然而,溶液处理的 SnO 2 需要在约 (150 – 180 C) 下进行后烧结处理。22,23 因为在无氧环境中对化学计量平衡的胶体 SnO 2 进行退火,在隔氧手套箱中进行后烧结可能会导致 SnO 2 中出现氧空位或缺陷,所以这种烧结处理通常在环境空气中进行,这不可避免地会导致氧气吸附 24,25 在纳米晶体 SnO 2 薄膜上。在退火过程中,这些周围的氧分子从物理吸附转化为化学吸附,通过有效地从 SnO 2 导带中提取本征电子,在表面形成 O 2 。26 因此,在钙钛矿和 SnO 2 界面之间形成了能带弯曲和电子屏障,导致 SnO 2 的电导率显著降低。 27 由于这些吸附的 O2 带负电荷,钙钛矿层中光生电子向 SnO2 的传输会受到更多界面电荷的阻碍
摘要 较大的朗道能级间距源于石墨烯中准粒子的线性能量动量色散,这使得在较小的电荷载流子密度下可以有效实现量子霍尔效应。然而,在碳化硅 (SiC) 上具有发展前景的可扩展外延石墨烯需要分子掺杂,而分子掺杂在环境条件下通常是不稳定的,以补偿来自 SiC 衬底的电子转移。在这里,我们采用了有机电子器件中常见的经典玻璃封装,以使分子掺杂的外延石墨烯对空气中的水和氧分子钝化。我们已经研究了玻璃封装设备中霍尔量子化的稳定性近 1 年。经过近一年的多次热循环,霍尔量子化保持在阈值磁场之上,小于 3.5 n ΩΩ − 1 的测量不确定度,而普通未封装的器件在空气中放置 1 个月后明显显示出与标称量子化霍尔电阻的相对偏差大于 0.05%。
摘要 较大的朗道能级间距源于石墨烯中准粒子的线性能量动量色散,它允许在较小的载流子密度下有效实现量子霍尔效应。然而,在碳化硅 (SiC) 上要实现有前景的可扩展外延石墨烯,需要分子掺杂来补偿来自 SiC 基底的电子转移,而分子掺杂在环境条件下通常不稳定。在这里,我们采用有机电子器件中常见的经典玻璃封装来钝化分子掺杂外延石墨烯以抵抗空气中的水和氧分子。我们研究了玻璃封装设备中霍尔量子化的稳定性,为期近 1 年。在近 1 年的多次热循环中,霍尔量子化保持在阈值磁场之上,在 2 n ΩΩ − 1 以内,小于 3.5 n ΩΩ − 1 的测量不确定度,而普通的未封装设备在空气中放置 1 个月后明显显示出与标称量化霍尔电阻的相对偏差大于 0.05%。
氢分子 (H2) 是一种新兴的能源载体,可用作清洁燃料,可由传统能源和可再生能源生产。利用可再生能源将水分解为氢分子和氧分子(电解)产生的绿色氢气为工业、运输和其他传统上由液态和气态碳氢化合物燃料驱动的行业创造了运输、储存和使用无碳能源的机会。外大陆架 (OCS) 的海上风电 (OSW) 是一种重要的可再生资源,可支持美国公用事业规模的绿色氢气生产,美国东北部正在积极开发,允许向南延伸至卡罗来纳海岸的建设,以及计划在美国西海岸的墨西哥湾进行租赁销售。美国联邦政策支持继续扩大 OSW,以支持向可再生能源过渡和减少温室气体 (GHG) 排放,同时增强国家能源安全。 H 2 生产、储存和分配技术正在迅速发展,管理海上风能 H 2 生产 (H 2 -OSW) 相关方面的监管框架需要预测美国沿海水域新兴的 H 2 -OSW 实施情况。虽然氢气生产技术已经发展到可以作为海上风电项目补充的程度,但提高此类耦合的安全性、效率和商业准备度的研究和开发仍处于早期阶段。
摘要 半导体量子点 (QDs) 作为高性能材料,在当代工业中发挥着重要作用,这主要是因为它们具有高光致发光量子产率、宽吸收特性和尺寸相关的光发射。使用 QDs 作为微光学应用的构建块来构建定义明确的微/纳米结构至关重要。然而,制造具有设计功能结构的稳定 QDs 一直是一个挑战。在这里,我们提出了一种在具有特定保护性能的混合介质中对所需 QDs 进行三维直接光刻的策略。丙烯酸酯功能化的混合前体通过超快激光诱导多光子吸收实现局部交联,实现超越衍射极限的亚 100 纳米分辨率。印刷的微/纳米结构具有高达 600 ◦ C 的热稳定性,可以转化为体积收缩的无机结构。由于 QDs 封装在密集的硅氧分子网络中,功能结构表现出良好的抗紫外线照射、腐蚀性溶液和高温稳定性。基于混合三维纳米光刻技术,可制备双色多层微/纳米结构,用于三维数据存储和光学信息加密。本研究为制备所需的量子点微/纳米结构提供了一种有效的策略,支持开发稳定的功能器件应用。
