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一種表面氧缺陷多孔金屬氧化物材料及其制備和應用
本發明公開了一種表面氧缺陷多孔金屬氧化物材料及其制備和應用。所述表面氧缺陷多孔金屬氧化物材料的制備方法包括以下步驟：1)將金屬鹽溶解于有機溶劑中，形成透明溶液、2)將步驟1)中的透明溶液與軟膜板劑混合，得到二者充分均勻分散的分散液，充分混合形成金屬鹽凝膠、3)將步驟2)中得到的金屬鹽凝膠制備成干凝膠、4)將步驟3)中得到的干凝膠高溫煅燒，所得灰分即為表面氧缺陷多孔金屬氧化物、本方法能夠同步合成出表面氧缺陷多孔金屬氧化物材料。制備方法相對簡單，在形成多孔結構的同時增加了材料表面的氧空穴濃度，改變了材料的電子結構，可應用于吸附、光電催化及電池領域。
清華大學
2021-04-10
西安交大科研人員在可拉伸鐵電氧化物領域取得重要進展
西安交通大學電信學部電子科學與工程學院劉明教授團隊、蘭州大學彭勇教授團隊及北京理工大學黃厚兵研究員團隊合作，構建出氧化物外延異質結彈簧結構，并發現該氧化物微納彈簧結構具有巨大的可伸縮機械性能。
西安交通大學
2022-03-16
關于銅氧化物高溫超導體非平衡態光學性質的研究
北京大學物理學院量子材料中心的王楠林研究組在Physical Review X期刊發表文章針對上述問題開展了深入研究。該研究組在基金委重大科研儀器設備研制專項支持下自主建設了“能量可調近紅外到中紅外強場脈沖激光泵浦-太赫茲探測”實驗系統。他們利用脈寬35 fs，重復頻率1 KHz，單脈沖能量3.2 mJ的800nm激光泵浦一臺共享白光的雙路輸出光參量放大器，由光參量放大器輸出的近紅外光作為泵浦光、或由其輸出的兩路信號光（偏振互相垂直）在非線性光學晶體GaSe上差頻得到載波相位穩定的中紅外泵浦光。研究組首先利用傅里葉變換光譜技術測量欠摻雜銅氧化物高溫超導體YBa2Cu3O6+x 沿c軸方向寬廣能量區間的反射譜，由Kramers-Kronig變換計算得到平衡態光學常數。之后利用不同能量的激光進行泵浦，研究了泵浦后不同時間延遲樣品c軸方向在太赫茲波段的非平衡態光學性質。 由于銅氧化物高溫超導體具有準二維的晶體結構，體系導電載流子主要被束縛在兩維的CuO2層內，這些CuO2層由導電比較差的原子層所隔開。因此正常態時體系沿c軸方向導電性很差、反射率較低；但是當體系進入超導態后，相鄰 CuO2層通過約瑟夫森效應耦合起來。超導凝聚在c軸方向太赫茲波段的光譜特征包括：反射率譜上出現一個陡峭的約瑟夫森等離子體邊、電導率實部σ1的低頻譜重丟失、電導率虛部σ2在零頻附近出現發散。圖1顯示了超導轉變溫度55K的YBa2Cu3O6.55樣品c軸方向的平衡態光學性質。
北京大學
2021-04-11
一種基于 dSPACE 的固體氧化物燃料電池熱電特性模擬系統
本發明公開了一種基于 dSPACE 的固體氧化物燃料電池熱電特性模擬系統，包括仿真單元、仿真控制單元、傳感器測量單元。仿真單元包括 PC 和 dSPACE 及接口板。仿真控制單元包括電壓可調電源、電堆熱模擬系統以及負載。傳感器測量單元包括電壓測量模塊、電流測量模塊、K 型熱電偶以及 PLC。其中電壓可調電源輸入是 220V 交流市電，輸出為 0-30V 可調，電堆熱模擬系統通過均勻分布在電池片上的電熱絲來模擬輸入氫氣
華中科技大學
2021-04-14
一種固體氧化物燃料電池系統避免燃料虧空的控制方法
本發明公開一種固體氧化物燃料電池系統避免燃料虧空的控制方法，包括：在系統為跟蹤外部負載實現功率上升切換的過程中，通過仿真分析，在設定不同延遲時間的條件下，獲得相對應的最優功率上升速率，使得系統既滿足快速負載跟蹤能力，又不導致燃料虧空問題；基于模型預測控制設計了功率參考軌跡，并結合功率參考軌跡，使系統的功率輸出值能夠快速、平滑地跟蹤到目標約束軌跡，實現SOFC 獨立發電系統快速、安全負載跟蹤的目標。本發明在系統功率
華中科技大學
2021-04-14
一種金屬氧化物/鉑納米顆粒復合催化劑的制備方法
本發明公開了一種金屬氧化物/鉑納米顆粒復合催化劑的制備方 法，該方法包括:使用原子層沉積方法生長鉑納米催化劑顆粒和金屬 氧化物，通過改變原子層沉積循環次數，從而沉積所需厚度的氧化物 復合層和所需粒徑的納米顆粒，兩者結合形成復合催化劑。通過本發 明，可以精確制備金屬氧化物和鉑納米顆粒的復合催化劑，錨定金屬 催化顆粒從而提高鉑催化劑在高溫下的熱穩定性，且由于氧化物薄膜 與金屬直接具有催化協同效應，能夠在提高催化劑抗燒結性的同時， 提高催化劑的活性。
華中科技大學
2021-04-14
一維納米復合金屬氧化物氣敏材料及其制備方法
