1 西安航空学院 材料工程学院, 西安 710077
2 商洛学院 陕西省尾矿资源综合利用重点实验室, 商洛 726000
以镍网(NM, Nickel Mesh)为基体、NaH2PO2·H2O为磷源、CuSO4·5H2O为铜源、NiSO4·6H2O为镍源, 采用一步水热法合成镍铜磷复合电催化剂, 对制备工艺进行优化, 并通过不同方法进行形貌、结构、组成和电催化性能表征。结果表明：当溶液中镍、铜、磷的配比为8: 1 :20时, 在140 ℃水热合成24 h, 制得主晶相为Ni2P和Cu3P、具有三级微纳结构的镍铜磷复合电催化剂。在电流密度为10 mA·cm -2时, NiCuP/NM的催化析氢及肼氧化过电势分别为165和49 mV; 在双电极体系中, 同电流密度下的分解槽压仅为0.750 V, 催化24 h后分解槽压几乎保持不变, 展现出优异的催化稳定性。无论三电极体系还是双电极体系均表现出优异的催化活性。分析认为, 电催化活性面积为空白镍网的近14倍, 为电催化过程提供了大量的活性位点; 掺入P改变了Ni、Cu原子的电子结构, 提高了材料的本征肼氧化活性, 两者的协同作用促进了电催化活性的提升。本研究为纳米尺度的合成提供了一个新的视角, 有望推动新型纳米孔结构材料在燃料电池和传感器应用中的发展。
镍铜复合磷化物 混合水电解 析氢反应 肼氧化反应 nickel copper-based phosphides hybrid water electrolysis hydrogen evolution reaction hydrazine oxidation
1 商洛学院化学工程与现代材料学院, 陕西 商洛 726000
2 商洛学院陕西省尾矿资源综合利用重点实验室, 陕西 商洛 726000
3 南昌大学理学院, 江西 南昌 330047
4 西安工业大学材料与化工学院, 陕西 西安 710021
为从蓝光危害与节律效应角度提供显示器的选购及使用参考, 测量了不同色温(1200~6500 K)下冷阴极荧光灯管(CCFL)背光液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)背光LCD、有机发光二极管(OLED)以及阴极射线管(CRT)这4种常用显示器的光谱分布; 根据人眼响应函数的拟合结果, 计算了不同色温下4种显示器的蓝光危害因子、节律因子、400~500 nm蓝光占比以及446~477 nm蓝光占比。结果表明：4种显示器的蓝光危害和节律效应均随色温升高而增大; 当色温为1200~6500 K时, OLED的蓝光危害因子最小; 可利用400~500 nm蓝光占比代替蓝光危害因子近似表征蓝光危害的强弱; 当色温为6500 K时, 同时考虑蓝光危害与节律效应, 4种显示器的优劣顺序依次为LED背光LCD、OLED、CCFL背光LCD、CRT。
生物光学 光生物效应 蓝光危害 节律效应 显示器 色温 激光与光电子学进展
2017, 54(12): 121701
1 商洛学院 化学工程与现代材料学院, 陕西 商洛 726000
2 陕西省尾矿资源综合利用重点实验室, 陕西 商洛 726000
3 南昌大学 国家硅基LED工程技术研究中心, 江西 南昌 330047
根据金属有机物化学气相沉积(MOCVD)在线红外测温的发展需要, 提出一种3波长免探测孔有效面积校准和反射率修正的测温方法。给出了探测1 300 nm、1 150 nm、940 nm 3波长的在线测温探头设计方案和光路图, 将该探头应用于THOMAS SWAN CCS MOCVD 5.08 cm (2英寸)Si(111)衬底上生长10 μm GaN外延层的在线测温。测量结果表明: 在700 ℃~1 100 ℃范围内, 探头多次测量的重复性误差在1.0 ℃内, 在950 ℃~1 100 ℃范围内, 以EpiTT红外测温仪为参考, 探头测温精度在1 ℃内, 距离容差性为2 mm。该探头应用于我国自主研发的MOCVD 5.08 cm Si(111)衬底上生长InGaN/GaN MQW 结构蓝光LED外延片, 可得最低测温量程为435 ℃, n-GaN生长过程中测量噪声为0.75℃。结果分析表明: 该3波长免修正在线红外测温法对于高质量单层薄膜外延生长具有一定可行性, 对于多层复杂结构外延生长需要进一步改进。
