1.网上关于钙钛矿LED的内容太少了,钙钛矿LED现在研究现状如何
在1月16日出版的《自然·光子学》杂志上,美国普林斯顿大学研究人员发表论文称,他们开发出一种新技术,通过添加有机卤化铵,制造出了成本更低、效率更高且性能更稳定的钙钛矿发光二极管(LED)。
有机无机杂化的钙钛矿材料也被很多科学家视为氮化镓等LED制备材料的替代品,但成膜效率低、稳定性不高这两个缺点制约了其在LED领域的应用。此次,普林斯顿大学研究人员开发的新技术解决了这一问题。他们在论文中称,在制造钙钛矿薄膜时,在钙钛矿溶液中添加有机卤化铵,尤其是长链有机卤化铵,会使钙钛矿晶体颗粒小很多,制成的钙钛矿薄膜更薄、更光滑。而这样的钙钛矿薄膜意味着更好的外部量子效率,会使发光二极管的效率更高,稳定性更好。(【中国】【光电产品】【门户网】整理回答)
2.钙钛矿电池20.2%的那篇文献名字是什么
韩国成均馆大学化学工程学院教授,钙钛矿电池材料专家Mr.Nam-Gyu Park于北京第14届中国光伏大会于中国同仁分享了最新的研究成果。
世纪新能源网记者了解,近年钙钛矿电池技术异军突起,钙钛矿电池效率从最初的3.8%,到目前短短的5年达到了20.2%。
研究发现,钙钛矿型光伏材料的结晶形貌对其光电性能的影响至关重要,肖立新教授、龚旗煌院士与西安交通大学吴朝新教授、侯洵院士合作,通过分步溶液成膜方法对掺氯钙钛矿材料进行优化,相对于一步溶液成膜方法,微观形貌容易控制,器件效率得到极大提高,并进一步研究钙钛矿薄膜材料的成膜条件,实现对钙钛矿薄膜形貌的调控,成功制备介观结构的钙钛矿太阳能电池,同时提高太阳能电池的吸光能力及电荷传输能力,研究结果分别发表在Chem. Commun. 2014,50,12458的内封面文章及Nanoscale,2014,6,8171上。该创新研究群体还针对钙钛矿电池急需解决的稳定性问题,开发了一种新型疏水性空穴传输材料使器件的稳定性得到极大改善(Chem. Commun. 2014,50,11196),相关工作已经申请中国发明专利。
3.关于催化剂的论文
催化剂 定义:又叫触媒。
根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)于1981年提出的定义,催化剂是一种物质,它能够改变反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化。这种作用称为催化作用。
涉及催化剂的反应为催化反应。 催化剂(catalyst)会诱导化学反应发生改变,而使化学反应变快或减慢或者在较低的温度环境下进行化学反应。
催化剂在工业上也称为触媒。 初中书上定义:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂,又叫触媒。
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。 我们可在波兹曼分布(Boltzmann distribution)与能量关系图(energy profile diagram)中观察到,催化剂可使化学反应物在不改变的情形下,经由只需较少活化能(activation energy)的路径来进行化学反应。
而通常在这种能量下,分子不是无法完成化学反应,不然就是需要较长时间来完成化学反应。但在有催化剂的环境下,分子只需较少的能量即可完成化学反应。
催化剂有三种类型,它们是:均相催化剂、多相催化剂和生物催化剂。 均相催化剂和它们催化的反应物处于同一种物态(固态、液态、或者气态)。
例如:如果反应物是气体,那么催化剂也会是一种气体。笑气(一氧化二氮)是一种惰性气体,被用来作为麻醉剂。
