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无机材料学报

无机材料学报

北大核心

CSCD

CSTPCD

Journal of Inorganic Materials
本刊为专业技术性刊物。主要刊登人工晶体、特种玻璃、高温结构陶瓷、功能陶瓷、非晶半导体、无机涂层、特种无机复合材料等方面的科研成果。主要栏目有综合评述、研究论文、研究简报、动态进展等。主要读者对象为相关学科的科技工作者及大专院校师生。
  • 发文量：4822
  • 被引量：1656
  • H指数：3
  • 开始收录时间：1973(3)
  • CNKI综合因子：0.773
  • 维普期刊影响因子： 0.97
  • 万方期刊影响因子：0.78
  • 创刊时间：1986
  • 国内刊号/CN：31-1363/TQ
    国际刊号/ISSN：1000-324X
  • 发行周期：月刊
    邮发代号：4-504
  • 主管单位：中国科学院
    主办单位：中国科学院上海硅酸盐研究所
无机材料学报-联系信息
  • 主编：陈立东
  • 电话：021-52411302 52411301
  • 邮箱：wjclxb@mail.sic.ac.cn
  • 地址：上海市定西路1295号
  • 邮编：200050
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无机材料学报 >2023年第10期

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共4384条结果
  • 摘要：采用先驱体浸渍裂解工艺制备无界面、SiC、PyC和PyC/SiC等界面相SiC/SiC复合材料,研究了SiC/SiC复合材料的微观结构及静态力学性能,并通过强迫振动法系统分析了界面相对复合材料内耗行为的影响.研究结果表明,引入界面相有效改善了复合材料的微观结构及力学性能,并降低了复合材料的内耗.其中,PyC/SiC复相界面中亚层SiC限制了PyC界面相与纤维的结合及塑性形变,提高了复合材料的力学性能;同时,界面相对SiC/SiC复合材料内耗行为有显著影响,材料内耗水平与界面剪切强度成反比.对比50和350°C时的材料内耗变化率发现,随界面剪切强度增大,材料内耗呈降低的趋势,且含有PyC的PyC/SiC界面复合材料具有较低的内耗变化率,说明PyC/SiC复相界面的SiC/SiC复合材料更适于高温振动环境.
  • 摘要：在诸如风致飞射物撞击等刚体冲击作用下,建筑夹层玻璃因自身脆性特征极易破坏.针对这个问题提出了在刚体冲击下夹层玻璃破坏状态的预测方法,综合考虑了玻璃构型、中间胶层、支撑条件及尺寸等多种设计参数.首先针对多类夹层玻璃进行往复刚体冲击试验,建立567组PVB及210组SGP的两种不同中间胶层的夹层玻璃试验数据库;随后基于鲸鱼优化下的核极限学习机(WOA-KELM)机器学习算法,建立夹层玻璃破坏状态的预测模型,并与支持向量机(Support Vector Machine,SVM)及最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine,LSSVM)建立的相应预测模型进行对比分析.结果表明,WOA-KELM模型破坏状态预测精度达88.45％,能较好地预测夹层玻璃的破坏,满足工程应用的需求,且预测模型精度及实时性均优于其他模型.
  • 摘要：锗酸铜因具有自旋佩尔斯效应以及优异的储锂性能而受到广泛关注,普遍采用水热法制备锗酸铜.在制备过程中,利用Cu(CH3COO)2等弱酸盐促进水的电离来获取CuGeO3生长所需的OH–,这种操作方法虽然简单,但制备时间长、效率低.本研究采用强酸盐CuCl2取代弱酸盐Cu(CH3COO)2为铜源,调节前驱体溶液的pH,控制各晶面吸附能力及溶液过饱和度,实现高效制备CuGeO3纳米棒和CuGeO3六边形纳米片,将制备时间缩短至8 h.并在此基础上,添加一维结构导向剂乙二胺,在加速反应过程的同时限制CuGeO3的二维平面生长,高效制备了100 nm、200～300 nm、350～500 nm、400～700 nm、1～2μm和1～3μm六种不同尺寸、形貌均一的CuGeO3纳米线.
