锐钛矿TiO2纳米晶体的微结构尺寸效应

对制备条件相同、晶粒度不同的锐钛矿TiO2 纳米晶体 (n A TiO2 )样品之晶粒微结构进行了细致的X射线衍射(XRD)研究 ,给出了标明晶面指数 (hkl)和晶面间距 (dhkl)值的系列XRD谱 ,并得到了晶面间距、晶格常数、轴比、晶胞体积等参数数值及其相对常规粗晶的变化情况 ,从而初步揭示出该样品晶粒微结构随粒度的变化情况。发现了锐钛矿TiO2 纳米晶体样品中存在着单调的各向异性微结构尺寸效应     

锐钛矿TiO2纳米晶体的微结构尺寸效应

对制备条件相同、晶粒度不同的锐钛矿ＴｉＯ２纳米晶体（ｎ－Ａ－ＴｉＯ２）样品之晶粒微结构进行了细致的Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）研究，给出了标明晶面指数（ｈｋｌ）和晶面间距（ｄｈｋｌ）值的系列ＸＲＤ谱，并得到了晶面间距、晶格常数、轴比、晶胞体积等参数数值及其相对常规粗晶的变化情况，从而初步揭示出该样品晶粒微结构随粒度的变化情况。发现了锐钛矿ＴｉＯ２纳米晶体样品中存在着单调的各向异性微结构尺寸效应。     

板钛矿基纳米TiO2中板钛矿相和金红石相点阵参量研究

利用射线衍分析技术对板钛矿基纳米ＴｉＯ２系列榈中板钛矿和工石相的晶粒点阵参量进行了较细致的研究，并得了晶面间距、晶格常数、轴比、晶胞体积等参数及其相对于常且晶的变化情况，初步提示了晶粒微结构的尺寸效应。作首次在所制备的板钛矿基纳米ＴｉＯ２样品中发现板钛矿和金红石相晶粒存在着非单调、各向异性晶格变现象。     

纳米MgO微晶的热分析特性和晶格畸变

对纳米MgO微晶的系列样品进行了差热分析（DTA）测量和X射线衍射（XRD）实验研究。结合所获得的晶粒度和XRD微结构参数，发现纳米晶MgO的晶粒组元中存在着晶格畸变；随着温度的升高，纳米MgO晶粒长大且其微结构呈现出明显的变化，其晶格畸变与晶粒度有着比较密切的关系。     

银钠米晶微结构的尺寸效应

对银纳米晶的系列样品进行了XRD微结构实验研究和计算。结合所得到的晶粒度和微结构参数发现纳米银晶粒组元中存在着晶格畸变；随着晶粒尺寸的变化，银钠米晶的微结构呈现出明显的变化，其晶格畸变与晶粒度有着比较密切的关系。     

纳米CuO的沉淀转化法制备与表征

采用沉淀转化法制备CuO的前驱体Cu（OH）2，对纳米CuO微晶的不同热分解条件下的样品进行了x射线衍射（XRD）实验研究。结合所获得的晶粒度和XRD微结构参数，发现纳米晶CuO的晶粒组元中存在着晶格畸变；随着温度的升高，纳米CuO晶粒长大且其微结构呈现出明显的变化，其晶格畸变与晶粒度有着比较密切的关系。     

硫酸亚钛爆轰制备纳米TiO2粒子

以硫酸亚钛,氨水,硝酸铵和黑索金炸药为主要原料,结合沉淀法和爆轰技术对爆轰合成纳米二氧化钛进行了研究,同时利用X射线粉晶衍射仪(XRD)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等对爆轰灰及经过在空气中500℃,1h处理后的爆轰灰进行测试分析,结果表明:收集的爆轰灰是以金红石和锐钛矿相的二氧化钛为主粒径为(30±10)nm的球形超微粉,同时含有少量的杂质(Ti7O13和C),经过500℃,1h的热处理除杂后,制备的二氧化钛纳米粉末仍为金红石和锐钛矿相组成的混晶,金红石相和锐钛矿相的相对含量比为9∶1,二氧化钛晶粒有轻微长大现象.     

一步水热模板法制备Cu-TiO2异质结构纳米粒子（英文）

以聚乙二醇(PEG)为软模板剂,采用一步水热法合成了具有异质结构的铜–二氧化钛复合纳米粒子.利用X射线衍射谱(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等分别对制备材料的相组成、微观结构进行了研究.结果表明,一步水热法制备的异质纳米粒子由单一立方相铜和锐钛矿相二氧化钛组成.高分辨透射电子显微镜(HRTEM)在单一粒子中观测到清晰的铜(101)和二氧化钛(111)晶面构成的界面.该界面有助于二氧化钛光生电子–空穴对的分离.同时,所制备纳米粒子的颗粒尺寸和光吸收特性可以通过改变PEG分子链长进行微调.本研究还对水热过程的反应机理进行了讨论,结果表明:PEG与铜氨络合物通过氢键连接,其链长对于粒子尺寸的影响在于PEG对Cu颗粒的尺寸进行的调节,而此过程中二氧化钛的晶粒尺寸并无明显变化.紫外–可见吸收光谱表明该异质纳米粒子与普通二氧化钛纳米粉体相比,对可见光区光谱有较为强烈的吸收.该界面纳米材料是一种有潜在应用价值的光催化材料和太阳能电池材料.     