然而,当它与氯气和日光发生反应时,就会分解成氮气和氧气。这时,氯气就是一种均相催化剂,它把本来很稳定的笑气分解成了组成元素。
多相催化剂和它们催化的反应物处于不同的状态。例如:在生产人造黄油时,通过固态镍(催化剂),能够把不饱和的植物油和氢气转变成饱和的脂肪。
固态镍是一种多相催化剂,被它催化的反应物则是液态(植物油)和气态(氢气)。 酶是生物催化剂。
活的生物体利用它们来加速体内的化学反应。如果没有酶,生物体内的许多化学反应就会进行得很慢,难以维持生命。
大约在37℃的温度中(人体的温度),酶的工作状态是最佳的。如果温度高于50℃或60℃,酶就会被破坏掉而不能再发生作用。
因此,利用酶来分解衣物上的污渍的生物洗涤剂,在低温下使用最有效。 催化剂分均相催化剂与非均相催化剂。
非均相催化剂呈现在不同相(Phase)的反应中(例如:固态催化剂在液态混合反应),而均相催化剂则是呈现在同一相的反应(例如:液态催化剂在液态混合反应)。一个简易的非均相催化反应包含了反应物(或zh-ch:底物;zh-tw:受质)吸附在催化剂的表面,反应物内的键因十分的脆弱而导致新的键产生,但又因产物与催化剂间的键并不牢固,而使产物出现。
目前已知许多表反应发生吸附反应的不同可能性的结构位置。 仅仅由于本身的存在就能加快或减慢化学反应速率,而本身的组成和质量并不改变的物质就叫催化剂。
催化剂跟反应物同处于均匀的气相或液相时,叫做单相催化作用;催化剂跟反应物属不同相时,叫做多相催化作用。 人们利用催化剂,可以提高化学反应的速度,这被称为催化反应。
大多数催化剂都只能加速某一种化学反应,或者某一类化学反应,而不能被用来加速所有的化学反应。催化剂并不会在化学反应中被消耗掉。
不管是反应前还是反应后,它们都能够从反应物中被分离出来。不过,它们有可能会在反应的某一个阶段中被消耗,然后在整个反应结束之前又重新产生。
使化学反应加快的催化剂,叫做正催化剂;使化学反应减慢的催化剂,叫做负催化剂。例如,酯和多糖的水解,常用无机酸作正催化剂;二氧化硫氧化为三氧化硫,常用五氧化二钒作正催化剂,这种催化剂是固体,反应物为气体,形成多相的催化作用,因此,五氧化二钒也叫做触媒或接触剂;食用油脂里加入0.01%~0.02%没食子酸正丙酯,就可以有效地防止酸败,在这里,没食子酸正丙酯是一种负催化剂(也叫做缓化剂或抑制剂)。
4.需要一篇燃料电池方面的论文,最好是有abstract
固体氧化物燃料电池的发展与展望摘要:在二十一世纪的今天,能源和环境对人类的压力越来越大。
由于石油资源的紧缺,而其它新型能源尚未成熟;我们必须找到一种新的方法,可以寄希望于使用煤炭作为替代。这样,固体氧化物燃料电池(SOFC)的研究显得非常重要和迫切。
固体氧化物燃料电池(SOFC)主要可用于分布式电站和备用电源,是一种清洁的环保能源。关键词:固体氧化物燃料电池;能源Development and future of solid oxide fuel cellAbstract: At 21 century ,the pressure of environment and the need of energy source are more and more strict. We have to find a new method which can use coal as substitute cause the shortage of oil source and the juvenility of other new type energy source so that the study of SOFC become much more important and impendent than ever. SOFCs are mainly used in distributed power plant and standby energy sources.Keywords: solid oxide fuel cell; energy sources一:引言:燃料电池的优点是显而易见的,它不受卡诺热机的工作效率限制,理论上的能量转换效率可以达到100%,实际效率也高达70%~80%,而目前内燃机的工作效率不超过40%。
