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界面层
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界面层相关的方案
利用原子层沉积ALD制备全固态电池界面层材料
全固态电池由于其具有高能量密度和高安全性能,被认为是具有潜力的下一代电池体系。然而,全固态电池仍有许多挑战亟待解决。其中界面问题(包括界面不匹配、界面副反应和界面空间电荷效应)是影响全固态电池性能的主要因素之一。有效地解决界面问题是攻克全固态电池难关的重中之重。界面修饰及改性是被广泛报道改善界面问题的重要途径。其中,制备界面层材料的技术及界面层材料的性质将是界面层稳定性的决定因素。ALD/MLD技术有望在固态电池界面修饰及改性上扮演重要的角色,包括界面改性材料的制备(图4A),固态电解质的制备(图4B),ALD界面材料用于阻隔电与固态电解质副反应(图4C),改善固态电解质与金属锂的润湿性(图4D),保护金属负(图4E)以及薄膜/三维固态电池的制备(图4F)等。ALD/MLD有望解决全固态电池的界面问题,满足人们对于高安全性以及高能量密度电池的需求,成为下一代电池的有力竞争者。孙教授团队对近几年ALD/MLD技术在固态电池中的应用作以归纳、总结与分析,并对ALD/MLD在固态电池中的应用作以展望相关工作发表在2018年的Joule上(DOI: 10.1016/j.joule.2018.11.012)。
深圳职业技术大学胡汉林教授多酚阴极界面层技术
有机太阳能电池(OSCs)近年来在光伏领域备受关注,其低成本、轻薄柔性和可大面积制备的优势,使其在建筑一体化、柔性电子等领域具有巨大的应用潜力。然而,有机太阳能电池的效率和稳定性仍然面临挑战,其中一个关键问题是阴极界面层(CIL)的性能限制。在最近发表在《先进能源材料》期刊上的重要研究中,由深圳职业技术大学胡汉林教授、香港理工大学李刚教授以及河南科技学院张万庆教授等共同领导的团队,揭示了一种利用多酚化合物改善有机太阳能电池阴极界面层的突破性策略,成功提升了有机太阳能电池的效率和稳定性,为推动有机太阳能电池的应用发展迈出了重要一步。
GCMS(NCI)法测定运动场地面层合成材料中短链氯化石蜡
本文参考GB 36246-2018《中小学合成材料面层运动场地》附录G,采用岛津GCMS-QP2020 NX气相色谱质谱联用仪结合负化学离子化方式(NCI)建立了运动场地面层合成材料中SCCPs的内标定量方法,该方法简单方便,能够较为准确的检测运动场地面层合成材料中短链氯化石蜡的含量。
油品界面张力的重要意义及测定方法
油品的界面张力是指油与水界面产生的张力,在油水界面层上油分子受到内部分子的吸引力大于外部分子的吸引力,而使油表面产生了一种尽量缩小表面积的力。习惯上.将被测液体表面与空气接触时所测得的力称为表面张力、将被测液体表面与其它液相接触时所测得的力称为界面张力。
超声提取-浓硫酸萃取净化-负化学电离源气质联用测定运动场地合成材料面层中的短链氯化石蜡
本应用采用超声提取-浓硫酸萃取净化-负化学电离源气质联用法建立了测定运动场地合成材料面层中的短链氯化石蜡(SCCPs)含量的方法。该方法对气相色谱和质谱的条件进行了优化,试样经超声提取、浓硫酸净化后,采用选择离子检测模式(SIM)扫描,外标法定量,并通过中链氯化石蜡(MCCPs)进行校正,排除假阳性干扰。方法在0.05~0.75mg/L的宽范围内有良好的线性关系,可用于运动场地合成材料面层中短链氯化石蜡的实际检测。