引氟量对含氟羟基磷灰石纳米晶结构的影响

采用Ca(NO3)2.4H2O-P2O5-NH4F-乙醇体系,利用溶胶凝胶法在600℃获得不同含氟量的纳米含氟羟基磷灰石(FHA)粉体.通过X射线衍射分析(XRD)对纳米粉体进行了表征,讨论了不同引氟量对衍射峰强度、晶面间距、晶格常数及粒度的影响,并从FHA形成机理及结构构成方面解释了原因.结果表明,FHA主晶相衍射峰强度随引氟量增加,呈先减少后增加的趋势,晶面间距(特别是(300)晶面)从2.8133逐渐减小到2.7894,而晶格常数在a轴方向上有明显逐渐减少的趋势,粒度也逐渐减小.     

过氧钛酸水热合成锐钛矿相二氧化钛纳米棒溶胶

以双氧水溶解水合氧化钛沉淀得到的水溶性过氧钛酸水溶液为前驱体,用水热法制备了透明的锐钛矿相二氧化钛溶胶.用XRD、UV-Vis、PL、FT-Raman和TEM测定手段对溶胶中的晶粒进行了表征.结果表明：溶胶中二氧化钛纳米晶为锐钛矿相,晶粒为梭形棒状,并沿c轴定向生长,晶粒的平均直径小于10nm,其发射峰约在368nm处显示特征的带隙发光.水热时间的延长有利于晶粒“定向附着”生长,120℃时当水热时间由4h延长至24h时,可得到结晶完美、长径比接近10的二氧化钛纳米棒,并且其发光强度也有所增强.     

煅烧温度对二氧化钛纳米晶性能的影响

研究了不同煅烧温度下,锐钛矿相、混晶和金红石相二氧化钛纳米晶的 粒径、比表面积和吸收光谱的变化。经相同的温度煅烧后,金红石相二氧化钛纳米晶的生长速率和比表面积下降速率均大大高于锐钛矿相,表明高温反应或煅烧难以获得金红石相纳米晶,真空热处理的金红石相二氧化钛纳米晶可以保持较高的比表面积和较小的粒径,但易导致非化学配比、晶格缺陷并降低了粉体的性能。     

纳米晶体Fe2O3点阵参量的研究

对γ相和α相纳米晶体Fe_2O_3的系列样品进行了X射线衍射点阵参量实验研究和计算。结合所得到的晶粒度和微结构参数，发现纳米晶体Fe_2O_3的晶粒组元中存在着晶格畸变；随着温度的升高，γ相和α相纳米晶体Fe_2O_3的点阵参量呈现出了明显的变化，其晶格畸变与晶粒度和温度有较密切的关联。     

银钠米晶微结构的尺寸效应

对银纳米晶的系列样品进行了ＸＲＤ微结构实验研究和计算。结合所得到的晶粒度和微结构参数发现纳米银晶粒组元中存在着晶格畸变；随着晶粒尺寸的变化，银纳米晶的微结构呈现出明显的变化，其晶格畸变与晶粒度有着比较密切的关系。     

二氧化钛纳米粒子对胺类化合物的光催化降解

研究了晶粒粒径相近的金红石相、锐钛矿相和混晶纳米二氧化钛对苯胺、甲萘胺和邻氯苯胺3种物质的光催化降解。结果表明,晶粒粒径相近的金红石相和锐钛矿相二氧化钛纳米粒子对胺类化合物的光催化效果相近,特别是在反应的开始阶段,两者的差异很小;随着反应时间的增加,金红石相纳米二氧化钛的催化能力稍优于锐钛矿相纳米二氧化钛。成分不同的混晶的催化能力相差较大,随着混晶中的金红石相含量增加,催化剂的催化效果有了显著的提高。实验中还发现,不同的催化剂对苯胺、甲萘胺和邻氯苯胺3种物质同时催化过程中,3种有机物降解程度的顺序均为甲萘胺>邻氯苯胺>苯胺。     

纳米晶体Fe2O3点阵参量的研究

对γ相和α相纳米晶体Ｆｅ２Ｏ３的系列样品进行了Ｘ射线衍射点阵参量实验研究和计算。结合所得到的晶粒度和微结构参数，发现纳米晶体Ｆｅ２Ｏ３的晶粒组元中存在着晶格畸变；随着温度的升高，γ和α相纳米晶体Ｆｅ２Ｏ３的点阵参量呈现出了明显的变化，其晶格畸变与晶粒度和温度有较密切的关联。     

