MoO3对玄武岩玻璃结构及性能的影响

三氧化钼在硼硅酸盐玻璃系统中的溶解度非常低,其在核废料玻璃中的过量存在可导致易溶“黄相”的形成。本实验以天然玄武岩制备的玄武岩玻璃为基体,掺入不同含量的MoO₃制备玻璃固化体。采用X射线衍射分析、场发射扫描电子显微镜等测试手段对不同条件制备的玻璃固化体进行表征,研究了MoO₃添加量对玻璃固化体微观形貌、理化性能、化学稳定性的影响。结果表明:MoO₃的大量引入将使玄武岩玻璃析出CaMoO₄。随着MoO₃添加量增加,玻璃固化体Tg下降,密度上升。其钼酸盐最大溶解度为5.5%(质量分数),高于硼硅酸盐玻璃系统,此时玻璃化转变温度、密度分别为619℃、2.70 g/cm²。玄武岩玻璃富含铝,通过对硼硅酸盐玻璃和玄武岩玻璃成分的对比分析,这是其具有优异钼酸盐溶解度的主要原因,玄武岩玻璃固化体28天的浸出液Mo浸出率为8.5×10^-6 g/(m²·d),与广泛使用的硼硅酸盐玻璃相当。     

Ti3C2Tx超薄纳米片高效率去除废水中重金属的研究

通过刻蚀剥离法制备了Ti₃C₂T_x超薄纳米片，探究了其对废水中重金属离子的吸附特性。通过SEM、XRD、AFM、FT-IR、Raman对Ti₃C₂T_x超薄纳米片的形貌和结构进行了表征，通过ICP-MS对处理前后水体中重金属离子的含量进行了测试。结果表明剥离的Ti₃C₂T_x超薄纳米片表面含有结构缺陷和羟基，当水体中Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)初始浓度为50 mg/L时，47.5 mg Ti₃C₂T_x超薄纳米片对其的去除效率高达90%以上，尤其是对Pb(Ⅱ)的去除效率达到了98.81%,吸附性能远高于大孔树脂、硅藻土和活性炭等常见吸附试剂。在Na(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ) 4种离子共存溶液中，Ti₃C₂T_x超薄纳米片对于Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的...     

新型中熵钼酸盐(MnCoNiCu)MoO4作为超级电容器电极的研究

通过简单的高温固相法制备了(MnCoNiCu)MoO₄中熵钼酸盐，对其微观形貌、晶体结构和化学组成进行了深入研究。将其作为超级电容器电极材料，进行了相关电化学性能测试。测试结果表明，在1 A/g的电流密度下，(MnCoNiCu)MoO₄中熵钼酸盐的比电容值为438.3 F/g;在15 A/g的电流密度下，经过10 000次循环充放电，初始比电容保持率为83.3%。证明了(MnCoNiCu)MoO₄中熵钼酸盐材料在超级电容器中的潜在应用。     

Al2O3/SiO2对铝硼硅酸盐玻璃结构与性能的影响

采用高温熔融法制备了铝硼硅酸盐玻璃。通过改变玻璃组成中Al₂O₃/SiO₂比,研究了玻璃组成对玻璃性能的影响。通过光电子能谱(XPS)和核磁共振波谱(NMR)分析了玻璃的结构。结果显示,在Al离子多的玻璃中,Al离子主要形成[AlO₄]结构和少量五配位[AlO₅]、六配位铝[AlO₆]结构,Si离子主要形成Q4结构;在Si离子多的玻璃中,Al离子主要形成[AlO₄]结构,Si离子主要形成Q⁴和Q³结构。随着Al₂O₃/SiO₂比的增大,玻璃中桥氧(BO)数减少,形成[BO₄]和[BO₃]构成的硼氧环结构。这些玻璃结构的变化导致玻璃的热膨胀系数、玻璃转变温度和玻璃软化温度随着Al₂O₃/SiO₂比的改变而变化。     

