原位生长

摘要： 探究多钒酸盐基棉织物的制备工艺及光催化性能。通过研究不同温度、反应时间和钒酸盐用量来确定最佳改性工艺,使所制得的多金属氧酸盐能够在棉织物表面均匀原位生长,并采用光催化降解试验测试了多钒酸盐基棉织物的光催化活性。结果表明:V_(2)O_(5)∶NaOH的摩尔比为1∶6,用6 mol/L的盐酸调节pH值为6,120°C下搅拌3 h制备出的多钒酸盐基棉织物在90 min内对12 mg/L的亚甲基蓝水溶液降解率达到87%。认为:多钒酸盐基棉织物具有良好的光催化活性。

摘要： 近日,从中国科学院大连化学物理研究所传出消息,该所杨维慎研究员、彭媛副研究员团队开发出一种新型有机框架(MOFs)材料,实现了氢气和二氧化碳的高精度分离。研究团队通过设计一种简便的原位生长结合限域界面聚合制备的新策略,提出了软-固态型无缺陷金属—有机框架(MOFs)复合分离膜新概念,实现了尺寸差异极小的氢气和二氧化碳高精度分离。该新型MOFs材料性能远超迄今为止报道过的所有MOFs基分离膜,为创制具有工业应用前景的MOFs基膜开辟了一条全新道路。

摘要： 采用直接热解法,以石墨烯为载体,2-甲基咪唑锌盐MAF-4(ZIF8)为模板,尿素提供碳和氮源,Fe为过渡金属源,合成氮掺杂石墨烯(N/GO)和Fe-ZIF8(N-GO@Fe/ZIF8)的复合催化剂,并组装成锌空气电池。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及电化学工作站等分析手段对催化剂的形貌、结构及电化学性能进行表征。结果表明:合成的N-GO@Fe/ZIF8-900催化剂具有优异的氧还原/氧析出(ORR/OER)性能。氧还原半波电位达到0.885 V,优于Pt/C(0.856 V),氧析出时,在10 mA/cm^(2)的电流密度下对应电位为1.811 V,优于贵金属Pt/C(1.968 V),与IrO_(2)(1.75 V)性能相当。组装成锌空气电池后,比能量和功率密度分别达到886.2 mW·h·g^(-1)和73.44 mW/cm^(2),高于贵金属Pt/C的比能量(791.04 mW·h·g^(-1))和功率密度(57.12 mW/cm^(2))。

摘要： 探讨两种多酸基棉织物的防紫外线与热稳定性。用柠檬酸和次亚磷酸钠的混合溶液对棉织物进行改性,再在改性棉织物上原位生长多钒酸盐、多钨酸盐基金属-有机框架,得到了多钒酸盐基棉织物和多钨酸盐基金属-有机框架基棉织物。测试了两种多酸基棉织物的防紫外线和热稳定性。结果表明:两种多酸基棉织物的紫外线防护系数均由原棉织物的8.56提高到了100+,UVA和UVB透过率均降至5%以下;经800°C热分解,多钒酸盐基棉织物和多钨酸盐基金属-有机框架基棉织物的残炭率从原棉织物的13.98%分别上升到47.50%和36.97%。认为:制备的两种多酸基棉织物均具有优异的防紫外线性能和较好的热稳定性能。

摘要： 中国科学院大连化学化学物理研究所无机膜与催化新材料研究组(504组)杨维慎研究员、彭媛副研究员团队通过设计一种简便的原位生长结合限域界面聚合制备的新策略,提出了软-固态型无缺陷金属-有机框架复合分离膜(soft-solid metalorganic framework composite membrane,MOF SSCM)新概念,实现了尺寸差异极小的H2/CO_(2)高精度分离,性能远超迄今为止报道过的所有MOF基分离膜,具有广阔的应用前景.

