金属Pd掺杂对MoS_2/Si异质薄膜微结构和光伏性能的影响

采用直流磁控溅射技术,在Si表面沉积了Pd掺杂MoS_2(Pd:MoS_2)薄膜,形成了Pd:MoS_2/Si异质薄膜太阳能电池器件,并综合利用拉曼光谱、紫外-可见光谱、紫外光电子能谱和伏安曲线测量等技术分析了Pd掺杂浓度(x%)对MoS_2薄膜微结构及Pd:MoS_2/Si异质薄膜器件光伏性能的影响。拉曼光谱结果表明,Pd掺杂明显改变了MoS_2薄膜中A_(1g) 晶格振动,而几乎不影响E_(2g)~1晶格振动。在模拟太阳光照射条件下,伏安性能测试结果显示:随着Pd掺杂浓度的增加,Pd:MoS_2/Si异质薄膜器件的光伏性能显著增强;当x=1时,器件表现出最佳的光伏效果,转化效率达到4.6%;继续增加Pd掺杂浓度,器件的光伏性能则逐渐减弱。进一步通过紫外-可见光光谱和紫外光电子能谱分析,构建了Pd:MoS_2/Si界面能带结构,阐释了Pd掺杂对器件光伏性能的影响机制。     

C与SiO2反应的热力学分析

从热力学角度分析C与SiO₂反应生成CO而非CO₂的原因;指出在实际生产温度下,Si和SiO₂均呈液态,理论上不应引用298 K时的生成焓与标准熵;计算了2200 K时反应的热力学函数,并进一步讨论了298~2500 K温度范围内反应焓变与熵变对298 K时相应数值的偏离情况,绘制了较精确的ΔrG_m^θ-T图;发现对于C与SiO₂的反应而言,在此温度范围内,热力学函数对298 K时相应数值的偏离程度较小。     

Na3V2(PO4)3/C正极材料制备与储钠性能综合实验教学设计

设计了“常温预还原-热处理法制备钠离子电池正极材料磷酸钒钠”综合性研究实验,探究了原料种类和热处理温度对Na₃V₂(PO₄)₃/C的物相、晶体结构、晶粒尺寸、微观形貌及电化学性能的影响。研究表明,NH₄VO₃中的V⁵⁺更易被草酸常温还原,机械活化后所得前驱体为无定形结构,由该前驱体热处理制备的Na₃V₂(PO₄)₃/C结晶度更高,且电化学性能更优。通过优化合成温度,发现在700℃下合成的Na₃V₂(PO4₎₃/C具有最高的比容量、最优的倍率性能和最佳的循环性能。在实验中,学生通过材料制备、结构及形貌表征、电池制作与电化学性能分析等环节,能够达到强化理论知识、提高实验技能、激发创新性思维的目的。     

模型认知：知识模型与认识模型——“NH3→N2H4→NxHy”单元复习教学的思考

以NH₃、 N₂H₄和N_xH_y等物质为载体,融入NH₃的空间结构、物理性质、化学性质(弱碱性、氧化性、还原性)及制备方法等学科知识,建立氮氢化合物内容的知识模型。从NH₃→N₂H₄→N_xH_y,以熟悉物质的结构和性质关系为原型,类比、预测、求证N₂H₄的知识,迁移N_xH_y的认识,建立“原型-类比(模仿与创新)-求证”的氮氢化合物认识模型,加深与巩固“结构决定性质”的学科思想。     

自我保护Nb2O5-S/CeO2制备及其脱硝性能探索型实验设计

文章基于商用脱硝催化剂的应用现状,将“产学研用”理念融入大气污染控制工程实验,设计合成了一种具有自我保护机制的Nb₂O₅-S/CeO₂脱硝催化剂,并采用XRD、TEM、H₂-TPR、XPS、NH₃-TPD技术对催化剂进行了表征,选用insitu DRIFTs对反应机理进行了探究。实验结果表明,Nb₂O₅-S/CeO₂催化剂在较宽的温度窗口下表现出优异的催化活性。此外,当K沉积在Nb₂O₅-S/CeO₂催化剂上时,SO₄^2–将优先与K结合,从而有效阻止毒物攻击Ce-Nb活性位点。     

Dawson型多金属氧酸盐H6P2W16Mo2O62聚乙烯吡咯烷酮复合薄膜的可见光光致变色研究

将Dawson型多金属氧酸盐H₆P₂W₁₆Mo₂O₆₂与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)形成复合溶液，以滴膜法制备了复合薄膜。该复合薄膜在可见光照射下发生光致变色现象。用红外光谱和XRD对P₂W₁₆Mo₂及P₂W₁₆Mo₂/PVP复合膜进行了表征，复合膜中仍然保留了多金属氧酸盐H₆P₂W₁₆Mo₂O₆₂的基本结构。采用紫外-可见吸收分光光度法分析了P₂W₁₆Mo₂/PVP复合膜的光致变色性能及机理。在P₂W₁₆Mo₂/PVP (50 wt%)的组分比例下，复合膜的光致变色性能最佳。同时，P₂W     

TiO2光触媒纳米涂料的制备及工艺研究

利用多功能分散机制备纳米TiO₂光触媒纳米涂料，对涂料的常规性能及涂料的耐擦洗、耐碱性能进行了研究.采用响应面试验设计方法，分别以纳米TiO₂含量、涂覆厚度和光照强度为因子，优化工艺条件.结果表明，TiO₂含量对涂料的耐碱性没有影响，在TiO₂含量为8%时，耐擦洗度最大；涂料净化甲醛的最佳工艺条件为：纳米TiO₂含量为10.3%,涂覆厚度为250μm,光照强度为40 mW·cm^-2.     