利用非线性振动光谱学揭示纤维素表面层结构
采用立陶宛Ekspla公司的由脉冲皮秒激光器PL2251-50和皮秒参量激光器PG401构成的振动和频光谱测量系统,对纤维素样品进行的测量分析揭示了纤维素表面层结构。
水在银表面的界面Pockels效应引起的等离子体共振中的电场位移
在用于信息通信的光调制器的应用研究中,需要具有大的Pockels效应(折射率变化与电场成比例)的材料。众所周知,透明氧化物电极表面的界面水具有巨大的Pockels系数,该系数比实际使用的固体Pockels晶体大一个数量级。了解水在氧化物表面和金属表面上的Pockels系数对于理解水的界面Pockels效应的机制是重要的。然而,目前还没有建立一种评估水-金属界面系数的方法。在这里,我们提出了一种根据由电场引起的界面水的折射率变化引起的表面等离子体激元共振的光谱偏移来评估金属(银)表面上界面水的Pockels系数的方法。银界面水的Pockels系数被评估为pm/V,而不需要确切了解界面层(水的双电层)的厚度,只要等离子体的穿透深度大于厚度即可。
电极/溶液界面单分子吸附层的统计力学处理
电极/溶液界面单分子吸附层的统计力学处理 文中提出电极/溶液界面溶剂化层偶极取向分布模型,应用统计力学方法及热力学平衡条件导出普通化的单层吸附等温方程,其电解质溶液的溶剂组成可以使纯态的或混合物(多组分)的。
溶剂分子性质与界面内层微分电容变化特性
溶剂分子性质与界面内层微分电容变化特性 依照前文设立的偶极取向分布模型,利用模拟的C1(б)假想曲线阐析溶剂分子性质对电极/溶液界面内层微分电容的影响趋势。理想的C1(б)拟合曲线表现出单峰或双峰的两种基本式样,而溶剂分子的极化,各态偶极取向的差别以及偶极间的相互作用均将导致C1(б)曲线明显形变。据此,可从分子的性质预测各类电极/溶液界面体系C1(б)曲线变化特性。
在纤维涂层应用中的粘附能界面能以及表面活性剂的作用
纤维可用于复合材料、织物或非织物工艺甚至加强混领土结构。为给予纤维适当的表面性质,表面处理或涂层常被用于保护、功能化、润滑、色标和装饰。从接触角和表面张力计算的粘附功和界面张力数值研究厚度原因导致表面活性剂浓度的影响以及优化涂层性能。
在纤维涂层应用中的粘附能界面能以及表面活性剂的作用
纤维可用于复合材料、织物或非织物工艺甚至加强混领土结构。为给予纤维适当的表面性质,表面处理或涂层常被用于保护、功能化、润滑、色标和装饰。从接触角和表面张力计算的粘附功和界面张力数值研究厚度原因导致表面活性剂浓度的影响以及优化涂层性能。
应用案例 | 纸张涂层截面制备
此文介绍纸张涂层截面制备方案。
采用和频振动光谱(SFG)测量系统研究卤化物负离子对1-丁醇单层/水界面结构的影响
采用立陶宛Ekspla公司研制的由PL2251型脉冲皮秒激光器,和PG501型光学参量发生器为主构成的振动和频光谱(SFG)测量系统,对Cl¯ , I¯ , 和 F¯ 等负离子对1-丁醇单层/水界面结构的影响进行了实验测量和理论分析。
TRACKER界面流变仪相交换应用---如何控制界面的表面压力?