摘要： 采用简单的原位生长法,将三维纳米花状NiCo_(2)O_(4)-NiV LDH负载在NF表面,通过XPS,SEM,XRD对材料的形貌结构进行表征分析;利用循环伏安法、恒电流充放电以及电化学交流阻抗对复合材料NiCo_(2)O_(4)-NiV LDH/NF的电化学性能进行探究,该材料在1 A/g时的比容量为2170 F/g,且具有较小的电化学阻抗和较高的循环稳定性.三维纳米花状NiCo_(2)O_(4)-NiV LDH/NF在超级电容器领域具有潜在的应用前景.

摘要： 以可膨胀石墨作为原材料,通过高温膨化和机械砂磨得到石墨薄片,再以石墨薄片作为模板合成了不同比表面积的碳化硅纳米片(SiCNSs)。探究了比表面积对SiCNSs光催化制氢性能的影响。结果表明,SiCNSs的比表面积对其产氢性能影响显著,提高光催化剂的比表面积有利于增强其产氢活性。SiCNSs的最大比表面积可达149 m^(2)·g^(-1),其光解水产氢速率为51.0μL·g^(-1)·h^(-1)。在对石墨薄片和SiCNSs结构、形貌分析的基础上,提出了以石墨薄片为模板原位生成SiCNSs的形成机理,该过程主要遵循气固反应机制。高温下,气态的SiO和Si与石墨薄片反应生成SiCNSs,产物较好地继承了石墨薄片的片状结构。大尺寸石墨片上未反应部分除碳之后留下了大量纳米尺寸穿孔,使得所生成SiC的比表面积反而比小尺寸石墨片产物的高。

摘要： 用磁场增强大气压等离子体射流(APPJ)限域改性镍钴合金泡沫(NCF),并在纯水中原位生长镍钴氢氧化物(NiCo(OH)_(2)),探讨等离子体射流对氢氧化物纳米材料电催化性能的影响。结果表明:磁场可有效提高APPJ改性位置的放电强度和活性粒子浓度,提升镍钴氢氧化物纳米晶核的形成密度,加速后续纯水中氢氧化物生长速度。此外,氧化物纳米六方体镶嵌在纳米片边缘,有利于增强电催化稳定性。制备的MO_(x)-M(OH)_(2)/PMNCF电极材料在碱性溶液中(1 mol·L^(-1) KOH)传递析氢(HER)析氧(OER)电流密度为100 mA·cm^(-2)时,过电位分别为248和385 mV,优于其他化学法制备的同类材料。本文为过渡金属化合物电催化材料的绿色构建提供了一种新方法。

摘要： 超级电容器作为新型储能装置,具有充电速度快、温度特性好等优点。过渡非贵金属氧化物,如四氧化三钴等,具有储量丰富、价格低廉且环境友好的优点,但过渡金属氧化物导电性较差,所以一般与导电性较好的碳材料复合。本文在泡沫镍上负载石墨烯,用水热法在已经负载石墨烯的泡沫镍片上原位生长Co_(3)O_(4) 。采用循环伏安测试、恒电流充放电测试研究了Co_(3)O_(4) @石墨烯@泡沫镍复合电极材料的电化学性能,复合电极呈现赝电容的特性,在电流密度为1 A/g时,Co_(3)O_(4) @石墨烯@泡沫镍复合电极材料比电容可达931 F/g。

摘要： 通过对棉织物进行羧基化改性,使MOF-Keggin型多酸在棉织物上实现原位生长,制备得到MOF-Keggin型多酸棉织物。通过研究棉织物羧基化改性、金属离子水溶液反应时间、有机配体溶液和多金属氧酸盐水溶液反应时间使所制备的MOF-Keg⁃gin型多酸能够在棉织物表面均匀生长,采用SEM、FT-IR、TG等测试对MOF-Keggin型多酸棉织物的表面形貌和热性能进行表征。结果表明:对棉织物进行羧基化改性后,可以在棉织物上形成多活性位点,当改性棉织物与金属离子水溶液反应7 h,再与有机配体溶液和多金属氧酸盐水溶液反应15 h时,制备的MOF-Keggin型多酸在棉织物上实现原位生长,同时该棉织物具有良好的热稳定性,即经过原位生长的棉织物初始分解温度从329.63°C升高至352.73°C,终止点温度从386.68°C升高至444.92°C。