SiO2基核壳结构的稀土发光材料的研究进展

SiO₂基核-壳结构的稀土发光材料因其具有优异的性能而受到关注。研究表明SiO₂基核壳结构的稀土发光材料具有强发光效率、强光稳定性、无毒性、寿命长、价格低廉等特点。这些特性使它们在光学设备、等离子显示器、荧光灯、生物医学领域成像、指纹和防伪标签等方面得到广泛的应用。本文重点阐述了SiO₂基核壳结构的稀土发光材料的制备方法,包括固相法、湿化学法、燃烧法等。从核壳结构的稀土发光材料的制备方法入手探究目前的研究进展,其中溶胶凝胶法研究最多。最后对SiO₂基核壳结构的稀土材料进行了总结与展望。     

再看NO2与H2O反应

通过对“NO₂与H₂O反应并无NO生成”这一异常现象进行探究,发现通常利用NO₂与H₂O反应制备HNO₃的过程是分步进行的,NO₂与H₂O反应先生成HNO₃和HNO₂;HNO₂不稳定,随后分解生成NO和HNO₃。     

H2O2与Fe2+作用的实验探究

由两道高考试题引出对Fe²⁺与H₂O₂反应的探究。结果发现,不同的亚铁盐与H₂O₂作用的结果与实验条件有关：在无外加酸碱时FeSO₄溶液与H₂O₂作用会得到碱式硫酸铁和氢氧化铁沉淀的混合物;FeCl₂溶液与H₂O₂作用会得到聚合氯化铁胶体。在酸性较强时Fe²⁺与H₂O₂作用主要生成Fe³⁺;在酸性不太强时主要得到胶体,往往得不到沉淀。亚铁盐与H₂O₂混合除了发生Fe²⁺与H₂O₂之间的氧化还原反应外,同时含铁物质会催化H₂O₂的分解,H₂O₂分解放热还会促进Fe     

Lu3+对Er2Mo4O15:Tm3+功率响应上转换发光色度的影响

在前期报道的Er₂Mo₄O₁₅:4%Tm³⁺体系中,通过引入惰性的Lu³⁺对Er³⁺进行格位替换,使得功率响应的色度调控能力实现31.5%的提升.机理研究表明,当Lu³⁺掺杂时,晶胞收缩使得Er³⁺-Tm³⁺耦合加强,处于⁴I_11/2能级的电子被更多地以Er³⁺→Tm³⁺→Er³⁺的方式选择性布居红光发射能级,从而使得低功率时的I_R/I_G增大.由于增强的Er³⁺-Tm³⁺耦合使得功率项系数增大,所以I_R/I_G表现出更好的功率响应特性.该研究报道了一种精细调控Er³⁺-Tm³⁺耦合的策略,可为功率响应变色上转换发...     

绿色催化剂Al2(SO4)3·18H2O合成乙酸乙酯

酯化反应是高中非常重要的实验,但是浓硫酸作为催化剂存在危险性高、副产物多、环境污染性强等缺点,将常见、便宜、低毒性、具有高效催化效率的Al₂(SO₄)₃·18H₂O作为催化剂,利用无水乙醇和冰醋酸合成乙酸乙酯,反应结束后,Al₂(SO₄)₃·18H₂O通过简单过滤即可回收利用,适合应用于中学课堂实验中。     

Na2O2考点探析

Na₂O₂是一类重要的过氧化物,也是历年高考命题的热点.现将与Na₂O₂有关的考点总结如下.一、以Na₂O₂为载体考查氧化-还原知识Na₂O₂中氧为-1价,既可以升高为0价（表现还原性）,又可以降低为-2价（表现氧化性）.故以Na₂O₂为载体考查氧化-还原知识是高考命题的重点内容.例1在下列反应中,Na₂O₂只表现出强氧化性的是（）（A）2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂O₃+O₂     

2D/3D MoS2/HTCN异质结制备及光催化固氮综合实验

光催化固氮是目前光催化领域的一个重要研究方向。该文利用自组装法合成了2D/3D MoS₂/HTCN光催化剂,并通过XRD、XPS、SEM、TEM、UV-vis DRS、PL和EIS等技术对催化剂进行了表征。在模拟太阳光的条件下,进行了光催化固氮的测试,通过控制变量法对合成氨的氮源进行了研究,并对光催化固氮的机理进行了探讨。该实验包含了多种材料的制备以及测试工作,综合性强、新颖性高,不仅能培养学生在催化剂合成和表征方面的能力,同时注重培养学生的科研思维,全面提高学生的科研素养。     

