摘要：气氛环境下原位研究催化剂的烧结行为,能够为理解催化剂在预处理以及反应条件下的烧结机理和高稳定催化剂的设计提供重要的实验依据。本文以Au/CeO_(2)模型纳米催化剂为研究对象,利用环境透射电子显微镜原位观察其在O_(2)与CO气氛下的高温动态烧结过程。实验发现,负载在CeO_(2)上的Au纳米颗粒在O_(2)与CO气氛环境中表现出不同的烧结行为,其在O_(2)气氛下具有较高的烧结速度,同时存在颗粒迁移与聚集长大(particle migration and coalescence,PMC)和奥斯特瓦尔德熟化(Ostwald ripening,OR)两种烧结过程;在CO气氛下烧结速度较慢,烧结过程以OR为主。对比不同气氛环境下烧结后催化剂的表面结构可知,CO增加了CeO_(2)表面台阶的数量以及表面氧空位浓度,增强了载体对Au颗粒的锚定作用,从而提升Au/CeO_(2)催化剂的稳定性。

摘要：为获得更优性能的无铟透明导电薄膜,需要在不损害薄膜透光性的同时提高导电性能.本文采用紫外光刻和磁控溅射,在Cu网格的表面覆盖Al掺杂的ZnO(ZnO:Al,AZO)薄膜,制备透明导电的AZO/Cu网格复合膜.Cu网格的线宽低至15μm,透光性极高,并且导电性能得到大幅度改善,覆盖稳定的透明导电AZO薄膜为Cu网格提供屏障保护.通过六边形网格形状的设计和工艺参数的优化,制备出的复合膜的可见光波段透过率达到86.4%,方块电阻降低至4.9Ω/sq,同时实现了高透光性和高导电性.成本低廉、光电性能好且环境稳定的AZO/Cu网格复合膜在透明电子领域具有广泛的应用前景,将其用于透明电加热膜,可在较低电压下实现快速、均匀、稳定的电热响应,有望作为透明的面发热膜应用于除雾除霜玻璃、热疗贴膜等.

摘要：稀土金属-有机框架是一种由稀土金属离子或稀土金属簇与有机桥联配体通过配位作用组装形成的新型无机-有机多孔材料。由于其高配位数和独特的稀土金属离子(Ln^(3+))的光学特性赋予稀土金属-有机框架以丰富的分子构筑单元以及高的荧光量子效率。总结了稀土金属-有机框架的最新研究成果,介绍了稀土金属-有机框架在温度传感、小分子传感、气体传感等光子学领域的应用。另外,还介绍了包括稀土金属-有机框架的设计思路和可控制备方法,以及有机染料等在稀土金属-有机框架孔道中的组装和稀土金属离子在金属-有机框架材料孔道中的组装,并对今后的发展方向和应用前景进行了展望。

摘要：为了实现在近红外区的良好光电响应,设计合成了一种A-D-A型有机电子受体TCIC.由于采用具有强醌式效应的噻吩[3,4-b]并噻吩单元为核,TCIC在780~1000 nm的近红外区具有强吸收以及合适的能级结构,可与常用的聚合物给体PCE10的吸收和能级相匹配.于是,采用2种器件结构,制备了基于PCE10:TCIC共混膜的自供电式(0 V偏压下)有机光探测器,并发现,相比于正型器件,反型器件更有利于抑制暗电流与总噪声电流.最终,反型器件在410~1000 nm的宽光谱范围内的比探测率均达到了10^(13) Jones以上,而且,在940 nm波长下,器件表现出超宽的线性动态范围(~180 dB)以及极快的响应速度(~6.5μs),这些指标都处于目前有机光探测器的最优行列.所以,本工作为高性能近红外受体的分子设计提供了重要指导.