摘要： 聚合物太阳能电池越来越受到人们的广泛关注,基于聚合物给体和富勒烯受体的电池效率已经达到了11％.在反向太阳能器件中,氧化锌作为一种非常常用的材料也有近期频繁的应用.在这里报告一种乙二硫醇掺杂的氧化锌通过原位生长的方法制备电子传输层的方法,有效的提高了反向聚合物太阳能电池的效率.氧化锌与乙二硫醇中的巯基的强相互作用有利于形成平滑均一的薄膜。同时，乙二硫醇也钝化了氧化锌的表面缺陷以及提高氧化锌的电子迁移能力。相对于纯氧化锌薄膜而言，氧化锌与乙二硫醇共混膜提升了电荷取出效率和光生载流子的产生。因此，氧化锌与乙二硫醇的共混膜作为电子传输层基于窄带隙活性层PTB7和PC71BM的反向聚合物太阳能电池获得了8.0%的转换效率。

摘要： 碳纳米管等纳米结构材料在电子、光学和能源等领域有着广泛应用的前景,用碳纳米管阵列有望突破常规器件的性能极限,实现具有新原理或高性能的纳米器件和系统.为实现纳米器件或系统从研究室走向实际应用,还需解决批量化制造、器件性能的稳定性等关键问题.本项目采取"自上而下"与"自下而上"相结合的纳米制造方式,在碳纳米管及器件的大规模批量化生长、互联和装配制造方面具有基础性和启发性作用,为纳米加工、微纳操作与装配提供了新思路与新方法.本项目主要在以下方面取得了突破:针对原位生长的碳纳米管阵列，结合AFM技术，分析了在纳米操作过程中与金属接触的机理，为纳米器件的操作提供了理论基础。基于毛细作用力，提出了碳纳米管束的致密化和定向调控方法。构建了纳米蘸笔直写(FPN)平台，分析了FPN的机理，实现了纳米线的直写，为其在碳纳米管互联中的应用奠定基础。采用水辅助CVD法，实现了碳纳米管阵列批量化图案化制备，为大批量碳纳米管器件的加工提供了良好的方法。

摘要： 在GaN基光电子器件的研究中,N极性器件因具有更高的空穴注入效率、有利于制备高质量高In组分的InGaN/GaN量子阱等独特优势而受到广泛关注.但相比于Ga极性GaN薄膜,异质外延N极性GaN薄膜晶体质量较差,限制了N极性器件的发展.在高质量Ga极性GaN薄膜的制备中,人们常使用原位插入SiNx掩膜的方式来抑制穿透位错的蔓延.而相同的方法在N极性GaN薄膜的制备中却少有人研究.在本实验中，使用AIXTRON公司生产的3×2”MOCVD设备，在蓝宝石衬底上异质外延N极性GaN薄膜，使用氨气和硅烷作为反应源原位生长SiNx掩膜。实验中通过优化SiNx掩膜插入的位置和SiNx掩膜的沉积时间得到了高质量的N极性GaN薄膜。作为对比实验，使用相同的条件生长了没有SiNx掩膜的N极性GaN薄膜。XRD摇摆曲线半峰宽表明SiNx掩膜使薄膜中螺位错的密度降低了2.5倍，刃位错的密度降低了20倍以上。室温下插入SiNx掩膜使N极性GaN的背景电子浓度从4×l0 18 cm-3降低到4.7×10 17cm-3。低温PL谱中插入SiN掩膜之后施主束缚激子发光峰半峰宽的减小和自由激子发光峰的出现，证实了非故意掺杂的施主杂质浓度的减小和晶体质量的提高。