MoO3/g-C3N4复合材料的制备及光催化性能

以三聚氰胺和四水合钼酸铵为前驱体,采用水热法制备了MoO₃/g-C₃N₄复合光催化剂。利用X-射线衍射仪（XRD）、红外光谱仪（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱仪（XPS）及紫外-可见漫反射仪（DRS）等对制备的样品进行了表征。表征结果显示,棒状的三氧化钼负载在层状C₃N₄表面,复合材料的光吸收能力有一定的增强。材料可见光催化降解亚甲基蓝（MB）溶液的实验表明,三氧化钼和g-C₃N₄所复合产生的异质结具有较好的吸收光强度及催化降解性能,尤其是5%（质量分数）MoO₃/g-C₃N₄复合材料光催化降解率最好,达到95.7%,高于纯三氧化钼和g-C₃N₄。自由基与空穴捕获实验表明,·O₂^-是光催化反应中的主要活性物种。MoO₃/g-C₃N₄复合材料在4个循环周期内表现出了优异的稳定性。     

一步水热法制备电解水析氧反应Ni3S2@Mo2S3高效催化剂

采用一步水热法,由泡沫钼镍合金同时提供钼源和镍源在泡沫钼镍合金表面原位制备了Ni₃S₂@Mo₂S₃,并将其直接作为自支撑电极用于催化碱性介质中的电解水析氧反应（OER）。利用多种表征测试技术研究了样品的形貌、组成、OER电催化性能,结果显示：Ni₃S₂@Mo₂S₃呈纳米板形貌,由六方Ni₃S₂和单斜Mo₂S₃按5∶1的比例复合而成;在1 mol·L^-1 KOH 溶液中,Ni₃S₂@Mo₂S₃催化剂仅需要170 mV过电位就可达到10 mA·cm^-2电流密度（欧姆补偿后）,且在50 h的稳定性测试期间性能基本无衰减,优于贵金属催化剂IrO₂以及文献报道的Ni-Mo基复合催化剂。Ni₃S₂@Mo₂S₃具有优异电催化性能的原因可归于不同过渡金属化合物的协同作用、原位生长自支撑、电化学活性面积大以及液下疏气性等因素。     

氧化铝源对CA6多孔材料相组成和显微结构的影响

用Al(OH)₃、Al₂O₃微粉(uf-Al₂O₃)、工业Al₂O₃粉作为氧化铝源,CaCO₃为钙源,通过高温固相反应合成了六铝酸钙(CA₆)材料,研究了氧化铝原料对材料物相组成、显微结构和性能的影响。结果表明,以Al(OH)₃、Al₂O₃微粉、工业Al₂O₃为氧化铝源的试样在1 300 ℃时开始有CA₆相生成,各试样固相反应结束温度为1 500 ℃,继续提高烧成温度对物相组成没有影响。反应生成的CA₆显微形貌因氧化铝原料不同而不同,以Al(OH)₃为氧化铝源时,CA₆的显微形貌多为片状结构;以工业Al₂O₃为原料时,CA₆的显微形貌多为板片状和颗粒状;但以uf-Al₂O₃为氧化铝源时,CA₆的显微形貌则多为等轴状晶粒。以uf-Al₂O₃为氧化铝源时,制备的材料耐压强度和体积密度最高,气孔率最低;以Al(OH)₃为氧化铝源时,制备的材料耐压强度和体积密度最低,气孔率最高。     

二元离子液体OMImBF4/HMImPF6中硝基苯的电化学还原

将离子液体OMImBF₄与HMImPF₆二元复合,研究了离子液体复合前后电导率、红外谱峰等的变化,在不同体积比的OMImBF₄/HMImPF₆体系中采用循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)和电化学原位红外光谱法(In-situ FTIRS)等方法探究了硝基苯在铂电极上的电化学还原行为。研究结果表明,OMImBF₄/HMImPF₆的电导率随HMImPF₆体积比的增大而减小,红外谱峰较单一离子液体变化明显;硝基苯在体积比为3:1的二元离子液体OMImBF₄/HMImPF₆体系中的还原峰电位及还原峰电流均优于单一离子液体,且主要产物偶氮苯的选择性及硝基苯的转化率都要优于单一离子液体。硝基苯在此二元离子液体体系中的还原过程受扩散控制,扩散系数D为 2.024×10^-7 cm²·s^-1。     

