双钙钛矿卤化物是可再生能源生产的有前途的材料,满足解决能源稀缺问题的标准。因此,研究这些卤化物可能对光电和太阳能电池应用有用。在这项研究中,我们使用全电位线性线性的增强平面波(FP-LAPW)方法,使用密度功能理论计算,研究了2 agircl 6(a = cs,rb,k)的结构,机械,热力学,电子和光学特性,以评估其适用于renewability的适用性,并使用全电位线性的增强平面波(FP-lapw)方法来计算。金匠公差因子,八面体因子和新的公差因子已经证实了预测化合物的立方稳定性。我们还通过计算形成焓,结合能和声子分散曲线来验证这些化合物的热力学稳定性。此外,对刚度常数的Born-huang稳定性要求证实了标题化合物的机械稳定性。为了预测准确的光电特性,我们采用了TB-MBJ电位。电子带结构的计算表明,标题为halides的直接带隙半导体性质,值分别为1.43 eV,1.50 eV和1.55 eV,分别为CS 2 AGIRCL 6,RB 2 AGIRCL 6和K 2 AGIRCL 6。此外,所有这些化合物都显示出非常低的有效电子质量,表明它们的高载体迁移率可能。这些化合物的光电导率和吸收光谱验证了我们的条带结构结果的准确性。此外,2 AGIRCL 6(A = CS,RB,K)化合物的光学性质表现出非常低的反射率和出色的光吸收系数(10 5 cm -1)在可见光光谱中,表明它们作为太阳能电池中吸收层的适合性。
图1:(a)Cu 2 Agbii 6的晶体结构,边缘共享八面体层以紫色突出显示。Ag +,Bi 3+和Cu +位点的部分占有率通过每个离子位点的圆的分数填充显示。(b)温度依赖性的光致发光和紫外可见的吸收测量值在4 - 295 K之间进行4-295 K之间的薄膜。PL峰值蓝移,温度升高。1.59 - 1.71 eV之间的阴影区域表示进行了TCSPC测量的高能量区域(如(c)所示),并从中测量了峰值计数(如图S3(c)所示)。使用Elliott的理论(黑色虚线),插图显示了在295 K处的光谱,阴影区域为60,表明了激子(蓝色)和连续性贡献,而没有(棕色),以及(绿色)库仑(绿色)库仑。请参阅更多温度和提取的参数γ的支持信息。(c)使用TCSPC在200 NJCM-2的功能下测量的时间分解PL衰变。在高温下,衰减是非常异构的(非指数),并且在低温下寿命更长。灰色实线在4和295 k处拟合到拉伸指数上。有关所有瞬态和提取参数的拟合信息,请参见支持信息。(d)使用Elliott拟合在每个温度提取的带隙能E G的值。(e)使用Elliott拟合在每个温度提取的激子结合能E B的值。
摘要 金属卤化物钙钛矿基纳米结构、纳米片和纳米颗粒处于最前沿,具有吸引人的光电特性,适用于光伏和发光应用。因此,全面了解这些基本的电子和光学特性是充分利用此类半导体技术的关键一步。迅速发展的化学工程及其不同寻常的结构多样性令人着迷,但对于与传统半导体相媲美的合理描述也具有挑战性。从这个意义上说,基于群论的对称性分析提供了一种通用而严格的方法来理解各种块体钙钛矿和钙钛矿基纳米结构的性质。在本文中,我们使用群论中的对称性分析回顾了金属卤化物钙钛矿半导体的电子和光学响应,回顾了 AMX 3 块体钙钛矿的典型立方 Pm-3m 晶格的主要结果(其中 A 为阳离子,M 为金属,X 为卤化物),然后将分析扩展到三种技术感兴趣的情况:AMX 3 纳米粒子、A 4 MX 6 孤立八面体、A 2 MX 4 层状系统和最近引入的缺陷卤化物钙钛矿 (d-HP)。基于对称性论证,我们将强调这些材料的电子和光学特性的相似性和差异性,这是由空间限制和维数引起的。同时,我们将利用这种分析来讨论文献中的最新结果和争论,如钙钛矿纳米粒子和纳米片的带边激子精细结构中暗/亮态的能量学。从目前的工作中,我们还预测 d-HP 的带边激子精细结构不会呈现光学暗状态,与 AMX 3 纳米粒子和层状钙钛矿形成鲜明对比,这一事实可能对这些新型钙钛矿的光物理产生重要影响。
封装在介孔碳 (MC) 中的 Al 掺杂磁铁矿尖晶石纳米粒子被认为是一种有前途的非均相 Fenton 催化剂,可用于实际应用中的连续苯酚降解。在固定床反应器内的工作条件下,制备的 21%γ-Fe 2 O 3 /28%FeAl 2 O 4 @MC 材料中的铁铝尖晶石与 H 2 O 2 发生反应。在该反应中,Al 离子占据了 γ-Fe2O3 组分框架中的空八面体阳离子位,将其转化为 Al 取代的磁铁矿尖晶石。获得的 Fe 3+ 0.66 Fe 2+ 0.33 (Fe 2+ 0.33 Fe 3+ 0.33 Al 3+ 0.33 ) 2 O 4 @MC 中的 Al 通过其路易斯酸特性使铁离子的电子极化,从而使铁离子 (Fe n+(δ+) ) 带上更多的正电荷。