在线监测 红外测温 外延 MOCVD MOCVD in-situ monitoring infrared thermometry epitaxy
1 商洛学院化学工程与现代材料学院, 陕西 商洛 726000
2 商洛学院陕西省尾矿资源综合利用重点实验室, 陕西 商洛 726000
3 南昌大学理学院, 江西 南昌 330047
测量不同色温LED背光屏的光谱分布, 根据相关原始数据对多个函数表达式进行高质量拟合。通过MATLAB研究了照度因子、蓝光危害因子和节律因子随色温的变化。在可见光范围, 对不同色温LED背光屏的蓝光占比进行计算。结果表明: 照度因子随年龄和色温增大而减小; 蓝光危害因子和节律因子均随色温升高而增大, 随年龄增大而减小; 当色温为1200 K时, LED背光屏蓝光占比与烛光蓝光占比的比值为0.783, 6500 K时为10.294。青年人受LED背光屏的蓝光危害和非视觉生物效应影响相对较大, 在使用时应尽量调低色温。该研究为LED背光屏的个性化设计及色温调节提供了理论参考。
生物技术 光生物效应 蓝光危害 节律效应 色温 液晶屏 激光与光电子学进展
2017, 54(10): 101701
1 商洛学院 化学工程与现代材料学院，陕西 商洛 726000
2 商洛学院 陕西省尾矿资源综合利用重点实验室，陕西 商洛 726000
3 南昌大学 国家硅基LED工程技术研究中心，南昌 330047
根据MOCVD在线监测设备的发展需要，设计了一种多功能在线监测探头，能够同时实现带反射率修正的三种红外辐射测温以及两个波长的反射率曲线监测，即: 940 nm/1 550 nm双波长比色测温、940 nm单色辐射测温、1 550 nm单色辐射测温、940 nm反射率曲线以及1 550 nm反射率曲线监测.对探头的比色测温性能进行测试分析，并利用该探头对Si(111)衬底在我国自主研发的MOCVD系统中生长InGaN/GaN MQW 结构蓝光LED外延片进行在线监测.结果分析表明: 比色测温900℃~1 100℃范围内精度高于1℃; 在700℃~1 100℃范围内重复性误差均在0.7℃内; 距离容差性为2 mm; 三种红外测温最低量程均为435℃; 并能有效避免探测孔有效面积变化的影响; 由940 nm反射率曲线得: n-GaN层的膜厚监测相对误差为3.6%.该设计能够同时实现MOCVD在线测温及膜厚测量，可为MOCVD在线监测设备开发提供参考.
光学设计 在线监测 红外测温 外延 膜厚测量 Optical design In situ monitoring Infrared thermometry Epitaxial MOCVD MOCVD Film thickness measurement
1 商洛学院 化学工程与现代材料学院, 陕西 商洛 726000
2 陕西省尾矿资源综合利用重点实验室, 陕西 商洛 726000
3 南昌大学 国家硅基LED工程技术研究中心, 江西 南昌 330047
MOCVD原位红外测温方法主要有单色辐射测温法与双波长比色测温法。利用薄膜等厚干涉模型与Kirchhoff定律计算了Si (111)衬底生长10 μm GaN外延片的940 nm、1 550 nm光谱发射率, 以Thomas Swan CSS MOCVD为例, 比较了500 ℃至1 300 ℃范围内, 940 nm单色辐射测温法、1 550 nm单色辐射测温法、940 nm与1 550 nm双波长比色测温法的相对误差和相对灵敏度, 以及单色辐射测温法与双波长比色测温法的校准修正, 并利用940 nm与1 550 nm双波长比色测温法在线监测了Si (111)衬底生长InGaN/GaN MQW 结构LED外延片过程中的温度。研究表明: 940 nm与1 550 nm双波长比色测温法在相对误差及有效探测孔径修正校准上优于940 nm单色辐射测温法和1 550 nm单色辐射测温法, 该结论可为MOCVD原位红外测温设备开发提供参考。
原位监测 红外测温 比较研究 MOCVD MOCVD in situ monitoring infrared radiation thermometry comparative study
