【摘 要】
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近些年,随着低维纳米材料种类的扩展以及性能的提升,其在光电器件、生物医疗等领域的应用不断发展,给我们的生活带来了极大的便利。其中,零维纳米颗粒是最受关注的研究材料之一,其优异的光电特性与特殊的粒径尺寸效应赋予它们丰富的物理化学性质,因此在新型激光器、生物成像、纳米传感等许多领域存在潜在的应用前景。尽管零维纳米颗粒的种类不断被丰富,但是其低维度与小尺寸也使得该类材料的构效关系变得复杂,单个颗粒间的性
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近些年,随着低维纳米材料种类的扩展以及性能的提升,其在光电器件、生物医疗等领域的应用不断发展,给我们的生活带来了极大的便利。其中,零维纳米颗粒是最受关注的研究材料之一,其优异的光电特性与特殊的粒径尺寸效应赋予它们丰富的物理化学性质,因此在新型激光器、生物成像、纳米传感等许多领域存在潜在的应用前景。尽管零维纳米颗粒的种类不断被丰富,但是其低维度与小尺寸也使得该类材料的构效关系变得复杂,单个颗粒间的性质差异变的显著。要深入理解零维纳米颗粒内部所涉及的复杂的化学和物理过程,常受限于传统的宏观测量手段只能获
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近年来,随着锂离子电池在电子设备、交通工具及储能等领域的深入应用,开发具有更高能量密度、更低成本的锂离子电池成为一个重要研究课题。富锂层状材料Li_2Mn O_3-Li MO_2(M=Ni,Co等)以其高比容量特性受到了国内外的广泛研究,成为下一代锂离子电池正极材料的重要候选者。然而目前层状过渡金属氧化物正极严重依赖资源稀缺的金属钴,导致钴资源价格不断攀升,因此开发新型低钴或无钴正极材料势在必行。
由于目前热机的性能限制,有大量的热量被拒绝到周围。由p型和n型半导体组成的热电材料可以回收废热并转化为电能。鉴于60%以上的可用热量在250°C以下的温度下,需要低成本和大规模的热电设备来经济地利用废热。在这方面,导电聚合物构成了一种适用于低成本火电发电的材料,因为它们可以从丰富的元素合成,并且可以通过经济制造技术用溶液进行加工。此外,它们的低导热性和灵活性允许新的器件架构和应用。尽管有这些优势,
金属有机框架化合物(MOFs)是一类新型多孔材料,由无机金属节点经有机配体连接构成,金属节点可以是金属离子或多元簇。为了合成设想的结构,我们有必要对有机配体连接体和金属节点的类型进行研究。通常,我们使用羧酸盐,氰化物,草酸盐,磺酸盐,膦酸盐和偶氮化物作为连接体。其中,羧酸盐连接体在MOF的设计和合成中具有相当大的用途。基于羧酸盐的金属有机框架化合物(CMOFs)因其高稳定性,催化活性和孔隙率而备受
高容量新型纳米电极材料在替代理论容量偏低的商业化电极材料方面拥有巨大潜力。然而,当前纳米电极材料在使用过程中仍普遍存在易团聚、体积变化大等问题,严重影响其倍率性和循环稳定性。本论文针对这一关键科学问题,从自组装高稳定性Ti02基薄膜材料着手,成功将Ti02基薄膜与高容量电极材料复合,进而获得了系列高性能纳米电极材料,并将其应用于锂离子/镁离子电池领域,为新型高容量、高倍率、长寿命电极材料的设计和制
新型有机金属卤素钙钛矿太阳能电池和发光器件中电荷传输材料及特性的研究是光电材料研究领域的重要课题。本论文针对传统Ti O_2双层结构电子传输层(ETL)钙钛矿太阳能电池中,由于Ti O_2电子迁移率低和光催化活性导致的器件性能和长期稳定性问题,开展了Sn O_2-Ti O_2协同作用的新型ETL的设计与研究,实现Sn O_2对Ti O_2的部分替代;针对Ti O_2介孔ETL需要高温(>450°C
燃料电池技术的开发和应用可以缓解人类对化石能源的依赖,但是限制该技术快速发展的问题是如何设计高活性、低成本以及高耐久的燃料电池催化剂。随着纳米技术的蓬勃发展,将纯铂电催化剂通过合金化制成二元、三元铂基纳米催化剂可以极大程度上减少贵金属铂的使用量并通过表面调控提升催化剂的活性。这种原子级调控不但可以改变表面铂原子的电子结构而且能够通过协同作用降低反应的活化能,这些努力将为燃料电池技术的发展打破一道屏
核电站中存在大量被划分为抗震重要等级的阀门管道系统,目前工程实践中对阀门管道系统在不同频率成分地震激励下真实动态行为的相关研究和高频地震激励对阀门危害性的相关研究都是很大程度上未被探索的领域。基于此,推导了可以直接利用地震响应对阀门管道系统中未知结构参数进行识别的有限元模型修正方法,然后搭建了安装有DN80闸阀的管道系统并对其进行地震模拟试验,接着利用提出的方法建立了能准确反映试验结构动态特性的有
能源是人类赖以生存的物质基础,一直以来人们非常重视新型能源的开发,而氢能被认为是最清洁的能源。燃料电池(Fuel cells)技术是人们高效获取氢能的方法之一,因其体积小,能量转化不受卡诺循环影响而被广泛研究。阴离子交换膜燃料电池(AEMFC)可在碱性环境下选择非贵金属作为催化剂,具备解决燃料电池成本昂贵问题的潜质。目前,文献报道的阴离子交换膜(AEM)尚难以满足AEMFC的应用要求,主要是因为A
对化石燃料的依赖已经给环境造成了严重影响,因此需要发展一种环境友好的新技术,对能源进行清洁和高效地存储与转换。因为燃料电池可以在低温下运行、能量转化效率高并且碳排放量低,被认为是可持续发展的清洁能源转换技术。然而,由于缺乏性价比高、活性优且稳定性强的催化剂,燃料电池的发展受到了严重阻碍。随着合成化学、电化学以及计算化学等学科的发展,人们对催化剂的制备、催化机理和结构-性质之间关系的理解也逐渐深入。
随着全球能源危机和环境污染的日益严重,能源技术的发展和应用引起了世界各国的广泛关注。目前,可充放电锂离子电池(LIBs)以其高功率密度和高能量密度成为最重要和最有前途的可再生能源存储系统之一,在便携式电子设备、电动汽车和电网应用中占据主导地位。然而,石墨作为目前最常用的LIBs负极材料由于其氧化还原惰性以及锂离子(Li~+)和电子传输慢等问题,仍然存在着可逆容量低和倍率性能差等缺点。因此,迫切需要