“胶体溶液”中两个实验的做法

一、关于Sb_2S_3溶胶的制备 本实验按北师大等编《无机化学实验》(下称教材)的方法制备Sb_2S_3,除说明溶胶的一种制备方法外,还需用制得的Sb_2S_3胶体去做有关性质实验。因此,制得Sb_2S_3溶胶就成了该实验成败的关键。但按教材提供的方法去做,得到的不是Sb_2S_3溶胶,而是大量沉淀。对此笔者做了变动。     

基于Sb_2S_3阳极的钠离子电池性能评价综合实验设计

该实验选用SbCl_3作为锑源,硫脲作为硫源,制备出了长度为2～5μm棒状堆积的Sb_2S_3阳极材料。Sb_2S_3用作钠离子电池的阳极材料,通过SEM、TEM、循环伏安(CV)和恒流充放电等测试手段,表征了Sb_2S_3阳极材料的形貌特征以及Sb_2S_3在钠离子电池中的电化学性能。研究了Sb_2S_3在钠离子电池中的性能及作用。结果表明:电池的初始库伦效率为67.19%,200次循环后稳定在290 mAh/g左右,这与循环时电池内部结构的体积膨胀变化有关。在该实验中,Sb_2S_3是采用水热法制备而成的,具有操作简易、易于分组协作探究等优点,可作为电化学等专业课的综合性实验,使学生充分了解掌握Sb_2S_3的合成工艺以及常用的分析手段,从而培养学生应用综合知识的能力和科研能力。     

几个中学化学实验的改进

一、电泳现象胶体微粒是带电的,在外加电场的作用下,肢体微粒在分散剂里向电性相反的电极作定向移动,这种现象叫电泳。可供电泳现象这个实验的胶体甚多,如 Fe(OH)_3胶体、As_2S_3胶体、Sb_2S_3肢体等。但有的胶体,如 Fe(OH)_3胶体,实验现象不甚明显,费时甚多;有的胶体,如 As_2S_3胶体、Sb_2S_3胶体,实验效果很好,但一般中学又缺乏药品,难于普及。我们在实践中发现,医用龙胆紫(盐基青莲)和曙红(即四溴萤光黄,是红墨水的主要成分)是很理想的实验胶体。它们具有如下结构:     

钙钛矿太阳能电池的抗湿稳定性与形貌优化

为大幅改善钙钛矿太阳电池的光电转换效率和抗湿性能,增加其应用潜能,将4-叔丁基吡啶(tBP)作为添加剂添加至碘化铅(PbI₂)前驱体溶液中,采用热场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见分光光度计(UV-vis)对改性后的PbI₂-tBP薄膜和CH₃NH₃PbI₃-tBP薄膜进行观察和测试.实验结果表明,当加入tBP且浓度达到80μL/mL时,tBP与PbI₂结合形成造孔结构,更利于两步法中碘甲胺(CH₃NH₃I)溶液渗入PbI₂薄膜层内部,从而促进PbI₂薄膜转变成无PbI₂残留且表面平整的CH₃NH₃PbI₃薄膜.这样制成的钙钛矿太阳电池器件不仅具有良好的光电转换效率,还具有高抗湿稳定性.将未封装的器件暴露在大气下500 h,器件的光电转换效率仍能达到初始...     

CuAg对玻璃衬底沉积VO2薄膜结构与光电特性的影响

二氧化钒(VO₂)薄膜作为一种可循环相变材料,非常有前景作为节能材料用于智能窗的设计.论文采用脉冲激光沉积法通过控制衬底温度可以在非晶玻璃衬底上沉积结晶度良好的VO₂复合膜,研究CuAg缓冲层对沉积VO₂薄膜的结构及光学性能的影响发现：缓冲层沉积厚度会影响VO₂薄膜结构,也会对薄膜的光学性能有不同程度的调节.当CuAg缓冲层厚度为10 nm时,复合薄膜的光学性能最好,在发生绝缘态-金属态相变时,既能提高可见光透过率,又能降低近红外光透过率,还能保持太阳能调节率在一个高的参数值.     

配合物Cd[S2P(OPri)2]2、Cd[S2P(OCH2Ph)2]2和簇合物MoCd3O2S2(Ph3P){S2P(OPri)2}5的合成及光谱分析

主要报道了过渡金属镉的含硫原子配合物和原子簇合物Cd[S_2P(OPr~i)_2]_2、Cd[S_2P(OCH_2Ph)_2]_2和簇合物MoCd_3O_2S_2(Ph_3P){S_2P(OPr~i)_2}_5的合成,并结合其红外光谱、紫外光谱进行综合分析。     

MOCVD法生长ZnO纳米管及光学性能评价

利用金属有机化合物气相沉积(MOCVD)方法在Al2O3(1 1 2 0)衬底上生长高质量的ZnO薄膜,在衬底温度450℃及生长舱压力40 Pa的条件下,我们得到了ZnO纳米管.利用X射线衍射(XRD)对样品的结构进行了分析,利用光致发光(PL)对样品的光学性能进行了评价.     

