空位

摘要： 面对不可再生资源的快速消耗和环境污染的日益加重,寻找清洁可再生能源势在必行.氢能是一种清洁可再生的能源,是目前最有希望替代化石燃料的一种能源.电化学水分解可用来产生高纯氢气,其中析氢催化剂起着至关重要的作用.尽管贵金属铂基催化剂表现出优异的析氢性能,然而稀缺性和高成本限制了其大规模应用.因此,开发高效和地球存量丰富的电催化剂是实现大规模绿色能源转换和存储技术的关键.二维材料可分为非金属材料(如石墨烯、碳化氮和黑磷)和过渡金属基材料(如卤化物、磷酸盐、氧化物、氢氧化物和碳氮金属化合物),具有独特的结构和电化学性能,为研究人员进行基础科学研究和新兴应用提供了广阔的空间.对于未修饰的二维材料,活性位点主要位于其边缘,而大面积的基底化学活性非常低,因此通常表现出较差的析氢活性.但通过利用二维材料固有的物化性质(如大比表面积、缺陷位和功能化表面来微调现有催化位点或创建新的催化活性位点,锚定其它活性物种构建复合材料),可以对其进行设计以提高催化析氢反应活性.随着二维材料的快速研发,缺陷工程已成为构建高性能电催化剂制备的常用策略.缺陷工程可以在二维材料中创建大量的边缘和孔,并且在基底结构中创建空位进而产生了大量的活性位点.本文主要讨论了缺陷的基本原理,缺陷位点的构建方法(包括边缘缺陷、空位缺陷和掺杂衍生缺陷),不同类型缺陷对析氢反应性能的影响,缺陷位点上析氢反应机制以及提出了对二维材料缺陷的优化策略.通过讨论缺陷结构与催化剂性能之间的关系,为合理构建高性能的析氢催化剂提供了有益见解.通过在不同位置构建缺陷位点,调整局部电子结构形成不饱和配位态,可以优化氢吸附/解离能.最后,提出了二维材料缺陷目前面临的问题和挑战,并展望了二维材料缺陷在电催化析氢反应的未来发展趋势.

摘要： 通过反应或热压烧结制备氮化硅器件过程中,产生的晶格空位和杂质氧等缺陷会严重影响氮化硅材料的导热性能。为了探究空位和氧杂质对氮化硅材料导热性能的影响规律,利用分子动力学模拟方法设计了多种不同缺陷状态的氮化硅模型,分析了空位/氧杂质的比例、分布状态、晶格位置以及温度对氮化硅材料导热性能的影响。研究结果表明:随着空位/氧杂质比例的增加以及温度的升高,氮化硅体系的热导率都呈明显的下降趋势;当空位/氧杂质由原本随机分布逐渐向导热通路中间聚集时,氮化硅的热导率急剧降低;空位/氧杂质所处不同晶格位置,体系热导率有明显差异。另外,通过计算氮化硅模型的声子态密度,进一步验证了空位/氧杂质比例以及温度对体系导热性能的影响规律。研究结果为制备具有高导热性的氮化硅陶瓷提供了重要的指导。

摘要： 钢中细小、弥散分布的钛氧化物可以诱导晶内铁素体的形成,提高钢的力学性能。通过分子动力学方法模拟研究了Ti-O团簇长大演化成为钛氧化物的过程,并探究了钢液环境与空位对Ti-O团簇形貌的影响。结果发现:在真空中以球状结构稳定存在的Ti-O团簇在钢液中呈蠕虫状或树枝状。通过比较低能Fe原子在Ti-O团簇周围和钢液中的分布,发现在团簇内O原子周围0.25~0.30 nm范围内Fe原子出现聚集,说明钢液中Fe原子对Ti-O团簇中的O原子产生作用,使Ti-O团簇形貌发生变化。空位易在距离Ti-O团簇表面0.45 nm范围内聚集,空位扩散加速了Ti-O团簇的碰撞长大。

摘要： 为了探究温度和空位浓度对Cu_(3)Sn层中各元素扩散行为的影响,基于分子动力学方法,使用LAMMPS软件模拟了Cu_(3)Sn层上空位浓度以及温度对各元素扩散系数的影响。结果表明,Cu_(3)Sn层各元素的扩散系数均随温度的升高而增大。与不含空位相比,当Cu_(3)Sn层中存在10%空位时,原子运动更加剧烈,扩散系数增大。进一步研究发现,在一定的温度下(900 K),空位含量增大,扩散系数随之增大。然而,空位含量变化不如温度对扩散系数的影响大。最后,在相同条件下,Cu1和Cu2原子的扩散系数相差不大,且均大于Sn的扩散系数,Cu_(3)Sn层中的主要扩散元素是Cu。