  • 摘要：在GeTe-Bi2Te3赝二元系统中,(GeTe)n(Bi2Te3)m化合物往往具有较低的晶格热导率,但其中很多组分的热电性能尚未得到系统研究.本研究通过熔融、淬火、退火结合放电等离子烧结工艺制备了一系列(GeTe)nBi2Te3(n=10,11,12,13,14)单相多晶样品,并对其相组成和热电性能进行表征和研究.掺杂Bi2Te3可以显著增强点缺陷声子散射,大幅度降低材料的晶格热导率,在723 K时,(GeTe)13Bi2Te3样品的总热导率低至1.63 W·m–1·K–1.此外,掺杂Bi2Te3和调控GeTe的相对含量,提高了材料的载流子有效质量,即使在较高的载流子浓度下,样品依然保持较高的塞贝克系数和功率因子,在723 K,(GeTe)13Bi2Te3样品获得最大的功率因子为2.88×10–3 W·m–1·K–2,最终(GeTe)13Bi2Te3样品在723 K获得的最大ZT值达到1.27,较未掺杂的GeTe样品提高了16％.
  • 摘要：基于纳米材料的化疗–光热协同治疗是一种高效的肿瘤治疗方式,但如何构建具有高载药量与良好光热转换性能的纳米药物依然面临挑战.本研究通过超声剥离法制备二维硼(boron,B)纳米片,进一步在其表面原位负载超小粒径硫化铜(CuS)纳米颗粒和化疗药阿霉素(DOX),形成B-CuS-DOX纳米药物.B-CuS具有高的DOX药物装载能力(864 mg/g)和优异的光热转化性能(在808 nm处的光热转换效率为55.8％),同时可实现pH及近红外激光双重刺激响应而释放药物.细胞实验表明在808 nm近红外光的照射下,B-CuS-DOX展示了良好的化疗–光热协同治疗效果.本研究构建的纳米药物有望为体内肿瘤治疗提供一种有效的化疗–光热协同治疗策略.
  • 摘要：氧空位在CO2光催化还原过程中往往发挥重要作用.本工作中,用水热法合成了不同Bi掺杂量的二氧化铈光催化剂Ce1?xBixO2?δ,其中Ce0.6Bi0.4O2–δ在Xe灯照射下表现出最高的光催化活性,其CO产率为纯二氧化铈纳米棒的4.6倍.X射线衍射(XRD)分析表明固溶体保留了二氧化铈的萤石结构;紫外–可见漫反射(UV-Vis)光谱表明固溶体可见光吸收增强;X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱(Raman)分析表明,掺杂后氧空位浓度明显提高.结合原位傅里叶变换红外光谱(in-situ FT-IR),发现引入Bi提高了固溶体中氧空位的浓度,并改变了CO2在催化剂表面上的吸附/活化行为,光照下碳酸氢根、碳酸根、甲酸等中间产物明显增多,从而增强了CO2光催化还原性能.
  • 摘要：放电等离子体烧结的AlF3掺杂氧化铝陶瓷在透射电镜(TEM)常规观察条件下发现了一种电子辐照诱导快速相分离行为.在透射电镜的电子辐照下,球形纳米晶Al颗粒在几秒钟内从原始氧化铝晶粒表面析出.高分辨TEM观察结合衍射花样分析发现原始的F掺杂氧化铝晶粒表面为高度缺陷态,电子辐照后,随着Al纳米颗粒析出,氧化铝晶粒表面的缺陷消失.通过对掺杂过程缺陷反应及氧化铝阳离子亚晶格的深入分析,提出了一种缺陷辅助间隙原子偏析机理来解释这一现象.即掺杂F离子首先占据氧空位的同时Al离子占据间隙位,当氧空位被全部占据时,F和Al离子同时占据基体八面体间隙位,并形成了亚稳定的掺杂态.在氧化铝基体1/3[11ˉ00]不全位错的作用下,畸变的阳离子亚晶格产生双聚八面体间隙位.当这些双聚八面体空位被外来Al离子占据时,正如高分辨图像所观察的,形成了包含有三个原子层左右的堆垛层错.同时,沿着层错偏聚在双聚八面体位的掺杂Al离子扮演了析出物早期的角色,在电子辐照下随着F离子的烧蚀,不稳定的偏聚Al离子析出成为纳米颗粒并伴随着基体氧化铝的晶格重构.