本發明提供了一種一維納米復合金屬氧化物氣敏材料及其制備方法。本發明將氯化鋅溶液、氯化錫溶液混合后與氫氧化鈉溶液進行水熱反應，通過加入無水乙醇、表面活性劑和控制反應條件而制備一維納米氧化鋅氧化錫復合材料。該制備方法與現有的一維納米金屬氧化物材料的制備方法相比，具有成本低，操作簡單，低能耗等優點。制備的納米復合材料對甲烷、一氧化碳、二氧化氮等氣體具有氣體敏感度，是一種良好的氣敏材料。
安徽建筑大學
2021-01-12
不同形狀超細、高純氫氧化鎂制備技術
氫氧化鎂的粒度、純度和表面特性直接關系到高聚物材料的力學性能、阻燃性能以及環保領域中對廢水、重金屬的處理，所以經濟、實用、新型的氫氧化鎂的制備方法、氫氧化鎂的超細化和氫氧化鎂的表面改性對氫氧化鎂的應用至關重要，對于高聚物材料阻燃問題的解決和環境保護均具有重要意義。本技術是以廉價、普適性富鎂質天然礦物為原料，經冷加工、熱處理、化學反應等過程，制得六方片狀和纖維狀超細、高純氫氧化鎂粉體，為新型阻燃填充材料和工業廢水處理劑的生產提供保證。
南京工業大學
2021-01-12
金屬氧化物半導體基等離激元學研究取得突破性進展
在傳統貴金屬（金、銀等）之外發掘出具有高性能等離激元效應的非金屬新材料，是當前等離激元學基礎研究及應用研發的一個熱點與難點。金屬氧化物半導體材料具有豐富可調的光、電、熱、磁等性質，對其采取氫化處理可有效修飾其電子結構，從而獲得豐富可調的等離激元效應；此處的一個關鍵性挑戰在于如何顯著提高金屬氧化物半導體材料內稟的低自由載流子濃度。基于該研究團隊新近發展的、理論模擬計算指導下的電子-質子協同摻氫策略，在本工作中研究人員采用簡便易行的金屬-酸溶液原位聯合處理方法實現了金屬氧化物MoO3半導體材料在溫和條件下的可控加氫（即實現了“本征半導體→準金屬”的可控相變），從而突破性地大幅提升了該材料中的自由載流子濃度。研究表明，氫化后的MoO3材料中自由電子濃度與貴金屬相當（譬如H1.68MoO3：~1021cm-3；Au/Ag：~1022cm-3），這使得該材料的等離激元共振響應從近紅外區移至可見光區，且兼具強增益及可調性。結合第一性原理模擬計算和以超快光譜為主的多種物性表征，研究人員進一步揭示出該協同摻氫所導致的準金屬能帶結構及相應的等離激元動力學性質。作為效果驗證，研究人員在一系列表面增強拉曼光譜（SERS）實驗中證實該材料表面等離激元局域強場可使吸附的羅丹明6G染料分子的SERS增強因子高達1.1×107（相較于一般半導體的104?5和貴金屬的107?8），檢測靈敏限低至納摩量級（1×10-9mol L-1）。 這項工作創新性地發展出一種調控非金屬半導體材料系統中自由載流子濃度的一般性策略，不僅低成本地實現了具有強且可調的等離激元效應的準金屬相材料，而且顯著地拓寬了半導體材料物化性質的可變范圍，為新型金屬氧化物功能材料的設計提供了嶄新的思路和指導。
中國科學技術大學
2021-02-01
金屬氧化物半導體基等離激元學研究取得突破性進展
項目成果/簡介:在傳統貴金屬（金、銀等）之外發掘出具有高性能等離激元效應的非金屬新材料，是當前等離激元學基礎研究及應用研發的一個熱點與難點。金屬氧化物半導體材料具有豐富可調的光、電、熱、磁等性質，對其采取氫化處理可有效修飾其電子結構，從而獲得豐富可調的等離激元效應；此處的一個關鍵性挑戰在于如何顯著提高金屬氧化物半導體材料內稟的低自由載流子濃度。基于該研究團隊新近發展的、理論模擬計算指導下的電子-質子協同摻氫策略，在本工作中研究人員采用簡便易行的金屬-酸溶液原位聯合處理方法實現了金屬氧化物MoO3半導體材料在溫和條件下的可控加氫（即實現了“本征半導體→準金屬”的可控相變），從而突破性地大幅提升了該材料中的自由載流子濃度。研究表明，氫化后的MoO3材料中自由電子濃度與貴金屬相當（譬如H1.68MoO3：~1021cm-3；Au/Ag：~1022cm-3），這使得該材料的等離激元共振響應從近紅外區移至可見光區，且兼具強增益及可調性。結合第一性原理模擬計算和以超快光譜為主的多種物性表征，研究人員進一步揭示出該協同摻氫所導致的準金屬能帶結構及相應的等離激元動力學性質。作為效果驗證，研究人員在一系列表面增強拉曼光譜（SERS）實驗中證實該材料表面等離激元局域強場可使吸附的羅丹明6G染料分子的SERS增強因子高達1.1×107（相較于一般半導體的104?5和貴金屬的107?8），檢測靈敏限低至納摩量級（1×10-9mol L-1）。 這項工作創新性地發展出一種調控非金屬半導體材料系統中自由載流子濃度的一般性策略，不僅低成本地實現了具有強且可調的等離激元效應的準金屬相材料，而且顯著地拓寬了半導體材料物化性質的可變范圍，為新型金屬氧化物功能材料的設計提供了嶄新的思路和指導。
中國科學技術大學
2021-04-11