SrCoOx薄膜中的氧空位效应研究
Applied Physics 应用物理, 2016, 6(10), 205-211 Published Online October 2016 in Hans. https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/journal/app https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.12677/app.2016.610026
文章引用: 史志界, 江正华, 周浩, 汤如俊. SrCoO x 薄膜中的氧空位效应研究[J]. 应用物理, 2016, 6(10): 205-211.
Study on the Effects of Oxygen Vacancy in SrCoO x Thin Films
Zhijie Shi, Zhenghua Jiang, Hao Zhou, Rujun Tang *
College of Physics, Optoelectronics and Energy of Soochow University, Provincial Key Lab of Thin Films, Suzhou Jiangsu
Received: Sep. 26th , 2016; accepted: Oct. 10th , 2016; published: Oct. 14th , 2016
Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).
https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/licenses/by/4.0/
Abstract
In this work, we grew brownmillerite SrCoO 2.5 (BM-SCO) epitaxial thin films on (001) SrTiO 3 sub-strates by pulsed laser deposition and performed post-annealing at various temperatures in oxy-gen atmosphere for topotactic conversion into the perovskite phase (P-SCO). The results show that the magnetic properties and microstructure of the films have a great change near the critical temperature (250?C). When a BM-SCO film was annealed in lower temperature (250?C ≤ T < 600?C), a mixed-phase of BM-SCO and P-SCO (Mix-SCO) was observed, and oxygen intercalation drove the antiferromagnetic phase to ferromagnetic phase (T c ~180 K). We also found that in post-annealing under 600?C a complete phase transition from the brownmillerite SrCoO 2.5 to the perovskite SrCoO 3–δ was exhibited. XPS fitting results clearly indicate a change in the Co valence state from 3+ toward 4+. So some oxygen vacancies in the films are filled. Therefore, we conclude that the oxy-gen concentration (3–δ) in perovskite SrCoO 3–δ by post-annealing is about 2.75. Keywords
SrCoO x , Annealing Temperature, Oxygen Vacancy
SrCoO x 薄膜中的氧空位效应研究
史志界，江正华，周 浩，汤如俊*
苏州大学物理与光电·能源学部，江苏省薄膜材料重点实验室，江苏 苏州
Open Access *通讯作者。
史志界 等
收稿日期：2016年9月26日；录用日期：2016年10月10日；发布日期：2016年10月14日
摘 要
本文中我们采用脉冲激光沉积技术在SrTiO 3(001)基底上制备出钙铁石结构的SrCoO 2.5(BM-SCO)外延薄膜，在氧气氛围、不同温度下对样品进行后退火工艺处理，使薄膜发生由钙铁石相到钙钛矿相(P-SCO)的拓扑相变。研究结果表明薄膜的磁性和微结构在相变温度(250℃)附近发生很大的变化。当退火温度为250℃ ≤ T < 600℃时，薄膜由BM-SCO 转变为BM-SCO 与P-SCO 的共存相(Mix-SCO)，薄膜的磁性明显增强，由反铁磁性转变为铁磁性(T c ~180 K)。当退火温度达到600℃时，完全转变为钙钛矿型SrCoO 3–δ。XPS 拟合结果显示，退火后Co 的价态发生变化，从Co 3+转变为Co 4+，即薄膜中的部分氧空位被填充。故退火后钙钛矿型SrCoO 3–δ的氧含量(3–δ)约为2.75。
关键词
SrCoO x ，退火温度，氧空位
1. 引言
金属氧化物材料在燃料电池、催化剂、传感器、发光材料、磁记录等领域中发挥着重要的作用[1]。氧空位作为金属氧化物中的一种本征缺陷，对金属氧化物的电子结构、电化学性质以及物理性质有很大的影响[2]。SrCoO x (2.5 ≤ x ≤ 3.0)作为一种理想的变价过渡金属氧化物，近年来吸引了很多科研工作者的关注[3]-[6]。SrCoO x 有两种结构，钙钛矿结构的SrCoO 3和钙铁石结构的SrCoO 2.5。Jun Hee Lee 组通过第一性原理预测具有铁磁性的SrCoO 3在受到面内3.2%的张应变或0.7%的压应变时，可以表现为铁电性[7]。Federico Calle-Vallejo 组预测SrCoO 3在电化学催化方面有着潜在的应用，是过渡金属氧化物中催化效率最高的[8]。钙铁石结构的SrCoO 2.5，因为在面内存在着大量的氧空位，在电化学催化领域有着潜在的应用[5] [9]。由于SrCoO 3-δ中的Co 是Co 4+，它很容易转化为更稳定的Co 2+和Co 3+。因此SrCoO 3-δ的单晶很难制备。目前国际上主要用KOH 水溶液中电化学氧化和NaClO 水溶液中化学氧化的方法来增加SrCoO x 中的氧含量，但是电化学氧化和化学氧化后的SrCoO 3-δ样品很不稳定，极容易失去薄膜中的氧，变为氧含量较低的SrCoO 2.5，这大大降低了SrCoO 3-δ的应用性[10]-[12]。因此，制备稳定的SrCoO 3-δ单晶变得很重要。最近研究发现，热力学稳定的钙铁石型SrCoO 2.5(BM-SCO)和热力学不稳定的、钙钛矿型SrCoO 3-δ(P-SCO)薄膜，可以在低温(至少200℃)下发生可逆氧化还原反应[13]-[15]。然而，多价氧化物SrCoO x 的结构相变还没有被系统的研究过。本文旨在通过后退火工艺系统地探讨SrCoO x 薄膜中的氧空位含量对其物理性质的影响。
2. 实验方法
SrCoO 3-δ靶材的制备有很多方法，如溶胶凝胶法、化学共沉淀法和固相反应法等。由于固相反应法制备出来的粉体颗粒不团聚，填充性好，成本低，工艺简单等优势，是制备SrCoO 3-δ粉末的常用方法[4]。主要反应为：34332Co O 3SrCO 3SrCoO 3CO δ?+→+。我们采用脉冲激光沉积(PLD)制备了厚度约为250 nm
的SrCoO 2.5单晶薄膜。薄膜的制备工艺参数如下：① 基底：(001)SrTiO 3(STO)；② 激光能量：350 mJ ；激光频率：5 Hz ；③ 沉积氧压：5~20 Pa ；④ 沉积温度和时间：750℃，20 min 。我们用日本理学X 射线衍射仪(XRD ，型号为Rigaku D/Max 2000PC)来分析样品相结构，用原子力显微镜(AFM ，型号为
史志界等
MFP-3D-BIO)来分析样品的表面形貌，用紫外–可见–近红外分光光度计(UV3600)来分析样品的光学性质，用X射线光电子能谱(XPS)来分析样品中变价元素的化学状态，用综合物性测量仪(PPMS，型号为PPMS-9)来测量样品的磁性。
一般认为膜厚在50 nm以下，基底会薄膜受到水平应变的影响[13][16][17]。我们制备的SrCoO x薄膜厚度(250 nm)远大于50 nm，我们认为STO基底施加的应变基本被弛豫掉。因此，我们探究的是SrCoO x 样品本征的性质。从图1可以看出，原位薄膜具有很好的结晶性和取向性，除STO基底峰外，只有SrCoO2.5的(004)到(0012)的峰，说明SrCoO2.5薄膜是c取向外延生长的。SrCoO2.5是正交结构(a = 5.5739, b = 5.4697,c = 15.7450 ?;)，可以看做是赝立方结构(a = 3.905, c/4 = 3.9363 ?)，SrCoO3?δ是立方结构(a = 3.8289 ?) [13]。衍射峰(006)、(0010)是SrCoO2.5特有的衍射峰，是由于SrCoO2.5在c方向氧八面体和氧四面体交替堆积导致。计算后得原位生长的SrCoO2.5薄膜晶格常数为3.936 ?，这与文献报道一致，进一步说明应变被弛豫了[2]。