Mo-MOF对软质PVC材料的阻燃及抑烟性能

采用熔融共混的方法将含钼离子的有机框架材料(Mo-MOF)添加到软质聚氯乙烯(PVC)材料中,利用极限氧指数(LOI)测试仪、NBS烟箱、锥形量热仪、拉伸强度测试仪等研究了材料的阻燃、抑烟及力学性能。测试结果表明,与软质PVC相比,当Mo-MOF的添加量为3%时,材料的LOI值由26.8%提高至30.3%,最大烟密度由918.5降低至471.2,总烟释放量(TSP)由25.23 m²降低至12.02 m²,分别降低了48.7%及52.3%。此外,与PVC/MoO₃对比可知,当钼离子含量相同时,PVC/3%Mo-MOF材料的最大烟密度由774.0降低至471.2,TSP值由17.55 m²降低至12.02 m²,分别降低了39.1%与31.5%。与MoO₃相比,Mo-MOF在PVC中的相容性及分散性更佳,在燃烧过程中形成了具有高比表面积的纳米级氧化钼,对PVC材料的阻燃及抑烟性能更佳。同时,随着Mo-MOF含量的增加,PVC材料的拉伸强度和断裂伸长率均得到了...     

MgAl2O4:Ce荧光粉辐照合成及发光机理研究

通过伽马射线辐照辅助聚丙烯酰胺凝胶法合成了MgAl₂O₄和MgAl₂O₄:Ce荧光粉。通过X射线粉末衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、紫外可见分光光度计和荧光分光光度计研究了MgAl₂O₄:Ce荧光粉的晶体结构、表面形貌、光学性质和发光性质;基于实验所获得的结果,分析了纳米级MgAl₂O₄:Ce荧光粉的发光机理。实验结果表明:采用伽马射线辐照辅助聚丙烯酰胺凝胶法制备纯相MgAl₂O₄和MgAl₂O₄:Ce荧光粉的结晶温度要比传统聚丙烯酰胺凝胶法低100 ℃左右;MgAl₂O₄:Ce荧光粉的平均颗粒尺寸为14 nm,Ce离子掺杂后导致样品颗粒细化;Ce离子的掺入,降低了MgAl₂O₄的能带值,改善了其颜色性质和发光性质;当采用275 nm的光去激发MgAl₂O₄:Ce荧光粉时,获得了425 nm和464 nm的蓝光发射。通过能量传递原理分析认为,杂质缺陷（Ce³⁺）在整个发光过程中扮演了重要角色。MgAl₂O₄:Ce作为一种抗辐射能力强的荧光粉,在空间照明领域具有很好的应用前景。     

掺铕钼酸钆发光材料的制备及性质研究

以氧化钆(Gd₂O₃)、氧化铕(Eu₂O₃)、钼酸铵(H₈Mo N₂O₄)、柠檬酸(C₆H₈O₇)为原料,采用超声波辅助溶胶-凝胶法成功制备了Gd₂(Mo O₄)₃:Eu³⁺荧光粉发光材料。讨论了Eu离子掺杂浓度和前驱体是否煅烧对荧光材料性能的影响,利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱仪(LS)对材料进行表征和分析。结果表明：在403 nm最优激发波长激发下,材料的发射峰位于470～530nm之间,Eu离子掺杂浓度及是否煅烧都会对材料的形貌和发光性能产生影响。     

Bi2O3/B2O3比及β-锂霞石粉对MEMS封接玻璃结构与性能的影响

针对微机电系统(MEMS)封接玻璃的性能要求,本文制备了Bi₂O₃-B₂O₃-ZnO-BaO-CuO系无铅玻璃粉,采用拉曼光谱仪、X射线衍射仪、热膨胀仪、烧结影像仪、扫描电子显微镜等测试手段分别表征了Bi₂O₃和B₂O₃物质的量比(n(Bi₂O₃)/n(B₂O₃))和β-锂霞石粉掺量变化对玻璃结构、热学性能、封接温度及微观形貌的影响。结果表明:随着n(Bi₂O₃)/n(B₂O₃)的增大,玻璃结构中[BiO₃]三角体和[BiO₆]八面体单元含量逐渐增多,[BO₄]四面体向[BO₃]三角体转变,导致玻璃网络连接强度减弱、结构变疏松;随着n(Bi₂O₃)/n(B₂O₃)的增大,玻璃热膨胀系数逐渐增大,特征温度和封接温度逐渐降低,但后期变化放缓;随着β-锂霞石粉外掺量的增加,复合玻璃粉的热膨胀系数明显降低,而特征温度和封接温度没有明显升高,但复合玻璃粉的流动性变差。     