摘要： 由于特殊的层状结构及良好的光催化性能,BiOI作为新型的半导体光催化剂被广泛研究,但由于其带隙较小,电子和空穴容易复合,需要各种调控策略以改善BiOI材料的光催化活性。基于半导体光催化原理,综述了BiOI光催化剂的主要调控机制,详细讨论了空位缺陷、掺杂缺陷、面调控、异质构建和贵金属修饰等改性方法对BiOI光催化性能的影响。揭示了由增强的光吸收和电荷载流子的分离效率增强,进而调控BiOI的电子结构和光学性质,最终改善其光催化活性。对光和BiOI微纳结构相互作用机理的探讨,可为开发新型高性能的半导体光催化技术提供有益参考。

摘要： 文章构建了原子扩散计算模型用于摩擦焊条件下金属基体原子扩散系数的数值计算,以铝/镁异质金属回填式搅拌摩擦点焊(FSpW)连接为例,从理论上分析了动态再结晶过程中的原子扩散机制,定量评价了形变诱导的过饱和空位增强扩散效应和位错管道扩散效应。探索了快速扩散通道(晶界、位错、空位)对原子扩散的影响,结合焊点热变形计算,建立了原子扩散与热变形之间的定量关系,从而明确了Al/Mg异质金属搅拌摩擦焊过程原子热-力耦合超扩散机制。在FSpW界面Al原子和Mg原子扩散层厚度测量的基础上,基于Fick定律反推获得界面处原子扩散系数。经过对比发现,采用原子扩散系数模型计算结果与根据扩散层获得界面原子扩散系数拥有相同数量级。

摘要： 为了从原子尺度理解钚的自辐照效应,本文采用分子动力学模拟方法,基于修正嵌入原子势和齐格勒-比尔扎克-利特马克势,研究了δ相钚-镓合金中由α衰变引起的原子级联碰撞,并考察了温度、镓、氦、位错的影响。研究结果表明:钚的自辐照损伤在高温下更为显著;镓和氦都会加剧钚的自辐照损伤;位错能够吸收点缺陷,发生攀移,形成一个割阶,从而抑制钚的自辐照损伤。本文研究成果可以为更大尺度的模拟提供重要的输入参数。

摘要： 自首次报道氮掺杂碳纳米管具有优良的氧还原催化性能以来,碳基无金属材料作为贵金属基电催化剂的潜在替代品而被寄予厚望。碳骨架中普遍存在的本征缺陷位点是影响碳材料物理化学性质的重要因素。特定碳缺陷的引入可以打破原本完整的sp2碳骨架而形成局部畸变,改变邻近碳原子的电荷或自旋密度分布,进而优化催化过程反应物和中间产物的吸附/脱附,提升活性位点的催化活性。因此,在碳基材料中设计创造特定的缺陷结构成为了制备高活性电催化剂的重要研究方向。本文对近年来碳基无金属电催化剂中本征缺陷的研究进展进行了综述,归纳了碳材料中常见的3类本征缺陷(边界、空位或孔洞、拓扑畸变)的制备策略和表征手段,并深入讨论了不同类型碳缺陷的构型和电子结构与其电催化活性的内在关系。最后,我们对目前本征碳缺陷在电催化领域的研究挑战和未来前景进行了总结和展望。

摘要： 采用分子动力学方法模拟计算了BCC-Fe∑3{111}晶界处Cu析出相尺寸(直径:1.0、1.5和2.0 nm)及体系温度变化(1～600 K)对晶体拉伸性能的影响.利用OVITO可视化软件进行数据可视化处理,并采用Wigner-seitz Defect Analysis方法对拉伸过程晶体点缺陷演化规律进行分析.结果表明,∑3{111}晶界处存在Cu析出相时,拉伸过程中Cu析出相内部会首先产生空位缺陷导致晶体断裂强度降低,且Cu析出相尺寸越大,晶体断裂强度越低.当晶界处Cu析出相尺寸不变时,随着体系温度升高,晶体的断裂强度随之降低,并且晶界处Cu析出相尺寸越小时温度升高对晶体断裂强度的降低作用越大.