摘要： 将一定量的过渡金属化合物Ni(NO3)2和Co(NO3)2引入到配料中,利用铝碳耐火材料的常规制备工艺实现不同形貌的纳米碳结构,尤其是多壁纳米碳管在铝碳耐火材料中的原位生长.利用扫描电镜对原位生长的纳米碳管的形貌进行了表征,并对纳米碳管的生长条件进行了研究.结果表明:铝碳耐火材料的有机结合剂为纳米碳结构的原位生长提供了碳源,纳米碳管的形貌及生长与否与耐火材料的组分和结合剂的种类有关,而与耐火材料的粒度组成无关;直径＞200 nm的纳米碳管趋向于生长在石墨含量高的铝碳耐火材料基体中,而直径＜50 nm的纳米碳管趋向于生长在无石墨的树脂结合氧化铝材料基体中;以酚醛树脂为结合剂时原位生长的纳米碳管的直径要小于以沥青为结合剂的纳米碳管,且前者的形貌较后者更具典型性.

摘要： 采用溶胶-凝胶原位生长的方法制备超疏水木材,在木材表面形成一层纳米结构超疏水薄膜,水滴在木材表面接触角达到150.6°.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)分别对超疏水木材样品的物相组成、表面形貌及表面化学官能团进行了检测,分析表明木材的超疏水性是表面纳米级突起粗糙结构和乙烯基疏水基团共同作用的结果.

摘要： 本文通过原位生长方式在微弧氧化膜层表面制备水滑石(LDH)以降低膜层的孔隙率.利用SEM、XRD、FTIR对LDH改性前后膜层的组织结构进行表征.结果表明,LDH在微弧氧化膜微孔处的生长,显著降低了膜层的孔隙率.利用电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线测试来评估LDH改性对膜层耐蚀性能的影响.结果表明,与微弧氧化膜层相比,LDH改性后的微弧氧化膜层的长期耐蚀性能得到显著改善.

摘要： 当量子点高度对称时,其精细结构分裂小于光子辐射宽度,从而激子和双激子发射的光子对可以直接产生偏振纠缠.同时半导体量子点具有固态、易集成以及可控触发等特性,因此被认为是理想的可扩展纠缠光子源.一旦能够规模化制备,将极大促进相关量子技术的应用和发展,对基于纠缠的量子通信、量子隐形传态、量子计算等都有重要的意义.在不经任何调控的情况下，其辐射的光子对纠缠保真度为0.94±0.01，全同性为0.93±0.07，为目前已报道结果中最优。工作提供了一种低成本、不需要二次外延和外部调控便可以原位制备高品质量子点纠缠光子源的方式，有望在量子信息技术的发展中得到应用。

摘要： 有机共轭聚合物/无机纳米晶的体相异质结杂化太阳能电池由于其拥有有机聚合物与无机纳米晶两者的优点,如可自组装、高电子迁移率、优异的加工性能和化学稳定性,被认为是一种很好吸收太阳能的质轻和柔性器件.与传统的双层异质结电池相比,杂化体相异质结电池是以共轭聚合物电子给体与无机纳米晶电子受体共混形成活性层,这一活性层所形成的互穿网络结构为激子的分散提供更大的界面接触面积.为了实现较高的能量转换效率(PCE)，光产生的激子需要有效地传递到给体和纳米晶受体的界面。因此，精确控制活性层形貌是获得高效率杂化体相异质结电池的关键。 本文通过液晶诱导取向、嵌段聚合物自组装或作为有序模板原位生长纳米晶等方法来改善活性层的有机聚合物与无机纳米晶的相互作用，使其形成取向连续的相分离结构。设计合成了含侧链氰基联苯液晶基元的共轭硬-硬嵌段聚噻吩(P3HT-b-PTcbp)，溶剂退火处理，嵌段聚合物形成了与激子的扩散长度相当的高度有序纳米尺度结构。它与含氰基联苯液晶配体修饰的ZnO和CdS无机量子点(cbp@ZnO和cbp@CdS)共混形成杂化活性层制备光伏器件，由于嵌段侧链液晶基元与量子点表面液晶基元的协同效应，聚合物纳米纤维基体上形成高度可控分散的有序自组装纳米形貌。以含缩水甘油醚嵌段聚嚎吩P3HT-b-P3TEGT为纳米模板，通过溶剂退火自组装以及Cd2+与含醚侧链的配位作用，H2S原位处理，得到高度可控分散的一维给/受体核/壳杂化纳米纤维。最大化杂化太阳能器件异质结界面积，提高了激子分离效率。

