关键词： 水泥基   水化硬化   水化机理   微结构   土壤结构   研讨会  

摘要： 为了促进学科发展,充分发挥中国硅酸盐学会的学术交流优势和《硅酸盐学报》作为开展学术交流、学术争鸣重要阵地的作用,定于2016年8月14日;6日在山东省济南市举办水泥基材料水化硬化机理与微结构形成研讨会,研讨内容为:水泥基材料的组成、水化硬化机理、微结构形成及其与物理力学性能的关系。一、论文征集1.征文范围（1）新型水泥基材料的组成与性能;（1）水泥基材料的水化机理;（2）硬化水泥基材料的微结构形成

关键词： 水泥基   水化硬化   水化机理   微结构   土壤结构   研讨会  

摘要： 为了促进学科发展,充分发挥中国硅酸盐学会的学术交流优势和《硅酸盐学报》作为开展学术交流、学术争鸣重要阵地的作用,定于2016年8月14日;6日在山东省济南市举办水泥基材料水化硬化机理与微结构形成研讨会,研讨内容为:水泥基材料的组成、水化硬化机理、微结构形成及其与物理力学性能的关系。一、论文征集1.征文范围（1）新型水泥基材料的组成与性能;（1）水泥基材料的水化机理

关键词： 超级电容器   结构形貌   镍基氢氧化物   电化学性能  

摘要： 镍基氧化物及氢氧化物是一类重要的超级电容器电极材料,研究表明其电化学性能取决于材料的尺寸、形貌、结构等参数,因此调控这些参数是合成高电化学性能镍基电极材料的主要手段。本文采用水热方法成功制备了四种高性能的镍基电极材料,包括毛毡形态纳米β-NiOOH、β-Ni(OH)纳米片、Co掺杂α-Ni(OH)纳米纤维以及蒲公英形态纳米CoNiAl三金属氢氧化物。以下为具体研究内容:(1)毛毡形态纳米β-NiOOH的制备及电化学性能研究:采用水热方法制备了呈现分级结构的毛毡形态纳米β-NiOOH,此结构可使β-NiOOH与电解质离子之间充分接触,并缩短了电子迁移和离子扩散距离,从而使材料具有良好的电化学性能:当扫描速率为5 mV s时,材料的比容量高达2585 F g,而在电流密度为30 A g时,比容量为1240 F g。另外,由于材料独特的纳米结构可以承受电化学氧化还原反应中产生的应变及应力,因而极大提高了材料的稳定性,在4000次充放电循环测试后,材料仍保持为原比容量的86%。(2)β-Ni(OH)纳米片的制备及电化学性能研究:采用水热方法以丙三醇为助剂制备了β-Ni(OH)纳米片,研究表明丙三醇具有表面粗糙度调控的作用,其可使纳米片的表面积从13.09 m g提高到22.65 m g,这增加了纳米片与电解质离子之间的接触面积,因而提高了其电化学性能。在反应溶液中丙三醇体积分数为5%时,所制备的纳米片展现最佳的电化学性能:电流密度为1.3 A g时,纳米片的比容量达到2100 F g,而在电流密度为26.3 A g时,比容量为1281 F g。(3)Co掺杂α-Ni(OH)纳米纤维的制备及电化学性能研究:采用水热方法在泡沫镍衬底的表面形成由Co掺杂的α-Ni(OH)纳米纤维所构成的纳米毛毡形态。研究表明,Co掺杂和材料独特的纳米结构使材料呈现出高电化学性能:当钴的掺杂量为11.1%时,材料的电化学性能最优,电流密度为1.1 A g时,材料的比容量可达到2687F g,而在电流密度为35.3 A g时,比容量为1335 F g。(4)蒲公英形态纳米CoNiAl三金属氢氧化物的制备及电化学性能研究:采用水热方法在泡沫镍表面生长出蒲公英形态纳米CoNiAl三金属氢氧化物,通过优化钴、镍、铝三元素比例使所制备的材料呈现出高电化学性能和良好的充放电循环寿命:当镍、钴、铝摩尔比为8:2:1时,所制备的材料在扫面速率为5 mV s时比容量高达2827 F g,在2000次充放电循环后,比容量仍可保留起始比容量的85%。