不同衬底对高聚物薄膜界面微观结构的影响

用同一种制备方法在玻璃和金衬底上分别制备有机高聚物薄膜;用原子力扫描显微镜对两种薄膜观测发现,高聚物—金属界面比高聚物—玻璃界面薄膜要平整、均匀的多,玻璃衬底上形成的高聚物界面高分子有明显的取向结构;用棱镜耦合法对两种不同衬底的高聚物薄膜波导进行同一条件下的m线观察,发现金属衬底上有机波导的m线要比玻璃衬底上有机波导的m线清晰。说明了衬底的不同会导致薄膜界面中的微观结构产生差异,这些差异会对波导的光学性能产生影响,解释了不同衬底的薄膜波导为何在光学性能上会出现差异。     

过渡金属掺杂黝铜矿合金材料的热稳定性研究

通过固相熔融法制备了黝铜矿合金材料。采用XRD、FTIR、DSC等技术手段研究不同过渡元素对黝铜矿合金材料物相组成和热稳定性的影响。结果表明:母体Cu_(12)Sb_4S_(13)样品含有两相杂质Cu_(1.5)Sb_(0.5)S_2和Cu_3SbS_4;过渡元素引入后在不同程度上抑制了溶出形成2个黝铜矿相,合金材料的杂质含量大大减少,仅含少量的Cu_(1.5)Sb_(0.5)S_2,过渡元素的引入有利于单相黝铜矿合金材料的合成;在加热过程中,母体Cu_(12)Sb_4S_(13)样品变化复杂,会发生分解、S单质挥发,最终变成单相的Cu_3SbS_3;不同过渡元素的掺杂可以减少或避免黝铜矿合金材料在高温下的分解,提高材料的热稳定性。     

锑基硫化物铜锌锡硫硒薄膜的制备及研究

吸光层是薄膜太阳能电池进行光电转换的重要因素之一,因其晶粒增长问题的困扰,使得很多研究者都在寻找有效的解决办法。对于铜锌硒硫锡薄膜太阳能电池,提出了溶液法兼容的方法在吸光层的预制膜中间旋涂Sb_2S_3、CuSbS_2和NaS_5S_8的薄膜。通过高温硒化,这些包含锑基硫化物的吸光层的晶体与空白的比较,明显提高了晶粒的大小,并且这三种硫化物对晶体的生长促进作用是有区别的,他们对晶体生长的促进的能力顺序为:Sb_2S_3>CuSbS_2>NaSb_5S_8。实验数据表明,仅需要很少量的锑基硫化物,就能够对晶态的成长起到明显的促进作用。     

强紫外发射ZnO薄膜的溅射方法制备及表征

采用直流反应溅射方法在N型Si(100)衬底上制备了ZnO薄膜.薄膜的晶体结构采用X射线衍射技术来表征,测量结果表明制备的样品是沿c轴高度取向的六方纤锌矿结构的多晶薄膜.扫描电子显微镜测量显示薄膜的表面粗糙度较低,且ZnO与Si衬底的边界线清晰,结构致密.此外,利用室温光致发光谱研究了薄膜的光学性能,ZnO薄膜的室温光致发光谱(PL)只有位于377nm处的一个很强的紫外峰,这与材料内的激子复合有关.此外对薄膜进行了拉曼散射的研究,拉曼频移的计算结果表明溅射生长的薄膜中存在张应力(0.25Gpa).     

常压MOCVD法制备TiO_2薄膜及性质研究

利用常压MOCVD法在Si及Al2O3衬底上制备了TiO2薄膜.研究了沉积温度和退火温度对TiO2薄膜结构和形貌的影响,以及TiO2薄膜的光学性质.研究发现,沉积温度为600℃时,制备的TiO2薄膜结构为锐钛矿相,薄膜质量较高.TiO2薄膜在1 090℃高温退火后,薄膜结构完全转变为金红相.TiO2薄膜在可见区域有着高达90%以上透射率,在紫外区域有着强烈的吸收.     

CdS/In2S3的制备及其光催化选择性氧化还原性能

采用水热法合成纳米颗粒状CdS(K)/In_2S_3可见光响应复合光催化剂.使用多种技术手段对单体催化剂和复合催化剂的物相、形貌、微结构、光吸收、比表面和孔容等方面进行表征. CdS和In_2S_3紧密的结合形成异质结构,并显著提升CdS和In_2S_3选择性氧化苯甲醇到苯甲醛和还原制备氢气的活性.在可见光照射下,随着CdS含量的增加,CdS/In_2S_3光催化性能逐渐增强.当CdS/In_2S_3的质量比达到0.8时,CdS(K)/In_2S_3光催化性能达到最佳,约为CdS(K)和In_2S_3单体的8.59倍和3.52倍.     

