有机凝胶-热还原法制备超细金属镍、铁纤维

分别以柠檬酸和碱式碳酸镍、乳酸和硝酸铁为原料,采用有机凝胶-热还原法分别成功制备了超细（直径＜1 μm）金属镍纤维和铁纤维,镍纤维长2 m,铁纤维长0.5 m,组成2种纤维的晶粒约100 nm.通过FTIR,XRD,TG/DSC和SEM对纤维前驱体凝胶的结构、热分解过程及热还原产物的形貌进行了表征.凝胶的可纺性与组成凝胶的羧酸盐分子结构有关.柠檬酸和乳酸中的羟基分别单齿配位于Ni^2＋和Fe^3＋离子,可能形成线型分子[（C6H6O7）Ni]n和[C3H4O3]3Fe,由这些线型分子组成的凝胶显示出了良好的可纺性.同时,可能由于在柠檬酸与Ni2＋离子的反应中存在Ni2＋离子的架桥作用,因而柠檬酸镍凝胶显示出了比乳酸铁凝胶更好的可纺性.     

有机凝胶-热分解法制备尖晶石型CoFe2O4纤维

以金属钴盐、铁盐及柠檬酸为原料,采用有机凝胶-热分解法成功制备了尖晶石型的CoFe2O4纤维.通过红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DSC)以及扫描电镜(SEM)等分析手段对凝胶的结构、组成、热分解过程以及热处理产物的形貌进行了表征,并分析了影响凝胶可纺性以及纤维产生缺陷的各种因素.结果表明:在pH值为5.5左右的溶液中金属离子与柠檬酸反应形成具有线性分子结构的[(C6H6O7)4CoFe2]n,由这些线性分子所组成的凝胶显示出良好的可纺性.所制备的尖晶石型CoFe2O4纤维由40～50 nm大小的晶粒组成,纤维直径可小于1 μm,长径比达1×106.通过振动样品磁强计(VSM)测得这种尖晶石型CoFe2O4纤维的饱和磁化强度和矫顽力分别为81.97 A·m2/kg和1041.47×79.6 A/m.     

有机凝胶-热还原法制备FeNiCO三元合金微细纤维

以柠檬酸和金属盐为原料,采用有机凝胶-热还原法成功制各了FeNiCo合金微细纤维.通过FTIR,XRD,TG/DSC,SEM和VSM对纤维先躯体凝胶的结构、物相组成、热分解过程、热处理后产物的形貌及磁性能进行了表征.结果表明,凝胶的可纺性主要与凝胶中金属羧酸盐分子结构有关.柠檬酸根阴离子单齿配位于Co2 ,Ni2 和Fe3 离子形成线型分子[(C6H6O7)5(FeNiCo)2]n,由这些线型分子组成的凝胶显示出了良好的可纺性.在柠檬酸铁镍钴凝胶中,主要是通过金属离子架桥作用,桥联着柠檬酸根形成线性分子结构.先驱体纤维经800℃氢气和氮气气氛下还原1 h后形成了晶粒细小、直径均匀的Fe0.33Ni0.33Co0.33合金微细纤维.合金微细纤维的饱和磁化强度为130.17 A·m2·kg-1,矫顽力为4129Am-1.     

Ni^2＋-C2H8N2-2-24CO-H2O体系的热力学分析及Ni微米纤维的制备

根据同时平衡和质量平衡原理,建立了Ni2＋-C2H8N2-2-24C O -H2O体系的沉淀-配合平衡热力学模型,并对该模型进行计算来揭示该体系中各物种浓度随pH值、草酸及乙二胺浓度的变化规律。结果表明,当pH〈1和pH=1-6时,溶液中的Ni分别主要以游离Ni2＋及[Ni（C2O4）n]2-2n形式存在。当pH〉6时,Ni2＋与乙二胺的配合作用占优势。当用乙二胺作配位剂,采用草酸盐沉淀法制备了 Ni 微米纤维前驱体,并讨论了乙二胺在前驱体生长机制中的作用。将前驱体在N2和H2混合气氛中热分解还原,可得到直径0.2-1μm、长径比20-30的Ni微米纤维。     

柠檬酸铅Pb(C_6H_6O_7)·H_2O热分解特性研究

采用热重与红外联用等技术研究了柠檬酸铅Pb(C6H6O7)·H2O的热分解过程。结果表明:柠檬酸铅在空气中热分解过程可大致分为脱水、热分解及燃烧3个阶段。在热分解初始反应均为结晶水的失去,在200~280℃范围内部分有机物产生,而此后主要产物为二氧化碳,最终产物为氧化铅与金属铅。焙烧温度对柠檬酸铅在空气中分解起到关键性的作用。柠檬酸铅前驱物Pb(C6H6O7)·H2O在低温时主要焙烧产物是α-PbO、β-PbO与金属铅,温度较高时焙烧产物为β-PbO。在400~450℃范围内延长反应时间可以得到Pb3O4。     