我们对原位生长的薄膜采用后退火工艺处理，将SrCoO2.5薄膜放置在O2气氛的管式炉中，在不同的温度下(200℃~700℃)后退火6 h。图1是不同温度下后退火样品的X射线衍射(XRD)图，可以看出200℃、225℃后退火的样品和原位样品结构一致，没有杂相生成。当退火温度T ≥ 250℃时，SrCoO2.5特有的(006)、(0010)衍射峰强度明显降低，并逐渐右移，(008)衍射峰消失，并出现钙钛矿型SrCoO3–δ特有的衍射峰(002)。计算可得样品的晶格常数变为3.84 ?，这比理论值3.829 ?要大，可能是因为氧化不完全，使SrCoO3–δ还有部分氧空位未被填充，使得晶格常数比理论值大。薄膜开始由BM-SCO转变P-SCO，但是还没有转化完全，是一种Mix-SCO相(BM-SCO与P-SCO共存)。在拓扑转变过程中，我们没有发现任何杂相，说明BM-SCO到P-SCO的转变是一级相变[2]。当退火温度达到600℃时，BM-SCO特征峰(006)、(0010)完全消失，即样品完全转变为P-SCO。文献报道，BM-SCO特征峰完全消失，氧含量约为SrCoO2.75。进一步提高退火温度到700℃时，我们发现样品中有CoO的杂相生成(XRD未给出)。所以制备高质量SrCoO3–δ薄膜合适的退火条件为600℃、氧气氛围下退火6 h。
3. 结果分析
为了测试SrCoO x薄膜中Co的化学价态，我们利用XPS对样品进行了测试。在测试中，所有结合能数据均用C1s(284.6eV)加以标定。图2为SrCoO3-δ样品的Co(2p)XPS谱,可以看出图中有两个特征峰，其中高结合能处峰由Co(2P1/2)贡献，低结合能处峰由Co(2p3/2)贡献。我们采用高斯拟合法把特征峰所对应的峰拟合为Co3+(图中粉红色实线)和Co4+(图中绿色实线)两套亚谱，图中红色实线为拟合曲线。由于Co3+所带的正电荷较少，电子云密度较高，其2p电子的结合能较低，故较低结合能亚谱是由于Co3+的贡献。反之，结合能较大的亚谱则是由于Co4+的贡献[18][19]。从图2(a)可以看出，原位样品中除了Co3+还有少量Co4+，氧含量约为SrCoO2.54，比预计值要高。这是因为空气中的氧进入SrCoO x薄膜，使得薄膜表面氧含量略高于SrCoO2.5。由于原位样品仍表现为BM-SCO的特性，故不会对我们接下来的测试产生任何影响。由图2(b)可以看出，退火后Co4+所占的比例明显增加，即氧空位含量明显减少。这是由于样品在氧气氛围下后退火后，氧进入SrCoO x晶格，使得薄膜中的部分氧空位被填充，氧含量增加，约为SrCoO2.74，这与XRD结果一致。
为了进一步探究后退火对SrCoO x薄膜的影响，我们对薄膜的磁性进行了测试。与XRD结果一致，当薄膜由钙铁石结构向钙钛矿结构转变时，我们观察到薄膜的磁性发生明显变化。从图3我们可以看出，当退火温度T < 250℃时，薄膜的磁化强度接近为0，表现为反铁磁性；当退火温度T ≥ 250℃时，薄膜的磁性明显增强，由反铁磁性转变为铁磁性(Tc~180K)。Co4+的出现，使得铁磁交换作用的增加，从而表现为铁磁性。我们可以通过Tc来估计SrCoO x中的氧空位含量[10][11]。退火后样品的Tc与块材SrCoO2.75
史志界等
Figure 1. XRD θ-2θscans of SrCoO x fims on (001) STO substrates. The films were post-annealed at temperatures up to 600?C to observe the topotatic transition from the brownmillerite SrCoO2.5 to the perovskite SrCoO3-δ
图1.(001) STO基底上的SrCoO3-δ薄膜XRD衍射图。后退火温度最高600℃以观察钙铁石型SrCoO2.5到钙钛矿型SrCoO3-δ的拓扑相变
(a) (b)
Figure 2. Co 2P XPS spectra of SrCoO x thin films. (a) As-deposited; (b) Post-annealing at 300?C
图2. SrCoO x薄膜的Co 2P XPS图谱。(a) 原位薄膜；(b) 300℃后退火薄膜
(a) (b)
Figure 3. Magnetic characterization of the SrCoO x thin films annealed at 200?C, 225?C, 250?C, 300?C,
and 600?C: (a) the curve of temperature-dependent magnetization with 500 Oe, and (b) hysteresis loop
at 10 K
图3.在200℃，225℃，250℃，300℃和600℃退火的SrCoO x薄膜的磁性：(a) 500 Oe时磁化强
度随温度的变化曲线；(b) 10 K时的磁滞回线
史志界 等
(160 K)最为接近。从图3(a)可以看出Mix-SCO 与P-SCO 有相同的Tc (≈180 K)，说明Mix-SCO 是BM-SCO 与P-SCO 两相的混合，没有其它相产生。这与XRD 结果一致，进一步说明BM-SCO 到P-SCO 的转变是没有中间相生成的一阶相变[2]。
图4是SrCoO x 薄膜的AFM 表面形貌图，原位生长的薄膜表面较为平整，颗粒分布均匀，如图4(a)所示，只有个别突起的大颗粒，是在沉积薄膜过程中产生的，但不影响表面的整体粗糙程度，计算得薄膜表面均方根粗糙度(rsm)为3.443 nm [20]。退火后的薄膜表面较于原位生长的薄膜，表面颗粒尺寸明显增大，出现一些大颗粒团簇，表面均方根粗糙度(rsm)为7.93 nm 。
我们对原位样品和后退火样品的光学吸收、透射进行了测试。文献报道，在300 K 时，SrCoO 3表现为金属性，而SrCoO 2.5表现为绝缘性，带隙宽度为0.35 eV ，这比一般的钙铁石氧化物如BaInO 2.5 (2.7 eV)或者SrFeO 2.5 (2.0 eV)要小得多[9]。因此，不能通过光学吸收边拟合出光学带隙。由于SrCoO 2.5光学带隙较小，氧空位含量更容易发生变化，从而促使BM-SCO 到P-SCO 的拓扑转变。从图5可知，退火后薄膜的光学性质得到明显的改善，吸收降低23.6%，透射降低58.3%。这是由于后退火使得薄膜变得更加致密，表面粗糙度增加，内部缺陷减少，使得薄膜的吸收和透射降低。
(a) (b)
Figure 4. AFM surface morphologies of SrCoO x
thin films: (a) As-deposited; (b) Post-annealing at 300?C
图4. SrCoO x 薄膜的AFM 表面形貌图：(a) 原位生长薄膜；(b) 300℃退火后薄膜
(a) (b) Figure 5. Optical properties of as-deposited and annealed SrCoO x thin films. (a) absorption; (b) transmission
图5. 原位和退火的SrCoO x 薄膜的光学性质。(a) 吸收；(b) 透射
μm 0 5 10 15 2020151050μm
μm 0 5 10 15 2020
151050μm
n m 4
20-2
-4n m 1510
50-5-10-15
史志界等
4. 结论
本工作中，我们采用脉冲激光沉积技术在SrTiO3(001)基底上制备出钙铁石结构的SrCoO2.5外延薄膜，在氧气氛围、不同温度下对样品进行后退火工艺处理。当退火温度为250℃≤T < 600℃时，薄膜由BM-SCO转变为Mix-SCO (BM-SCO与P-SCO共存)。当退火温度达到600℃时，钙铁石型SrCoO2.5完全转变为钙钛矿型SrCoO3?δ (δ~0.25)，薄膜中的氧空位被填充，氧空位含量减少。研究结果表明，钙铁石型SrCoO2.5到钙钛矿型SrCoO3?δ拓扑转变，使得薄膜磁性、微结构、表面形貌和光学性质发生很大的变化。
拓扑相变调控薄膜的氧空位含量，既不改变样品结晶性，又调控了薄膜的物理化学性质，使得SrCoO x 在电化学器件上有潜在的应用。
致谢
本论文感谢国家自然科学基金(51202153, 11004145, 11274237, 51228201)的资助；感谢教育部基金(20123201120028)及苏州大学的资助。
参考文献(References)
[1]Suntivich, J., May, K.J., Gasteiger, H.A., Goodenough, J.B. and Shao-Horn, Y. (2013) A Perovskite Oxide Optimized
for Oxygen Evolution Catalysis from Molecular Orbital Principles. Science, 334, 1383-1385.
https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.1126/science.1212858
[2]Jeen, H., Choi, W.S., Freeland, J.W., Ohta, H., Jung, C.U. and Lee, H.N. (2013) Topotactic Phase Transformation of
the Brownmillerite SrCoO2.5 to the Perovskite SrCoO3–δ. Advanced Materials, 25, 3651-3656.
https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.1002/adma.201300531
[3]Meyer, T.L., Jeen, H., Gao, X., Petrie, J.R., Chisholm, M.F. and Lee, H.Y. (2016) Symmetry-Driven Atomic Rear-
rangement at a Brownmillerite-Perovskite Interface. Advanced Electronic Materials, 2, 1500201.
https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.1002/aelm.201500201
[4]Mefford, J.T., Rong, X., Abakumov, A.M., Hardin, W.G., Dai, S., Kolpak, A.M., Johnston, K.P. and Stevenson, K.J.