酸性Mn的基于MN的天主分解室会导致MNO 2固体的积累,钝化阴极并形成“ Dead Mn”(图1(b)-2)由于产物被电解质流冲洗,从而降低了排放电压,容量和循环稳定性,并限制了Zn-MN FBS的能量密度。已经进行了许多效果,以改善锰转化反应的可逆性,以提高稳定性,同时使能力或电压构成。通过利用与Mn 2+的阴离子的配位作用,例如,乙酸,乙二胺乙酸乙酸(EDTA),可以通过抑制Mn 3+中间体的分离并避免“死亡MN”的前提来修改可逆性。10,17,18乙酸酯的电解质已显示出流量电池的循环稳定性显着提高。9,11尽管如此,轻度电解质中的质子活性降低,配位结构的改变会降低放电电压(O 1.6 V与Zn/Zn 2+)。此外,乙酸电解质中锌阳极的兼容性受损会导致稳定性有限,尤其是在高面积下。19,20一种替代的天然方法涉及采用脱钩的电解质,使用酸性和碱性的电解质分别作为天主分析器和厌氧分子来实现。21–23电压大大增加,这是由于基于碱性的电体中Zn反应的负潜力更大(1.199 V与SHE)。5,24,25,但是,脱钩的系统需要合并阳离子 - 交换膜(CEM),
太空中的生物反应器可应用于从基础科学到微生物工厂的各个领域。在微重力环境下监测生物反应器在流体、通气、传感器尺寸、样品量以及培养基和培养物的扰动方面都存在挑战。我们介绍了一个小型生物反应器开发案例研究,以及一种监测酵母培养物溶解氧、pH 值和生物量的无创方法。针对系统容量 60 毫升和 10.5 毫升,测试了两种不同的生物反应器配置。对于这两种配置,光学传感器阵列 PreSens SFR vario 都会自动收集数据。使用直径为 7 毫米、固定在采样室底部的化学掺杂点监测培养物中的氧气和 pH 值。当点分别与氧分子和氢离子反应时,会发出 DO 和 pH 的荧光信号。使用以 605 nm 为中心的光反射率来感测生物量。光学阵列有三个光检测器,每个变量一个,它们返回的信号经过预校准和后校准。对于需要氧气和呼吸二氧化碳的异养培养,与光学阵列同轴的中空纤维过滤器可给细胞供氧并去除二氧化碳。这提供了足以维持稳定状态条件下有氧呼吸的氧气水平。比较并讨论了两个生物反应器中酵母代谢的时间序列。生物反应器配置可以很容易地修改为自养培养,从而增强二氧化碳并去除氧气,这是光合藻类培养所必需的。
摘要:单壁碳纳米管(SWCNTS)的捆绑显着破坏了它们的出色热和电性能。意识到稳定,均匀和表面活性剂 - 在溶剂和复合材料中的swcnt散发体长期以来一直被视为一个关键挑战。在这里,我们报告了含胺的芳香族和环己烷分子,这些分子是环氧固化的常见链扩展器(CES),可用于有效分散CNT。我们实现了CE溶剂中SWCNT的单管级分散,这是通过强性手性吸收和光致发光发射所证明的。SWCNT-CE分散体在环境条件下保持稳定数月。The excellent dispersibility and stability are attributed to the formation of an n-type charge-transfer complex through the NH − π interaction between the amine group of CEs and the delocalized π bond of SWCNTs, which is con fi rmed by the negative Seebeck coe ffi cient of the CE-functionalized SWCNT fi lms, the red shift of the G band in the Raman spectra, and the NH X射线光电子光谱中的−π峰。