摘要： 目前,聚合物太阳能电池的效率已达到10.6％,距其商业化生产仍存在两大方面的挑战——稳定性和高效率.石墨烯材料因其独特的导电性、透光性和稳定性受到研究者们的热爱,并且单层石墨烯的透光性高达97.7％、电子迁移率高达2×105m2/(v s).因此,在这里巧妙地设计了一种新型的氧化锌与石墨烯的复合型电子传输层材料,应用于反向聚合物太阳能电池中,获得了8.1％的高效率.器件效率的改善主要归因于以下几点:1、形成了较为平滑的电子传输层形貌;2、减少了电荷载流子的复合;3、具有较好的导电性,从而更有利于电荷载流子的传输.

摘要： 以Al2O3-C耐火材料为基体，酚醛树脂或沥青为结合剂，分别加入硝酸镍、硝酸钴过渡金属化合物作为催化剂，对比同种催化条件下Al2O3-C耐火材料中纳米碳纤维生长状态，利用碳复合耐火材料的常规制备工艺进行试样的制备，试样分别在1200，1400°C保温3 h热处理后，利用扫描电子显微镜对试样的显微形貌进行观察.实验表明，以酚醛树脂为结合剂，Al2O3-C耐火材料试样中有大量的碳纤维生长；以沥青为碳源，Al2O3-C耐火材料中只有少量碳纤维生长；加入硝酸钴和硝酸镍，Al2O3-C耐火材料试样中都有纳米碳纤维生长，催化剂加入量为2.0％时，碳纤维生成量比较大.同等条件下，1200 1：热处理碳纤维生长效果好于1400 °C热处理.

摘要： 一种原位‑非原位同时生长超长氮化硅纳米材料的方法，涉及一种氮化硅纳米材料的制备方法。本发明是为了解决目前超长氮化硅纳米材料的制备方法需要催化剂，导致产物纯度不高，影响纳米线的高温性能及后续应用、反应条件较为苛刻，如加压、通入易燃性气体等，导致操作安全性较低，对设备要求较高的技术问题。本发明：一、制备预制粉体；二、煅烧。本发明操作过程较为简单、设备要求低、安全系数高等。本发明应用于制备超长氮化硅纳米材料。

摘要： 本发明公开了GIXRD技术原位实时测量熔体法晶体生长边界层微观结构方法和微型晶体生长炉，属于物质微观结构实时检测的实验方法领域。该方法针对GIXRD技术的特点和原位实时测量晶体表面微熔膜结构的要求，设计了一种结构独特的微型晶体生长炉。该微型晶体生长炉采用顶部加热方式，使实验晶体上表面均匀熔化形成一层薄膜，该薄膜从表面到晶体可形成熔体、边界层和晶体的三个区域。采用不同的入射角的X射线对晶体表面薄膜进行掠入射扫描，可分别采集到薄膜不同深度处的衍射谱，以及与之相对应的薄膜不同深度的有序度信息，这是一种通过原位实时测量直接获得晶体生长时不同区域有序度信息的方法，是研究晶体生长的微观机理一种新方法。

摘要： 本发明公开了μ-XAFS技术原位实时测量熔融法晶体生长微观结构的方法，本方法基于μ-XAFS技术分别原位实时测量熔融法晶体生长时不同区域（晶体、边界层、熔体）的特征元素的配位状态及其演变规律，从而获得熔融法晶体生长时从熔体到晶体微观结构的变化规律；本发明还提供了μ-XAFS技术原位测量熔融法晶体生长配位结构的微型晶体生长炉，通过该微型晶体生长炉能实现对晶体生长时晶体、边界层和熔体中的特定元素的配位数进行原位、实时观测。