这加快了具有挑战性的还原反应 Fe 3+ → Fe 2+ 与 H 2 O 2 生成 HOO˙ 的速度,并加强了尖晶石中铁离子的键合,提高了它们的活性和稳定性。因此,在温和的操作条件下(pH5、40°C、8.6 mlwater/mlcat*h、0.036mol H 2 O 2、200ppm 苯酚),原位生成的催化剂 Fe(Fe 0.66 Al 0.33 ) 2 O 4 @MC 为 35 nm,含有 19.9%Fe 和 2.4%Al,表面积为 335 m 2 /g,在 500 小时的运行中表现出持久的高催化活性和稳定性。在催化性能没有明显变化的情况下,获得了 80% 的 TOC 转化率和处理水中约 1ppm 的浸出 Fe。
合成具有可控成分、尺寸和形状的单分散胶体纳米晶体 (NC) 为组装新薄膜和设备提供了理想的构件。这些单分散胶体 NC 充当具有可调电子、光学和磁性的“人造原子”,可用于开发用于中观尺度设计的新型周期表。在本次演讲中,我将简要概述单相 NC 和核壳(异质结构)NC 的合成、纯化和集成的最新技术水平,强调具有可调形状(球体、道路、立方体、圆盘、八面体等)的半导体构件的设计。然后,我将分享如何将这些定制的 NC 组装成单组分、二元、三元 NC 超晶格,为生产多功能薄膜提供可扩展的途径。这些 NC 的模块化组装可以增强底层量子现象的理想特征,即使 NC 之间的相互作用允许出现新的非局域特性。在我们推动实现具有新 3D 结构和高迁移率(>30 cm2V-1S-1)设备集成的人造固体时,将强调 NC 之间电子和光学耦合的协同作用。我将分享薄膜晶体管、热电材料和可溶液处理的光伏方面的具体案例研究使用这些强耦合纳米晶体固体构建的设备突出了晶圆级 NC 超晶格沉积和图案化的最新发展,可能为可扩展制造提供途径。我还将分享微流体超粒子组装方法的进展。创建跨越数百纳米到数十微米的中尺度结构作为下一个构建单元尺度。
第一单元:热力学:热力学定律、系统、热力学函数、系统状态、平衡、焓、不同过程中所做功、C p 、C v 、绝热 PVT 关系、卡诺循环、熵概念、克劳修斯-克拉珀龙方程及其应用、麦克斯韦关系、自由能概念、化学势、麦克斯韦关系。第二单元:电化学与腐蚀:电化学电池、电极电位的起源、标准电位、能斯特方程、EMF 序列、可充电电池、腐蚀类型、电流序列、阴极和阳极反应、差动曝气电池、防腐方法。第三单元:动力学与溶液化学:化学反应动力学、一级、二级反应、可逆反应、连续反应和平行反应。稳态近似、阿伦尼乌斯方程、链式反应、光化学反应、溶液化学和依数性质、实数和理想溶液、扩散、渗透、渗透压、蒸汽压降低、沸点升高、凝固点降低、异常分子量、缔合和解离度。UNIT-IV:化学键合与配位化学:无机化学中的键合模型、分子轨道理论(MOT)、价键理论(VBT)和晶体场理论(CFT)、配位化学:配位数、螯合效应、EAN 规则、八面体、四面体和方平面复合物中“d”轨道的分裂、生物系统中的生物无机和金属的例子UNIT-V:工业化学:聚合物:聚合物的类型、聚合、应用、重要的合成聚合物。耐火材料和陶瓷材料:分类、制造和应用、水处理、空气污染和控制技术。参考书:1. Shashi Chawla 著《工程化学教科书》2. S. Glaston 著《物理化学教科书》。3. Atkins 著《物理化学》。4. Jain & Jain 著《工程化学》
量子材料提供了一个充满活力的操场,以挑战我们对复杂的新兴现象的理解,也是颠覆性下一代技术的重要基础。可以将理性材料设计,合成方法,超快光学控制以及实验和理论表征工具的持续进展部署在连续的动态反馈回路中,以探测复杂物质的基本性质并实现对其功能特性的可调控制。该研究主题展示了量子材料设计和控制中的最新工作,包括新的观察,预测和方法,使我们目前对其新兴特性的理解进一步了解。特别是,我们的研究主题包括有关从预测到综合到了解新材料的各种研究主题的四篇文章。Abarca Morales引入了一个框架,旨在分析和预测材料的结构和对称性,尤其是它们在应变下的演变方式。通过关注四个相互联系的八面体的相互作用和布置(许多量子材料中的常见基序),该模型提供了对特定材料功能的出现的见解,并促进了具有所需特征的化合物的合理设计。专注于材料特性,Han等。回顾了Spintronic应用中ABO 3过渡金属氧化物(TMO)的潜力。重点放在其独特的电子结构和量子状态上,讨论了强旋轨耦合和电子相关性之间的相互作用如何导致有效的电荷 - 自旋相互转换。Nixon等。Nixon等。它突出了通过外延应变和异质结构工程来调整这些特性的策略。提出了一项有关锶超导汞的新研究,为汞丰富化合物中的超导性提供了宝贵的见解,并应对合成这些材料的挑战