摘要： 采用分子动力学方法模拟计算了BCC-Fe∑3{111}晶界处Cu析出相尺寸(直径:1.0、1.5和2.0 nm)及体系温度变化(1~600 K)对晶体拉伸性能的影响。利用OVITO可视化软件进行数据可视化处理,并采用Wigner-seitz Defect Analysis方法对拉伸过程晶体点缺陷演化规律进行分析。结果表明,∑3{111}晶界处存在Cu析出相时,拉伸过程中Cu析出相内部会首先产生空位缺陷导致晶体断裂强度降低,且Cu析出相尺寸越大,晶体断裂强度越低。当晶界处Cu析出相尺寸不变时,随着体系温度升高,晶体的断裂强度随之降低,并且晶界处Cu析出相尺寸越小时温度升高对晶体断裂强度的降低作用越大。

摘要： FeCr基合金是聚变堆中最有前景的候选结构材料之一.然而,结构材料的辐照损伤特别是H和/或He损伤是聚变堆中不可避免的工程和技术问题.文中以bcc结构的Cr2Fe14晶胞为模型,采用第一性原理方法研究了FeCr合金中氢、氦原子的占位及其与空位的相互作用.结果表明:引入氢、氦原子后,Cr2Fe14晶胞发生膨胀,晶格产生畸变,且氢、氦原子优先占据四面体间隙位.与铁空位相比,在Cr2Fe14中铬空位的形成能更低,导致间隙氢、氦原子更倾向于向铬空位迁移.在空位存在的情况下,Cr2Fe14中间隙氦原子可自发向空位迁移形成替位氦原子;而因迁移能为正值,间隙氢原子倾向于与空位共存.

摘要： 利用电学测试、正电子寿命谱和X-射线衍射研究了原生和退火处理后半绝缘InP单晶的空位、填隙缺陷.原生掺铁半绝缘InP单晶含有空位缺陷,这些空位产生深能级补偿缺陷,降低材料的电学性能.经高温磷化铁气氛下退火处理非掺InP制备的半绝缘材料,空位被充分抑制,却含有一定浓度填隙缺陷.根据实验结果分析了填隙和空位缺陷对掺铁半绝缘InP单晶材料电学性质和热稳定性的影响.

摘要： 文章用FTIR和金相显微镜研究了快中子辐照对直拉硅氧化诱生缺陷的影响.快中子辐照直拉硅经两步退火后体内产生了大量氧沉淀诱生体层错、位错以及位错环.在500～700°C低温预退火过程中,辐照缺陷的变化直接影响到后续高温退火后硅片体内氧化诱生缺陷的存在状态.在500°C预处理过程中V2O2,O-V-O等缺陷的生成,决定了在经过后续高温热处理后的主要氧化诱生缺陷为位错环和层错.600°C预处理过程中有大体积的三维空位团生成,使得氧杂质在这些区域大量沉淀,在经过高温退火后,这些区域便生成体积较大的层错和位错环.经过700°C预处理的样品,体内辐照缺陷大量分解,两步退火后样品体内主要缺陷为位错.

摘要： 综述了近年来对氧化锆掺杂稳定机理的研究,认为空位是影响氧化锆相稳定性最重要因素.着重叙述了不同价态对其稳定性的影响。

摘要： 本文用正电子符合多普勒展宽技术研究了AA5754合金(Al-3.0％Mg合金)中的微观缺陷,通过实验及分析得到,淬火后有空位-Mg原子复合体形成,360°C淬火的样品有Mg的偏析,并形成Mg的团簇,由于Mg原子对正电子的吸引能力比Al原子对正电子的吸引能力要更强一些,所以正电子会被束缚在Mg原子组成的团簇中.

摘要： 本文采用正电子湮没寿命谱(PALS),符合多普勒展宽谱(CDB)等方法研究了AISI304不锈钢中氢与缺陷的相互作用.PALS实验结果表明:氢致缺陷尺寸随充氢电流密度的增大而变大,缺陷数量随充氢电流密度的增大而增多.进一步地,通过比较CDB实验的商谱曲线,发现在电解充氢后,高动量区出现了明显的特征峰,且峰位不随充氢条件改变;这表明氢可能会与空位发生相互作用,氢进入样品内部以后,可以作为聚集空位的核心而形成空位团,即形成氢与缺陷的复合体,导致缺陷化学环境的变化.原子力显微镜(AFM)观察证实随着充氢电流密度的增大,充氢时间的增多,样品表面的氢损伤越明显;充氢可能导致样品近表面大量微空洞的产生.

