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[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
骆红 廖国进
采用中频反应磁控溅射技术,在石英基片上制备了氧化铝薄膜。研究了氧化铝薄膜的XRD谱和Al 2p核心能级的XPS谱随不同制备氧分压比的演变规律。结果表明:随着制备氧分压比的增加,薄膜中的铝元素从金属态逐渐升高到正3价,同时薄膜由晶态逐渐转变成非晶态。当氧分压比为11%时,可以得到符合化学计量比的、非晶态的、表面非常光滑的氧化铝薄膜,该薄膜具有较高的折射率和较低的消光系数。AFM表面相貌图片显示:随氧分压比增加薄膜表面形貌呈现逐渐光滑的趋势。薄膜在300～1100nm波段有很高的透射率。以上性质表明用中频反应磁控溅射技术制备的氧化铝薄膜在光学领域有着广泛的应用前景。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
孙秀轩 郭康权
【目的】开发有机太阳能光伏薄膜,弥补传统无机太阳能电池的不足。【方法】利用Suzuki偶联方法,合成了以3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)和异靛蓝(Isoindigo)单元为基础的聚异靛-乙撑二氧噻吩P(iI-EDOT),并制备正型有机太阳能电池,通过热分析仪、紫外-可见光分光光度计和电化学工作站,对其热稳定性、紫外吸收和电化学性能进行表征,并对其光伏性能进行测试。【结果】合成的新型材料P(iI-EDOT)具有很好的热稳定性及合适的最高已占轨道能级(EHOMO)和最低未占轨道能级(ELUMO);光伏性能测试表明,基于P(iI-EDOT)制备的有机太阳能电池的开路电压(Voc)为0.45V,短路电...
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李婷 刘维 张春梅 周家容 周武艺 倪春林
以苄基溴和4-二甲氨基吡啶为原料,在超声下合成了溴化苄基-4-二甲氨基吡啶季盐,采用元素分析、红外光谱、紫外-可见光谱和电子喷雾质谱等方法对其进行了组成分析和结构表征;采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)纤维为载体的复合抗菌薄膜材料,利用平板法测定了所制备的复合抗菌薄膜材料对金葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌性能。该实验项目综合性强,操作简便,条件温和,涵盖多个知识点,有利于激发学生实验兴趣,有利于培养学生的综合素质和创新能力。可以作为制药工程等本科专业的综合实验项目。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
郝兰众 刘云杰 焦志勇 张亚萍 韩治德 薛庆忠
为了让学生更好地认识二维层状半导体的特性,设计了二硫化钼(MoS_2)薄膜制备、表征及光伏器件应用综合研究型实验。该实验包括磁控溅射技术制备MoS_2薄膜、薄膜太阳能电池器件制作、晶格结构和表面形貌分析、电光性能测量等实验内容,形象展示了MoS_2薄膜生长、独特结构和优异器件性能之间的内在联系,让学生对MoS_2新材料特征有整体的认知。该实验选题新颖,实验内容涵盖材料学、半导体物理、电子器件等知识点。教学实践表明,该综合研究实验全面培养了学生的综合素质和创新研究能力。
关键词：
综合型实验 二硫化钼薄膜 光伏太阳能电池
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
戚俊毅 方儒卿 吴勇民 汤卫平 李哲