  • 摘要：无溶剂法合成沸石法在多个方面优于常规水热合成法,近年来引起广泛关注,但是采用该方法合成的微孔SAPO-34沸石催化剂的催化寿命较短,无法满足甲醇制烯烃工业应用的要求.本研究中开发了一种改良的无溶剂法,使用该法合成了具有优异甲醇制烯烃反应性能的SAPO-34催化剂.该法在合成体系中引入酸活化晶种,通过调节沸石晶化动力学来调控催化剂的物理化学性质.采用不同技术对无溶剂法合成的系列SAPO-34催化剂的结构性质进行了分析表征.结果表明:与未引入晶种合成的父代样品相比,添加晶种得到的子代SAPO-34样品具有更高的结晶度、比表面积及低的强酸中心密度,对甲醇制烯烃反应的催化寿命可延长到480 min,远远优于对应的父代样品(40 min).这一结果证实了无溶剂合成中晶种的使用可有效调节沸石的性质,可见该方法在提高沸石催化性能方面具有巨大潜力.
  • 摘要：宣纸是中国书画作品必不可少的载体,具有优良的耐久性和防霉性能,因此赢得了"纸中之王"的美誉.2009年,宣纸被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》.羟基磷灰石具有优良的生物相容性,环境友好,白度高,是一种具有良好应用前景的生物材料.羟基磷灰石超长纳米线具有高柔韧性,可用于构建具有不同功能的新型耐火纸.本研究发展了一种新型纳米复合"宣纸",由羟基磷灰石超长纳米线和植物纤维复合制成.所制备的纳米复合"宣纸"的白度随着羟基磷灰石超长纳米线含量增加而得到提高,当羟基磷灰石超长纳米线重量比为25％时,其白度为76.1％,高于商品生宣纸(71.9％)或商品熟宣纸(70.3％).采用三种霉菌(球毛壳霉菌、长枝木霉菌、黑曲霉菌)研究了新型纳米复合"宣纸"的抗霉菌性能.实验结果显示,与传统宣纸相比,所制备的纳米复合"宣纸"的防霉性能得到显著改善,与空白样品和商品宣纸相比,纳米复合"宣纸"对霉菌的生长具有更好的抑制能力,在其表面三种霉菌的生长速率明显较低,并且随着羟基磷灰石超长纳米线含量的增加而降低.在恒温恒湿箱内培养过程中,商品宣纸表面生长出霉菌,但是纳米复合"宣纸"表面上没有观察到明显的霉菌生长.预期所制备的纳米复合"宣纸"有助于书画艺术品的长久安全保存,在书法和绘画艺术中具有良好的应用前景.
  • 摘要：电致变色是在外加电场驱动下通过材料氧化还原反应可逆地改变颜色或光学性质的现象.自发现电致变色现象以来,由于其具有色彩丰富、节能环保和智能可控等优点,电致变色技术已应用于智能窗、智能显示、防炫目后视镜等领域.随着近些年光电技术的快速发展,涌现了一系列具有高度集成特性的产品,电致变色技术也朝着功能化智能化的方向发展:结合绿色能源技术,使自供能电致变色系统进一步降低了建筑能耗;利用电致变色可视化的优点,电致变色与其他功能器件的集成使信息读取更加快速便捷;由于电致变色器件与多种功能器件具有相似的结构、电化学原理和活性成分,电致变色器件也逐渐从单一的色彩变化,向变色红外调控、变色储能及变色致动等多功能的方向发展.电致变色多功能集成也极大地推动了电致变色技术的进一步发展.本文详细综述了电致变色原理的多器件/单器件多功能集成系统的前沿进展,例如自供能电致变色、电致变色传感、电致变色红外调控以及电致变色储能等方向,并介绍了不同类型多功能电致变色器件集成模式、结构设计和性能优化,同时也针对电致变色多功能应用所面临的挑战与未来可能的发展方向进行了总结与展望.
  • 摘要：电致变色器件(Electrochromic Devices,ECDs)是一种颜色变化受电压调控的智能装置,具有工作温度范围宽、光学对比度高、可逆双稳态性能好、驱动电压低和能耗低等优点,在智能动态调光窗、全彩色电子显示屏、防眩光护目镜、自适应双隐身伪装以及可视化储能等领域展现出了巨大的应用潜力.阴极着色材料氧化钨(WO3)和阳极着色材料氧化镍(NiO)是两种被广泛研究的无机电致变色材料,由WO3和NiO薄膜组成的互补型电致变色器件在大规模智能窗的应用中具有极高的商业价值.改善电致变色器件的综合性能如光学调制范围、响应速度、循环寿命和耐候性等问题一直备受关注.本文围绕互补型电致变色器件的结构组成,综述了基于WO3和NiO的电致变色全器件的近期研究进展.首先分别阐述了WO3和NiO薄膜的电致变色机理和衰退机制,讨论了改进制备工艺、元素掺杂改性、设计纳米结构和引入复合材料这四种薄膜性能优化策略的作用和最新研究进展,其次,按照器件的组成成分和结构设计介绍了互补型电致变色全器件的分类体系,总结了各组分材料的选择和器件结构对器件综合性能的影响,最后对电致变色器件的应用前景和发展趋势进行了展望.