摘要： 本论文研究了掺杂剂原子种类对大直径直拉硅单晶中空洞型微缺陷密度的影响,实验结果发现,当硅单晶中掺入半径较大的原子会导致空位密度增加,进而提高空洞型微缺陷的密度,反之,当硅单晶中掺入半径较小的原子会降低空洞型微缺陷的密度.

摘要： 许多人实验测定Cobalt-Gallium二元体系的相图,体系中的αCo(fcc)面心立方、液相和化合物β、CoGa热化学性质被系统的研究.β相具有CsCl,B2有序结构和较大的成分范围;在富钴端β相形成代为固溶体,β相富镓端的成分范围是由β相中的空位控制,a triple defect(过渡金属亚点阵上的两个空位伴随着在镓亚点阵一个反结构原子)被广泛接受.Ommen研究小组用宏观密度与热膨胀结合的方法和Wachtel研究小组用宏观密度与X射线密度测量结合的方法分别对β相空位进行了测试.Ommen研究小组测出空位浓度比Wachtel研究小组的结果高.Ommen认为Wachtel研究小组忽略了热空位的贡献.CoGa为包晶反应生成的化学计量相.Grobner用较为简单的模型优化了该体系,但是,错误的将β化合物当成同成分熔化相.其计算的相图和液体形成焓与实验结果相差较大.没有考虑β相中的空位浓度实验数据.基于到以上原因,有必要重新热力学评估该体系和分析β相中的空位浓度与温度和成分的关系.

摘要： 本发明公开了一种富含氧空位的尖晶石型CuFe2O4光催化剂的制备方法，其步骤为：通过凝胶溶胶法制备CuFe2O4粉末，将所得粉末研磨，置于第一刚玉坩埚舟中；研磨NaBH4，置于第二刚玉坩埚舟中，与第一刚玉坩埚舟一同放入管式炉内，其中第二刚玉坩埚舟处于气流上游位置；保护气氛下，在300oC~400 oC下加热30 min，制得富含氧空位的CuFe2O4催化剂。通过该方法，所得CuFe2O4光催化剂在还原前后形貌、尺寸保持不变，且所得CuFe2O4光催化剂具有更高的光催化性能。

摘要： 本发明公开了一种氧空位缺陷的SnO2纳米材料，及其制备、使用方法，本发明采用Sn2+为锡源，通过低温下的水热过程将其部分氧化为Sn4+，在SnO2晶格中引入氧空位缺陷。本发明获得的氧空位缺陷的SnO2在应用于吸附和光催化时展现出良好的性能，因氧空位的存在使其具有更宽的光响应范围、更强的光生电子和空穴分离效率、更多的表面吸附和氧化还原反应活性位点，可在环境修复方面发挥作用，对甲基橙的吸附效率为43.4％，模拟太阳光照6min对甲基橙的降解效率高达98.0％，对Cr(VI)的吸附效率为78.0％，模拟太阳光照4min对Cr(VI)的还原效率高达98.3％。本发明的氧空位缺陷的SnO2纳米材料是一种集优异的吸附和光催化活性于一体的光催化剂，其具有优异的吸附和光催化性能，能够应用于多个场景。

摘要： 本发明公开了一种含有硫空位和锌空位的硫化铟锌光催化剂及其制备方法与应用，本发明制备方法简单，只需要简单的水热合成，合成的含有硫空位和锌空位的ZnIn2S4光催化剂表现出高效的载流子分离效率和较强的光吸收性能，同时还能同时产生羟基自由基和超氧自由基，可作为光催化剂应用于光催化降解对硝基苯酚的反应中。

摘要： 本发明公开了一种含铜空位和氧空位的金属氧化物材料及其制备方法和应用。本发明所述材料的化学式为SrCu2‑x□xO2‑y□y，0＜x＜2，0＜y＜2，更为具体的，该材料为SrCu1.88□0.12O1.94□0.06，其带隙为1.94eV。本发明所述材料是将锶源和铜源在分散剂存在的条件下研磨后置于保护气氛中进行煅烧而得。本发明所述材料较常规三元氧化物SrCu2O2具有更小的带隙，其中含有的铜空位和氧空位增加了活性位点的数量，进一步提高了材料的光催化活性。申请人的试验结果也表明，该金属氧化物在可见光照射下对抗生素的降解具有优良的催化活性，显著高于TiO2。