除此之外,燃料电池也是一种清洁无污染的能源,对于环保有更重要的意义。目前燃料电池主要分为:1低温燃料电池(PEMFC)和碱性燃料电池(AFC)2熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)3磷酸盐酸性燃料电池(PAFC)4固体氧化物燃料电池(SOFC)其中固体氧化物燃料电池为第三代燃料电池。
它有以下优点:(1) 发电效率高,能量密度大。是目前以碳基化合物为燃料的燃料电池中发电效率最高的一种,其一次发电效率就达到65%以上。
(2) 燃料使用面广,可以使用氢气,甲烷,水煤气,液化石油气等气体作为燃料,还可以使用甲醇,乙醇,甚至煤油,汽油等高碳链液体作为燃料。(3) 余热使用价值高。
由于SOFC的操作温度在500~1000°C之间,优质的余热可以作为热电联供。可以推动涡轮发电机发电,也可以供热,这样的发电效率可以达到85%以上。
(4) 无需使用贵金属作为电极催化剂。(5) 由于SOFC是全固体状态,更适合进行模块化进行合放大,还避免了液态电解质所产生的腐蚀等问题。
二:SOFC的发展现状:目前正在研究的固体氧化物燃料电池主要有以下三种:ZrO3基固体氧化物,掺杂铈基的电解质以及钙钛矿电解质材料,其中最具有实用价值,实用最广泛的是具有立方荧石结构的Y2O3稳定的ZrO2(YSZ)电解质。固体氧化物燃料电池具有以上优点,但是传统的Y2O3稳定的ZrO2(YSZ)电解质离子电导率较低,通常需要在900 ~1000°C高温下运行,造成材料选择困难,制备工艺复杂,成本过高,给真正商业化带来一定困难。
降低燃料电池运行温度可以避免这些问题。(1) 中低温燃料电池的研究:随着中温燃料电池的兴起,掺杂CeO2陶瓷材料成为最佳的中温SOFC电解质。
CeO2基固体氧化物的最佳工作温度为500~700°C,其本身具有稳定的立方萤石结构,比YSZ具有更高的离子电导率。(2) 电解池内阻的降低:主要通过电解质的薄膜化来解决。
电解质欧姆损失主要是由电解质材料和厚度决定。所以目前主要通过发展致密电解质薄膜来减少电池内阻。
真空泥浆浇注和湿粉喷涂是目前使用和研究的较多的方面。(3) 高电导率电解质材料的研究:固体电解质的离子导电性对燃料电池的操作温度和性能起关键作用。
从目前的研究来看。新型电解质材料的研究主要集中在掺杂铈基电解质材料,ABO3钙钛矿电解质材料,Bi2O3基氧化物电解质材料等几种。
这几种材料在中温下具有较高的电导率。(4) 电极的优化,改善电池组件的接触状态,减低接触电阻:随着操作温度的降低,电极的反应活性下降,因此电极的性能成为制约电池性能的一个主要方面。
阳极的点化学活性和内阻与电极材料的组成和微观结构有关。因此,可以通过优化电极材料的组成和微观结构提高电极的性能,减少极化电阻。
比如在阳极中添加金属锰,钴等,在阴极中添加铂,铷等,都可以增加电极活性。三:固体氧化物燃料电池未来发展展望:(1) 目前固体氧化物燃料电池的研究还远未成熟。
大多数的研究还停留在实验室状态,没有进入商业应用。这是因为目前电解质薄膜化的研究普遍存在技术复杂,成本高,工艺性差等问题。