  • 摘要：电致变色材料是一类重要的光电功能材料,可以随周期性调整的电压改变颜色.这种可控的光学吸收率和透过率的调制在智能窗户、电致变色显示和防眩光后视镜等应用场合大显身手.近年来电致变色技术发展迅速,但当前的研究大多集中在传统刚性电致变色器件,通常以氧化铟锡(ITO)等导电玻璃为基底.这些刚性变色器件存在厚度大、共型性差、机械强度低、成本高等不可忽视的问题,阻碍了电致变色技术及其商业化的发展.伴随着开发可穿戴设备和电子皮肤等其他未来技术的热潮,柔性电致变色器件因其可折叠性、可穿戴性甚至可嵌入性而备受关注,已跻身成为电致变色领域的研究热点.本综述从制备柔性电致变色器件的材料出发,系统地概述了无机、有机、无机/有机复合及其他新型柔性电致变色器件最新进展和趋势,着重介绍了可拉伸电致变色器件的国内外研究进展.同时讨论了现阶段柔性电致变色器件在性能提升和实际应用等方面遇到的挑战,以及国内外研究者采取的应对措施.最后明确了柔性电致变色器件制备与提升性能的关键,并对未来的发展趋势做出展望.
  • 摘要：电致变色WO3的离子传输动力学过程对其变色性能和循环稳定性具有重要的影响.离子传输过程涉及到WO3电极的结构变形、相转变等复杂过程,导致通过传统的电化学阻抗谱很难进行有效研究.计时电位法是通过施加电流,测量电极材料响应电位的一种电化学表征方法.与其它电化学表征方法(阻抗谱法和伏安法)相比,该技术能够直接探测溶液-电极系统中不同状态下的电压分布,并经常被用于研究电极系统中的物质传输动力学行为,例如电极表面附近的质子吸附和传输现象.本工作采用计时电位技术研究和调控WO3薄膜中的离子传输行为,结果表明:大的Li+离子插入通量可拓宽WO3/电解质界面处离子的传输通道,有助于离子传输动力和光响应速度的提升.然而,反复的离子插入/抽出行为会通过"离子球磨效应"减小WO3/电解质界面处WO3晶粒的尺寸,使得WO3薄膜的致密性增强,阻碍离子传输和电解质渗透,导致插入的Li+及反应产生的LixWO3在WO3结构中不可逆积累,薄膜的光学调制幅度和电致变色活性明显下降.该工作为电极材料中离子传输动力学分析和离子传输行为控制提供了一种有效的方法.
  • 摘要：凝胶电解质具有化学稳定、难燃和易于封装等特点,其低离子电导率(10-4～10-5 S·cm-1)阻碍了电致变色器件(ECDs)凝胶电解质的进一步发展.本研究制备了一种高电导率的疏水SiO2/PMMA/PC/LiClO4凝胶聚合物电解质(H-SiO2 GPEs),并用电化学阻抗谱(EIS)、循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)分析了ECDs的电化学行为.实验结果表明,仅引入0.5wt％的疏水性气相SiO2,即可使H-SiO2 GPEs的离子电导率达到5.14 mS·cm-1(25°C时).离子电导率的增加归因于SiO2添加物和有机电解质之间良好的相容性和疏水-疏水吸引力促进了高氯酸锂的离解.同时,不同气相二氧化硅含量的GPEs的粘度与剪切速率的关系表现出剪切稀化行为,这表明研究体系形成了三维网状结构.该结构为离子提供了传输通道,进而提高了基于H-SiO2 GPEs电致变色器件的响应速度(tbleaching=4 vs 8 s和tcoloring=14 vs 16 s).同样,通过探究添加疏水性气相SiO2对液态电解液的影响表明:复合疏水性气相SiO2使得LiClO4/PC液态电解液的离子电导率由原来的6.94 mS·cm-1增大到7.58 mS·cm-1.疏水性气相SiO2作为填料对电解质的离子电导率具有一定的积极作用,H-SiO2 GPEs的研究为解决ECDs高离子电导率和易泄漏之间的矛盾提供了新思路.