摘要：缺陷对金属氧化物的物理化学性质具有至关重要的影响,掌握缺陷的调控方法,有助于设计结构稳定、性能优异的金属氧化物材料。然而外场环境下缺陷动态结构演变原位信息的缺乏使得精确调控缺陷成为一项巨大的挑战。本文利用球差校正扫描透射电子显微镜、环境透射电子显微镜和电子层析三维重构方法原位研究了ZnO纳米片体缺陷的动态结构演变规律,探索了高温环境及氧气环境下孔洞缺陷的烧结长大与重构行为。研究发现,在外场环境下晶体缺陷以类似颗粒烧结的奥斯瓦尔德熟化和迁移长大机制烧结长大;缺陷的烧结和重构行为由降低表面能的驱动机制主导以及不同环境下氧空位浓度不同导致了不同的缺陷演变行为。

摘要：金属-有机框架材料是一种由金属离子或金属簇与有机桥联配体通过配位作用组装形成的新型无机-有机复合多孔材料。无机、有机组分在分子水平的复合使得框架材料能够兼具无机和有机基元各自的特点和性能并产生协同作用,有序微孔则为组装客体分子实现光子学性能的调控甚至新光子功能的出现提供了可能。金属-有机框架材料在发光和非线性光学等光子学领域的应用正受到越来越多的关注。本文系统总结了国家自然科学基金重点项目"有序微孔材料的光子功能构筑基础研究"的最新成果,包括金属-有机框架材料的设计思路和可控制备方法,以及有机染料、钙钛矿量子点在有序微孔金属-有机框架材料中的组装,并对今后的发展方向和应用前景作了展望。

摘要：作为钠离子电池正极材料的体系之一,聚阴离子型化合物具有成本低廉和安全性高的优点,适合于大规模固定式储能系统。实时平衡电网电力供需水平对正极材料的倍率性能提出了更高的要求,而聚阴离子材料虽然存在离子扩散通道,但缺乏电子传输路径,导致其动力学性能不佳。为了挖掘影响聚阴离子型正极动力学性能的因素,本文以结构为基础,对影响聚阴离子正极离子扩散行为的本征原因作了阐述,再从表面修饰和形态设计入手,对目前研究较多的改善电极表面及界面处离子和电子扩散的策略作了总结与点评,然后从材料的分级结构回归到鲜见报导的元素掺杂和取代,从本质上提出优化动力学性能的方案,并展望了进一步提高正极材料倍率性能的方向。本文可为高倍率的聚阴离子型正极材料及其他材料的开发提供基本理论和实践依据。

摘要：随着机器学习技术的不断发展和玻璃材料数据的逐步积累,基于数据驱动的组分设计方法已成为玻璃新材料开发的一种有力手段。本文采用随机森林回归算法构建了包含56种氧化物的玻璃组分与性能预测模型,并采用SHAP分析等方法进行了可解释性研究,实现了在高维组分空间对线膨胀系数、密度及弹性模量的准确预测。利用该预测模型在Si-Al-B-Ca-Mg-Na六元氧化物组分空间中对约118万个玻璃配方进行快速预测,并对优选的4组硼硅酸盐玻璃样品进行测试。结果表明,样品的线膨胀系数分布在(52.00~58.00)×10^(-7)℃^(-1),密度分布在2.34~2.39 g/cm^(3),弹性模量分布在67.00~74.00 GPa,与模型预测结果相符,且优于相关规范要求。

摘要：阐述了分子动力学模拟的基本原理,解释了相关概念,如边界条件、算法、势函数以及系综,总结了分子动力学模拟统计玻璃微观结构特征和计算玻璃各种宏观性能的理论方法,综述了该领域近来取得的研究进展,包括建立氟氧玻璃不混溶结构模型、设计含有目标晶相的玻璃陶瓷、模拟分相预测组成依赖的析晶相演变、模拟分相预测析晶相晶型转变、优化玻璃陶瓷发光性能以及提高铝硅酸盐机械强度等6个方面。最后,展望了3个有意义的后续研究方向,即探究模拟体系参数提高结果精确性、借助第一性原理分子动力学开发势函数和结合其他方法拓展模拟的实用性。

摘要：金属软磁复合材料(SMCs)是电力电子元器件的关键基础材料,在能源、信息、交通、国防等重要领域应用广泛。围绕软磁复合材料合金磁粉和绝缘包覆层两个主要方面展开综述。在合金磁粉的成分设计方面,分别从晶态、非晶和纳米晶软磁合金体系出发,对比了合金元素对磁粉微结构,以及饱和磁化强度、矫顽力、磁晶各向异性、磁致伸缩系数和电阻率等性能的影响,提出了不同体系合金磁粉的设计原则。在绝缘包覆方面,分别阐述了有机、无机和有机无机复合包覆的最新研究进展,分析了不同绝缘包覆方法的机理和关键制备参数对于绝缘层组分、结构及复合材料综合性能的作用规律,展望了绝缘包覆工艺的发展趋势。在此基础上,提出了软磁复合材料的发展方向。