(2015) Water Electrolysis on La1-x Sr x CoO3–δ Perovskite Electrocatalysts. Nature Communications, 7, Article Number:
11053. https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.1038/ncomms11053
[5]Petrie, J.R., Jeen, H., Barron, S.C., Meyer, T.L. and Lee, H.N. (2016) Enhancing Perovskite Electrocatalysis through
Strain Tuning of the Oxygen Deficiency. Journal of the American Chemical Society, 138, 7252-7255.
https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.1021/jacs.6b03520
[6]Choi, W.S., Jeen, H., Lee, J.H., Ambrose Seo, S.S., Cooper, V.R., Rabe, K.M. and Lee, H.N. (2013) Reversal of the
Lattice Structure in SrCoO x Epitaxial Thin Films Studied by Real-Time Optical Spectroscopy and First-Principles
Calculations. Physical Review Letters, 111, 097401. https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.1103/PhysRevLett.111.097401
[7]Lee, J.H. and Rabe, K.M. (2011) Coupled Magnetic-Ferroelectric Metal-Insulator Transition in Epitaxially Strained
SrCoO3 from First Principles. Physical Review Letters, 107, 067601.
https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.1103/PhysRevLett.107.067601
[8]Calle-Vallejo, F., Díaz-Morales, O.A., Kolb, M.J. and Koper, M.T.M. (2015) Why Is Bulk Thermochemistry a Good
Descriptor for the Electrocatalytic Activity of Transition Metal Oxides? ACS Catalysis, 5, 869-873.
https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.1021/cs5016657
[9]Jeen, H., Bi, Z.H., Choi, W.S., Chisholm, M.F., Bridges, C.A., Paranthaman, M.P. and Lee, H.N. (2013) Orienting
Oxygen Vacancies for Fast Catalytic Reaction. Advanced Materials, 25, 6459-6463.
https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.1002/adma.201302919
[10]Xie, C.K., Nie, Y.F., Wells, B.O. Budnick, J.I. Hines, W.A. and Dabrowski, B. (2011) Magnetic Phase Separation in
SrCoO x (2.5 ≤ x ≤ 3). Applied Physics Letters, 99, 052503. https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.1063/1.3622644
[11]Rueckert, F.J., Nie, Y.F., Abughayada, C., Sabok-Sayr, S.A., Mohottala, H.E., Budnick, J.I., Hines, W.A., Dabrowski,
B. and Wells, B.O. (2013) Suppression of Magnetic Phase Separation in Epitaxial SrCoO x Films. Applied Physics Let-
ters, 102, 152402. https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.1063/1.4801646
[12]Ichikawa, N., Iwanowska, M., Kawai, M., Calers, C., Paulusb, W. and Shimakawa, Y. (2012) Reduction and Oxidation
of SrCoO2.5 Thin Films at Low Temperatures. Dalton Transactions, 41, 10507. https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.1039/c2dt30317e
[13]Jeen, H., Choi, W.S., Biegalski, M.D., Folkman, C.M., Tung, I.-C., Fong, D.D., Freeland, J.W., Shin, D., Ohta, H.,
史志界等Chisholm, M.F. and Lee, H.N. (2013) Reversible Redox Reactions in an Epitaxially Stabilized SrCoOx Oxygen
Sponge. Nature Materials, 12, 1057. https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.1038/nmat3736
[14]Choi, W.S., Jeen, H., Lee, J.H., Ambrose Seo, S.S., Cooper, V.R., Rabe, K.M. and Lee, H.N. (2013)Reversal of the
Lattice Structure in SrCoO x Epitaxial Thin Films Studied by Real-Time Optical Spectroscopy and First-Principles Calculations. Physical Review Letters, 111, 097401. https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.1103/PhysRevLett.111.097401
[15]Jeen, H. and Lee, H.N. (2015) Structural Evolution of Epitaxial SrCoO x Films near Topotactic Phase Transition. AIP
Advances, 5, 127123. https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.1063/1.4938547
[16]Hu, S., Yue, Z., Lim, J.S., Callori, S.J., Bertinshaw, J., Ikeda-Ohno, A., Ohkochi, T., Yang, C.-H., Wang, X., Ulrich, C.
and Seidel, J. (2015) Growth and Properties of Fully Strained SrCoOx (x≈ 2.8) Thin Films on DyScO3.Advanced Ma-terials Interfaces, 2, 1500012.https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.1002/admi.201500012
[17]Petrie, J.R., Mitra, C., Jeen, H., Choi, W.S., Meyer, T.L., Reboredo, F.A., Freeland, J.W., Eres, G. and Lee, H.N. (2016)
Strain control of oxygen vacancies in epitaxial strontium cobaltite films. Advanced Functional Materials, 26,1564- 1570. https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.1002/adfm.201504868