  • 摘要：电子传输层是钙钛矿太阳能电池的关键部分,起到阻挡空穴、传输电子和减少电子空穴复合的作用.本研究采用低温溶液法制备SnO2薄膜作为钙钛矿电池的电子传输层,研究SnO2的退火温度对电子传输层微观形貌、物理性能以及钙钛矿太阳能电池性能的影响.结果表明:当退火温度为60、90、120和240°C时,SnO2薄膜表面存在较多的孔隙;而退火温度为150、180和210°C时,薄膜表面孔隙较少.在实验温度下,制备的SnO2薄膜为四方相,FTO玻璃上涂覆SnO2薄膜后其透过率要优于空白FTO玻璃的透过率.当SnO2退火温度为180°C时,薄膜的电子迁移率最高,钙钛矿电池具有最佳的传输电阻和复合电阻,所得电池的性能最优,其光电转换效率为17.28％,开路电压为1.09 V,短路电流为20.91 mA/cm2,填充因子为75.91％.
  • 摘要：高荷电存储寿命对锂离子电池的使用性能具有重要影响,但是相关研究却较为缺乏.本研究通过高温加速实验,研究了LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(NCA)/石墨锂离子电池在55°C下的存储寿命,分析了正负极材料在电池寿命终点时的电化学性能和界面变化.研究结果表明,在55°C、高荷电状态下NCA/石墨锂离子电池的存储寿命约为90 d.在寿命终点时,正负极活性材料的容量有一定下降,但不是电池容量衰减的主要原因.界面分析表明,存储后负极表面固体电解质界面(SEI)膜增长明显,而正极表面固体电解质界面(PEI)膜无明显变化.SEI膜的增长主要是由于电解液溶剂和锂反应,造成石墨内锂损失,使电池内可循环锂减少,这是NCA/石墨电池在存储过程中容量损失的主要原因.
  • 摘要：为避免二甲酸钾(KDF)在酸性环境下分解过快,调节仔猪肠胃道酸碱性和菌落平衡,实现KDF靶向释放抗菌,本研究以可生物降解的壳聚糖(CS)、羧甲基纤维素(CMC)和无机刚性材料P型沸石分子筛(Zeolite P)为载体,负载抗菌药物二甲酸钾制备控释水凝胶微球.发现CS中-NH2与CMC中-COOH离子作用,可形成结构稳定的聚电解质复合物.溶胀率的差异性表明CS/CMC/Zeolite P水凝胶微球对pH高度敏感.加入Zeolite P使水凝胶微球在pH1.2保持原有形貌且不被降解破裂.CS/CMC/Zeolite P/KDF抗菌微球的包封率为47.75％,载药率为23.88％,可有效缓释KDF,在pH7.4磷酸盐缓冲溶液中的缓释性比pH1.2更优.CS/CMC/Zeolite P/KDF抗菌微球浓度为96 mg/mL时对大肠杆菌最大抑菌率为83％,有效提高了KDF利用率.
  • 摘要：新型闪烁晶体Gd3(Al,Ga)5O12:Ce(简写为GAGG:Ce)在制备过程中易出现多晶扭曲生长、组分偏析等问题,严重影响晶体的性能.为了得到大尺寸高质量的GAGG:Ce晶体,采用X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和X射线激发发射谱(XEL)等手段,结合熔体特性分析了GAGG:Ce晶体多晶扭曲生长、组分偏析的形成机制.通过调整温场、抑制组分挥发等方法生长出Φ50 mm×120 mm的GAGG:Ce晶体,并重点研究了GAGG:Ce晶体的光谱特性与闪烁性能.结果表明:GAGG:Ce晶体的光输出达58000 ph./MeV,能量分辨率为6.4％@662 keV,在550～800 nm波长区间的透过率约为82％.晶体闪烁衰减快分量为126 ns(83％),慢分量为469 ns(17％).晶体的发射峰中心波长在550 nm左右,与硅光电倍增管的接收波长匹配,且发光峰值处的透过率EWLT(Emission Weighted Longitudinal Transmittance)值高达79.8％.GAGG:Ce晶体兼具高光输出与高能量分辨率,在中子和伽马射线探测领域具有广阔的应用前景.
