的断裂韧度(KIC)为0.216MPa·m^1/2,预测值与相关试验结果较吻合,从而表明使用准连续介质法预测纳米尺度下薄膜材料的断裂韧度是可行的。在研究中发现:对应于载荷-位移曲线的急剧下降区域,相应的位移云纹图中有明显的压痕变形集中现象,表明此处是径向裂纹发生的准确位置。计算结果证明,这种载荷-位移曲线和位移云纹图相结合的方法是计算薄膜材料径向裂纹的有效方法。
简介:以可膨胀石墨为原料制备少层石墨烯,通过初次微波辐照3min、混酸(浓硫酸与浓硝酸的体积比为1:1)浸泡处理24h及二次微波辐照剥离3min的工艺流程,得到了少层石墨烯。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FTIR)和燃烧法元素分析对实验产物进行表征。结果表明:经过初次微波辐照处理,伴随闪光及爆裂声,可膨胀石墨层片结构被剥离,迅速形成疏松、多孔的蠕虫形貌。通过混酸浸泡、二次微波辐照和超声分散等后续处理,可快速制得厚度约为4.7nm的约十几层的石墨烯,且石墨烯未被严重氧化,纯度高,结晶度高。
简介:在Ce1-xDyx-ySryO2-δ体系中,研究了Dy和Se对总离子电导率的影响。在该体系中,使用麦芽糖和果胶作为有机前驱体,通过改性溶胶-凝胶工艺,在x=0.15,y=0.015,0.03和0.045的条件下,制备不同组分的导电体。采用X射线衍射谱的Rietveld拟合验证了导电体具有空间群Fm3m的立方结构。从SEM像可以看到具有明显晶界、相对均匀的晶粒。在150-500℃的温度范围和40Hz-1MHz的频率范围内,采用四探针交流阻抗法测量导电体的总离子电导率。与单掺杂的二氧化铈样品相比,Ce0.85Dy0.12Sr0.03O2-δ具有更高的电导率。
简介:本文报道了一种利用两步热丝化学气相沉积法来提高金刚石薄膜质量的方法,在Si(100)基体上获得了面积45cm^2、厚度60μm的金刚石薄膜。第一步是在HFCVD反应室生长CVD金刚石薄膜,第二步是利用H2SO4:CrO3的饱和溶液对样品进行处理,再用H2O2:NH4OH(1:1)溶液冲洗干净,处理之后再沉积第二层金刚石薄膜。利用SEM、拉曼光谱、XPS分析金刚石薄膜。结果表明,薄膜厚度达60μm,纯度很高,并且在整个面积上是均匀的。
简介:在经过NaOH-HCl预处理的镍钛合金基体上,采用溶胶-凝胶法制备纳米多孔TiO2薄膜;当涂覆一层致密内膜和一层多孔外膜时,可得到无裂纹的薄膜(试样TC1+1)。X射线衍射表明,TiO2薄膜由锐钛矿组成,在热处理的基体中还检测到少量的Ni4Ti3相。X射线光电子谱分析表明,试样TC1+1的TiO2薄膜完全覆盖了镍钛合金基体。试样TC1+1的表面亲水,接触角约为20°,紫外光照处理15min后接触角降低到(9.2±3.2)°。在0.9%NaCl溶液中的动电位极化实验表明,试样TC1+1的耐蚀性高于抛光的镍钛合金试样的。