[18]张利文, 张胤, 刘铃声, 王强, 张国芳. 钙钛矿氧化物Eu1-x Sr x CoO3-δ的结构和性能.稀土, 2010, 31(4): 7-11.
[19]Hong, W.T., Stoerzinger, K.A., Crumlin, E.J., Mutoro, E., Jeen, H., Lee, H.N. and Shao-Horn, Y. (2016) Near-Am-
bient Pressure XPS of High-Temperature Surface Chemistry in Sr2Co2O5 Thin Films. Topics in Catalysis, 59, 574-558.
https://www.sodocs.net/doc/2311007424.html,/10.1007/s11244-015-0532-4
[20]顾经伟, 史志界. 后退火对外延Eu0.5Ba0.5TiO3薄膜表面形貌的影响. 应用物理, 2015, 5(12): 165-171.
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Ti-RuO_2-Co_3O_4阳极析氧性能
大庆石油学院学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＤＡＱＩＮＧＰＥＴＲＯｌ。ＥＵＭＩＮＳＴＩＴＵＴＥ第３３卷第６期２００９年１２，ＥｌＶｏｌ－３３Ｎｏ．６Ｄｅｃ．２００９ Ｔｉ／Ｒｕ０２－－Ｃ０３０４阳极析氧性能 吴红军１，阮琴１，王宝辉１，腾佳２，付波１ （１．大庆石油学院化学化工学院新能源化学与环境科学实验室。黑龙江大庆１６３３１８Ｉ２．中国石油锦州石化公司，辽 宁锦州１２１０００） 摘要：为嗣备高性能析氧电极。采用热分解法在４００℃温度下制备Ｔｉ／Ｒｕ０２（ｚ）一Ｃｏｓ０４（１一Ｔ）（ｏ≤ｚ≤１，２为Ｒｕ的摩尔分数）复合氧化物电极。通过电极开路电压、循环伏安曲线及极化曲线等分析其在１．０ｍｏｌ／ＬＫＯＨ溶液中的 析氧催化活性及析氧动力学．结果表明，摩尔分数为１０％的ＲｕＯｚ使电极催化活性急剧变化，摩尔分数为５０％的Ｒｕ０２ 复合氧化物电极具有最大的伏安电荷（４２９．６３ｍＣ?ｃｍ＿２）、最高的表面粗糙度（１７８６）．其析氧性能最佳ｌＴｉ／Ｃ０３０４在 高、低过电位区域电极对ｏＨ一的反应级数分别近似为１．０和２．０，含ＲｕＯｚ电极反应级数均为１．０． 关键词：二氧化钌ｌ四氧化三钴；电催化活性；析氧性能｝复合氧化物；热分解法 中圈分类号：０６４３．３文献标识码：Ａ文章编号：１０００—１８９１（２００９）０６—００８１—０６ ０引言 作为清洁、高效、可再生的能源，氢能被认为是一种新世纪最理想的绿色能源，被誉为“未来的石油”，受到世界各国的普遍重视［１】．氢既可通过化学方法对化合物进行重整、分解、光解或水解等方式获得，也可通过水电解制得．电解水制氢法具有过程简单、工艺流程易掌握且制氢纯度高等特点而获得高度关注口］，其中阳极过电位较高是水电解工业能量转换效率较低的主要原因之一，研究析氧过电位低、稳定性好、成本低的阳极材料对于水电解工业的节能增效具有重要意义．贵金属氧化物ＲｕＯｚ是析氧反应（０ＥＲ）的最优电催化剂之一，过电位几乎为Ｐｔ的１／２，是电解工业理想的电极材料［３］，但其价格昂贵，致使电极成本增加．人们一直致力于开发２种或多种复合氧化物电极，如加入Ｔｉ０。，Ｓｎ０。，Ｔａｚｏｓ等¨＿６］，利用组元间的协同效应而改善电极活性．Ｃｏ。Ｏ。具有混合价态的尖晶石结构，金属一氧键合强度较低，导电性良好且稳定性高，在碱性水电解中具有较低的析氧过电位［７］，同时钴来源广泛，电极制备成本较低，因此在水电解领域受到广泛关注．由ＲｕＯ：和Ｃｏ。Ｏ。对氧气亲和力的差异而形成的协同效应将在很大程度上提高析氧活性，并在贵金属成分的消耗上具有明显的优势．采用热分解法，以Ｔｉ为基体制备ＲｕＯｚ—Ｃｏ。Ｏ。复合氧化物涂层阳极，分析不同摩尔分数ＲｕＯ。对Ｒｕｏ。－－Ｃｏ。Ｏ。复合氧化物涂层阳极在碱性介质中对电催化析氧性能及析氧动力学的影响． １实验 １．１钛基体预处理 将２０．０ｍｍ×１０．０ｍｍ×０．２ｍｍ的钛片先后用粗、细砂布打磨，使其呈金属光泽；然后用碱液超声清洗３０ｍｉｎ除油，水洗后放入微沸的草酸（质量分数为１０％）中蚀刻２ｈ，使其表面形成凹凸不平的灰色麻面，无金属光泽．如预处理后钛片不立即使用，应放在草酸或酒精中保存待用． １．２电极涂层制备 将结晶水合物（ＲｕＣｌ。）ｚ＋（Ｃｏ（ＮＯ。）。）（１－－ｘ）（ｚ为Ｒｕ摩尔分数，ｏ≤ｚ≤１）溶于１：１乙醇和异丙 收稿日期：２００９—０６—１６；审稿人：汪颖军；编辑：任志平 基金项目：国家自然科学基金项目（５０４７６０９１）ｆ黑龙江省自然科学基金项目（Ｂ２００４０１） 作者简介：吴红军（１９７９～），男，博士生，讲师，主要从事太阳能制氢领域方面的研究． 万方数据
Ag在碱性介质中作氧还原催化剂综述
Ag在碱性介质中作氧还原催化剂综述 本文较为全面地归纳了氧还原反应中使用的各种银基催化剂：纯银、碳载银、银合金、银-过渡金属氧化物。论述了催化剂的机理、优缺点。此外，简要阐述了银基催化剂的一些合成方法，并介绍了催化剂的形貌、PH值、成分对氧还原反应的影响，最后对银基催化剂的研究现状进行了小结并指出今后可能应用的领域，展示出良好的应用前景。 一、在碱性介质中的ORR机理 在碱性溶液中，Yeager认为ORR主要有4e和2e两种反应途径： (1) 直接4e 反应途径 O2＋2H2O＋4e→4OH－ψ°＝0.401 V a (2) 2e-2e 逐步反应途径 O2＋H2O＋2e→ HO2－＋OH－ψ°＝－0.065 V b HO2－＋H2O＋2e→3OH－ψ°＝0.867 V c 中间产物HO2－或可发生歧化反应 2HO2－→2OH－＋O2 d 反应b, c合起来即是反应a, 因此这种反应途径又可叫做准4e反应途径或连续4e反应途径,其中, 反应c被认为是速控步骤. 如果ORR按2e-2e逐步反应途径进行, 则将主要面临两个问题: (1) 若反应c没有进行,则阴极反应的转移电子数减半, 能量密度降低; 而且电池的输出电压、功率性能也相应下降, (2)在碱性溶液中稳定的HO2－容易在催化剂的作用下发生反应d, 从而降低催化剂活性。所以, 能直接催化氧还原按反应a的途径进行就显得尤为重要; 另一方面, 考虑到燃料电池的实用化, 催化材料也应具有在碱性溶液中寿命长和制作成本低、储量丰富等特点, 而在上述的催化材料中,银是少数同时具有上述三项优点的催化材料之一。但是,
Ag 的这种4e反应途径与Pt还是有区别的,已有研究表明Ag在催化还原氧的过程中有过氧化氢产物, 在卤素离子的影响下, 这种现象就更加明显。除此之外, Ag不仅具有良好的耐碱性, 而且在碱性电解质中随着OH－升高(0.1～11.1 mol/L)反而能提升Ag的催化活性。比如: ORR还原产物为OH－而基本不生成HO2－, 当在较高浓度碱性电解质中Ag电极催化ORR的性能要优于Pt的催化性能, 且Ag的质量密度约为Pt的一半, 则同样的载量, Ag的比表面积将大于Pt, 有利于增大表观总电流。 1.PH值的影响 之前的研究表明，对于像Pt和Ag这样的金属，ORR的速率决定步骤是: O2a + e- O2- ; ψ°＝0.562±0.03V e 在Ag(111)表面，此步骤e的电势值在PH=0至13之间并不随PH值增大而改变，体现出PH 的独立性，导致e步骤的反应过电势η值只从PH=0的1.53V减小到PH=14的0.7V。在e步骤后，ORR发生的是直接生成OH-或者生成中间产物HO2-。我们可通过Tafel曲线来揭示这个现象：基于催化剂为Pt的过电势，Tafel曲线中出现了两个明显的区域：在低过电势区域中，曲线斜率为-60mV/dec，表现出-30mV/PH单元的依赖性；而在高过电势区域中，曲线斜率为-120mV/dec,并无PH值的依赖性。在低过电势区域，Tafel斜率-60mV/dec，是由ORR 中间产物的而引起的氧化物中间物覆盖在Pt催化剂表面，呈现出的是Temkin吸附等温线。在高电势区域，Tafel斜率为-120mV/dec，吸附主要由Langmur吸附等温线控制，在此电位之下，主要的氧化物都都消失。类似Pt，碱性电解质中，在Ag的表面发生ORR同样是4e 过程，反应顺序一样，Tafel曲线也同样具有两个明显的斜率区域，因此，基于实验数据，有利地证明Ag作为催化剂的机理和Pt类似。但不同的是在Pt催化剂中，Pt在低的过电势时呈现出强的PH值依赖性，而Ag却没有PH的依赖性。所以，当PH值升高时，更有利于许多
科学活动中的“马太效应”