摘要： 一种基于图像处理的停车场空位检测与最优路径引导装置及其空位检测与最优路径引导方法，包括车位检测装置、最优路径引导装置、视频检测预警装置、数据库及管理系统、信息显示装置；数据库及管理系统用于对车位检测装置、最优路径引导装置元、视频检测预警装置元、信息显示装置之间的信息交互和传输进行协调管理和控制；本发明利用视频监控图像处理、数据库数据处理与计算机视觉优化算法，安装成本低，布设简单，可快捷高效的实现停车场空位检测与最优路径引导。

摘要： 本发明提供一种制备含氧空位的钨酸铋超薄片的方法。所述方法包括：步骤1)通过水热法合成无氧空位的钨酸铋(Bi2WO6)超薄片，和步骤2)通过真空铝热法由步骤1)中得到的无氧空位的钨酸铋超薄片合成含氧空位的钨酸铋超薄片。本发明还提供一种通过所述方法制备的含氧空位的钨酸铋超薄片，以及使用所述含氧空位的钨酸铋超薄片将甲醛光催化降解为二氧化碳的方法。

摘要： 本发明涉及金刚石中硅空位缺陷与GR1中性空位缺陷相互转化的方法，属于半导体材料和金刚石后期处理技术领域，解决基于缺陷迁移及转化的技术问题，本方法包括以下步骤：S1、将金刚石切割后对金刚石样品进行预处理，制得表面清洁的金刚石样品留待后步使用；S2、将步骤S1预处理后的金刚石样品进行电子辐照，金刚石辐照后硅空位缺陷转化为GR1中性空位缺陷；S3、将步骤S2中的金刚石样品在加热炉中退火，金刚石经步骤S2产生的GR1中性空位缺陷转化为硅空位缺陷。本发明可以控制金刚石中硅空位缺陷和GR1中性空位缺陷浓度，为金刚石不同的宏观使用条件提供不同浓度的微观本征缺陷。

摘要： 为了有效地招揽顾客，本发明具有：框显示部，其使分别对应于店铺内所配置的多张桌子的框显示于店铺终端2的画面上；空位有无变更部，其在从画面上所显示的框中选择一个框的情况下，使与被选择的框相对应地存储于空位有无信息DB5b的空位有无信息变更为表示无空位的内容；空位状况更新部，其基于空位有无信息，对存储于空位状况信息DB5c的表示店铺内的桌子的空余程度的空位状况信息进行更新；以及空位状况提供部，其向使用者终端3提供空位状况信息。

摘要： 本发明涉及尿素技术领域，公开了一种富含氧空位的介孔纳米棒光催化剂、制备方法以及应用，该催化剂由6.13gCe(NO3)3·6H2O、6mol/L的NaOH溶液30ml、500ml去离子水、500ml无水乙醇、10％的Ar/H220L制成。该发明提供的富含氧空位的介孔纳米棒光催化剂通过紫外可见漫反射光谱可以发现，富含氧空位的介孔二氧化铈(CeO2‑500)相比普通二氧化铈的带隙有所减少，从而降低了光激发电子跃迁所需要的能量，对可见光的利用率也得到明显提升；并且大量氧空位的存在可以进一步促进对小分子CO2和N2的吸附作用，又能降低光催化反应过程的活化能垒，显著提高光催化的反应性能。

摘要： 本发明提供了一种含钠空位的Na2Ti3O7纳米棒的制备方法和应用，包括将Na2CO3粉末、TiO2粉末与碳粉混合后转移至球磨机中进行球磨；然后放入马弗炉中煅烧并保温后再次放入球磨机中进行球磨；所得产物再次放入马弗炉煅烧并保温；最后将所得Na2Ti3O7与稀盐酸混合，混合搅拌一定时间后进行多次洗样，再放入烘干机进行烘干，得到含氢离子Na2Ti3O7材料后放入管式炉中，在氩气气氛中进行煅烧并保温，最终得到含钠空位的Na2Ti3O7纳米棒材料。基于本发明方法可提高材料的结构稳定性与电化学性能，制造出含有不同钠空位浓度的Na2Ti3O7材料，并作为钠离子电池负极材料应用。