尖晶石型ZnFe2O4铁氧体纤维的制备及其表征

以锌盐、铁盐及柠檬酸为原料,采用有机凝胶-热分解法成功制备出了尖晶石型znFe2O4纤维.所制得的纤维表面光滑、致密,纤维直径在2 μm以下,长径比可达106,组成纤维的晶粒在30～40 nm.通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及振动样品磁强计(VSM)等分析手段对纤维前驱体凝胶的结构,热处理产物的形貌以及ZnFe2O4纤维的磁性能等进行了表征.分析了影响凝胶可纺性以及纤维形貌产生缺陷的各种因素,确定了最佳的原料配比及pH值.在柠檬酸与铁离子、锌离子的摩尔比为4:2:1及溶液的pH值为5.2时形成的凝胶具有最佳可纺性.     

M型中空钡铁氧体纤维的制备和表征

以柠檬酸、乳酸和金属硝酸盐为原料,采用有机凝胶先驱体转化法制备了中空M型(BaFe12O19)纤维.通过FTIR、TG/DSC、XRD、SEM和VSM等技术对所得纤维进行了表征,并初步探讨了中空纤维的形成机制.结果表明,凝胶的可纺性与其组成和pH值有关,在pH值约等于4.5时,可纺性最好.纤维直径可小于1 μm,长径比可达8×105,组成纤维的晶粒尺寸大都在数十个纳米.中空BaM纤维在室温下的饱和磁化强度为22.5 Am2、Kg,矫顽力为300 kA/m.     

有机凝胶-热还原法制备FeNiCu三元合金微细纤维

以柠檬酸和金属盐为原料,采用有机凝胶一热还原法制备了FeNiCu合金微细纤维.通过FTIR,XRD,TG/DSC,SEM和VSM对纤维先躯体凝胶的结构、物相组成、热分解过程、热处理后产物的形貌及磁性能进行了表征.结果表明,在凝胶形成过程中,金属离子可单齿配位于柠檬酸根阴离子,并形成线性分子结构,使凝胶有较好的可纺性;先驱体纤维经氢气和氮气气氛下800℃还原1 h后形成了晶粒细小、直径可以小于1μm、长度可达0.5 m的均匀Fe0.33Ni0.33Cu0.33 合金微细纤维,其饱和磁化强度为82.17 A·m2/kg,矫顽力为6.67 kA/m.     

RuO2、IrO2和Ta2O5多元氧化物涂层阳极的研究

采用H2IrCl6·H2O、RuCl3·3H2O、TaCl5及添加剂组成的复合溶液，利用溶胶-凝胶法工艺在钛基体和预镀钽的钛钽表面氧化烧结形成活性RuO2、IrO2和Ta2O5组成的多元金属氧化物涂层阳极.制备了混合金属氧化物涂层并对制备工艺及其对氧化物涂层结构和化学成分的影响进行了研究.结果表明，H2IrCl6·H2O的含量对氧化物涂层和涂层结合力有直接影响，在IrO2(H2IrCl6·H2O当量换算)含量达到7%～8%(mass)时，涂层的孔隙率出现了最低值；当热氧化烧结温度在400 ℃～500 ℃时，涂层的孔隙率出现了最低值；在钛基体预镀钽后再热分解形成RuO2、IrO2和Ta2O5涂层的表面裂纹较直接形成混合金属氧化物涂层的少.     

有机凝胶先驱体转化法制备Ni-Zn-Cu铁氧体纤维

以柠檬酸和金属盐为原料,采用有机凝胶先驱体转化法制备了Nix-Zn0.8-x-Cu0.2(x=0.1～0.4)铁氧体纤维.通过FTIR,XRD,TG/DSC,SEM和VSM对纤维先躯体凝胶的结构、物相组成、热分解过程、热处理后产物的形貌及磁性能进行了表征.结果表明在凝胶形成过程中金属离子单齿配位于柠檬酸根阴离子,形成线型分子结构,使凝胶有较好的可纺性先驱体纤维经1000℃焙烧2 h可得直径约为2 μm、长径比可达1000、晶粒沿轴向有序排列的Ni-zn-Cu铁氧体纤维.这些纤维在室温下有良好的软磁特性,其磁性能与组成和热处理温度有关.所制备的有机凝胶先驱体在1200℃的热处理过程中Ni0.4Zn0.4Cu0.2Fe2O4晶粒的生长呈现出低过饱和度条件下晶体台阶生长特征.     