科学活动中的“马太效应” 在科技引领时代、信息铸就未来的当今时代中，强者愈强，弱者愈弱的现象越发地明显，并拉大了贫富差距。使一部分人生活在水深火热之中，一部分人生活在奢侈的天堂。原来一方净土的科学界，也受到社会现象的影响，“马太效应”也在科学界广泛传播。身份背景、人际关系盖过了科研活动本身的价值，使科研水平一般，人脉关系广泛的科研工作者崭露头角，斩获大小科研项目，与之而来的是荣誉和地位的提升。而那些一心扑在科研工作上，默默无闻、踏踏实实工作的科研工作者，却生活在一些大科学家的影子下，永远不得翻身。所得成果成为铸就别人成功的踏板。没有人记得，也无人问津。 早在1968年，美国科学史研究者Robert K. Merton就提出这个术语用以概括一种社会心理现象：“在科研成就水平相似的情况下，声名显赫的学者获得更多的声望相对于那些不知名的研究者。同样地，在同一个科研项目中，声誉通常赋予那些已经出名的研究者，例如，即使是一名普通研究生完成的科研成果，最后也会将科研所获得的荣誉颁发给最资深的研究者。因此，罗伯特·莫顿认为“马太效应”中任何个体、群体或地区，一旦在某一个方面（如金钱、名誉、地位等）获得成功和进步，就会产生一种积累优势，会有更多的机会取得更大的成功和进步。这种现象不仅发生在国外，在中国也十分明显。有数据显示，诺贝尔金奖获得者的论文被引用的次数几乎是一般作者的40倍。导致了容易引证的科研成果被更多人引证，不容易引证得更不容易引证。这会使一些有价值的科研成果遭到压制。当一个人的杰出成绩得到承认后，人们可能会追溯并重新评价其早期工作。大科学家获得的成绩累计起来，形成一种优势，并影响以后的评价。 在中国，莫言这个名字被大家所熟知，正是因为2012年他获得诺贝尔文学奖，以一本小说《蛙》声名大噪。但是试问，有几个中国人在此之前读过莫言的《蛙》。当我们徜徉在流行小说的世界中的时候，也许读过郭敬明的《梦里花落知多少》 的人都要比度过莫言的书的人多。但是一时之间，《蛙》在世界各 地脱销，从此，莫言的书在各大书店畅销。世人给了莫言极大的 关注，他的社会地位显著提升。但是其实正如莫言自己的笔名那 样。莫言，作为一个作家，他告诫自己要慎言。但是“马太效应”同样也席卷着他。有时候很无奈，但是无论是科研工作者还是文学家，自愿选择还是被迫选择，都受到其的影响。另一个典型的例子就是药学家屠呦呦，通过创制新型抗疟药———青蒿素和双氢青蒿素。于2011年9月获得拉斯克临床医学奖。得到中国社会各界的广泛关注，但是最终并未能问鼎 诺贝尔医学奖。现在恐怕她的名字被很多人淡忘了。但是她仍旧用她 的科研成果挽救一个又一个生命。虽然和莫言研究的领域不同，但是 我认为屠呦呦同样值得我们的尊重。没有诺贝尔文学奖光环的她，只 能默默地坚守在自己的岗位上。直到离开这个世界。 所以有时我不禁感慨，马太效应就像一枚毒药一样毒害着人的灵魂。影响科学的进步。有很多有才华的科学家失去本属于他们的荣誉，没有得到应有的尊敬，这是科学界的悲哀。
活性氧简介及其 产生
活性氧(reactive oxygen species, ROS)是一类化学性质活泼，具有较高氧化活性的分子或离子的总称。主要包括超氧阴离子(O2.-)、过氧化氢(H2O2)、羟自由基(HO.)、一氧化氮(NO.)等。线粒体是ROS的主要产生部位，在线粒体呼吸过程中会有少量的电子从线粒体电子传递链复合体Ⅰ和Ⅲ中漏出，与O2结合生成ROS。此外NADPH氧化酶和过氧化物酶等也能产生ROS。过量的ROS会对蛋白质、核酸和脂质等生物大分子造成损伤，从而影响其正常生理生化功能。生物体本身存在清除ROS的体系，包括SOD酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、抗坏血酸等，这一体系使生物体内ROS保持在对机体无害的水平。 活性氧(ROS)的产生 由镉和硒等离子的释放所引发的毒性，在某种程度上可以通过壳对核的保护来得以控制，但是活性氧产生的毒性却难以控制。当细胞暴露于病原体或者热等不良环境压力时，会产生具有化学活性的含氧分子。这些活性氧物质(ROS)可被分为两种类型：自由基ROS（一氧化氮或者羟基自由基）和非自由基ROS（过氧化氢）。大多数细胞都可以通过谷胱甘肽氧化还原系统的防御机制来缓冲一定量的ROS，但是高水平长时间的ROS会导致细胞的损伤。当把培养细胞暴露于纳米粒子时，活性氧的产生是一个普遍现象，ROS的产生主要源于纳米粒子的反应能力[123, 124]。纳米粒子巨大的比表面积和表面分子较高的反应活性使得其具有较高的氧化能力。一般说来，纳米粒子可以通
过以下几种不同的机制产生ROS[125]： (1)当被暴露于酸性环境（例如溶酶体）中，纳米材料表面修饰物的 反应活性、表面修饰物的降解、量子点降解而导致的离子释放，均会引起ROS水平的升高(图1.8a)[126-128]。 (2)纳米粒子与线粒体等具有氧化能力的细胞器发生相互作用，破坏线粒体外膜，导致线粒体膜电势的坍塌，因此干扰氧化磷酸化的电子传递链 (3)纳米粒子和NADPH氧化酶等氧化还原性蛋白的相互作用，引起细胞免疫系统中活性氧水平的增加(图1.8c) 。 (4)纳米粒子与细胞表面受体发生相互作用，激活细胞内的信号通道，最终导致能够上调ROS水平的应激反应基因的大量表达(图1.8d) 。 此外，量子点在光照下也会产生ROS。Ipe等人通过EPR实验研究了几种不同的量子点在光照下能否产生ROS[132]。结果表明CdS粒子产生了超氧化物的信号和一个较小的羟基自由基的信号，CdSe只产生了 羟基自由基，CdSe/ZnS未产生任何自由基的信号，以上结果说明带隙能垒会阻止载流子到达粒子表面，从而抑制自由基的形成。没有光照射时，以上材料均无法产生ROS。 虽然镉离子的释放被认为是量子点细胞毒性的主要因素，表面修饰物、保护性壳层和无镉量子点的制备，都是为了减少镉离子的释放和促进量子点在生物医药领域的应用。但是，量子点的毒性不能单一的归因于镉离子的毒性，ROS等其它因素不能被忽略，在无镉量子点中，这些因素可能会起主要作用。例如
中国经济的“马太效应”分析
中国经济的“马太效应”分析 中国经济的“马太效应”分析 同时运用税收政策，协调地区经济发展，减少结构性失业。要通过运用税收政策影响投资方向来防止地区差异造成的结构性失业进一步加剧。如给予落后地区中的一些重要的产业部门和企业以投资抵免或加速折旧的优惠政策，提高资本积累能力，提供更多的就业岗位：对采掘业、矿产业这些利用自然资源较多的，同时吸收劳动力较多的中西部地区的重点产业，给予减免资源税，增加增值税抵扣项目的优惠，减轻其税收负担等。结合我国主体功能区规划的要求及地区之间产业结构布局和调整，考虑把东南沿海地区遭遇发展瓶颈的劳动密集型产业转移到中西部特别是中部地区，形成不同区域的比较优势和产业结构的合理布局。加大对小企业扶持力度，充分借鉴国外经验，以税收减免的方式，或者财政专款设立小企业基金，或者通过财政补贴的方法扶持中小企业的发展，扩大就业渠道。支持中小企业、劳动密集型产业和服务业发展，吸纳更多的劳动者就业是十分必要的，特别是在内外需严重不足的情况下，更是如此。即使走出眼下困境后，也不能忽视这个问题。中国作为一个人口大国，还处于工业化初期，存在大量没有受过专业培训的农民工，在一定时期内，这部分人员具有较强的就业需求。而劳动密集型企业是吸纳农民工就业的主渠道之一。要充分发挥我国人力资源充足的优势，发展劳动密集型产业，最大程度地吸纳其就业。 随着我国高等教育改革的发展，高校周边成为了各种人群众聚集的地方，由于高校周边的特殊性和社会治理相对滞后性，高校周边安
全隐患突出。这既有高校自身教育的因素，也有社会治理不到位的因素。为此，需要整合各方面力量，创新 论文格式论文范文毕业论文 【摘要】随着我国高等教育改革的发展，高校周边成为了各种人群众聚集的地方，由于高校周边的特殊性和社会治理相对滞后性，高校周边安全隐患突出。这既有高校自身教育的因素，也有社会治理不到位的因素。为此，需要整合各方面力量，创新高校周边环境治理路径，为大学生的健康成长营造良好的环境。 【关键词】 高校周边安全隐患创新治理路径高校周边环境是指以高校校园为中心，受到高校辐射带动，并与高校相互影响的自然环境与社会环境的总和。高校周边环境是因高校而存在，反过来对高校的改革发展又产生影响。高校周边良好的环境，能有效地促进高校的人才培养;反之，则直接影响高校的安全和教育教学改革的发展。就当前高校周边安全隐患和治理路径创新做一粗浅探析。 一、高校周边安全隐患主要问题随着我国高等教育改革的发展，我国逐步进入的高等教育大众化阶段。办学规模的扩大、在校生人数的剧增是高等教育大众化阶段高校最直接的一个表征。高校办学规模的扩大和高校学生消费水平的提高，使得高校成为了一个“商机无限”的地方，因此，高校成为了一个巨大的“吸铁石”，吸引了各式各样人群的到来。大量人口的聚集和相对滞后的社会治理，使得高校周边的安全隐患比较突出。高校师生人身安全存在隐患。高校的聚集功能十分明显，一方面，高校把各类优秀人才和学生招进校园，另一方面各类捕捉“商机”的人员也聚集到校园周围。聚集在高校周围的
RuO_2-IrO_2-TiO_2析氧催化剂的制备工艺