贵阳市大气细颗粒物PM2.5来源解析研究

2020年7月-2021年6月在贵阳市选取2个采样点位，采集不同季节的大气PM_2.5样品，且测定了PM_2.5及其中无机元素、水溶性离子、有机碳(OC)和元素碳(EC)的含量，建立贵阳市PM_2.5受体成分谱，并利用化学质量平衡模型(CMB)对PM_2.5来源进行解析。结果显示，贵阳市大气PM_2.5中的主要成分包括水溶性二次离子和碳组分，其主要来源是二次硫酸盐、汽车尾气尘、燃煤尘和二次硝酸盐，贡献率依次为33.18%、24.78%、20.75%和8.02%。     

NaNbO3–CaZrO3–Bi0.5Na0.5TiO3三元系陶瓷的相结构与储能性能

铌酸钠(NaNbO₃)无铅陶瓷由于其无毒和出色的储能性能，在脉冲功率电容器领域吸引了越来越多的关注。然而，由于较大的有效储能密度(W_rec)和高的储能效率(η)不能同时实现，限制了其商业化。通过构建局域随机场，增加弛豫特性来提高储能性能的策略。采用传统固相法制备了(1–x)(0.96Na Nb O₃–0.04CaZrO₃)–x Bi_0.5Na_0.5TiO₃ (x=0.05、0.10、0.15、0.20)反铁电储能陶瓷，研究了不同含量Bi_0.5Na_0.5TiO₃对0.96Na Nb O₃–0.04CaZrO₃陶瓷的相结构、微观形貌、介电性能和储能特性的影响。结果表明：随着Bi_0.5Na_0.5TiO₃含量的增加，(1–x)(0.96NaNbO₃...     

Mxene增强LiFePO4电池正极材料性能研究

在水热法合成LiFePO₄和HF刻蚀合成Mxene(金属碳/氮化物)的基础上,通过湿化学法制备了不同Mxene含量的Mxene/LiFePO₄复合正极材料,并对其物相、形貌和电化学性能进行了研究。结果表明,Mxene纳米片在LFP颗粒中的负载,使得LiFePO₄和Mxene之间通过“点到面”的导电模式在复合电极中构建高效导电网络,提高LiFePO₄正极材料的电子导电性。同时,Mxene二维层状结构的特点缩短了锂离子在正极材料中的扩散路径。因此,Mxene/LiFePO₄正极材料表现出良好的电化学性能,包括离子导电性和电子导电性等。其中,3%Mxene的负载,在0.1、1和5C充放电倍率下,首次放电比容量分别为159.3、136.8和100.2 m Ah·g^-1,表现出良好的循环稳定性。     

SiO2微粉加入量对β-SiAlON-SiC材料性能的影响

在保证承烧锂电池三元正极材料匣钵用β-SiAlON-SiC材料抗碱性的前提下,以SiC颗粒和细粉、Si粉、Al粉、α-Al₂O₃微粉等为原料,采用高温氮化法制备β-SiAlON-SiC材料,研究了SiO₂微粉加入量(外加质量分数分别为0、1%、2%、3%)对β-SiAlON-SiC材料的显气孔率、体积密度、常温抗折强度、高温抗折强度、物相组成、抗碱性的影响。结果表明：1)在β-SiAlON-SiC材料中添加SiO₂微粉可以降低其显气孔率,显著提高其常温抗折强度和高温抗折强度;2)添加SiO₂微粉不会影响Si粉和Al粉的氮化效果,但会影响Al₂O₃在Si₃N₄中的固溶度和β-SiAlON的生成量;3)SiO₂微粉的最优添加量为1%(w),所得试样的抗碱性明显优于未添加SiO₂微粉试样的。     