CES的高配置显着改善了宏观CNT组件的电气和热传输。通过HNO 3的功能修改后,在80.8%的光透射率下,CE分散的SWCNT薄膜的板电阻达到161Ω平方-1。CES交联CNT和环氧分子,在CNT/环氧纳米复合材料中形成了声子传输的途径。基于CE的NH-π相互作用为SWCNT在方便而可扩展的过程中的有效和稳定分散提供了新的范式。与原始环氧树脂相比,CE -CNT-环氧复合材料的热导率增强了1850%,这是CNT/Epoxy纳米复合材料迄今据报道的最高增强。关键字:碳纳米管,分散,电荷转移,热界面材料,透明电极,功能化■简介
摘要:还原反应(ORR)对于各种可再生能源技术至关重要。ORR的重要催化剂是嵌入氮掺杂石墨烯(Fe-n-c)中的单个铁原子。然而,ORR在Fe-N-C上的限速步骤尚不清楚,会严重阻碍理解和改进。在这里,我们报告了所有步骤的激活能,该激活能由恒定电极电位下的缩写分子动力学模拟计算得出。与普遍认为氢化步骤限制了反应速率的普遍信念相反,我们发现限制步骤是氧分子在Fe上取代吸附水。这是通过H 2 O解吸和O 2吸附的一致运动发生的,而不会使现场裸露。有趣的是,尽管通常被认为是潜在独立的“热”过程,但屏障仍会随电极电势而减小。这可以通过更强的Fe -O 2结合和较低的Fe -H 2 O结合在较低电位上的结合而解释,因为O 2获得了电子,并且H 2 O向催化剂捐赠电子。我们的研究提供了对Fe -n -c的ORR的新见解,并突出了动力学研究在异质电化学中的重要性。■简介氧气还原反应(ORR)对于多种可再生能源技术(例如燃料电池和金属 - 空气电池)至关重要。铂是ORR表现最好的催化剂。但是,它遭受了高昂的损害,这阻碍了其商业用途。1-4为了克服这一障碍,巨大的研究工作致力于寻找PT的具有成本效益的替代催化剂。5-10最有前途的候选者之一是嵌入氮掺杂石墨烯中的单铁原子(Fe-n-c),通常在酸性条件下使用。11-18尽管对该催化剂进行了广泛的研究,但仍未清楚的步骤限制了Fe -n -n - -C上的ORR速率。缺乏此关键信息显着限制了催化剂的发展。通常建议的ORR fe -n - c的途径具有以下步骤(图1 a): * + o 2→ * oo, * oo + h + h + + e-→ * ooh, * ooh + h + h + h + h + + e-→ * o + h 2 O,限制步骤的实验确定是具有挑战性的。另一方面,密度功能理论(DFT)提供了一种计算反应能量(包括激活能量)的方法,因此原则上可以回答有关速率步骤的问题。然而,由于系统的复杂性,很难直接计算异质电化学的激活能,这需要仔细处理溶剂化和电极电位的影响。19-29因此,大多数计算研究都根据以下假设,即最热的上坡(或最小下坡)步骤具有最高的活化能,并使用它来推断动力学。那些
4联邦技术大学化学工程系,P.M.B。 65 Minna,尼日利亚,尼日利亚 *通讯作者电子邮件地址:fredology12@gmail.com电话:+23480358888263摘要氧化物(GO)通过改良的Hummer的方法从石墨中合成了氧化物(GO),然后通过热和化学物质减少和化学化学降低,以产生可减轻的石墨烯(Rgue ox oxele of Chore of Chemande of Chemente of Chemente of Chore oxe ox oxele of consplese of consplese of consplese of consepers of consples of consples pgo consples samples samples。 