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人工晶体学报
中材人工晶体研究院
人工晶体学报

中材人工晶体研究院

沈德忠

月刊

1000-985X

jtxbbjb@126.com

010-65491290；65492963

100018

北京朝阳区红松园1号中材人工晶体研究院，北京733信箱

人工晶体学报/Journal Journal of Synthetic CrystalsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊报道我国在半导体材料、光电子材料、纳米材料、薄膜材料和超硬材料等领域在理论研究、生长技术、性能、品质鉴定、原料制备，以及应用技术和加工等方面的科研成果，同时介绍国内外晶体材料的发展动态与学术交流活动。学报是我国从事人工晶体研究人员与国外同行交流的一个重要窗口。
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    CuxSy-MoS2异质结构的介电损耗调控及其高效电磁波吸收

    蒋肖李博何邦曾小军...
    276-285页
    查看更多>>摘要：二硫化钼(MoS2)因高的比表面积和独特的电子结构在电磁波(EMW)吸收领域备受关注,但其高导电性导致EMW吸收性能较差.为了解决这个问题,本文引入CuxSy纳米颗粒,构建一种独特的CuxS,-MoS2异质结构,以实现适当的阻抗匹配和衰减能力.通过调控CuxSy纳米颗粒,达到调节介电损耗能力,以使CuxSy-MoS2材料在低、中、高频率下都能表现出优异的EMW吸收性能.CuxSy-MoS2样品在12.68 GHz的频率下,表现出高达-72.77 dB的反射损耗(RL),而材料的匹配厚度仅为1.99 mm,优于大多数金属硫化物异质结构.此外,它还具有宽的有效吸收带宽(EAB),在1.73 mm处达到5.1 GHz(12.9～18.0 GHz).这项工作为设计具有强吸收、宽频带和薄厚度的MoS2基吸波材料提供了新的策略.

    CuxSyMoS2异质结构介电损耗电磁波吸收

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    稀土金属Y掺杂锐钛矿TiO2(101)表面的改性

    朱黎原王志文
    286-292页
    查看更多>>摘要：为了掌握Y原子掺杂在锐钛矿TiO2(101)表面的稳定吸附位置和电子结构变化,提高其表面光催化活性,本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了Y原子掺杂在完美的、带有亚表层氧空位和带有表层氧空位的锐钛矿TiO2(101)表面的结构稳定性和电子性能.结构优化和电荷密度结果表明,Y原子可以稳定吸附在三种不同的表面上.在完美表面吸附时,Y原子最稳定的吸附位置是两个三配位O原子之间的空位;与完美表面类似,在带有亚表层氧空位表面吸附时,Y原子最稳定吸附位置是与氧空位邻近的两个三配位O原子之间的空位;而在带有表层氧空位表面吸附时,Y原子则停留于氧空位邻近的四配位Ti原子位置上最稳定.电荷密度计算结果也表明Y原子与这三种表面结合非常稳固.电子态密度计算结果表明,在带有表层氧空位的锐钛矿TiO2(101)表面引入Y原子会在费米面附近的带隙中引入缺陷态,带隙从1.67 eV降至1.44 eV,这有可能引起电子的分级跃迁,提高表面光催化能力.本文的研究为利用单原子Y掺杂提高TiO2(101)表面光催化能力提供了理论支持.

    钇锐钛矿TiO2(101)表面氧空位结构稳定性电子态密度第一性原理

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    一例锶配合物的合成、结构及表征

    保玉婷梁毅农孙赞
    293-299页
    查看更多>>摘要：在溶剂热条件下,以1,4,5,8-萘四羧酸(H4L1)为配体,六水合氯化锶为金属源合成了一例锶配合物[Sr(L)2(H2O)4]n(1).通过元素分析(EA)、X射线单晶衍射(SXRD)、X射线粉末衍射(PXRD)、红外光谱(IR)和热重分析(TGA)进行结构表征.X射线单晶衍射结果表明,1,4,5,8-萘四羧酸(H4L1)发生原位反应生成1,3-二氧代-1H,3H-苯并[脱]异色烯-6,7-二羧酸(H2L).在配合物1中,每个锶原子位于四方反棱柱的几何构型中,配体连接金属延伸形成一维链状结构,链与链之间通过氢键与π…π堆积作用形成2D超分子结构.探究了配合物的固态发光行为,发现配合物在211 nm的激发波长下产生宽的发射光谱带(450～690 nm),并在535 nm处出现最大发射波长,因此可知配合物是一种潜在的绿光材料.

