【摘要】自2004年以来,石墨烯成为凝聚态物理、材料、化学、光电子、生物与能源等领域的研究热点。近几年,类石墨烯二维纳米材料也渐成研究前沿。尤其是新型的类石墨烯材料氮化硼和硅烯的制备成功,更大大鼓舞了科研工作者的研究热情。低维纳米材料具有与其化学结构相对应的、独特的光电子性质以及其它性能,在纳米光电子、洁净能源、生物医学等方面具有广泛的应用前景。计算机模拟是沟通理论和实验的桥梁,具有研究周期短,工 […]

【摘要】石墨负极由于容量和密度偏低已难以满足新一代锂电池对高能量密度和便携性的要求,亟需有能量和体积密度更高的材料出现。铁、钴金属氧化物(C0304,Fe3O4,CoFe2O4)由于其高电化学活性和低成本显示出极大的研究和应用价值,是非常有潜力的锂电负极替代材料。此外,作为新型转换型负极,铁、钴碳酸盐(COCO3、FeCO3)的储锂性能存在很大的发展空间,储锂机制也需要进一步研究和证实。本论文旨在 […]

【摘要】摘要：本文首先简要地概述了石墨烯的研究现状,扼要地阐述了基于非平衡态格林函数方法与密度泛函理论的第一性原理计算方法。以此为基础,系统地研究了几种典型的形变和缺陷对石墨烯电子学性质的影响。研究发现了非常有趣、极具新颖的一些规律特点,并结合恰当的理论,从物理本质上对每个规律特点的形成机制逐一给出了合理的解释。具体来讲,得到了以下创新性成果：首先发现了卷曲形变石墨烯纳米带电子结构的变化规律：锯齿 […]

【摘要】<正>由于石墨烯具有高导电性、高韧度、高强度、超大比表面积等特点,在半导体、光伏、锂电池、航天、军工、LED、触控屏等众多领域有广泛应用;未来5~10年,全球石墨烯产业规模会超过1000亿美元。工信部在发布《2015年原材料工业转型发展工作要点》时指出,在推动战略新材料领域健康发展中,要制定石墨烯等专项行动计划。将石墨烯作为重点培育对象,表明石墨烯在材料中的地位获得较高认可,此 […]

【摘要】近年来兴起和快速发展的微生物燃料电池(Microbialfuelcell,MFC)技术能直接利用废水中多种有机物作为燃料，在降解污染物的同时直接收获电能，是一种革命性的废水处理工艺，受到国内外学者的广泛关注。目前限制MFC实际应用的一个关键问题就是输出功率较低。在影响其功率输出的诸多因素中，阳极因为影响微生物的吸附和生长代谢，以及电子从微生物到电极之间的传递而被认为是一个关键因素。目前广泛 […]

【摘要】摘要：锌镍电池是一种高能量密度的碱性蓄电池,其电池性能远远高于镉镍和镍氢电池,加上这种电池原材料丰富,电解液和活性物质无毒,电池体系绿色无污染,越来越受到各国研究机构的重视。然而镍锌二次电池中常规负极材料的放电产物易溶于碱性电解液,从而会导致电池循环寿命降低oZnAl-LDH材料由于其新颖的二维纳米结构,在碱性电解液中具有很好的稳定性和电化学活性等优点,被认为最有潜力成为下一代锌镍电池的新 […]

【摘要】本文将具有超分子识别能力的杯芳烃、柱芳烃及具有催化能力的金纳米粒子与石墨烯纳米材料相结合,设计和制备多种能够发生协同作用的具有超分子识别性能的功能性纳米复合材料,实现了纳米科学与超分子化学的有机结合。主要设计和开展了下列工作：(1)将对磺酸基杯[n]磺酸盐SCn(n=4,6,8)修饰到石墨烯RGO的表面得到三种纳米复合材料RGO-SC4、RGO-SC6、RGO-SC8,分别考查了三种复合材 […]

【摘要】摘要：硅材料因具有最高理论比容量(4200mAhg-1)、适中的脱／嵌锂电位(0.02～0.6Vvs.Li/Li+)、安全性高、成本低及环境友好等优点,成为极具应用前景的锂离子电池负极材料之一。但是,硅负极依然存在一些问题,如体积效应巨大(-320%)、电子电导率低(～6.7×104S·cm-1)等,从而限制了其应用领域。因此,本文从抑制硅负极体积膨胀、提高其电子电导率出发,采用碳包覆、掺 […]

【摘要】超短激光脉冲具有峰值功率高、脉冲宽度窄,光谱宽等一系列优点,在微观世界探测、高容量密钥通信、材料微加工、生物医学等领域有重要应用价值。被动锁模或调Q技术是获得超短脉冲的有效方法。与固体激光器相比,锁模光纤激光器具有结构紧凑、散热效果好、成本低等优点,但光纤中非线性相移的积累限制了被动锁模光纤激光器中脉冲能量的提高。提高脉冲能量的有效方法是使其工作在正色散区,通过展宽脉冲来降低峰值功率,从而 […]

【摘要】现今，能源短缺和环境污染的日益严重，人类寻找新的可持续的清洁能源来取代常规能源显得尤为迫切。通过太阳能转化为化学能是解决全球能源问题的重要途径。利用光催化剂太阳能分解水制氢可以实现太阳能的转化。制得的氢气具有清洁、经济、环境友好等优点。对于一个高效的光催化剂，为了提高光催化反应效率，必须要有长寿命的电荷载流子，较少的电荷陷阱中心，合适的能带结构和光稳定性。在过去几十年内，人们通过各种方法来 […]