  • 摘要：热电元件的界面高温稳定性是决定热电器件服役性能和应用前景的重要因素,而阻挡层和热电材料之间的界面扩散和界面电阻则是评价热电元件高温稳定性的主要标准.为了进一步提升P型碲化铋热电器件的界面稳定性,本研究采用高通量筛选的方法选定适用于P型碲化铋的Fe阻挡层材料.通过一步烧结的方法制备了Fe/P-BT的热电元件,并系统研究了高温加速老化实验下的Fe/P-BT的界面微观结构的演变和界面电阻率的稳定性.在老化过程中,Fe/P-BT的界面连接良好且Fe-Sb-Te的三元扩散层的成分基本不变.扩散层厚度与时间的平方根成线性关系,生长激活能为199.6 kJ/mol.Fe/P-BT的界面电阻率较小且随着老化时间延长缓慢增大,在350°C老化16 d后仍然低于10μ?·cm2.基于界面扩散动力学的寿命预测表明Fe可以用作Bi0.5Sb1.5Te3热电元件的阻挡层材料.
  • 摘要：锂硫电池被认为是新一代低成本、高能量密度的储能系统.但由于硫正极导电性差、穿梭效应严重以及氧化还原反应速率慢,导致电池容量衰减严重,倍率性能较差.本研究以柠檬酸钠为碳源制备了具有三维中空结构的多孔碳材料,并在其骨架上负载钴纳米颗粒后作为硫正极的载体.引入的钴纳米颗粒可有效吸附多硫化物,提升其转化反应的动力学,进而明显改善电池的循环和倍率性能.所得的钴掺杂复合硫正极在0.5C(1C=1672 mAh·g-1)的倍率下首圈放电比容量高达1280 mAh·g-1,在1C的倍率下稳定循环200圈后可保持770 mAh·g-1,并且具有优异的倍率性能,即使在10C的大电流密度下仍可稳定循环.
  • 摘要：Nd:Lu2O3材料由于具有高热导率、低声子能量和优异的光学特性而成为非常有前景的高功率固体激光器用的增益介质.但Lu2O3单晶的熔点超过2400°C,难以生长,而Lu2O3陶瓷既能在低温下制备,又具有与晶体相当的光学性质和激光性能从而备受关注.本研究制备了高透明的Nd:Lu2O3陶瓷并对其光学性质和激光性能进行探究.以共沉淀法制备的纳米粉体为原料,采用真空烧结结合热等静压(HIP)两步烧结法制备了1.0at％Nd:Lu2O3透明陶瓷.对制备的粉体、素坯和陶瓷的微结构进行了表征:HIP后处理的陶瓷平均晶粒尺寸是724.2 nm.厚度为1.0 mm的1.0at％Nd:Lu2O3透明陶瓷在1100 nm处的直线透过率是82.4％,样品在806 nm处的吸收截面为1.50×10-20 cm2,而根据荧光光谱计算得到的发射截面为6.5×10-20 cm2.分别在878.8和895.6 nm波长激发下,1.0at％Nd:Lu2O3透明陶瓷4F3/2→4I11/2跃迁的平均荧光寿命均为169μs.当输出耦合镜的透过率TOC=2.0％时,退火后的1.0at％Nd:Lu2O3透明陶瓷获得了最大输出功率为0.47 W的准连续(QCW)激光输出,斜率效率为8.7％.本研究成功制备了显微结构均匀、高透明度的1.0at％Nd:Lu2O3陶瓷,并展示了其在固体激光增益介质领域的广阔应用潜力.
  • 摘要：Yb:YAG透明陶瓷由于具有宽的吸收带和发射带、高增益、低的热负载、长的荧光寿命、高的量子效率等优点而成为有应用前景的高功率固体激光器用增益介质.本研究优化了粉体的性能并制备了高透明的Yb:YAG陶瓷.以碳酸氢铵为沉淀剂,分别以纯水或乙醇/水混合物为溶剂,采用共沉淀法合成了5at％Yb:YAG纳米粉体.在1250°C下煅烧4 h得到的所有粉体均为纯YAG相.与纯水溶剂制备的粉体相比,醇水溶剂制备的粉体具有更小的平均晶粒尺寸和更低的团聚程度.以醇水溶剂制备的粉体为原料,采用真空烧结法在不添加烧结助剂的情况下成功制备了5at％Yb:YAG透明陶瓷,并对1500～1825°C烧结20 h和1800°C烧结10～50 h所得陶瓷的微观结构和直线透过率进行了探究.除在1825°C下烧结20 h所得的陶瓷外,其余的5at％Yb:YAG陶瓷都具有均匀的微观结构.在1800°C下烧结50 h制备的5at％Yb:YAG陶瓷具有最高的光学质量,在1100和400 nm处的直线透过率分别为78.6％和76.7％(样品厚度为2.2 mm).该Yb:YAG透明陶瓷在937 nm处的吸收截面为5.03×10-21 cm2,在1031 nm处的发射截面为13.48×10-21 cm2.
