中文摘要
本项目将通过等离子体溅射方法制备铝氢化物薄膜,通过气相反应或电化学反应的方法研究铝氢化物薄膜的吸氢特性以及由此而产生的光学反射、透射和吸收特性变化,通过系统研究铝氢化物的氢致光变特性,发现新的氢致光变体系和机理。将研究铝氢化物薄膜吸放氢前后的结构、形态、缺陷等的变化;研究氢气在铝氢化物薄膜中的扩散行为、吸放氢引起的相变,并从热力学和动力学上加以分析,从而研究氢致光变的条件、影响因素和控制方法。还将研究薄膜的载流子浓度、电导特性和能带结构与氢浓度的关系,通过与光学性质以及电化学特性的比较对氢致光变机理进行探讨;研究这些薄膜的电子穿透特性和其它特性,希望能够发现新的薄膜氢敏感效应。本项目不单可以取得一些重要的氢致光变理论成果,而且可望在氢能源利用、新型H电池、电致变色器件、信息存储以及太阳能收集板敏化涂层等领域得到应用。
结题摘要
按申请书的计划,我们开展了AlH3, NaAlH4, Mg(AlH4)2等铝氢化物的合成和工艺研究,掌握了铝氢化物的形成过程和规律,获得了相很纯的铝氢化物,进行了Mg、Mg2Ni薄膜以及它们的氢化物薄膜的制备研究,在铝氢化物和储氢材料薄膜合成上取得了一些突破。我们发展了一种通过电阻测量来检测薄膜样品吸放氢过程的方法,也发展了一种电化学方法研究氢在薄膜中的扩散行为。用这些新方法提高了薄膜的吸放氢测量精度,为薄膜吸放氢行为和氢致光变性质研究打下了很好的基础。我们研究了Mg和Mg2Ni薄膜吸放氢的热力学、动力学和氢致光变特性,探索了氢致光变的速度和循环特性与薄膜厚度、晶粒大小、温度、氢气压力的相关性。在此基础上进行了Mg(AlH4)2薄膜的合成、吸放氢特性以及氢致光变性质研究,探讨了铝氢化物氢致光变的机理,发现了一些新的现象,提出了相应的理论模型。与Mg(AlH4)2薄膜对比,我们还研究了稀土-过渡金属膜的氢致光变特性。总之我们很好的完成了申请书上的计划内容,在试验和理论上都取得了一些好的结果。本项目研究共发表SCI收录论文28篇,著书一本,申请中国专利7项,培养了7个博士和12个学士。