微乳液法制备掺杂铁的纳米二氧化钛及其表征

为了研究掺杂铁的纳米二氧化钛的性质,以TiCl4为原料,在CTAB/正丁醇/环己烷/水组成的微乳液体系中制备了掺杂铁的TiO2纳米粉末。采用热分析仪(TG-DTA)、X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和比表面分析仪(BET)等对粉体的结构、粒径大小、物相、形貌和比表面积等进行了表征。经600℃焙烧2h后,0.04%Fe3+-TiO2粉末为单一的锐钛型结构,其平均晶粒度约为16nm,比表面积达120.4m2.g-1,D101为16.1nm。由于在XRD图谱上未发现有新相的生成,因此,Fe3+经过焙烧渗入到了二氧化钛的晶格中,掺杂所引起的变化主要是由于Fe3+渗入TiO2晶格所引起的。     

Pt负载型二氧化钛纳米管/纳米晶复合光催化剂的制备及其光催化性能

结合强吸附能力与高光催化活性的催化剂有望更有效地除去废水中的污染物. 以Degussa P25二氧化钛为原料, 采用水热法制备了二氧化钛纳米管(简称为TNTs), 将TNTs加入到溶有氯铂酸和柠檬酸(还原剂)的无水乙醇中, 在蒸汽相水解装置中通过一步法制备了Pt负载型二氧化钛纳米管/纳米晶复合光催化剂. 蒸汽相处理过程中, 部分纳米管转变为锐钛矿相TiO₂, 仍有部分以管的形式存在, 使纳米复合物保留了较高的吸附能力. 利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、比表面及孔隙度分析仪等方法对产物进行了表征. 结果表明, 粒径约为4 nm的金属性Pt较好地分散在TNTs及由纳米管转变而来、晶粒尺寸约为8 nm的锐钛矿相TiO₂晶粒表面, 复合物保留了高于216 m²/g的比表面积. 光催化降解染料酸性红及亚甲基蓝的实验结果表明, 纯管有较好的吸附能力, 但是光催化性能非常低, 经120℃蒸气处理并负载贵金属Pt后光催化活性有了显著的提高.     

纳米钨粉体的表征及其晶格畸变分析

以工业化生产技术成功地制备了不同粒径的纳米W粉体,采用EDS、SEM和XRD对样品的含量、形貌、物相进行了表征,并计算了其晶格参数和晶胞体积.结果表明,纳米W粉体为bcc晶态结构,晶格发生收缩;随着晶粒尺寸的减小,晶格参数和晶胞体积收缩率增大,且晶格畸变率与粒径的倒数呈正比线性关系.     

有机表面修饰温度对纳米二氧化钛微结构的影响

首先制备出纳米二氧化钛水分散液, 然后通过蒸馏的方法, 把纳米二氧化钛粒子由水分散液转移到溶有硬脂酸的甲苯溶液中, 以确保纳米二氧化钛在有机相中进行表面修饰. 然后升温到不同的温度, 利用硬脂酸对纳米二氧化钛进行有机表面修饰, 研究了有机表面修饰温度对纳米二氧化钛微结构的影响. 采用红外光谱(FT IR)、X 射线光电子能谱（XPS）、热分析(TG DTG)、X 射线粉末衍射（XRD）和透射电镜(TEM)等对有机表面修饰前后的纳米二氧化钛进行分析表征. 结果表明, 硬脂酸与纳米二氧化钛表面之间存在双齿配位方式的化学键作用, 硬脂酸在纳米二氧化钛表面形成了均匀的单分子化学修饰层. 随着表面修饰温度的升高, 纳米二氧化钛的晶粒逐渐长大, 硬脂酸在纳米二氧化钛表面的化学包覆量逐渐下降, 硬脂酸分子间排列更加紧密, 硬脂酸包覆层由1nm变为2～3nm. 表面修饰温度对硬脂酸与纳米二氧化钛表面的结合方式影响不大.     

氧化铝-氧化钛纳米粉末的形貌、微结构和晶型转变

用溶胶-凝胶法合成了含氧化钛质量分数为10wt.%、30wt.%和50wt.%的氧化铝-氧化钛纳米复合粉末和单纯氧化铝纳米粉末,用溶胶-凝胶法合成的氢氧化物前驱体在700-1200℃锻烧2h转变为相应的氧化物,用XRD和TEM对氧化铝-氧化钛纳米复合粉末的形貌、微结构和晶相进行表征,结果表明,二氧化钛质量含量每增加约20wt.%,复合氧化物中氧化铝的α相转变温度就降低100℃,随着氧化钛加入量的增加,复合氧化物的晶粒迅速减小。第二相的加入有效地抑制了氧化铝基体晶粒的快速长大。添加质量分数为30wt.%氧化钛且在1000℃下煅烧的样品拥有25-32nm的最小晶粒。