  • 摘要：电催化技术是可再生能源储存和转换领域中最有吸引力的技术之一,其中贵金属纳米材料具有优异的电催化活性.贵金属在地球中的储量少且开发成本高,如何在减少贵金属用量的同时提高催化剂活性和稳定性一直是电催化应用领域的研究焦点.贵金属磷化物作为新型电催化剂因其多功能活性位点、可调的结构和组分以及新颖的物理化学性质等优点,受到了研究人员的广泛关注.与过渡金属磷化物相比,贵金属磷化物具有更高的本征活性,且在酸性条件下具有更好的稳定性.本综述介绍了近年来贵金属磷化物电催化剂的设计合成、结构调控、X射线吸收谱表征及其在电催化应用中的研究进展,据此讨论当前所面临的机遇和挑战,并展望原位同步辐射X射线表征技术在未来贵金属磷化物电催化剂研究中的应用前景.
  • 摘要：陶瓷纤维具有密度低、强度高、耐高温、抗氧化和耐机械震动性能好等优点,是空天飞行器、核能发电和化工冶金等热防护领域所需的关键高温隔热材料.传统陶瓷纤维直径粗(?>5μm)、脆性大、热导率高,在实际隔热领域应用中受到了极大限制.减小纤维直径,制备微纳陶瓷纤维,不仅有利于提高纤维力学性能,还有望改善其高温隔热性能,近年来引起了研究者的广泛关注.从微纳陶瓷纤维中影响热传输(气体热传导、固体热传导和辐射传热)的本征因素出发,有针对地进行组成和结构优化,进而改善其高温隔热性能,是当前微纳陶瓷隔热纤维研究的重点方向.本文结合国内外研究现状,在介绍微纳陶瓷纤维隔热机理的基础上,按照纤维的组成和结构特点将目前微纳陶瓷隔热纤维分为三类,即微纳陶瓷纤维气凝胶、中空/多孔微纳陶瓷纤维和复合微纳陶瓷纤维.对这三类不同特点的微纳陶瓷隔热纤维最新研究进展进行综述,并展望了微纳陶瓷隔热纤维的未来发展方向.
  • 摘要：由细菌引发的相关疾病和环境污染等问题引起了人们的高度重视,同时随着抗生素的使用,细菌的耐药性逐渐增强,人们急需开发新型抗菌剂.诸如溶菌酶、髓过氧化物酶等天然酶具有显著的抗菌能力,但其作为抗菌剂存在保质期短、生产成本高等缺点,很难大规模生产.因此,人们正探索寻求天然酶的替代品.纳米酶是新一代人工模拟酶,兼具纳米材料独特的理化性质和类酶催化活性,因其结构稳定、生产成本低等优点受到广泛关注.本文综述了纳米酶的抗菌机制和近期抗菌纳米酶的主要研究进展,并对未来该领域的研究进行展望.
  • 摘要：铌酸盐类物质,如LiNbO3,KNbO3,LnNbO4(Ln=Pr,La,Ga,Y)等,表现出优良的光敏特性,受到广泛关注,但过渡金属类铌酸盐研究较少,其光电特性与空位缺陷的关系尚无深入探讨.基于密度泛函理论第一性原理方法,本研究探讨了空位缺陷对ZnNb2O6体系光电特性的影响.通过对各体系几何结构、电子结构和光电谱的计算与分析,清晰展示了体系中原子电负性与几何位置对结构与电子能级的影响,八面体中心位置原子(如Zn,Nb)对能带的贡献类似,形成空位缺陷时,价带位置相对固定.但电负性大的Nb原子形成空位缺陷体系时,产生的晶格畸变程度大,导带负移明显,吸收边红移,有利于光电特性的提升;八面体顶点位置原子O形成空位缺陷时,晶格畸变程度较小,导带与价带均发生负移,费米面处出现杂质能级,造成载流子"俘获阱",同时对电荷的再分配产生较大影响,导致体系光谱整体蓝移,光电谱强度全面提升.
  • 摘要：光致形变材料在光致驱动器和传感器等光机电领域有重要的应用前景.本研究采用放电等离子体烧结法制备了Ni掺杂Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3(NBT-BT)陶瓷材料Na0.5Bi0.5TiO3-Ba(Ti0.5Ni0.5)O3(NBT-BNT).进一步研究发现样品在405、520及655 nm波长激光照射下均表现出10-3数量级的光致形变响应,其光致形变系数达到10-11 m3/W.通过研究NBT-BNT陶瓷在外加光源照射下的原位X射线衍射图谱,发现所有衍射峰在可见光照射下均发生小角度的偏移,说明光照引起的材料晶格畸变是NBT-BNT材料光致形变效应的主要原因.