关键词： 水热法   化学气相沉积法   氧化锌   薄层二硫化钼   表面修饰  

摘要： 氧化锌(ZnO)纳米棒是在纳米科学技术领域中极具发展潜力的一种纳米材料。由于在发光材料、磁性半导体材料、催化剂、传感器等方面具有优异的性能和巨大的市场需求,有关氧化锌(ZnO)纳米棒材料的研究亦然十分活跃,ZnO纳米棒的发光性质和磁性与ZnO纳米棒的表面结构关系密切,对ZnO纳米棒进行表面修饰,不仅可以有效地调节其表面结构,改善其相关性能,而且有助于深入理解相关物理机制。本文利用薄层二硫化钼(MoS)和MoO对ZnO纳米棒进行表面修饰,系统研究了修饰对ZnO纳米棒微结构、光致发光性质和磁性的影响,主要内容如下所示:(1)采用了水热法制备ZnO纳米棒,化学气相沉积法制备MoS纳米片。(2)本文尝试通过表面改性方法对ZnO纳米棒的微结构、磁学及光致发光等性能进行探究,制备了ZnO-MoS核壳材料并分析其变化规律。透射电子显微镜和拉曼光谱测试证实了薄层MoS的存在。ZnO-MoS核壳纳米材料中薄层MoS的拉曼峰间距验证了ZnO纳米棒上沉积的MoS样品的层厚为0.63nm,层数为3层。(3)ZnO纳米棒的紫外发光峰强度减弱,其原因可能与MoS修饰对ZnO表面结构的损伤、光生载流子的分离以及MoS对紫外光的吸收等原因有关;ZnO纳米棒的可见光发光峰强度略有降低,说明MoS修饰对ZnO纳米棒中氧空位、氧缺陷等的影响比较小。经薄层MoS修饰后,ZnO纳米棒样品中出现了新的可见光发光峰,其可能来源于2ZnO-MoS之间的界面。经薄层MoS修饰后,室温下ZnO纳米棒样品的磁矩没有因MoS发生明显变化,说明薄层MoS的磁性很弱。(4)与商品MoS粉体相比,经薄层MoS修饰后的ZnO纳米棒对黑索金炸药(RDX)有不错的灵敏度,可以用于探测RDX物质的含量。(5)与薄层MoS修饰相比,MoO表面修饰后,ZnO中Zn的X射线光电子能谱向低结合能方向移动了0.3eV,表面形貌发生了较大变化(从六棱柱形状变为莲藕形状)。MoO表面修饰后,ZnO纳米棒的位于378nm处的紫外发光峰强度降低。

关键词： InVO4/TiO2   Pt   光热耦合   降解苯   光解水制氢  

摘要： 自从Fujishima和Honda发现并报道了紫外光照射Ti02半导体电极可以将水分解产生氢气的四十多年间,光催化领域的研究进展引人注目。人们渐渐意识到光能与其他形态的能量相互协同有助于提高能量的利用率。开展具有良好的光热协同催化性能的研究,它对于解决能源枯竭和利用率低下的难题具有很高的研究价值和重要的科学意义。InVO4作为一种对可见光响应的半导体,与传统的光催化半导体材料TiO2进行复合,不但将其吸收光谱范围拓宽了 130 nm左右,大幅提高了太阳光能利用率,并在空间上实现了光生载流子的有效分离,降低了光生电子和空穴的复合几率。更为重要的是,我们发现InVO4/TiO2光催化剂具有良好的光热协同催化性能,其在180 ℃的较低温度下即可将气体有机污染物苯完全氧化分解,其催化效果比单独光催化和热催化效果之和要高约12.5%。为了进一步优化其催化性能,将复合光催化剂与极少量的贵金属Pt进行复合,在80 ℃的低温下就可将苯完全氧化,大幅降低了其完全氧化降解苯所需的温度。Pt的负载有效增强了光热催化耦合效应,其催化效果比单独光催化与热催化之和高约90%。另外,我们还就Pt-InVO4/TiO2的光解水制氢性能进行了较深入的探究,经过一系列优化之后,将其产氢量提高至1263 μmol/g,紫外光下量子效率达到6.90%,有效地拓展了其在光催化应用领域的潜力。本论文的创新点如下:(1)首次发现了 InVO4/TiO2在不负载贵金属的情况下具有光热耦合催化效应,在180 ℃下即可完全降解有机污染物苯,远远低于工业热催化所需的温度;(2)利用少量Pt在InVO4/TiO2上的负载,将复合光催化剂完全氧化降解苯的温度降低至80 ℃,且其光热耦合效果提高了 7.2倍;(3)创新性的拓展了 Pt-InVO4/TiO2在光解水制氢方面的性能,并对实验条件进行了相关的优化,使其4小时内的产氢量高达1263 μmol/g。