开发出工艺简单,可操作性强,成本低的致密电解质膜是目前的研究方向,也是未来固体氧化物燃料电池的发展方向。(2) 掺杂的CeO2在还原性气氛中Ce4+容易被还原成Ce3+而产生电子电导的问题,从而降低SOFC的热力学电动势。
这是目前迫切需要解决的问题。(3) SOFC目前的应用前景很广泛,小型电池可以用于汽车的辅助电源,中型电池可以用于火车的动力系统,大型燃料电池甚至可以用于发电站,这比传统的火力发电站节约大量能源。
四:结论:燃料电池是一种新型的绿色能源,有着广泛的发展前途和应用前景。而SOFC的能量密度高,燃料范围广,结构简单的优点是其它电池所不能比拟的,是最有前途的车载燃料电池。
随着中温,甚至低温燃料电池研究的进展,其制造成本会大大降低。
5.关于纳米应用的论文1
纳米科技在土木工程中的应用 序言:纳米科技是一门崭新的,具有划时代意义的前沿性学科,是21世纪经济发展的发动机。
纳米科技的发展,不仅促进了经济的飞速发展,而且使土木工程事业遇到了前所未有的机遇。由于纳米材料无可比拟的特性,使得跨越性高层建筑,特大跨度桥梁,新型道路的建设成为可能。
纳米科技必将推动土木工程事业不断向前发展,也必将推动人类社会的飞速发展。 关键词:纳米复合材料,建筑材料,混凝土,跨度,荷载。
Abstract:Keywords: nano composite materials, construction materials, concrete, span, load。 引言 科学界普遍认为:纳米技术,信息技术与生物技术,是21世纪最有影响力的三大关键技术,不仅对人类社会的进步起到了重要的作用,而且对与促进各国经济、文化的发展起到了关键性的作用。
有专家曾经预言,21世纪是纳米的时代,在21世纪纳米技术将成为超过网络技术和基因技术的“决定性技术”。 1 纳米科技的发展现状 著名科学家钱学森指出:“纳米科技是21世纪科技发展的重点,会是一次技术革命,而且还会是一次产业革命”。
随着世界发达国家对纳米研究的深入,我国对纳米材料和技术也非常重视 ,为推动我国纳米技术成果产业化.国家通过财政投资并带动社会投资.希望通过5—10年的努力.造就一批具有市场竞争力的纳米高科技骨干企业。 已先后安排了许多纳米科技的研究项目,并取得显著成绩,纳米技术在许多方面已达到国际领先水平。
2 纳米科技对土木工程的影响 纳米科技的快速发展,不仅带动了科技水平的不断提高而且也对土木工程事业产生了重大影响。近几年来由于纳米科技在土木工程上的应用,使得土木工程建筑与技术有了质的飞跃。
特大跨度的跨海大桥已不再是设想,高层建筑的建成已成为现实。纳米技术已开始遍及土木工程行业的各个方面。
比如:年5月1日晚正式通车的全长公里杭州湾跨海大桥的建成,就离不开纳米技术的应用;北京奥运会中的许多建筑都离不开纳米建筑材料发挥的巨大作用;高米的迪拜塔的建成也用到了许多纳米技术;更值得一提的是,纳米技术在最近正在举行的上海世博会中的许多国家馆以及地方馆中也大展身手。 因此,纳米科技在土木工程中的应用关系到未来土木工程的发展方向与命运。
3 纳米科技在土木工程中的应用 3。1 纳米科技在混凝土中的应用。
随着经济全球化的进一步发展以及我国经济建设的全面开展,混凝土作为建筑中应用量最大、使用范围最广的建筑材料,其产量和用量都在不断的增加。 而随着土木工程事业的不断发展与完善,许多土木工程领域,对水泥和涂料的要求也逐渐提高,不但要求它们具有传统的特性,还希望其能够发挥些特殊的功能特性,如希望其能够具有高强度,抗老化性,吸声、防冻、高硬度,高韧性等功能。
因此,对传统的水泥材料的改造任务已迫在眉睫。 纳米科技的不断发展,为传统混凝土的改造提供了前所未有的广阔前景。