注射磷脂后,表面张力随时间缓慢下降;磷脂吸附在界面上。交换水相会停止磷脂的吸附,只有液滴表面积的变化才能改变磷脂单层的表面浓度和表面压力。
轧制复合铝_不锈钢界面金属间化合物的生长动力学
对轧制复合铝合金/不锈钢双层复合材料进行不同温度和时间的退火,借助 Zeiss Ax10 金相显微镜、 扫描电镜、EDAX 能谱仪和 D-max X 射线衍射仪对复合界面结合区进行金相组织观察、元素成分线扫描分析、界面化合物EDS 分析及 XRD 物相鉴定,研究复合界面上金属间化合物的生长行为。结果表明:复合界面金属间化合物(IMC)主要为 Fe2Al5相,当退火温度达 773 K 时,Fe2Al5已在界面上生成;随退火时间的延长, Fe2Al5的增厚符合抛物线法则;界面金属间化合物Fe2Al5的生长激活能为162.3 kJ/mol,并获得其生长动力学模型,通过此模型可对化合物层厚度进行初步计算。
岛津电子探针测试界面高温超导材料的方法研究
利用薄膜生长法获得的界面高温超导材料是超导领域的一个重要研究方向。由于电子探针定量测试基体修正模型中首先假设电子束与试样交互作用区域的均质性,这种界面高温超导材料的层状膜结构给电子探针的定量测试带来一定的问题。本文以多层复合膜Sb-BaTiO3界面高温超导材料为例,梳理了测试流程。对于干扰谱线的确认和扣减问题进行了方法说明,探讨了基体修正ZAF方法的选择,以期获得更为理想的测试结果。
粘附能和界面张力
表面能和表面极性值可用于修饰基材和涂料,提高润湿铺展和粘附。通过鱼线涂层和热熔胶的例子说明粘附能和界面张力视具体应用来解决和解释问题。
纳米红外研究石墨烯电解液界面
加州大学伯克利分校的Salmeron教授利用nano-FTIR对石墨烯电解液界面进行原位研究,通过nano-FTIR可达10 nm的超高空间分辨率(探测深度),对非热膨胀样品(石墨烯)的高敏感度,及无损伤的特点,实现了对单层石墨烯电解液界面的原位表征,真正获得了双电层的化学信息。研究人员发现,相较于传统的ATR-IR,nano-FTIR的红外光谱中可观测到界面有的离子配位体,这得益于nano-FTIR的高灵敏度与高空间分辨率。同时,nano-FTIR支持样品台的接电设计,研究人员通过改变石墨烯电的电压,观测到红外光谱的变化,说明了界面化学成分的变化,即双电层的变化。相关研究成果发表于Nano Letters, 2019, 19: 5388-5393.
影响旋转滴界面张力测定因素的研究
在表面活性剂驱油中,显著降低原油和地层水之间的界面张力(InterfacialTension,IFT)是使地层孔道油-水体系IFT只有低于10-2mN/m,才有较高的驱油效率。低IFT的测定技术成为评价表面活性剂驱油剂效果的必要手段之一。为了提高原油采收率,之与IFT达到平衡,通过体系旋转所产生的离心力场。
一种评价硬质薄膜涂层耐磨性能的新型微粒喷浆冲蚀(MSE)试验方法的开发
MSE 试验可以不受基底材料的束缚,对硬质薄膜耐磨性进行单独评估。MSE 试验的高灵敏性也适合评估多层涂层及薄膜和基底间的界面层。同样适合评估其它类型的薄表面层如氧化物,硬漆,耐摩膜等。MSE微粒喷浆冲蚀法(定量测定)是用冲蚀磨损的方法评估涂层冲蚀磨损是指液体或固体以松散的小颗粒按一定的速度或角度对材料表面进行冲击所造成的一种材料损耗现象或过程。它广泛存在于机械、冶金、能源、建材、航空、航天等许多工业部门。MSE微粒喷浆冲蚀法(定量测定)是用冲蚀磨损的方法评估涂层,是世界最新的材料评估方法。MSE微粒喷浆冲蚀法是指恒定的压缩空气与浆料在喷嘴中混合后,最终高速喷射到涂层材料表面,持续对材料表面进行冲蚀,材料磨损量随表面强度而变化。再通过试验机将磨损量的变化转换成磨损率,以此来评估和对比各种材料表面强度。适用于所有涂层、镀层、镀膜,可很好地评估超硬、超软、透明、超薄、复合涂层等。固体微粒1.2μm,可产生10-50mm磨痕,样品尺寸为30mm*30mm*10mm,磨损面积为1mm2,喷射速度(100m/s),喷射角度为90度。