第４０卷２０１０年第１期 ２月 电池 ＢＡＴＴＥＲＹＢＩＭＯＮ‘ｒＨＬＹ Ｖ０１．４０．Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．．２０１０Ｒｕ０２一Ｉｒ０２．Ｔｉ０２析氧催化剂的制备工艺 赵丽娟１一，刘志祥２，张萍１，毛宗强２ （１．中国地质大学材料科学与化学工程学院，湖北武汉４３００７４；２．清华大学核能与新能源技术研究院，北京１０００８４）摘要：以ＴｉＮ、ＲｕＣｌ３和Ｈ２ＩｒＣｌ６为原料，用真空浸渍．热分解法制备了Ｒｕ０２－ｌｒ０２一Ｔｉ０２，研究了煅烧温度和ｎ（Ｒｕ＋Ｉｒ）：，Ｉ（Ｔｉ）对产物的彩响。ＸＲＤ分析表明：ＴｉＮ在高温煅烧时氧化生成金红石型Ｔｉ０２，Ｒｕ０２、１ｒ０２和Ｔｉ０２以固溶体的形式存在。ＣＶ、阳极极化曲线和ＥＩＳ测试表明：Ｒｕ０２．Ｉｒ０２．Ｔｉ０２的最佳煅烧温度为４００℃，随着ｎ（Ｒｕ＋Ｉｒ）：ｎ（Ｔｉ）的提高，催化荆的活性增强；在相同电位下，Ｒｕ０２．１ｒ０２．Ｔｉ０２的电流密度大于ｌｒ０２，可用作固体聚合物电解质（ＳＰＥ）水电解催化剂。 关键词：ＴｉＮ；Ｒｕ０２－１１＂０２．Ｔｉ０２；制备工艺；固体聚合物电解水制氢（ＳＰＥｗＥ）；催化剂 中图分类号：ＴＭ９１１．４６文献标识码：Ａ文章编号：１００１—１５７９（２０１０｝０１—００１９—０４ ＴｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆＲｕ０２－－Ｉｒ０２??Ｔｉ０２ｏｘｙｇｅｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎｃａｔａｌｙｓｔＺＨＡＯＬｉ－ｊｕａｎｌ一，ＬＩＵＺｈｉ．ｘｉａｎ９２，ＺＨＡＮＧＰｉｎ９１，ＭＡＯＺｏｎｇ－ｑｉａｎ９２ （１．ＦａｃｕｌｔｙｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００７４，Ｃｈｉｎａ； ２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮｕｃｌｅａｒａｎｄＮｅｗＥ眦ｒｇｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｑｉｎｇ１０００８４，ｃ＾ｆ，ｍ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｕ０２－Ｉｒ０２?Ｔｉ０２ｗａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｖｉａｖａｃｕｕｍｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ－ｔｈｅｒｍａｌｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈＴｉＮ，ＲｕＣｈａｎｄＨ２Ｉｒｃｌ６鹅ｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃａｌｃｉｎｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｎ（Ｒｕ＋Ｉｒ）：ｎ（Ｔｉ）ｏｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．ＸＲＤａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈｅＴｉＮＷＳＳｏｘｉｄｉｚｅｄｔｏｆｏｒｍｒｕｔｆｌｅ－ｔｙｐｅｐｈａｓｅＴｉ０２ｂｙｃａｌｃｉｎｉｎｇａｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，Ｒｕ０２，Ｉｒ０２ａｎｄＴｉ０２ｅｘｉｓｔｅｄｉｎｔｈｅｆｏｒｍｏｆｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎ．ＣＶ，ａｎｏｄｉｃｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｃｕｒｖｅ８ａｎｄＥＩＳｔｅｓｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃａｌｃｉｎｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆＲｕ０２－Ｉｒ０２?Ｔｉ０２ＷｔｌＳ４００℃，ｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｎ（Ｒｕ＋Ｉｒ）：ｎ（Ｔｉ）．ＴｈｅｃｔＬｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｏｆＲｕ０２－ｌｒ０２－Ｔｉ０２ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓａＩ∞ｐｏｔｅｎｔｉａｌｗ鹤ｈｉｇｈｅｒｔｈａｎＩ，０２，ｉｔｃｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄ鹪ｃａｔａｌｙｓｔｏｆｓｏｌｉｄｐｏｌｙｌＩ欺’ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ（ＳＰＥ）ｗａｔｅｒｄ胱ｔｍｌｙｓｉｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＴｉＮ；Ｒｕ０２?ｌｒ０２一Ｔｉ０２；ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ；ｓｏｌｉｄｐｏｌｙｍｅｒｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｗａｔｅｒｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ（ＳＰＥＷＥ）；ｃａｔａｌｙｓｔ 目前，固体聚合物电解水制氢（ｓＰＥｗＥ）多以贵金属及其氧化物为氧电极催化剂。制约该技术商业化的最主要原因是成本太高，研制负载型析氧催化剂，可降低贵金属催化剂的用量及成本。在ＳＰＥＷＥ中，由于析氧电位较高，以炭为载体时，氧气对载体的溶蚀严重。选择抗腐蚀性、稳定性好的催化剂载体（如Ｔｉ４０７…、Ｔｉ０．９Ｎｂ０．１０２…、ＴｉＮ【２Ｊ和ＴｉＣ【３１等）是固体聚合物电解质（ＳＰＥ）水电解用催化剂研究的热点。在析氧反应中，析氧过电位高的电极在高电位下工作，会发生阳极的溶解和钝化，缩短寿命。金属氧化物Ｉｒ０２和Ｒｕ０２‘４】是研究的重点，添加Ｉｒ０２可提高Ｒｕ０２的稳定性。Ｒｕ０２．Ｉｒ０２．Ｔｉ０２析氧催化剂一般由高温热分解制得，催化剂和膜的结合力差，容易造成催化剂的脱落，不适用于ＳＰＥ水电解，因此，一般先制备纳米粉体催化剂，再制作膜电极［５】５。 本文作者以ＴｉＮ、Ｒｕｔｈ和Ｈ２ＩｒＣｌ６为原料，用真空浸渍一热分解法制备Ｒｕ０２．Ｉｒ０２－Ｔｉ０２催化剂，并研究了制备过程中的影响因素对产物结构和电化学性能的影响。 ｌ实验 １．１Ｒｕ０２．Ｉｒ０２．Ｔｉ０２催化剂的制备 将ＲｕＣｈ?ｘＨ２０（北京产，ＡＲ，Ｒｕ净含量为３７％）、８２ＩｒＣｌ６?６Ｈ２０（北京产，ＡＲ，Ｉｒ净含量为３５％）、异丙醇（北京产，ＡＲ）和浓ＨＣｌ（北京产，ＡＲ）配成Ｏ．２ｔｏｏｌ／Ｌ（相对于单质 作者简介： 赵丽娟（１９８５一），女，山西人，中国地质大学材料科学与化学工程学院硕士生，研究方向：ＳＰＥ水电解； 刘志祥（１９７６一），男，四川人，清华大学核能与新能源技术研究院助理研究员，研究方向：制氢储氢、燃料ｇｉｇ； 张萍（１９５６一）。女，湖北人，中国地质大学材料科学与化学工程学院教授，博士，硕士生导师。研究方向：电池，本文联系人； 毛宗强（１９４７一），男，江苏人，清华大学核能与新能源技术研究院研究员，研究方向：燃料电池。 万方数据
马太效应分析
广义动量定理与系统思考——战争、管理学与经济学通论 3.2 系统分析之正反馈 反馈控制系统（feedback control system）是一种“闭环”系统，是控制理论的基本概念。反馈指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程。反馈可分为负反馈和正反馈。负反馈使输出起到与输入相反的作用，使系统输出与系统目标的误差减小，系统趋于稳定；正反馈使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差不断增大，使系统振荡，可以放大控制作用。 如果没有反馈环节的控制称为开环控制。 下图为负反馈的框图，负反馈通过输入量和输出量的偏差来对系统进行调节，使系统趋于均衡和稳定。 下图为正反馈的框图，正反馈的输出量经过反馈与输入量相加，增加了系统的输入，从而使系统的输出增加，而系统输出的增加会经过反馈进一步增加系统的输入，从而使系统的输出越来越大。 1
3.2.1 马太效应 马太效应（Matthew Effect）来自圣经《新约·马太福音》中的一则寓言：“天国又好比一个人要往外国去，就叫了仆人来，把他的家业交给他们。按着各人的才干，给他们银子。一个给了五千，一个给了二千，一个给了一千。就往外国去了。那领五千的，随即拿去做买卖，另外赚了五千。那领二千的，也照样另赚了二千。但那领一千的，去掘开地，把主人的银子埋藏了。 过了许久，那些仆人的主人来了，和他们算账。那领五千银子的，又带着那另外的五千来，说：“主阿，你交给我五千银子，请看，我又赚了五千。”主人说：“好，你这又良善又忠心的仆人。你在不多的事上有忠心，我把许多事派你管理。可以进来享受你主人的快乐。”那领二千的也来说：“主阿，你交给我二千银子，请看，我又赚了二千。”主人说：“好，你这又良善又忠心的仆人。你在不多的事上有忠心，我把许多事派你管理。可以进来享受你主人的快乐。” 那领一千的，也来说：“主阿，我知道你是忍心的人，没有种的地方要收割，没有散的地方要聚敛。我就害怕，去把你的一千银子埋藏在地里。请看，你的原银在这里。”主人回答说：“你这又恶又懒的仆人，你既知道我没有种的地方要收割，没有散的地方要聚敛。就当把我的银子放给兑换银钱的人，到我来的时候，可以连本带利收回。夺过他这一千来，给那有一万的。” 因为凡有的，还要加给他，叫他有余；没有的，连他所有的也要夺过来。” 马太效应因取自圣经马太福音25章中耶稣的有关才干比喻的一节著名经文而得名：“因为凡有的，还要加给他，叫他有余。没有的，连他所有的也要夺过来”。 1968年，美国科学史研究者罗伯特·莫顿（Robert K.Merton）归纳“马太效应”为：任何个体、群体或地区，一旦在某一个方面（如金钱、名誉、地位等）获得成功和进步，就会产生一种积累优势，就会有更多的机会取得更大的成功和进步。 马太福音是一种正反馈现象，这一次的成功（输出）会增加此人的某种能