全固态薄膜锂电池具有固态电解质层薄、固固界面致密等特点,可作为微小型设备的储能元件。与传统锂离子电池相比,全固态薄膜锂电池内部不含液态电解液,反应与传质过程皆在固相中进行,导致全固态薄膜锂电池的倍率性能一般较差。为解决该问题,该文基于磁控溅射和真空蒸镀技术制备了正极为钴酸锂、固态电解质为锂磷氧氮(LiP ON)、负极为金属锂(Li)的全固态薄膜锂电池。采用时频域配合和实验与仿真相结合的方法,系统解析了影响全电池倍率性能的关键因素。运用基于全电池倍率实验电压曲线的曲线平移分析方法及基于一维阻抗模型和阻抗谱的动力学参数辨识方法,分析了电池内部不同部件、不同物理过程对电池倍率性能的影响,结合一维时域模型仿真结果得出如下结论:电池中影响大倍率下放电总容量的主要限制因素为正极材料中的锂离子扩散过程,放电末期正极扩散系数低是大倍率下放电容量衰减的主因;影响瞬态放电功率的主要限制因素为固态电解质中锂离子的电迁移过程,高固态电解质固相过电势是放电功率损失的主因。基于上述结论,该文提出了适当降低固态电解质薄膜厚度和缩短正极离子扩散路径等改进电池倍率性能的初步设计思路,研究了一种全固态薄膜锂电池倍率性能的分析方法并得出了初步结论,可用于进一步指导改进制备工艺。
关键词：
固态 薄膜电池 倍率性能 阻抗模型
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
苏玲 庞久寅 任世学 李淑君 姜贵全
【目的】对工业废弃碱木质素改性制备阳离子木质素聚电解质,将其与聚乙烯醇改性产物羧甲基化聚乙烯醇复合制备聚电解质复合薄膜。分析不同因素对聚电解质薄膜力学性能的影响,并对薄膜结构、热稳定性等进行表征,为木质素基聚电解质在缓释、地膜、包装方面的应用提供理论依据。【方法】首先对木质素和聚乙烯醇分别进行季铵化和羧甲基化改性,制备阴、阳离子聚电解质。以甲醛为交联剂,聚乙烯醇为成膜剂,采用流延法制备三甲基木质素季铵盐/羧甲基化聚乙烯醇(TLQA/CMPVA)反应薄膜,通过红外光谱、扫描电镜、热重分析等对聚电解质薄膜结构、形貌、热性能进行表征。【结果】木质素季铵盐中季铵根离子质量摩尔浓度为1. 81 mmol/g,羧甲基化聚乙烯醇中羧酸根离子为0. 62 mmol/g。制备具有较佳力学性能的聚电解质薄膜的条件为:TLQA/CMPVA反应薄膜的固含量为10%,固含中聚乙烯醇(PVA)质量分数为30%,三甲基木质素季铵盐(TLQA)和羧甲基化聚乙烯醇(CMPVA)(质量比为3∶7)的质量分数为70%,甲醛加入质量分数为3. 88%,溶液p H值为9。所制备聚电解质反应薄膜的最佳断裂伸长率为222. 13%,拉伸强度为6. 80 MPa。聚电解质反应薄膜的平面较光滑,断面不平整,聚电解质共混薄膜平面粗糙。聚电解质反应薄膜分子结构中有醚键形成;聚电解质反应薄膜的热稳定性大于聚电解质共混薄膜的热稳定性。【结论】木质素和聚乙烯醇改性后,通过加入成膜剂聚乙烯醇、交联剂甲醛,聚电解质薄膜热稳定性得到提高,可获得具有较好力学性能和缓释性能的TLQA/CMPVA聚电解质反应薄膜。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王群 张恒洋 卢松涛 李杨 吴晓宏
设计了一个融入科研课题内容的综合性实验项目——纳米ZnO复合金属有机框架(MOFs)涂层材料及其辐射制冷性能研究实验,并完善了考核评价方式。该实验涉及化学、材料、能源和环境等学科知识,从分子、原子视角设计制备多孔材料,并应用于辐射制冷工程实践,使学生了解自牺牲模板和涂层的制备方法及传热知识,掌握相关测试仪器的结构、原理及操作方法,有助于培养学生多学科跨界融合创新思维和创新实践能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
黄文波 庞小雷 刘力千 傅伟文 姚日晖
利用交流阻抗谱技术对结构为ITO/ZnO/PTB7-Th:PC_(71)BM/MoO_3/Ag的有机薄膜太阳电池进行阻抗分析。对不同面积的器件进行阻抗等效电路拟合分析,器件随面积增加填充因子(Filling Factor,FF)下降是器件内阻减小导致太阳电池在工作状态下漏电流增大造成的。交流阻抗谱技术在有机薄膜太阳电池研究中的实际应用,有助于学生深入理解交流阻抗谱技术原理和掌握阻抗分析的实验方法。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
许磊 胡梦真 宋增才 张新楠