一套表征技术,包括傅立叶变换红外光谱法(FTIR),扫描电子显微镜(SEM),能量散热性X射线光谱学(EDS),紫外可见光谱,紫外线光谱,热力学分析(TGA),X射线衍射(XRD)和霍尔效率(XRD)和霍尔效应效应效应(XRD)样品的特性。 FTIR分析证实了石墨的成功官能化,并随后还原为减少氧化石墨烯,随着降低温度的升高,峰强度降低。 GO的紫外可见光谱显示在235 nm处的最大吸收,这证实了GO的合成,而还原显示了随着退火温度的升高,吸收峰的红色移动显着,这表明频带gap的降低。 XRD分析证明了氧官能团的去除。 GO的X射线衍射(XRD)分析显示在2θ= 10.74°时衍射显示出具有含氧官能基团的完全氧化石墨烯氧化物,因此中间层间距(D 002)从3.341Å(石墨)增加到8.228Å(GO)。 关键字:太阳能电池,氧化石墨烯,氧化石墨烯还原,孔传输材料。4联邦技术大学化学工程系,P.M.B。65 Minna,尼日利亚,尼日利亚 *通讯作者电子邮件地址:fredology12@gmail.com电话:+23480358888263摘要氧化物(GO)通过改良的Hummer的方法从石墨中合成了氧化物(GO),然后通过热和化学物质减少和化学化学降低,以产生可减轻的石墨烯(Rgue ox oxele of Chore of Chemande of Chemente of Chemente of Chore oxe ox oxele of consplese of consplese of consplese of consepers of consples of consples pgo consples samples samples。一套表征技术,包括傅立叶变换红外光谱法(FTIR),扫描电子显微镜(SEM),能量散热性X射线光谱学(EDS),紫外可见光谱,紫外线光谱,热力学分析(TGA),X射线衍射(XRD)和霍尔效率(XRD)和霍尔效应效应效应(XRD)样品的特性。FTIR分析证实了石墨的成功官能化,并随后还原为减少氧化石墨烯,随着降低温度的升高,峰强度降低。紫外可见光谱显示在235 nm处的最大吸收,这证实了GO的合成,而还原显示了随着退火温度的升高,吸收峰的红色移动显着,这表明频带gap的降低。XRD分析证明了氧官能团的去除。GO的X射线衍射(XRD)分析显示在2θ= 10.74°时衍射显示出具有含氧官能基团的完全氧化石墨烯氧化物,因此中间层间距(D 002)从3.341Å(石墨)增加到8.228Å(GO)。关键字:太阳能电池,氧化石墨烯,氧化石墨烯还原,孔传输材料。还原后,D 002从8.228Å(GO)逐渐减少到3.387Å(HRGO300),这表明逐渐去除了插入的氧分子,因此在石墨烯中逐渐消除了SP 2杂交的SP 2杂交。EDS分析表明,随着减少过程的退火温度的增加,碳与氧(C/O)比从1.78增加到2.75,从而进一步证实了氧官能团的去除。The Hall effect data showed hole mobility of 4.634 x10 1 (GO), 4.831 x10 1 (HRGO200), and 5.462 x10 0 (HRGO300) with conductivities of 8.985 x10 -5 (GO), 1.087 x10 0 (HRGO200) and 1.791 x10 1 1/Ω cm, suggesting an increase in conductivity as the annealing temperature increased as revealed in the eds。在被识别为孔传输材料的三个样品中,最高C/O比为2.75的样品HRGO300具有最高的电导率,因此最适合用作钙钛矿太阳能电池中的孔传输材料。