关键词： 飞秒激光   激光背部湿法刻蚀   石英玻璃   碳化硅   形貌分析  

摘要： 飞秒激光对透明材料的微加工在近些年内成为了学者们的热点研究方向之一。飞秒激光具有独特的加工精度高、热损伤区域小和加工速率高的特点,在微结构制造中有着广阔的运用前景。在透明材料中石英玻璃具有良好的耐高温、耐腐蚀以及对紫外到红外波段的激光吸收效率高的光学特性,成为了微通道加工的首选材料。而飞秒激光加工具有高硬度和脆性的碳化硅材料,探究微槽结构在工业生产中有着广泛的应用领域。其中激光背部湿刻法与激光直接刻蚀法、激光诱导等离子刻蚀法相比,能够加工出具有更高深宽比的微孔,本实验采用此方法。本文采用掺钛蓝宝石飞秒激光器来实现石英玻璃微孔的刻蚀和碳化硅材料微槽的烧蚀,改变激光工艺参数(激光功率、刻蚀速度、显微物镜聚焦、透镜聚焦和激光焦点在材料中的不同位置)和调整波形进行实验,利用超景深显微镜和电子扫描显微镜对微结构的表面形貌进行检测分析。主要的研究内容包括:(1)进行激光背部湿法刻蚀石英玻璃时,分析激光工艺参数对微孔的深度和边缘质量的影响规律,包括激光功率、刻蚀速度、显微物镜聚焦(4x、20x和50x)和透镜聚焦。并对激光波形进行整形处理探究刻蚀微孔的质量,通过以上分析选出最佳工艺参数。(2)采用实验优化参数进行刻蚀微孔实验,对微孔的上下表面形貌和内壁结构进行分析,观察上下表面的裂纹情况、孔径大小以及周围损伤区域情况,内壁结构是否平整。采用有色酒精溶液渗入微孔中,在超景深显微镜下实时观测有色溶液进入的状况和深度,最后测量微孔的实际深度。(3)在激光直接烧蚀碳化硅实验中,分析激光功率和激光焦点在材料不同位置时对烧蚀实验结果的影响规律,采用电子扫描显微镜观测线结构底部和内测烧蚀形貌以及周围烧蚀影响区形貌,测出微槽的深度和宽度,最终选出最佳工艺参数。(4)分析在显微物镜聚焦(20x和50x)和透镜聚焦下烧蚀微槽的形貌效果,探讨两种聚焦方式下去除SiC材料的特性和烧蚀出不同微槽形状的原因,对比得出加工高精度和光滑微槽的最佳方式。

关键词： 光学超晶格   准晶   波动方程   契伦科夫倍频   自成像   傍轴近似  

摘要： 以光子晶体、光学超晶格为代表的微结构光学材料在现代光学的研究中扮演着重要的角色。本文围绕微结构光学材料展开,一方面探讨微结构光学材料所具有的特殊物理性质,另一方面研究其中的若干新效应,取得了一些具有创新意义和启示意义的成果。本论文主要包含以下几个方面:1.通过长方投影理论,对一类在非线性频率转换过程中具有重要应用的无对称性二维三组元准晶进行了系统研究。通过三维周期点阵向平面投影,获得所需的二维准晶点阵结构,导出了准晶结构参数和投影参数之间的关系,理论上得到二维准晶的倒格矢位置和傅里叶谱的解析表达式,并通过数值模拟进行验证。发现二维准晶与一维准晶结构特性上的统一性,并在此基础上进行了一般性的推广,得到一类n维准晶的傅里叶谱的解析表达式。2.对光学超晶格中的反向契伦科夫倍频过程进行理论研究。从非傍轴条件出发,结合适当的边界条件求解光学超晶格中的耦合波动方程,解析得到契伦科夫倍频的场分布以及相位匹配条件,并对其中反向契伦科夫倍频模式的数学模型进行了进一步的分析,对其具体物理实现方式进行了讨论,指出了在光学超晶格中实现反向契伦科夫倍频的具体条件。3.对泰堡自成像效应进行深入研究。在一维和二维周期光栅自成像研究的基础上,探讨一维准周期光栅自成像的可能性,得到在合理近似下的准周期光栅自成像条件。发展圆形光栅的成像理论,分别通过菲涅尔近似和柱函数方法研究圆形光栅成像特点,得到光栅衍射后的场分布的解析表达式,作出相应的光强分布图。理论探讨圆形光栅成像成为自成像的条件。4.建立径向近轴波动方程。在柱坐标系中对亥姆霍兹方程进行径向缓变振幅近似,得到径向近轴波动方程,并将其用于解决圆形光栅成像问题。该径向近轴方程是直角坐标系近轴波动方程在柱坐标系中的自然推广,我们基于该方程发展了一种新型数值差分计算方法,可广泛应用于多种柱坐标系波动问题的数值求解。