应用纳米技术改造后的混凝土,不仅具有传统混凝土的特性,而且拥有了新的特性: ①高性能混凝土:采用纳米技术,开发硅酸盐系胶凝材料的超细粉碎技术和颗粒球形化技术等,可大幅度提高水泥熟料的水化率,在保证混凝土强度的前提下,能降低水泥用量—%,对降低资源负荷和环境负荷,为实现建材工业可持续发展做出重大贡献。 ②净化环境的混凝土:将纳米技术应用于混凝土,从而使得混凝土具备了净化环境的功能,不仅可以有效的分解有毒物质和某些微生物,净化空气和地表水等,还可在空间和地面同时起到保护环境的良好作用。
③智能预警混凝土和在线修复混凝土:利用纳米技术,使混凝土在产生破坏前具有报警功能,可以有效的避免事故的发生,具有非常广阔的发展前景。 ④弹性混凝土:利用纳米材料特性,可以提高混凝土的弹性和韧性,应用于建筑应用中可提高建筑物防震能力及其他相关性能。
⑤自我修复混凝土:当混凝土出现裂纹等缺陷时,通过纳米技术的机制,调动混凝土自身的原子微区反应,进行自我修复,延长工程寿命,提高建筑物安全性。 ⑥纳米结构型复合水泥 3。
2 纳米科技在陶瓷中的应用 陶瓷不仅广泛应用于日常生活和工业生产中,而且在建筑行业也起着举足轻重的作用。由于传统陶瓷材料存在质地脆,韧性强度差的先天性不足,使得其在土木工程中的应用受到了限制。
纳米科技的发展改变了这一不足,纳米陶瓷具有高硬度、高韧性、低温超塑性、易加工等传统陶瓷无与伦比的优点,使它们具有像金属一样的柔韧性和可加工性,这使得使纳米陶瓷材料的应用前景更为广阔。 3。
2。1纳米材料在耐高温陶瓷中的应用。
近年来国内外对纳米陶瓷的研究表明,在微米级基体中引人纳米分散相进行复合,可使材料的断裂强度、断裂韧性大大提高2至4 倍,使最高使用温度提高400%一600%,同时还可使材料的硬度、弹性模量、抗蠕变性和抗疲劳破坏性能提高。 3。
2。2多孔陶瓷材料 利用纳米技术生产的多孔陶瓷材料,可对工业废气进行过滤分离。
多孔陶瓷具有很好的耐热、耐化学腐蚀等性能,具有寿命长、免维修的特点。利用纳米材料的光催化效应,可对汽车尾气催化。
6.光催化原理,材料,发展及应用
原发布者:weifengjun
二,光催化材料的基本原理半导体在光激发下,电子从价带跃迁到导带位置,以此,在导带形成光生电子,在价带形成光生空穴。利用光生电子-空穴对的还原氧化性能,可以降解周围环境中的有机污染物以及光解水制备H2和O2。高效光催化剂必须满足如下几个条件:(1)半导体适当的导带和价带位置,在净化污染物应用中价带电位必须有足够的氧化性能,在光解水应用中,电位必须满足产H2和产O2的要求。(2)高效的电子-空穴分离能力,降低它们的复合几率。(3)可见光响应特性:低于420nm左右的紫外光能量大概只占太阳光能的4%,如何利用可见光乃至红外光能量,是决定光催化材料能否在得以大规模实际应用的先决条件。常规anatase-typeTiO2只能在紫外光响应,虽然通过搀杂改性,其吸收边得以红移,但效果还不够理想。因此,开发可见光响应的高效光催化材料是该领域的研究热点。只是,现在的研究状况还不尽人意。三,光催化材料体系的研究概况从目前的资料来看,光催化材料体系主要可以分为氧化物,硫化物,氮化物以及磷化物氧化物:最典型的主要是TiO2及其改性材料。目前,绝大部分氧化物主要集中在元素周期表中的d区,研究的比较多的是含Ti,Nb,Ta的氧化物或复合氧化物。其他的含W,Cr,Fe,Co,Ni,Zr等金属氧化物也见报道。个人感觉,d区过渡族金属元素氧化物经过炒菜式的狂轰乱炸后,开发所谓的新体系光催化已经没有多大潜力。目前,以日本学者J.Sato为代表的研究人员,已经把目光锁定在p区元素
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