柠檬酸盐水溶液中二价钴的电化学还原过程（英文）

采用循环伏安法(CV)和电化学交流阻抗法(EIS),研究不同柠檬酸盐浓度和pH下钴的电化学还原过程。结果表明:在组成为0.05 mol/L CoSO4·5H2O、0.20 mol/L Na2SO4和0~0.40 mol/L C6H5O7Na3·2H2O,pH为3~9的溶液中,二价钴以游离Co2+离子和[Co(C6H5O7)]配合物两种形态存在,并在电极表面被还原。溶液的pH对钴的电化学还原过程有显著的影响。当柠檬酸盐溶液的pH为3时,钴主要以游离Co2+离子的形态被还原;当溶液为弱酸性(pH=4~6)时,钴主要以[Co(C6H5O7)]-的形态被还原为Co0,还原过程分两步进行,中间产物在电极表面发生吸附;当柠檬酸盐水溶液的pH大于7时,形成的柠檬酸钴配合物主要是[Co(C6H5O7)]-和[Co(C6H4O7)]2-,这两种配合物非常稳定,其还原电位负于溶液的析氢电位,因此难以从该溶液中还原得到Co0。     

Ca2Gd8（SiO4）6O2：Tb^3＋薄膜的制备及其发光性能研究

用溶胶-凝胶法制备了Ca2Gd8（SiO4）6O2：Tb^3＋薄膜，用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）和荧光光谱仪对所得发光薄膜进行了表征。XRD的结果表明薄膜在1000℃完全结晶，并且与标准卡片符合得很好。AFM和SEM的结果表明薄膜表面均匀，没有裂痕，粒子排列紧密，平均直径为90nm，薄膜的厚度为1-3μm。当用233nm激发时，Tb^3＋的发射光谱由蓝光发射和绿光发射两部分组成，前者对应^5D3-^7FJ（J=6，5，4，其峰值分别位于376，418，440nm）；后者对应^5D4-^7FJ（J=6，5，4，3，其峰值分别位于490，544，587，623nm）。在Ca2Gd8（SiO4）6O2薄膜基质中，Tb^3＋的最佳掺杂浓度为Gd^3＋的9mol％。     

微米级硫钨酸铵在氢气中的分解过程

用DTA法和XRD法研究了粒度为63～75μm的硫钨酸铵在氢气中的分解过程,用Kissinger法、Freeman－Carroll法和Coast－Redfern法测得硫钨酸铵分解反应三个阶段的活化能分别为53．2,127．3和300．6kJ／mol,反应级数分别为0．8,0．6和1．5。硫钨酸铵在氢气中的热分解分四步进行,即（NH4）2WS4·H2O（s）→（NH4）2WS4（s）＋H2O（g）→WS2（s）＋2NH3（g）＋H2（g）＋2S（l）＋H2O（g）→WS2（s）＋2NH3（g）＋2H2S（g）＋H2O（g）→WS2（s）＋W（s）＋2NH3（g）＋2H2S（g）＋H2O（g）,分解开始温度为～150℃,分解终止温度为～380℃。     

湿法回收废铅膏中间产物柠檬酸铅Pb_3(C_6H_5O_7)_2·3H_2O的热分解

借助热天平与红外光谱仪联用仪、X射线衍射仪、扫描电镜分析手段研究柠檬酸铅Pb_3(C_6H_5O_7)_2·3H_2O的热分解过程和产物。结果表明:柠檬酸铅Pb_3(C_6H_5O_7)_2·3H_2O的热分解过程分水分脱除、无水物分解和燃烧3个阶段;结晶水在无水物分解阶段散失,温度达到100~200℃时产生部分有机物,超过此温度时产物主要是CO2,最终产物为氧化铅与金属铅;柠檬酸铅在空气中分解受焙烧温度影响较为显著,柠檬酸铅前驱物Pb_3(C_6H_5O_7)_2·3H_2O低温焙烧时产物的主要成分是α-PbO、β-PbO与金属铅,高温焙烧时产物主要成分是β-PbO。     

环保型电解质对镁合金氧化膜性能的影响

采用四因素三水平正交实验,系统研究硅酸钠（Na2SiO3）、植酸（C6H18O24P6）、碳酸钠（Na2CO3）和硼酸钠（Na2B4O7）对AZ91HP镁合金氧化膜性能的影响。结果表明,电解液组成和用量对氧化过程和氧化膜性能影响很大。影响氧化最终电压、氧化膜厚度和耐蚀性的因素从大到小依次分别为：C6H1O24P6〉Na2B4O7〉Na2SiO3〉Na2CO3、Na284O7〉Na2SiO3=Na2CO3〉C6H18O24P6和C6H18O24P6〉Na284O7〉Na2SiO3〉Na2CO3。最佳耐蚀性时的环保型工艺配方为：Na2SiO38g／L,C6H18O24P65g／L,Na2CO325g／L,Na284O710g／L,并且氧化膜层耐蚀性与厚度之间不存在简单的相关性。     