  • 摘要：人口的快速增长和工业经济迅猛发展导致全球淡水资源短缺,对海水和苦咸水进行淡化是解决淡水资源短缺的有效方法.本工作通过直接煅烧Ti3C2Tx制备了TiO2/Ti3C2Tx复合材料,并研究了基于TiO2/Ti3C2Tx复合电极的杂化电容脱盐特性(Hybrid capacitive deionization,HCDI).研究表明,煅烧温度对TiO2/Ti3C2Tx的形貌、结构、电化学和脱盐特性有重要影响.以优化后的TiO2/Ti3C2Tx作为负极,酸化活性炭(Active carbon,AC)为正极,构筑了HCDI装置.在恒压模式下,当工作电压为1.2 V时,TiO2/Ti3C2Tx‖AC在初始电导率为3000μS·cm-1的NaCl溶液中的脱盐容量达到23.8 mg·g-1.经过20个循环后容量保持率为78％.此外,通过研究TiO2/Ti3C2Tx复合电极脱盐前后的形貌和晶相发现在脱盐过程中钠离子嵌入到Ti3C2Tx的层间.
  • 摘要：磷是植物体生长的重要营养素,也是引发水体富营养化的重要因素,因此废水中磷酸盐的去除与回收均至关重要.本研究采用单极脉冲电沉积法在炭布上制备镍钴双氢氧化物,并于管式炉中原位焙烧制得镍钴双金属氧化物(NiCo-Layered Double Oxide,NiCo-LDO),将其用于电控离子交换(Electrochemically Switched Ion Exchange,ESIX)过程实现PO43-的去除与回收.实验对比了ESIX与离子交换(Ion Exchange,IX)过程中NiCo-LDO对PO43-的去除性能,并考察了其选择性及循环稳定性.结果表明,在(10.00±0.05)mg/L的PO43-溶液中,ESIX过程中膜对PO43-的离子交换量约为IX的2倍;NiCo-LDO对PO43-具有高选择性,且经过5次循环后,离子交换量仍可达到初始值的92％以上;结合XPS分析,发现NiCo-LDO对PO43-的ESIX过程包括一个不可逆的"记忆效应"结构恢复过程及两个可逆的层板金属离子氧化/还原和PO43-与O-H基团的配体交换过程.
  • 摘要：研制高活性的电催化剂是实现质子交换膜燃料电池的商业化应用必须解决的关键技术之一.本研究以三乙胺为碱性络合剂、硼氢化钠为还原剂,采用液相合成法制备PtCo纳米合金电催化剂,再通过高温热处理实现最佳电化学性能.采用各种表征方法对催化剂的微观结构及电化学性能进行测定,探究硼氢化钠、三乙胺的添加量及高温热处理对催化剂电化学性能的影响.结果显示,适量的硼氢化钠可提升催化剂的电化学活性面积,三乙胺可以改变催化剂的质量活性,高温热处理能有效提升催化剂的质量活性,极大提升催化剂的氧还原反应(ORR)能力;在同一测试体系下,添加100 mg硼氢化钠及100μL三乙胺在500°C高温热处理条件下制备的PtCo纳米合金电催化剂的质量活性达到133 mA/mgPt,是田中贵金属工业株式会社(TKK)商用PtCo合金催化剂的3倍.

    无机材料学报的期刊信息

    • 创刊时间：1986
    • 地区：CHINA MAINLAND
    • 语言：中文
    • 热门主题：中国科学院上海硅酸盐研究所
    • 学科分类： 工程材料学;

      3

      MATERIALS SCIENCE, CERAMICS:Q3;

      Chemistry:Inorganic Chemistry;Materials Science:Materials Science (miscellaneous);

    无机材料学报的获奖情况

    无机材料学报的收录情况

    • • 北大核心期刊（1992版）
    • • 北大核心期刊（1996版）
    • • 北大核心期刊（2000版）
    • • 北大核心期刊（2004版）
    • • 北大核心期刊（2008版）
    • • 北大核心期刊（2011版）
    • • 北大核心期刊（2014版）
    • • 北大核心期刊（2017版）
    • • 化学文摘（网络版）
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