n + p 2 s 6(M = V,Fe,Ni,Co和Zn; X = 0.5-1,N = 2或3)在P 3̅1M空间组中结晶,而Li 2 Mnp 2 S 6在R 3̅中结晶。所有化合物通过边缘共享MS 6八面体和p 2 s 6单位的li原子占据层间空间的2D分层结构。X射线衍射和热重分析揭示了这些材料的自发水插入趋势,当它们暴露于空气中以进行较短和延长的时间,导致了两个不同的水合相(HY-I和HY-II)。热赋形图证明了从层间区域去除水分子时相变的可逆性。来自单晶和同步粉X射线衍射的水合I期I相结构表明形成了具有层间膨胀的水的单层。此外,Li 4 -nx m x n + p 2 s 6(M = V,Mn,Fe和Ni)在经受液体或气态氨环境时在层间空间中对NH 3插入的亲和力也很大。Li 2 Mp 2 S 6(M = M = MN和Ni)上的磁测量表明,化合物的顺磁性降至2 K. AC AC阻抗光谱在LI 2.56 Zn 0.72 Zn 0.72 p 2 s 6显示了室温离子电导率2.69×10-3 ms/cm,li 2. 5 s 6,li s n li z 6,li s in li s均高。 0.72 p 2 s 6比其无水对应物显示出7倍离子电导率(1.85×10-2 ms/cm)。该研究还报告了第一次使用液体电解质的锂离子电池中的Li 2 Fep 2 S 6中的电化学LI(DE)插入。■简介
摘要:金属蛋白锌无处不在,具有结构和功能重要性的蛋白质锌中心,涉及与配体和底物的相互作用,并且通常具有药理意义。生物分子模拟在研究蛋白质结构,动力学,配体相互作用和催化的研究中越来越突出,但是锌构成了一个特殊的挑战,部分原因是它具有多功能,灵活的协调。生成生物锌中心配体配合物的可靠模型的计算工作流程将发现广泛的应用。在这里,我们使用(非键)分子力学(MM)和量子力学/分子力学(QM/ mm)在半词性(DFTB3)(DFTB3)和理论的密度功能理论(DFTB3)和理论水平来描述六二键式岩构成六氧化锌的锌层中心的理论水平,以评估替代处理的能力。 (单核和二核),以及相互作用组的性质(特别是锌 - 硫相互作用的存在)。mM分子动力学(MD)模拟可以过度影响八面体的几何形状,将其他水分子引入锌配位壳,但可以通过随后的半经验(DFTB3)QM/MM MM MM MD MD MD模拟来纠正。b3lyp/mm几何优化进一步提高了协调距离描述的准确性,该方法的总体有效性取决于包括锌的存在 - 硫 - 硫相互作用,而硫 - 硫相互作用的描述较少。我们描述了使用DFTB3的QM/MM MD的工作流程,然后使用DFT(例如B3Lyp)进行QM/MM几何形状优化,很好地描述了我们的锌金属酶复合物集合,并且很可能适合在结构信息的准确模型中创建锌蛋白质复合物的准确模型。
在钙钛矿中晶格电位强的非谐度的影响,包括分层的丘比特,三维型晶体和相关系统[1,2,3]。此外,铜氧化物(CUO)中Cuo 6八氏菌(Cuo)的氧气原子应该具有双重潜力。这一事实得到了许多高t c超导体和相关父系统的确定,包括Yba 2 Cu 3 O 7-δ,La 2-x Sr X Cuo 4,以及通过Exed X-Ray X-Ray x-Ray X射线吸收结构(exafs)实验,and-x ce x cuo 4-Δ计算(请参阅[1,2,4,5]及其中的参考)。在SuperContucting Ba 1-x K x Bio 3 [6]中观察到异常氧振动的相似情况。参考。[7]用Jahn-Teller Polaron模型解释了超导LA 2 CUO 4中双井潜力的出现。在参考文献中讨论了双钙壶中的双孔电池。[8],进行区域中心软模式的计算是为了使极性和八面体旋转不稳定性表征。这些电势中的声子模式可能很不寻常。由其他原子形成的过度原子笼中弱结合离子的非谐振动通常被称为嘎嘎作响。已经在诸如Val 10 +Δ[9],laterates [10],Detecaborides [11]的材料中观察到它们。最近,建议在高压下合成的四倍体cucu 3 v 4 o 12 [3]。Rattling or other types of anharmonicity can lead, e.g., to Schottky-type anomaly of specific heat at low temperature [14], result in significant in- crease of electron e ff ective mass [15, 16, 17], suppress thermal conductivity [18, 19] or be a driving force for the superconduc- tivity [15, 16, 17, 20].在四倍的perovskites aa'3 b 4 o 12中