衬底温度对Zn0.95Ca0.05O薄膜结构和光学性质的影响

利用磁控溅射法在玻璃基片上制备Zn0.95Ca0.05O薄膜,用X射线衍射(XRD)研究薄膜的结构特性,用LS920荧光光谱仪测量了样品薄膜的PL谱,探讨了衬底温度对薄膜结晶质量和光学性质的影响。研究发现,衬底温度对薄膜的质量影响较小,450℃时制备的薄膜结晶质量最好;不同衬底温度对发光峰强度有影响;薄膜在可见光区显示出较高的透过性,在350-400 nm范围内薄膜透过率骤然下降,在该范围内存在吸收边。     

掺碳氧化锌薄膜的铁磁性

采用磁控溅射方法在Al2O3（0001）和Si（100）衬底上制备掺碳氧化锌薄膜,溅射薄膜时衬底温度为550°C.实验结果显示,制备的掺碳氧化锌薄膜样品在Al2O3（0001）单晶衬底上结晶质量更好.在室温下,所制备的薄膜皆出现铁磁性,且在Si（100）衬底上制备的样品具有更大的饱和磁化值.实验结果表明氧空位缺陷对掺碳氧化锌薄膜的铁磁性起源有很重要的影响.     

溶胶-凝胶法制备BiFeO_3薄膜的结构研究

运用溶胶-凝胶(sol-gel)法,在SiO2/Si衬底上制备了BiFeO3薄膜.研究表明,退火温度、退火时间分别为500℃、1 h的条件下,并且运用XRD及表面扫描电镜(SEM)分析,可制备出纯相的BiFeO3薄膜,R3m点群.     

对“硫代硫酸钠跟盐酸作用是歧化反应吗?”的疑议

本刊1986年第四期刊载《硫代硫酸钠银盐酸作用是歧化反应吗?》一文后,收到许多读者来信。现归纳如下安徽巢湖市青山中学魏华同志来信说: Na_2S_2O_3+2HCl=2NaCl+SO_2↑+S↓+H_2O。 对此反应是否是歧化反应,还是氧化还原反应,首先要明确反应物Na_2S_2O_3中S的化合价,和生成物中SO_2、S的硫的化合价,后者很清楚,S0_2中的S显+4价,单质S是0价,关键是Na_2S_20_3中S的化合价。 S_2O_3~(2-)与SO_4~(2-)的结构相似,但性质不同,SO_4~(2-)中的中心硫原子与4个氧原子共价键结合,由于O的电负性大于S的电负性,所以共用     

石墨烯改性Li_2MnO_3的热制备及其电化学性能的研究

采用MnSO_4和KMnO_4制备前驱体MnOOH,将MnOOH、LiOH、(NH_4)_2S_2O_8与氧化石墨烯复合,用传统水热法制备Li_2MnO_3/氧化石墨及Li_2MnO_3/石墨烯的复合材料.氧化石墨、石墨烯的存在对Li_2MnO_3的晶体形貌和结构具有明显的影响.氧化石墨和石墨烯具有优良的导电性,显著提高了Li_2MnO_3材料的导电性和电化学性能.     

Ga2O3/ITO/Ga2O3深紫外透明导电膜的研究

采用常压烧结方法制备了Ga2O3陶瓷靶,用X射线衍射仪、金相显微镜对Ga2O3陶瓷靶的结构和形貌进行了研究.用射频磁控溅射Ga2O3陶瓷靶材和直流磁控溅射ITO(锡铟氧化物)靶材分别制备了Ga2O3薄膜、Ga2O3/ITO/Ga2O3膜,用紫外-可见分光光度计、四探针测试仪对Ga2O3薄膜、Ga2O3/ITO/Ga2O3膜的光学透过率和电阻率进行了表征. Ga2O3薄膜不导电,光学带隙5.1eV;Ga2O3(45 nm)/ITO(14 nm)/ Ga2O3(45 nm)膜在300 nm处的光学透过率71.5%,280 nm处60.6%,电阻率1.48×10-2Ω.cm.ITO层的厚度影响Ga2O3/ITO/ Ga2O3膜的光电性质.     

硒和碲对钒氧化物电阻温度曲线的影响

用微熔烧结法制备了[MTeO]x(V_2O_3)_(1-x)和含Se的VO_2试样.电阻率温度曲线测量表明,所有试样在338±3K有一个量级的电阻率降落,(V_2TeO_2)_(0.05)(V_2O_3)_(0.95)试样在340K有由负电阻温度系数(NTC)到正电阻温度系数(PTC)突变.用V,Te,Se可变价观点讨论了所得的结果。