    溶剂热合成锶配合物晶体结构荧光性质原位反应

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    一种新型苯磺酸-咪唑配合物的结构及催化性能研究

    祁金阳王敏杨瑞杰张迎春...
    300-306页
    查看更多>>摘要：本文以NiSO4·6H2O、咪唑(Im)和苯磺酸钠(C6H5SO3Na)为原料,利用溶剂热法合成了一种新型镍的苯磺酸-咪唑配合物Ni(Im)6(C6H5SO3)2.通过单晶X射线衍射、电感耦合等离子体发射光谱、红外光谱、粉末X射线衍射和热重分析技术对其结构、组成、纯度及热稳定性进行了表征,确定了分子结构;通过氮气吸附/脱附测试确定了其比表面积和孔隙结构.结果表明,该配合物属于单斜晶系P21/c空间群,为三维空间立体结构,具有较高的相纯度和热稳定性,其晶胞参数a=8.377 3(4)Å,b=10.151 8(5)Å,c=20.526 3(10)Å,α=90°,β=90.292 0(10)°,γ=90°,V=1 745.63(15)Å3,Z=2,Mr=781.52,F(000)=812,µ=0.737 mm-1,Dc=1.487 g·cm-3,最终结构残差因子R1=0.042 1,wR2=0.110 3.并以Knoevenagel反应为探针,考察了配合物的催化性能,实验结果证明,室温无溶剂条件下,该配合物可在较短时间完成催化反应,且具有较高的催化活性.

    咪唑苯磺酸金属配合物晶体结构Knoevenagel反应催化性能

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    基于5-氨基烟酸的锰金属有机框架的合成、结构及荧光传感性质

    江涛梁晓彤廖思燕刘小慧...
    307-314,321页
    查看更多>>摘要：室温下,通过溶液法将5-氨基烟酸(5-Hana)与MnCl2反应,成功合成了一例新的三维Mn(Ⅱ)金属有机框架[Mn2(5-ana)4(H2O)]n(命名为Mn-MOF).通过X射线单晶衍射、X射线粉末衍射、元素分析、红外光谱、热重分析、紫外-可见光谱和荧光光谱法对配合物的结构和性质进行表征.结构分析表明,配合物属单斜晶系,具有双节点(2,8)-c配位网络结构,其中[Mn2(CO2)2(H2O)]二聚单元作为8-连接节点,5-ana-配体作为2-连接节点.分子范德瓦耳斯表面静电势(ESP)分析表明,5-ana-配体的第一反应位点在羧基氧原子附近,ESP最小值为-143.37 kcal·mol-1,第二和第三反应位点分别位于吡啶环和氨基氮原子附近.Mn-MOF常温下具有良好的热稳定性.荧光光谱测试显示配合物在256 nm光激发下的最大发射波长为402 nm.更重要的是,Mn-MOF可以通过荧光猝灭实现对Fe3+的选择性识别,且猝灭效率达到98.71％,可作为潜在的荧光探针分析水溶液中的Fe3+.

    5-氨基烟酸Mn(Ⅱ)晶体结构金属有机框架荧光传感器铁离子

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    基于四核铜簇单元构筑的配位聚合物及光催化降解性能

    潘会宾吴婷婷葛婧黄沛沛...
    315-321页
    查看更多>>摘要：以1,3-双咪唑基丙烷(1,3-BIP)、1,3,5-苯三甲酸(H3BTC)和Cu(NO3)2·3H2O为原料,在溶剂热条件下合成了Cu(Ⅱ)配位聚合物[Cu2(μ3-OH)(1,3-BIP)(BTC)]n(SNUT-20),并用元素分析、热重分析、红外光谱、单晶X射线衍射等表征手段对配位聚合物进行了表征.单晶X射线衍射解析结果表明,配位聚合物SNUT-20是一个以四核铜簇作为次级结构单元,通过混合配体的进一步连接,形成一个3,8双节点的拓扑结构.此外,配位聚合物SNUT-20对罗丹明B(RhB)、亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)表现出良好的光催化降解性能,对RhB、MB、MO的降解率分别达到了81.5％、89.4％和 48.3％.

