丁永波
- 作品数：7 被引量：22H指数：4
- 供职机构：太原理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山西省科技攻关计划项目山西省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术金属学及工艺更多>>
- Sn_(1-x)Sb_xO_2固溶体电极的形成能与电子结构被引量：3
- 2010年
- 为研究Sb掺杂对Ti/SnO2电极稳定性与导电性的影响,采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法对金红石型SnO2及不同比例Sb掺杂SnO2体系进行了第一性原理计算,用广义梯度近似方法优化了Sn1-xSbxO2固溶体电极的晶体结构,计算了掺杂前后体系的电子结构以及不同掺杂比例时的形成能.结果表明:Sb替代Sn后,晶格常数与晶胞体积均增加,但掺杂形成能随掺杂量变化不大,在掺杂量为0.083时掺杂形成能达到最低值5.08eV,稳定性最好.掺杂Sb后,在费米能级至最低导带处存在Sb5s电子态分布,产生施主能级;同时Sb掺杂后,在导带底形成的可填充电子数也从未掺杂的4增加到了掺杂后的19,导电性明显增强,且在掺杂量为0.063时导电性最强.本文的计算结果为钛基Sn1-xSbxO2氧化物电极的开发与应用提供了理论依据.
- 梁镇海丁永波樊彩梅郝晓刚韩培德
- 关键词：电子结构第一性原理形成能
- 渗氮钛基PbO_2耐酸阳极的电化学性能被引量：6
- 2010年
- 采用热分解法制备以离子镀TiN0.26为基体、非贵金属SnO2+Sb2Ox为中间层和PbO2为活性层的耐酸阳极。采用XRD对其基体与表面层物相进行表征,同时用循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)和加速寿命试验等方法对该电极在强酸中的电极性能进行测定。结果表明:TiN0.26/SnO2-Sb2Ox/PbO2阳极的伏安电荷(91.3mC·cm-2)明显高于Ti/SnO2-Sb2Ox/PbO2(66.6mC·cm-2),说明前者的表面层活性点较多,析氧电催化性能较好;交流阻抗测试表明前者的Rf(1.62Ω·cm2)低于后者的Rf(2.69Ω·cm2),前者的导电性较好;且前者在强酸溶液中的预期使用寿命可达43h。因此TiN0.26/SnO2-Sb2Ox/PbO2电极可以作为较理想的耐酸阳极材料。
- 梁镇海丁永波孙颜发贺志勇
- 关键词：电催化活性交流阻抗
- Al-N共掺杂ZnO的第一性原理研究被引量：5
- 2010年
- 为了研究p型ZnO的掺杂改性,本文运用第一性原理密度泛函理论研究了未掺杂,Al、N单掺杂和Al-N共掺杂ZnO晶体的几何结构、能带结构、电子态密度。计算结果表明:未掺杂,Al、N单掺杂和Al-N共掺杂ZnO的超晶胞体积分别为0.2043 nm3、0.2034 nm3、0.2027 nm3、0.1990 nm3,带隙分别为0.72 eV、0.71 eV、0.60 eV、0.55 eV;N是比较理想的p型掺杂受主,若在禁带中再引入激活施主Al后,可填充的电子数由原来的19个增加到24个,N原子接受从价带跃迁的电子使价带产生非局域化空穴载流子,从而提高了晶体的导电性。与未掺杂,Al、N单掺杂相比,Al-N共掺杂ZnO具有更稳定的结构,更窄的带隙,更好的导电性,更有利于实现p型化。
- 张小超樊彩梅丁永波梁镇海韩培德
- 关键词：第一性原理P型ZNO
- Ti/SnO<sub>2</sub>+Sb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>电极导电性与稳定性的理论计算
- 具有耐酸性能的钛基氧化物电极有着广泛的应用,例如在电化学工业中对于污水的处理或者合成出其他一些物质,然而,由于强酸溶液中阳极析出的氧能够渗入到阳极内层和Ti基体的表面,不仅容易形成TiO2绝缘层,而且将会引起涂层与基体的...
- 丁永波
- 关键词：钛基氧化物电极导电性稳定性
- 钛基SnO_2+SbO_x电极固溶体生长活化能及作用机制被引量：6
- 2010年
- 采用热分解法制备SnO2+SbOx钛基氧化物电极,利用TG/DTA、XRD和XPS等手段对SnO2+SbOx固溶体进行表征,计算SnO2+SbOx固溶体的生长活化能,并探讨SnO2+SbOx固溶体的作用机制,同时采用快速寿命法考察氧化物电极在0.5mol/LH2SO4溶液中2A/cm2下的预期使用寿命。结果表明:Sb掺杂SnO2形成的N型半导体和P型半导体产生的自由电子和氧空位使得电极导电性增强,预期使用寿命增加为30h,晶粒表面氧空位的存在和非常低的晶间旋转驱动力是导致SnO2+SbOx固溶体的生长活化能降低为12.63kJ/mol的主要原因。因此,Sb掺杂SnO2形成的电极固溶体是一种导电性好和稳定性高的电极材料。
- 梁镇海丁永波孙颜发
- 锑掺杂二氧化锡固溶体形成作用机制研究被引量：4
- 2011年
- 采用化学共沉淀法制备了Sn1-xSbxO2(x=0~1)固溶体,用XRD、TG-DTA和XPS手段分析了该类固溶体的物相组成,并根据分析的结果绘制了固相线下相图,重点考察了Sn1-xSbxO2(x=0~1)固溶体的形成作用机制。结果表明:在600~1000℃退火温度下,Sn0.95Sb0.05O2固溶体只有四方金红石型SnO2物相的存在,锑主要以Sb5+的形式进入SnO2晶格内形成有限固溶体,而Sn0.6Sb0.4O2和Sn0.2Sb0.8O2固溶体分别在700和800℃出现了斜方白安矿型Sb2O4和四方金红石型SnO2分相;固相线下Sn1-xSbxO2(x=0~1)固溶体相图分为3个区域:四方SnO2单相区,SnO2+Sb2O4两相区和斜方Sb2O4单相区,四方SnO2单相区是(Sn,Sb)O2ss固溶体(Sb3+或Sb5+进入SnO2晶格内,并达到饱和)。(Sn,Sb)O2ss固溶体可作为导电性好和耐腐蚀的半导体材料。
- 梁镇海孙颜发丁永波张文涛
- 关键词：相图化学共沉淀
- Ti/SnO2+Sb2O5电极导电性与稳定性的理论计算
- 具有耐酸性能的钛基氧化物电极有着广泛的应用,例如在电化学工业中对于污水的处理或者合成出其他一些物质,然而,由于强酸溶液中阳极析出的氧能够渗入到阳极内层和Ti基体的表面,不仅容易形成TiO2绝缘层,而且将会引起涂层与基体的...
- 丁永波
- 关键词：钛基氧化物电极密度泛函理论导电性稳定性
- 文献传递