摘要： 本发明公开了同步辐射微束X射线衍射(μ-XRD)技术原位实时测量熔融法晶体生长微观结构的方法，本方法基于同步辐射μ-XRD技术，分别原位实时测量熔融法晶体生长时不同区域(晶体、边界层、熔体)的微观结构，从而获得熔融法晶体生长时从熔体到晶体微观结构的变化规律；本发明还提供了同步辐射μ-XRD技术原位测量熔融法晶体生长的微型晶体生长炉，通过该微型晶体生长炉，能在晶体生长时对晶体、边界层和熔体微观结构进行原位实时观测。

摘要： 本发明公开了同步辐射μ-SAXS技术原位测量熔融法晶体生长基元粒径的方法，本方法基于同步辐射μ-SAXS技术原位测量熔融法晶体生长时不同区域（边界层、熔体）中微观生长基元的粒径大小，获得晶体微观生长基元粒径从熔体到晶体的变化规律；本发明还提供了应用该方法的微型晶体生长炉，通过本微型晶体生长炉能实现对晶体生长时边界层和熔体中微观生长基元的粒径的原位观测。

摘要： 一种原位-非原位同时生长超长氮化硅纳米材料的方法，涉及一种氮化硅纳米材料的制备方法。本发明是为了解决目前超长氮化硅纳米材料的制备方法需要催化剂，导致产物纯度不高，影响纳米线的高温性能及后续应用、反应条件较为苛刻，如加压、通入易燃性气体等，导致操作安全性较低，对设备要求较高的技术问题。本发明：一、制备预制粉体；二、煅烧。本发明操作过程较为简单、设备要求低、安全系数高等。本发明应用于制备超长氮化硅纳米材料。

摘要： 本发明公开了一种监测原位水汽生长栅氧化膜的生长缺陷的方法，该方法为：提供一硅衬底；制备一栅氧化膜形成于所述硅衬底的生长区域；在预设时刻停止制备所述栅氧化膜；扫描所述硅衬底，对在所述硅衬底上形成栅氧化膜的区域和未形成栅氧化膜的区域进行定位；对形成栅氧化膜的区域与未形成栅氧化膜的区域进行切片分析，以获取所述栅氧化膜是否存在生长缺陷的监测结果。本发明采用明场扫描将未生长栅氧化膜的区域与正常生长栅氧化膜的区域利用高度差区分出来，再进行透射电子显微镜的切片分析，从而获取栅氧化膜是否存在生长缺陷的监测结果。采用本发明所述监测原位水汽生长栅氧化膜的生长缺陷的方法可有效缩短生长缺陷发现周期，从而提高器件良率。

摘要： 本实用新型公开了一种同步辐射μ-SAXS技术原位测量熔融法晶体微观生长基元粒径的微型晶体生长炉，属于物质在晶体生长时非固态微观生长基元粒径大小的原位实时测量设备领域。通过本微型晶体生长炉能实现对晶体生长时边界层和熔体中微观生长基元的粒径进行原位、实时观测，且，又能测量到两区域内微观生长基元粒径的大小。

摘要： 本实用新型公开了一种同步辐射μ-XRD技术原位测量熔融法晶体生长微观结构的微型晶体生长炉，属于物质微观结构原位实时测量设备领域，该生长炉结构合理，能实现晶体生长时对晶体、边界层和熔体等区域的微观结构的原位、实时观测。

摘要： 本发明公开了一种原位生长有机钙钛矿单晶薄膜装置，包括主槽和固定槽，主槽内部放置有固定槽，固定槽内设有第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽，固定槽前后侧面设有侧通液口，固定槽底部设有底通液口，固定槽前后侧面设有侧通液口，固定槽底部设有底通液口可以避免薄膜生长过程中由于大气压力而产生的阻力，主槽底部边缘设有圆角，可以防止薄膜生长过程中溶液中的溶质析出在主槽边角处沉积，便于设备使用后的清洗，固定槽内外壁边角处设有圆角可以保证在薄膜生长过程中溶液能够顺利流通，固定槽内设有第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽，可以同时进行两组薄膜生长实验，避免偶然因素对薄膜生长产生影响。