关键词： CoO   水热法   形貌控制   相结构调控   离子掺杂   气敏性能  

摘要： 过渡金属氧化物作为常见的半导体气敏传感器材料,以其高灵敏度、快速响应、低能耗与成本、操作简单等优点,得到了广泛的工业应用和学术研究。本课题选择了CoO作为气敏材料的研究体系,利用溶剂热法和水热法等简单的制备工艺,通过控制溶剂种类、水热时间、温度以及热处理制度,合成出了具有不同形貌、不同相结构的CoO,采用离子掺杂对CoO进行热稳定性和气敏性能的优化,进而研究了材料微观形貌、物相结构以及离子掺杂对气敏性能的影响。在调控不同形貌CoO纳米材料的合成过程中,通过改变钴源、结构导向剂水热温度与时间等条件,分别制备了零维、一维和二维等不同维度的纳米CoO。在不同相结构CoO纳米材料的制备过程中,选择CoO纳米棒进行物相结构的调控,通过改变热处理温度和保温时间,成功合成出了立方相、立方四方混合相和四方相的纳米CoO。不同形貌的CoO纳米材料对乙醇气体敏感性能存在较大的差异。对于零维CoO纳米材料,晶粒尺寸较小、孔隙率较大的纳米颗粒样品对乙醇的响应量更大;对于不同维度的纳米片与纳米颗粒的气敏性能存在较大差距,这归结为纳米颗粒样品比表面积大于纳米片,比表面积越大,纳米CoO材料的敏感性能越强。因此,晶粒尺寸、孔隙结构和比表面积等微观形貌的改善对提高CoO的气体敏感响应量有重要作用。CoO纳米材料物相结构的不同对其气敏性能也有着重要的影响。四方相CoO的工作温度为110°C,低于立方相和混合相的130°C;在对各种气体的响应灵敏度上,四方相CoO有着明显的优势,尤其是对100ppm乙醇的响应量到达30左右,而另外两者分别为19.56(立方四方混合相)和11.14(立方相)。四方相CoO之所以能够引起对各种气体响应量的提升,是由于其对称性相对较低、体系较为活跃,导致其与极性气体分子之间的吸附作用力增强,在材料表面发生敏化反应的程度更为彻底,进而表现出对气体更具优势的敏感响应。过渡金属Fe的掺杂对CoO纳米棒在物相组成、微观形貌、热稳定性和气敏性能方面均存在一定的影响。Fe掺杂后,CoO纳米棒的四方相成分逐渐转变为立方相;纳米棒的自组装效应更为明显,直径相较于掺杂前减小了50%左右,比表面积得到提高;掺杂后的CoO纳米棒分级结构表面的氧缺位增多;Fe的掺杂还提高了CoO的氧化相转变温度;基于上述比表面积的提高和表面氧缺陷的增多,使得其气敏性能得到了大幅度的提升和优化。

关键词： Nanoparticles  

摘要： Optical properties 5CB liquid crystal (LC) cells and 5CB infiltrated microstructured optical fibers doped with 1 wt.% titanium nanoparticles (NPs) of the size similar to 100nm, have been studied. NPs were found to modify properties of both LC cells and LC-infiltrated fibers. Preliminary thermo-optic properties of photonic liquid crystal fiber with Ti-doped 5CB were researched. Additionally, preliminary electro-optic characteristics of the nanoparticles doped LC cell have been obtained.

关键词： 水泥基   水化硬化   水化机理   微结构   土壤结构   研讨会  

摘要： 为了促进学科发展,充分发挥中国硅酸盐学会的学术交流优势和《硅酸盐学报》作为开展学术交流、学术争鸣重要阵地的作用,定于2016年8月14日;6日在山东省济南市举办水泥基材料水化硬化机理与微结构形成研讨会,研讨内容为:水泥基材料的组成、水化硬化机理、微结构形成及其与物理力学性能的关系。一、论文征集1.征文范围（1）新型水泥基材料的组成与性能;（1）水泥基材料的水化机理