光学薄膜技术复习提纲讲解
光学薄膜技术复习提纲 、典型膜系 减反射膜（增透膜） 1、减反射膜的主要功能是什么？ 是减少或消除透镜、棱镜、平面镜等光学表面的反射光，从而增加这些元件的透光量, 减少或消除系统的杂散光。 ★ 2、单层减反射膜的最低反射率公式并计算 厂 宀 >2 llo —111 /11；#-1 R= ------------ <山+爲沁+/ ★ 3、掌握常见的多层膜系表达，例如 G| H L | A 代表什么？ G| 2 H L | A ? ★ 4、什么是规整膜系？非规整膜系？ 把全部由入0/4整数倍厚度组成的膜系称为规整膜系，反之为非规整膜系。 ★ 5、单层减反射膜只能对某个波长和它附近的较窄波段内的光波起增透作用。 为了在较宽的 光谱范围达到更有效的增透效果，常采用双层、三层甚至更多层数的减反射膜。 ★ 6 V 形膜、W 形膜的膜系结构以及它们的特征曲线。P16-17 ㈡高反射膜 ★ 1、镀制金属反射膜常用的材料有铝（AI ）、银（Ag ）、金（Au ）、铬等。 ★ 2、金属反射膜四点特性。P29 ① 高反射波段非常宽阔，可以覆盖几乎全部光谱范围，当然，就每一种具体的金属而言，它 都有自己最佳的反射波段。 V --G I HL| A / M |=! !膜 / fix 一上 —\ >< WG | 2HL | A 0 400 450 500 550 600 650 700 VUavelsnqth (rm ) 43 2
②各种金属膜层与基底的附着能力有较大差距。如Al、Cr、Ni （镍）与玻璃附着牢固；而Au、 Ag与玻璃附着能力很差。 ③金属膜层的化学稳定性较差，易被环境气体腐蚀。 ④膜层软，易划伤。 ㈢分光膜 1什么是分光膜？ 中性分束镜能够在一定波段内把一束光按比例分成光谱成分相同的两束光，也即它在一定的 波长区域内，如可见区内，对各波长具有相同的透射率和反射率之比值一一透反比。因而反射光和透射光不带有颜色，呈色中性。 ★2、归纳金属、介质分束镜的优缺点： 金属分束镜p32 优点：中性好，光谱范围宽，偏振效应小，制作简单 缺点：吸收大，分光效率低。 使用注意事项：光的入射方向 介质分束镜p30 优点：吸收小，几乎可以忽略，分光效率高。 缺点：光谱范围窄，偏振分离明显，色散明显。 5、偏振中性分束棱镜是利用斜入射时光的偏振，实现50/50中性分光。 ㈣、截止滤光片 ★1、什么是截止滤光片？什么是长波通、短波通滤光片？p33 截止滤光片是指要求某一波长范围的光束高效透射，而偏离这一波长的光束骤然变化为高反 射的干涉截止滤光片。 抑制短波区、透射长波区的截止滤光片称为长波通滤光片。 抑制长波区、透射短波区的截止滤光片称为短波通滤光片。 2、截止光滤片的应用：彩色分光膜。P51 ①图2.4.13分光原理；②解决棱镜式分光元件偏振效应的方法是合理设计分光棱镜的形式，尽可能减小光束在膜面上的入射角。 ㈤、带通滤光片 ★1、什么是带通滤光片？P58
马太效应
马太效应（Matthew Effect），是指好的愈好，坏的愈坏，多的愈多，少的愈少的一种现象。来自于圣经《新约?马太福音》中的一则寓言。 1968年，美国科学史研究者罗伯特·莫顿（Robert K. Merton）提出这个术语用以概括一种社会心理现象：“相对于那些不知名的研究者，声名显赫的科学家通常得到更多的声望即使他们的成就是相似的，同样地，在同一个项目上，声誉通常给予那些已经出名的研究者，例如，一个奖项几乎总是授予最资深的研究者，即使所有工作都是一个研究生完成的。” 此术语后为经济学界所借用，反映贫者愈贫，富者愈富，赢家通吃的经济学中收入分配不公的现象。 “马太效应”在社会中广泛存在，以〖经济领域〗为例，国际上关于地区之间发展趋势主要存在着两种不同的观点：一种是新古典增长理论的“趋同假说”。该假说认为，由于资本的报酬递减规律，当发达地区出现资本报酬递减时，资本就会流向还未出现报酬递减的欠发达地区，其结果是发达地区的增长速度减慢，而欠发达地区的增速加快，最终导致两类地区发达程度的趋同。另一种观点是，当同时考虑到制度、人力资源等因素时，往往会出现另外一种结果，即发达地区与欠发达地区之间呈现“发展趋异”的“马太效应”。又如，人才危机将是一个世界现象，人才占有上的“马太效应”将更加显现：占有人才越多的地方，对人才越有吸引力；反过来，被认可的人才越稀缺。此外，在〖科学、学术〗研究中也存在“马太效应”，研究成果越多的人往往越有名，越有名的人成果越多，最后就产生了学术权威。
【导读】在职业发展上，为什么也是好的人越来越好，而差的人却总是霉运连连?职业生涯也有马太效应吗? 马太效应，是社会学家和经济学家们常用的术语，反映的社会现象是两级分化，富的更富，穷的更穷。职业生涯专家在十年来的职业咨询案例分析中发现，马太效应也存在于职场中，值得职场人深思。 发现没?我们经常听到这样的抱怨：XXX怎么运气那么好?工作好、体面、薪水高，周围贵人也多，做什么事情都有人帮。自己呢，总是碰上糟糕的老板，每天忙得要死薪水还是那么低，怎么就没一个好去处。 当心!很可能你已陷入职业生涯的马太效应中了。在职业发展上，也是好的人越来越好，而差的人却总是霉运连连?这是为什么?职业规划师为你揭晓其中的原因，并指点你如何走出怪圈。 案例 没有好运气，发展没指望 Tony毕业于一个二本大学的工业设计专业，之后去到一家广告公司做设计，每天应付乙方的各种需求，不是在准备加班，就是在加班ing。 一个好好的设计，总是在五花八门的要求下被改得面目全非。每每想到这里，Tony心里就憋得难受，这完全和他当初设想的不一样，如果不能发挥自己的设计才能，又有什么意义呢?老板不理解时，自己还要被骂两句。这样的工作还有什么意思?Tony垂头丧气的辞职了。 之后他在一个摄影工作室工作，当摄影师助理，帮忙制作宣传图片和海报。本来以为在这里会有较大的发展空间，但工作室不比公司，凡事以节约为主，当现有资源难以满足他的设计时，一阵阵的失落又袭上心头。 再接着，Tony好不容易应聘到一家小有名气的公司做网页设计，可状况依然没有得到改善：钱赚得不多，也学不到什么经验，好一点的项目都是由三个资深设计师完成，自己根本沾不上边，有什么意思呢? 工作一辞再辞，一挑再挑，不是这里有缺失就是那里不满意，没一份工作能有自己想象中那么好。“别人的工作都越换越好，工作五年了就有自己的项目或公司，我呢，偏偏运气总是那么差，别说薪水能涨，连个心水点的工作都找不到，我怎么就那么倒霉呢?这日子啥时候能时来运转?” 专家分析
光学薄膜应用及实例
光学薄膜应用及实例 光学薄膜是利用薄膜对光的作用而工作的一种功能薄膜，光学薄膜在改变光强方面可以实现分光透射、分光反射、分光吸收以及光的减反、增反、分束、高通、低通、窄带滤波等功能。光学薄膜的种类有很多，这些薄膜赋予光学元件各种使用性能，在实现光学仪器的功能和影响光学仪器的质量方面起着重要的或者决定性的作用。 传统的光学薄膜是现代光学仪器和各种光学器件的重要组 成部分，通过在各种光学材料的表面镀制一层或多层薄膜，利用光的干涉效应来改变透射光或反射光的光强、偏振状态和相位变化。薄膜可以被镀制在光学玻璃、塑料、光纤、晶体等各种材料表面上。它的厚度可从几个nm 到几十、上百个μm。光学薄膜可以得到很好的牢固性、光学稳定性，成本又比较低，几乎不增加材料的体积和重量，因此是改变系统光学参数的首选方法，甚至可以说没有光学薄膜就没有现代的光学仪器和各种光学器件。在两百多年的发展过程中，光学薄膜形成了一套完整的光学理论—薄膜光学。光学薄膜已广泛应用于各种光学器件(如激光谐振腔、干涉滤波片、光学镜头等)，不仅如此它在光电领域中的重要作用亦逐渐为人们所认识。光学薄膜是TFT-LCD面板制造的关键材料，它们为液晶显示提供一个均匀，明亮且饱满的面光源系统。（光
行天下配图） 减反射膜 假定光线垂直入射在表面上，这时表面的反射光强度与入射光的强度比值(反射率)只决定于相邻介质的折射率的比值： 折射率为1.52 的冕牌玻璃每个表面的反射约为4.2%左右．折射率较高的火石玻璃则表面反射更为显著。这种表面反射造成了两个严重的后果：光能量损失使象的亮度降低；表面反射光经过多次反射或漫射，有一部分成为杂散光，最后也到达象平面使象的衬度降低图象质量，特别是电视、电影摄影镜头等复杂系统都包含了很多个与空气相邻的表面，如不镀上增透膜其性能就会大大降低。应用于可见光谱区的光学仪器非常多，就其产量来说占据了减反射膜的绝大部分，几乎在所有的光学器件上都要进行减反处理。 单层减反膜是应用非常广泛的薄膜，也是最简单的膜系。考虑垂直入射的情况，即i = 0，并令 这时基片表面反射率完全被消除。在入射介质为空气的情况下，n0 =1，则在可见光区使用得最普遍的是折射率为1.52 左右的冕脾玻璃。理想的增透膜的折射率为1.23，但是至今能利用的薄膜的最低折射率是1.38( 氯化镁)。这虽然不很理想但也得到了相当的改进。当ns=1.52，nf=1.38，n0=1.0 时，由式(3)可得最低反射率为1.3%，即镀单层氟化镁后中心波 长的反射率从4.2%降至l.3%左右，整个可见光区平均反射
电沉积制备碳纸负载级孔硫磷化钴镍电极析氧性能研究