利用厨房材料探究Na2CO3、NaHCO3的性质

利用厨房常见材料设计实验，以化学视角探究日常用品Na₂CO₃、NaHCO₃的性质。可以在家中利用常见材料进行探究，认识Na₂CO₃、NaHCO₃的外观、水溶性、溶解过程的热效应、碱性、与酸反应的过程、热稳定性，进而能够科学、有效地在生活中应用，同时使学生感受到生活与科学的紧密联系。     

利用Ce-Mn/Al2O3复合催化剂降低燃煤中硫排放的综合实验设计

针对燃煤电厂SO₂排放法规日趋严格，而传统固硫剂高温固硫性能差的问题，设计了Ce-Mn/Al₂O₃复合催化剂降低燃煤中硫排放的综合实验。以纳米Al₂O₃为载体，采用共沉淀法制备了Ce-Mn负载型燃煤催化剂，在管式炉中进行高温固硫性能评价实验，采用热重法分析煤粉的燃烧性能，得到反应动力学参数。采用FESEM-EDS、TEM、XRD、XPS对催化剂进行表征。实验结果表明，Ce-Mn催化剂可以显著提高燃煤固硫效果，改善煤粉燃烧性能。该实验不仅能加深学生对脱硫工艺原理和应用的理解，掌握仪器使用、软件绘图和催化剂表征手段，还能增强学生对燃料清洁利用的认识，培养科研思维和创新能力。     

基于多孔有机笼的混合基质膜及其CO2/CH4分离性能综合实验研究

天然气是当今最重要的清洁能源之一，为了满足天然气纯化的需求，该文设计了一项综合研究方案，包括孔材料构筑、主-客体组装、薄膜制备、结构表征和性能分析等，实现了新型混合基质膜的创新研究。该实验以多孔有机笼为填料，通过离子液体在其内部的组装来调控孔道尺寸。分离结果表明：经离子液体组装的混合基质膜展现出优异的CO₂/CH₄分离性能，与聚合物膜和未经离子液体组装的混合基质膜相比，分离性能分别提升了50.4%和245.3%，且具有出色的压力和时间稳定性，为多孔有机笼在分离膜中的应用提供了新的思路，也为天然气纯化膜材料的设计提供了新的方向。     

Na2CO3和NaHCO3与稀盐酸反应的实验创新设计

鲁科版化学必修1第三章第一节"活动·探究"要求对Na₂CO₃和NaHCO₃的化学性质通过设计实验进行比较,笔者现提出适合教师演示和学生实验的三种可行性设计方案,以供同行参考。一、利用传统仪器进行创新设计1.实验用品注射器2支（20 mL）、具支U形管1支、小气球2个、橡胶塞2个、铁架台1个、0.5 mol/L Na₂CO₃溶液、     

Al2O3膜对高温环境下NiCrAlY-SiC复合镀层内部反应的阻隔及涂层耐磨性研究

为了解决以SiC颗粒为磨料的叶尖耐磨复合镀层在高温工况下SiC与涂层中Ni元素反应导致涂层耐磨性下降等问题,采用化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)工艺方法在SiC颗粒表面制备了Al₂O₃膜以阻隔SiC与涂层中Ni元素的反应。研究了0.5～1.0μm和5.0～10.0μm这2种厚度范围的Al₂O₃膜对NiCrAlY-SiC@Al₂O₃叶尖耐磨镀层中SiC颗粒与NiCrAlY镀层在1 100℃高温环境下反应的阻隔效果,并测试了2种Al₂O₃膜厚度的NiCrAlY-SiC@Al₂O₃叶尖耐磨镀层在1 100℃高温环境下保温500 h后的耐磨性。结果显示,5.0～10.0μm厚度的Al₂O₃膜可有效阻隔SiC颗粒与NiCrAlY镀层的高温反应,使NiCrAlYSiC@Al₂...     

基于紫外荧光光谱技术的SO2气体测量实验装置

根据SO₂气体吸收光谱与荧光光谱特性,该文设计了一种基于紫外荧光光谱技术的SO₂气体测量实验装置。该装置利用闪耀氙灯和透镜得到小光束平行光,在荧光反应室内进行SO₂荧光的激发反应,使用光电倍增管探测激发荧光的强度。通过开展不同浓度的SO₂激发荧光强度检测实验,表明SO₂浓度与荧光强度电压信号峰值有良好的线性关系,线性度优于99.9%。通过Allan方差分析,当积分时间为164.7 s时,探测极限为0.79μg/m3,有效实现了低浓度SO₂的检测。该装置结构紧凑、精度高、稳定性好,可用于低浓度SO₂气体的连续测量以及实验教学。