钛基体预敷硅粉电弧熔覆层高温氧化行为电镜分析
利用预敷硅粉电弧熔覆方法,在纯钛基体上制备出含有Ti5Si3相的表面层,在温度为800℃和900℃条件下对基体和表面层试样进行循环氧化试验。结果表明,不同组织表面层的高温抗氧化性能均比纯钛基体有明显提高。氧化试验温度低于Ti的固态相变点时,表面层抗氧化性能按照亚共晶→共晶→过共晶的组织组成顺序提高。氧化试验温度为900℃时,三种组织组成的表面层的抗氧化性能与800℃时顺序相反。电镜分析表明,多次加热冷却导致相变应力积累,Ti固溶体与Ti5Si3相的线膨胀系数不同引起热应力,表面层出现内部裂纹导致明显的氧化增重现象。
川大彭强最小化界面能量损失策略实现电压损失0.36V
为减少钙钛矿太阳能电池(PSCs)能量损失,优化界面接触和能带对齐至关重要。四川大学彭强团队于Energy & Environmental Science八月发表将氟取代琥珀酸衍生物引入钙钛矿底部界面,其中四氟琥珀酸(TFSA)因其对称结构和强电负性成为最佳界面调节剂。TFSA通过多位点氢键稳定FA阳离子,配位效应失活未配位Pb2+缺陷,并调节MeO-2PACz形貌和表面电位,形成高质量钙钛矿膜。结果,0.09 cm2倒置器件效率达25.92%(认证25.77%),电压损失仅0.36 V,长期稳定性出色。12.96 cm2微模块效率达22.78%,展示扩展潜力。本研究为调控埋藏界面能量损失提供有效途径,实现高效稳定的倒置钙钛矿太阳能电池。有机-无机混合卤化物钙钛矿太阳能电池(PSCs)因高效率、简便制备和经济性在太阳能转换领域崭露头角。倒置PSCs已达26.15%认证效率,展现巨大应用潜力。然而,PSCs效率仍未达理论极限,主要受钙钛矿膜电压损失和界面缺陷影响。界面能量损失是提高效率的关键障碍,尤其在底部界面。高性能倒置PSCs多基于自组装单分子层(SAMs)空穴传输层,但实现缺陷封闭仍具挑战。SAMs分子聚集阻碍高密度单分子层形成,不利于界面接触和钙钛矿结晶。埋藏界面影响膜形态、缺陷和稳定性,组分异质性导致缺陷积累和非辐射复合,降低开路电压。光不稳定PbI2降解进一步影响稳定性。过量FAI可补偿缺陷,抑制离子迁移和相分离,但陷阱仍集中于界面附近。界面修改策略旨在重新分布不良组分,减少缺陷。预嵌FAI层有效消除PbI2残留,但热退火导致有机阳离子流失,均匀分布仍具挑战。因此,需要新策略同时解决SAM HTLs排列、钙钛矿结晶和界面接触问题。本研究提出埋藏界面能量损失调控策略,通过多功能界面桥调节SAMs性质和钙钛矿生长。引入氟化琥珀酸衍生物,其中TFSA通过多重作用机制优化界面。TFSA抑制碘空位缺陷,稳定FA阳离子,调控MeO-2PACz排列和表面电位。结果获得高质量钙钛矿膜,小面积器件效率达25.92%,填充因子85.06%,创RbCsFAMA基倒置PSCs新高。未封装器件在高温和光照下展现优异稳定性。12.96 cm2微模块效率达22.78%,显示良好扩展性。
傅里叶变换红外光谱技术在界面过程的原位研究案例
在界面过程的原位傅里叶红外反射光谱研究中,电位差谱技术和微弱信号检测技术已广泛应用于提高电化学原位傅里叶红外反射光谱的信噪比。 薄层电解池和衰减全反射(ATR)电解池技术因其能有效帮助克服电解液对红外光的吸收,因此被广泛使用到了锂电池的红外原位光谱研究中。