    Cu(Ⅱ)配位聚合物晶体结构热重分析光催化降解

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    非稀土激活耐高温蓝紫色Zn3B2O6∶Bi3+荧光粉的发光特性研究

    绳星星吕锦彬肖峰
    322-328页
    查看更多>>摘要：完全人工光控植物生长技术的快速发展对光源的要求精益求精,发光强度高、热稳定性良好的蓝紫色荧光粉是植物生长的关键材料.本文采用固相法合成了非稀土 Bi3+激活耐高温蓝紫色Zn3B2O6∶xBi3+(0≤x≤0.03)荧光粉.X射线衍射和能谱分析结果表明Bi3+成功进入Zn3B2O6基质晶格.荧光光谱观察到Zn3B2O6∶xBi3+荧光粉在430 nm(3P1～1S0)处呈现窄带蓝紫光,半峰全宽仅为56 nmn,最佳Bi3+掺杂浓度为0.02.依据激发光谱峰形和寿命衰减行为,证明了Bi3+在Zn3B2O6基质中仅占据Zn格位.另外,Zn3B2O6∶0.02Bi3+荧光粉发射光谱在423 K下的发射峰强和积分面积均为室温下的85％,表明该样品具有优良的热稳定性和潜在的高温器件应用.Zn3B2O6∶0.02Bi3+的发射光谱分别占叶绿素a/b吸收光谱(370～525 nm)的70.4％和84.6％,表明该合成蓝紫色荧光粉在植物生长领域的潜在应用.

    Zn3B2O6热稳定性蓝紫色荧光粉Bi3+发光材料植物生长

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    全TOPCon电池正面多晶硅层硼掺杂工艺

    张博宋志成倪玉凤魏凯峰...
    329-335页
    查看更多>>摘要：为提升隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)电池光电转换效率,本文通过高温扩散在n型TOPCon电池正面制作p型隧穿氧化层钝化接触结构,提升发射极钝化性能,减少正面金属复合.本文研究了不同沉积时间、推进温度、推进时间等工艺参数对实验样品钝化性能及掺杂曲线的影响.实验结果表明,当沉积时间为1 500 s,推进温度为920 ℃,推进时间为20 min时,掺硼多晶硅层可获得较优的钝化性能及掺杂浓度,其中样品多晶硅层硼掺杂浓度达到1.40 × 1020 cm-3,隐开路电压(iV)大于720.0 mV.依据该参数制备的TOPCon电池光电转换效率可达23.89％,对应的短路电流密度为39.36 mA/cm2,开路电压(Voc)达到726.4 mV,填充因子(FF)为83.54％.

    TOPCon电池钝化接触硼扩散钝化电流密度光电转换效率

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    多晶型MnO2-Ru复合催化剂的制备及其电催化水解析氧性能的研究

    李佳袁仲纯姚梦琴刘飞...
    336-343页
    查看更多>>摘要：在二氧化锰(MnO2)中引入杂原子是调整电化学水氧化催化活性位点的有效方法.在电催化析氧反应(OER)中,虽然已经研究出了许多MnO2的改性方法,但很少有研究以MnO2为主体,讨论MnO2晶型对催化活性的影响.基于此,本文制备了4种晶型的MnO2(α-MnO2、β-MnO2、γ-MnO2和δ-MnO2),并系统地研究了Ru加入MnO2制备得到的催化剂(x-MnO2-Ru)的OER性能.线性扫描伏安法和计时电位法测试结果表明,β-MnO2在Ru加入后得到的催化剂(β-MnO2-Ru)电化学性能最佳,在电流密度为10 mA·cm-2时拥有300 mV的较低过电位,而且运行24 h后仍保持较好的催化活性.结合表征发现,β-MnO2-Ru具有较多的Mn3+和缺陷氧空位,从而具有优异的电催化性能.

    二氧化锰多晶型钌析氧反应电解水催化活性电流密度

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    电石渣改性制备高效CO2复合吸收剂

    张媛高彩云李东李梅...
    344-354页
    查看更多>>摘要：电石渣是典型的高钙工业固体废弃物,具有优异的CO2吸收性能,但是在钙循环中纯电石渣的反应活性和CO2吸收性能会随着循环次数的增加而降低.本文以电石渣为钙源,以MgO和ZnO为掺杂剂合成高效稳定的钙镁锌复合吸收剂,在固定床反应器中探究了合成工艺条件及掺杂量对复合吸收剂CO2吸收性能的影响,以及循环吸收过程中吸收剂内部结构的变化.结果表明,利用干物理混合法合成的吸收剂比湿混合法具有更丰富的孔隙结构,Mg和Zn元素在电石渣表面分散均匀,有效改善了电石渣的抗烧结性能和反应活性,改性后的复合吸收剂在循环过程中具有更高的CO2吸收性能,且20次循环后,干物理混合法合成的复合吸收剂CO2吸收量仍可达0.42 g/g.

    固体废弃物电石渣CO2吸收性能干物理混合法湿混合法

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