文章设计了非晶氧化物薄膜晶体管制备及电学性能综合性教学实验项目。实验教学实践表明，通过真空溅射镀膜、器件微加工及性能检测等多个实验环节的设计，有助于学生认识电子材料与器件对信息时代的基石作用，了解新型显示和智能终端领域的前沿技术及国家的重大需求。将多个实验内容有机关联成一个综合性教学实验项目，有利于学生理解复杂工程问题的内涵。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
任世学摇 倪海月摇 田金玲摇 方桂珍
以聚乙烯醇(PVA)和碱木质素为原料,交联剂为乙二醛,采用流延法制备碱木质素交联PVA共混啶虫脒缓释薄膜。采用傅里叶红外光谱方法对薄膜的化学结构进行分析,并表征薄膜的透气性和力学性能。通过单因素试验探索碱木质素与PVA质量比、乙二醛用量、啶虫脒用量对啶虫脒薄膜啶虫脒释放率的影响。结果表明:碱木质素与PVA成功交联,啶虫脒薄膜透氧气量增大,透二氧化碳量降低;啶虫脒薄膜的拉伸强度和断裂伸长率均比交联薄膜低。采用流延成膜法制备啶虫脒薄膜的最佳条件为碱木质素与PVA质量比3：7、乙二醛用量1.5 mL、啶虫脒用量0.5 g,所制啶虫脒薄膜的啶虫脒释放率为31.8%。药水比例、温度对啶虫脒薄膜的释药快慢...
关键词：
木质素 聚乙烯醇 乙二醛 啶虫脒 缓释
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
张洪 刘银春 阮凯斌 吴义炳
以二水合乙酸锌和四水合乙酸镁为主要原料,石英玻璃为基片,采用溶胶—凝胶法结合旋涂工艺制备Zn1-xMgxO薄膜(x=0、0.1、0.2、0.3).用XRD和分光光度计分别测量薄膜的晶体结构和透射光谱,并对所得谱线进行分析.XRD分析表明,所制备的薄膜仍保持氧化锌的六角纤锌矿结构,未发现形成MgO杂相;Zn0.7Mg0.3O薄膜沿(002)晶面具有一定的择优取向,Mg2+离子替代Zn2+离子进入ZnO晶格,使晶格常数发生变化;随Mg2+离子掺杂浓度的增加,系列样品(002)晶面衍射峰半高宽增大,平均晶粒尺寸递减,(002)晶面的晶面间距略微减小.透射光谱分析表明,随掺杂浓度增高,薄膜在可见光区域...
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘云杰 郝兰众 高伟 张亚萍 刘伟华
为了让学生更好地了解研究前沿和激发学生对科研探索的兴趣,在大量科学研究工作基础上,设计了MoS_2/Si异质薄膜的制备、微结构表征和气敏性能测量综合实验。该实验选题新颖,涵盖知识点丰富,实验各环节联系紧密,有利于深化学生对理论知识的理解和培养学生的创新思想,有利于培养学生综合运用所学知识独立进行科学研究的素质能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙建之 董岩
为了适应应用型人才培养的要求,提出了基于课题型的研究型实验教学新模式。设计了水系钠离子二次电池制备的研究型实验项目。该实验内容丰富,涵盖材料合成、结构表征、和膏、极片制备、扣式电池装配和电化学性能测试等知识点,实验原理具有典型性,实验过程覆盖面较广,实验可操作性强,具有显著的研究性实验特征,可以使学生深入了解二次电池的材料制备与表征、电池装配、性能测试及数据处理方法等知识。对培养学生的应用能力、创新意识和科研素养具有很好的促进作用。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
邱云峰 应余欣 朱忆雪 蒋轶男 马卓 宋珊珊 刘绍琴
文章将锌空气电池科研项目成果转化为综合实验项目，基于氧气电催化还原反应原理，设计了碳化豆芽衍生的杂原子掺杂多孔碳，对其作为锌空气电池阴极的性能进行了研究，并提出多维考核和交叉互评机制。该实验涉及材料、生物、化学、能源等多学科知识，从电子结构、传质扩散、内在导电性等方面设计和调控催化性能，能够使学生了解生物碳制备和锌空气电池应用知识，掌握显微和谱学表征设备的使用方法。将科研成果反哺教学，有利于激发学生对科学研究的兴趣，锻炼批判性思维和科研创新能力。
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