油水界面张力的探究
油水界面是油水分离技术的一个重要指标,本文通过对润滑油与水的界面张力测试,探究界面张力的测试方法和应用,增强用户对界面张力(油水界面)的熟悉程度,从而延伸到各种界面的测量方法。
FIB-SEM应用之镍基合金表面涂层研究
实验结果表明,镍基合金表面涂层由上下两层区域构成,其中上层区域的第二相颗粒的比例极高(高达66 vol.%),且第二相颗粒呈弥散分布,形状不规则,平均体积为0.35 μ m3。此外,沿着涂层上层至下层的方向,第二相颗粒的数量逐渐减少—在上下层界面处,约4.5 μ m宽的区域内,第二相颗粒几乎消失,这与使用纯铝涂层时扩散形成铝镍化合物层的情形极为相似。
何为表面张力和界面张力及如何测量
表面张力和界面张力在日常生活中起到重要作用,不管是洗衣服还是墙绘,都蕴含着界面张力现象。显而易见,表面张力和界面张力在不同的工业应用中也起到重要作用,例如气液或液液界面研究领域。在这篇应用文章中,我们会介绍表面张力和界面张力知识及其测量方法,同时会讨论技术背后的原理,并阐明各测量方法的优势及局限。
界面张力随时间变化关系的探讨
原油/碱体系的动态界面张力较为复杂,一般认为原油中的酸性物质可以迁移到油/水界面,在此与溶液中的碱性物质反应形成表面活性物质——石油酸皂?这些表面活性物质本身就是复杂的混合物,可能含有长链羧酸?取代苯甲酸?取代多羧酸及萜类衍生物的羧酸?沥青质也存在于大多数酸性原油中,但它对界面张力随时间变化的规律尚不十分清楚?这些表面活性物质可能吸附在界面,也可能扩散到体相溶液或油相中?
血管支架薄截面试样制备
冠状支架是一些金属支架,可以在已经闭合或是看起来很可能要闭合的动脉中与一个气囊导管一道扩展。冠状支架通过支撑开启动脉恢复足够的血液流动到心肌。冠状支架的发明人是Charles Dotter,他在1969年研制出他的首 个支架。Charles Dotter 继续改进和发展他的设计并在1983年与Andrew Craig一道发明了一种可以扩展的支架,这是用一种镍钛合金制造的,目前这种材料经常用来制作支架。随着支架的使用越来越成为平常的事情,对于人体和支架的交互作用有较好的理解始终是一个重要的临床议题。对于不同的支架设计、材料、表面涂层、以及附属的药物处理的研究要求对于装有支架的血管进行详尽的组织学和免疫组织化学分析,特别是在支架原位的细胞组织与金属的界面处。正确的制备技术将会增强对细胞组织对临床安装支架(特别是在细胞组织与支架的界面处)的反应。此外,它还可以对扩展特性进行周密的评估。这种观察甚至能导致研制出经过改进的支架设计。
变压器油的界面张力测定的解决方案
SH107自动界面张力仪采用圆环法在非平衡的条件下,测量各种液体表面张力(液—气相界面)及矿物油与水的界面张力(液—液相界面)。该仪器采用了微处理机技术,自动化程度高,操作简单,工作可靠,被测样品注入样品杯后,只要按动启动键,仪器便可自动完成对试样的测量,并能自动根据输入的具体参数计算出被测试样的张力值。
表面张力和界面张力——如何选择最适测量方法
表面张力和界面张力测量方法众多,很难确定哪一个方法为最适测量方法。你有可能听说过力学法和光学法,也可能听过说板法和环法,但是如果测量结果都一样的话为何要有如此多的测量方法。由于表面张力和界面张力测量广泛应用在不同领域,各个样品间有明显的不同。当选择测量方法时,需要考虑样品和应用方向。在这篇应用文章中,我们会提供方法选择的工具。通过针对样品和应用方向的提问,能够确定哪种方法最适合测试。
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