电沉积制备碳纸负载级孔硫磷化钴镍电极析氧性能研究 随着化石燃料的过度消耗,能源问题已经成为全球性难题,寻找可再生、环境友好型的能源迫在眉睫。水分解制取氢气是最具前景的能源转换技术之一,但该技术的发展受到阳极析氧反应（OER）缓慢的反应动力学限制。 因此,开发高效、稳定的析氧反应催化剂至关重要。本研究以碳纤维纸为基底,采用电沉积的方法成功合成了具有较好析氧活性的硫磷化钴电极及硫磷化钴镍电极。 首先采用循环伏安法,以碳纤维纸为基底,电沉积制备了磷化钴 （Co2P/CFP）。研究了沉积圈数对催化剂表面形貌和析氧催化活性的影响,经过40小时的耐久性测试,催化剂依然保持了良好的析氧催化活性。 为了进一步提高催化剂析氧活性,通过掺杂非金属元素S研究了硫磷化处理对催化剂析氧活性的影响。采用两步电沉积法（在CFP上先沉积硫化钴纳米片再进行磷化）合成了硫磷化钴(Co2-xSP/CFP)。 通过改变沉积圈数,调控催化剂的表面形貌与P元素的含量,提高了催化剂中活性中心Co3+离子的浓度。得到的催化剂 (Co2-xSP3/CFP)析氧过电势明显低于Co2P/CFP、 Co1-xS/CFP和商业催化剂IrO2,经过长达60h的稳定性测试后,催化剂依然具有很好的析氧活性。 通过对稳定性测试后的样品进行分析,发现Co2-xSP/CFP表面逐渐被氧化为氧化钴/氢氧化钴。在Co2-xSP基础上,通过掺杂非贵金属Ni,得到了 Co2Ni2-xS1-xPx/CFP析氧催
活性氧类的生物学功能研究
活性氧类的生物学功能研究 摘要活性氧类（ROS）是机体中一类重要的自由基，离子微小，性质活跃。ROS是正常氧代谢的副产物，并且对细胞信号传导，和机体稳态维持起很大作用。同时，活性氧的过度积累也会严重损坏细胞结构，导致细胞凋亡等不良反应。本文就活性氧的生物学功能展开讨论，具体说明活性氧类物质在细胞信号转导、细胞代谢、细胞增殖及死亡中的重要作用。 关键词活性氧类；信号转导；细胞增殖；凋亡 前言 活性氧类物质是机体进行氧化还原反应的产物，种类较多，主要有：O2-，HO2-，H2O2，·OH，以及LO·，LOO·，LOOH等，通过氧代谢产生（图1）。活性氧（ROS）在人体生理和病理生理过程中起着至关重要的作用。ROS一度被认为几乎完全来自线粒体代谢，事实上，虽然线粒体功能正常，最终的氧电子受体被还原为水，但在病理条件下，电子可能过早地漏出系统并生成ROS。现证明，细胞内的ROS的产生与NADPH氧化酶有很大关系。ROS在细胞凋亡中起了重要作用，作为胞内信号转导分子参与细胞凋亡过程[1-2]。除凋亡之外，活性氧类还有许多其他功能。以常见的过氧化氢为例，高浓度的过氧化氢可以诱导细胞凋亡，而低浓度的过氧化氢却可以促进细胞增殖。其在信号转导方面也有不可忽视的作用。 O2在被还原为H2O的过程中，每次只接受一个电子，中间过程产生超氧阴离子（O2-）、过氧化氢（H2O2）、羟基自由基（·OH）等活性中间产物。 1 活性氧积累引起的细胞凋亡 1.1 活性氧引起细胞凋亡的机制 细胞凋亡是一种程序性细胞死亡，它在正常发育的调节、受损细胞的清除和多细胞生物体内平衡的维持中扮演重要角色[3]。过氧化氢诱导细胞凋亡具有时间和剂量的依赖性[4]。过氧化氢同时通过死亡受体途径和线粒体途径诱导细胞凋亡[5]。内源性和外源性细胞凋亡途径都汇聚在一个级联的胱天蛋白酶，然后引起细胞凋亡现象[6-7]。 （1）死亡受体途径 Fas为同源三聚体，死亡受体接收死亡信号（过氧化氢刺激等），启动死亡结构域（DD）之后，可诱导Fas三聚体化，Fas的死亡结构域与相关蛋白的FADD 结合，两者相互作用，使其死亡作用结构域（DED）与caspase-8/caspase-10作用，Fas寡聚化导致DISC的形成及caspase-8/caspase-10寡聚化。caspase-8/caspase-10自身剪接后被激活，从而使下游的caspase-3/caspase-7被激活，caspase-3又可激
光学薄膜
光学薄膜 1.前言 光学薄膜是一类重要的光学元件, 它广泛地应用于现代光学、光电子学、光学工程以及其他相关的科学技术领域。在光的传输、调制, 光谱和能量的分割与合成以及光与其他能态的转换过程中起着不可替代的作用。如果从Fraunhofer 利用化学方法制备出减反射层算起, 光学薄膜已经有近两百年的历史。但是,光学薄膜真正作为一类光学元件应用于光学系统，是从20 世纪30 年代扩散泵应用于真空系统开始。近几十年来, 特别是电子计算机广泛应用于光学薄膜的设计和薄膜制备过程以来, 光学薄膜元件和技术得到突飞猛进的发展, 形成一种欣欣向荣的大好局面。【1】 2.光学薄膜的性质及功能 光学薄膜最基本的功能是反射、减反射和光谱调控。依靠反射功能，它可以把光束按不同的要求折转到空间各个方位；依靠减反射功能，它可以将光束在元件表面或界面的损耗减少到极致，完美的实现现代光学仪器和光学系统的设计功能；依靠它的光谱调控功能，实现光学系统中的色度变换，获得五彩缤纷的颜色世界。不仅如此，光学薄膜又是光学系统中的偏振调控，相位调控以及光电，光热和光声等功能调控元件，光学薄膜的这些功能，在激光技术，光电子技术，光通信技术，光显示技术和光存储技术等现代光学技术中得到充分的应用，促进了相关技术和学科的发展。令一方面，科学技术的不断发展，不仅对光学薄膜提出了源源不断的技术支撑，这一切又促进了光学薄膜的持续发展。光学薄膜的直接理论基础是薄膜光学，它是建立在光的干涉效应基础上的，论述光在分层介质中传播行为的一门学科。即便是科学技术日新月异飞速发展的今天，该理论仍可以一击准确的描述光在数十微米层，纳米层甚至原子层厚的薄膜中的传播行为，由此设计出不同波长，不同性能，适应不同要求的光学薄膜元件。 3.分别实现增反增透的薄膜光学计算 如上图所示，设薄膜的厚度为h ，折射率为n ，薄膜两边的空气和基片的折射率分别为0n 和 g n 。并设光从空气进入薄膜时在界面上的反射系数和透射系数分别为1r 和1t ，光从薄膜进
科学共同体内的马太效应
科学共同体内的“马太效应” 专硕2班刘相圻20151102312 一个科学家所获得的承认和荣誉，是社会对他的独创性成果的承认。在科学共同体中，具有不同成果和能力的科学家，分别处于金字塔中不同等级。因此，经常存在一种不公正的分配现象：非常有名望的科学家更有可能被认为取得特定的贡献，并且这种可能性会不断增加，而对于那些尚未成名的科学家，这种承认就会受到抑制。这就使得获得科学荣誉的富者愈富，贫者愈贫，甚至被完全剥夺而成为在知识生产过程中默默无闻的“无产者”。 《圣经》里《马太福音》第20章有这样一句话：“凡有的还要加给他，让他有余，没有的，连他所有的也要夺过来。”默顿借此描述了存在于科学奖励系统中的优势累积现象，并相应地名之曰“马太效应”。默顿是这样解释的：社会往往对于已经有相当声望的科学家给予的荣誉越来越多，为他们提供的各种待遇也越来越富足，而对于那些还没有出名的科学家则不但不承认他们的贡献，还苛刻地限制他们赖以作出努力的条件。 “马太效应”是一个极为普遍的社会现象，它不只存在于科学领域，也广泛地存在于人类社会的其他各个领域之中。 科学共同体中“马太效应”使不同等级的科学家在资源，人才，机会，条件等方面出现分布不均匀的情况。著名科学家和科研机构因为过去的成功而具有良好的信誉，因此，他们获得科研立项和各种资助的可能性与数额远远大于那些没有名气的科学家和科研机构，形成了资源方面的优势积累。同时，著名的科研机构以考核遴选出的优秀新人为基础，在一流的导师帮助和优越科研条件辅助下，更容易培养出杰出的人才，并使他们有机会从事出色的工作而获得成功。而他们做出的贡献，获得的荣誉，反过来又会进一步提高该科研机构在科学共同体中的地位，并促使人才进一步向那里集中。越有名望的科学家，他们的科研成果越容易在刊物上发表，越容易发表在一些权威的、能见度很高的刊物上，并迅速引起同行的广泛注意。例如，诺贝尔奖获得者，其论文得到人们超乎寻常的重视，他们的论文被引用的次数比未成名前大大增多。同时，在获奖之后，获奖者会更经常地被人邀请为各种书籍、学报、专题论文集等撰稿，大大增加了他们发表论文的机会。相反，没有名气科学家的研究成果则经常地遭到冷落，难以发表，即使发表了也常常难以得到人们足够的重视，工作氛围不及前者，人才流失严重。 根据科研能力的大小来分配科学资源，对科学界中的无名之辈而言无疑是非常严酷的。但是，那些精英科学家在初期，也是和新人们一样，努力奋斗。虽然这种培养和选拔手段对同一时期的科学工作者存在不公正性，但是能激励竞争，淘汰弱者，使能够脱颖而出的强者更快更多地得到承认，进而得到进一步发展的条件。这从整体上保证了科学共同体的质量和活力。此外，“马太效应”可以加速信息的流通，减少重复发现，节省科学家获取有效信息所花费的时间等等。它形成一种有效的阅读筛选机制，使重要的信息优先引起同行的注意，避免产生大量的重复研究，因为那些科学家提出的信息基于优异的研究，使资源合理配置。 同时，“马太效应”的消极影响的广泛存在，例如对权威的承认，会延迟许多新的发现、新的理论，不可避免地损害科学自身发展所内在的创新性和怀疑精神。 为了避免“马太效应”的弊端造成的负面影响，科学共同体内部要不断强化科学道德意识，倡导自由的学术氛围，尊重不同的学术观点。国家和政府从政策体制方面采取必要的措施，优化资源配置，除了保障优势学科、重点学科的资源配置之外，应当不断向弱势学科以及青年人才倾斜；健全相应的制度与法律，避免权威造成学术不端和腐败，对此行为予以惩治。通过对马太效应加以适当的限制，保证科学共同体能根据任人唯才的原则和专业标准对每一个成员进行评价，客观上可以降低劣势累积的。此外，因为每个人的能力和精力是有限的，在一段时间内所能进行的工作也是有限的，在一定时期内他们所需的有利条件相应的也