钛酸锶钡微晶玻璃的铈掺杂效应研究

通过X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱、傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱研究了(Ba,Sr)TiO₃微晶玻璃的铈掺杂效应。玻璃体系为BaO-SrO-TiO₂-Al₂O₃-SiO₂(Ce摩尔分数为0%、1%、2%、3%)。随着Ce摩尔含量增加,Ce在(Ba,Sr)TiO₃晶格中的占位从Ce⁴⁺取代Ti⁴⁺位的形式逐渐变成了以Ce³⁺进入Ba²⁺/Sr²⁺位的形式,伴随Ce³⁺和Ce⁴⁺离子相对含量的变化。玻璃中添加CeO₂增加了网络结构的连通性。在微晶玻璃中,随着Ce摩尔分数的增加(0%到2%),禁带宽度减小,电子跃迁所需能量降低,价带电子易从价带跃迁至导带,电导率增加;相反地,Ce摩尔分数从2%增加到3%时,禁带宽度增加,电导率下降。拉曼光谱结果证实了铈离子(Ce³⁺和Ce⁴⁺)在(Ba,Sr)TiO₃晶格中的取代,并发现铈掺杂改变了该晶相的四方性。     

介孔氧化铝纳米材料的制备及除氟性能研究

以氯化铝和铝酸钠为原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为结构调控剂,采用水热反应和高温煅烧技术制备了纳米氧化铝粉体材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和N₂吸附/脱附等对产物的晶型、形貌和孔结构进行了表征,研究了氧化铝对氟离子的吸附性能。结果表明,水热反应制得前驱体为AlOOH,呈现纳米片组装的花状形貌;550℃煅烧后所得产物为η-Al₂O₃,呈现出分散性良好的纳米颗粒状形貌。η-Al₂O₃具有介孔结构,经PVP调控的η-Al₂O₃有较大的比表面积(132.56 m²/g)和孔容(0.396 cm³/g)。η-Al₂O₃的除氟容量随溶液pH增大先减小后趋于平衡,经PVP调控的η-Al₂O₃具有更优异的除氟性能。η-Al_2...     

Ag/WO3纳米复合材料可见光催化还原废水中六价铬的研究

以钨酸钠和硝酸银为原料，采用水热法合成得到Ag/WO₃纳米复合材料。XRD和SEM结构分析表明，Ag纳米颗粒掺入到WO₃结构中，增加了孔隙率和粗糙度，增强了纳米复合材料表面的活性位点，提高了有效比表面积。光催化实验表明，分别以WO₃和Ag/WO₃为光催化剂处理模拟废水中的Cr(Ⅵ)离子，对应在155 min和130 min的可见光照射后，Cr(VI)离子被完全去除。通过考察Ag/WO₃对实际工业废水中Cr(Ⅵ)的光催化还原能力，结果表明，该光催化剂在还原工业废水中的Cr(Ⅵ)方面具有良好性能。     

La(H2O)3+10在蒙脱石(001)表面吸附的密度泛函计算

为研究蒙脱石(001)面与水合稀土离子La(H₂O)³⁺₁₀的相互作用对La(H₂O)³⁺₁₀在蒙脱石表面吸附的影响,分别计算了蒙脱石Na-(001)面(存在钠离子的面)和None-(001)面(不存在钠离子的面)与La(H₂O)³⁺₁₀相互作用的吸附能,距离最近的各原子的分态密度、电子转移以及作用强度。结果表明,存在Na离子的Na-(001)面吸附能更大,La(H₂O)³⁺₁₀在Na-(001)表面能更稳定的吸附。La(H₂O)³⁺₁₀的O_w(水合水分子中的氧原子)和Na-(001)表面的Na、None-(001)表面O_f(表层暴露出来的氧原子)和La(H₂O)³⁺₁₀的H_w(水合水分子中的氢原子) 存在一定的相互作用,La 原子转移到Na-(001)表面的电荷(0.44 e)大于None-(001)表面(0.16 e)。Na—O_w作用强度大于O_f—H_w,La(H₂O)³⁺₁₀在蒙脱石Na-(001)面的吸附强度比在None-(001)面更强,可推断层间Na离子增强了La(H₂O)³⁺₁₀在蒙脱石(001)表面的吸附强度。