直接沉淀法合成Sc_2O_3纳米粉

研究了直接沉淀法合成Sc2O3纳米粉的工艺。以硝酸钪[Sc（NO3）3]为母盐,氨水（NH3.H2O）作沉淀剂,采用直接沉淀法合成出网状的前躯沉淀物,同时分析了前驱体的热分解过程。通过X射线衍射和红外光谱对前躯体的物相组成进行了定性分析,结果表明,该前躯沉淀物为γ-ScOOH.nH2O与NH4Sc3（SO4）2（OH）6.nH2O的两相混合物。前躯体经过微化处理后,在1 000℃的温度下煅烧,生成的Sc2O3纳米粉具有纯度较高、颗粒粒度小（40 nm）、粒度分布窄、近似球形Sc2O3的性能,但是粉体产生了轻微团聚的现象。     

溶胶凝胶自燃合成MgAl2O4超细粉体

以Mg(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3·9H2O为原料,分别采用尿素和柠檬酸为燃料,NH4NO3为燃烧助剂,用溶胶凝胶自燃合成(Sol-gel Auto ignition Synthesis,SAS)法制备MgAl2O4超细粉体(平均粒径20 nm～30 nm).2个体系在300℃～600℃之间发生燃烧反应,经煅烧后得到白色疏松的单相MgAl2O4粉体.利用BET、XRD、TEM等各种分析技术对尿素和硝酸盐及柠檬酸和硝酸盐形成的2种溶胶凝胶体系燃烧合成的粉体进行了研究,并与固相反应获得的粉体进行了比较.考察了点火温度、保温时间等对最终产物的影响.     

Y2O3：Eu^3＋纳米晶的制备及其光学性能研究

以NaOH,Y（NO3）3·6H2O和Eu（NO3）3．6H2O为前驱体,通过添加络合剂PEG-2000,采用水热法,成功地合成了Y2O3：Eu^3＋纳米棒和纳米管,并采用先进的测试手段对其结构和性能进行了表征与测试。探讨了Y2O3：Eu^3＋纳米棒和纳米管的生长机制,同时研究了Y2O3：Eu^3＋纳米晶的光致发光性能。研究结果表明,水热温度、反应时间、NaOH的添加量和PEG-2000对产物形貌有着非常重要的影响,所制备的材料具有Eu^3＋的特征红光发射,并在Eu^3＋的掺杂量为5％（摩尔分数）时样品发光最好。     

液相合成铌酸钾粉体的研究

以Nb2O5、KECO3、HF和（NH4）2C2O4为原料，以柠檬酸为配位剂，乙二醇为酯化剂，用氨水调节溶液的pH值，首先将Nb2O5在水浴条件下溶于HF，加入（NH4）2C2O4和氨水获得沉淀物，而后用柠檬酸溶解获得Nb-柠檬酸溶液。K2CO3与Nb-柠檬酸溶液在乙二醇的交联作用下形成了K-Nb凝胶前驱体。用XRD和SEM研究了不同pH值、不同柠檬酸与金属离子的摩尔比条件下所形成的凝胶前驱体在不同温度下煅烧所得粉体的相组成和形貌。研究发现当柠檬酸与金属离子的摩尔比为3：1，柠檬酸和乙二醇的摩尔比为1：2时，可形成稳定的K-Nb前驱体溶液和凝胶。分析结果表明，K-Nb凝胶前驱体在加热过程中分解成K2CO3相，K2CO3与Nb-柠檬酸溶液发生反应生成KNbO3凝胶，凝胶经800℃煅烧3h或160℃水热反应8h可以制备出颗粒分布均匀的纯钙钛矿型KNbO3粉体。IR谱表明。800℃煅烧或160℃水热反应都出现了Nb-O的特征峰。     

凝胶自蔓延法制备Ba2Ti9O20

以TiO(NO3)2-Ba(NO3)2-C6H8O7·H2O-NH3·H2O为体系,150℃平板快速干燥,采用凝胶自蔓延法经600℃燃烧,在1 200℃可得到单相Ba2Ti9O20.利用DTA,TG,XRD等技术表征了干凝胶和最终得到的氧化物粉末.结果表明干燥温度影响了干凝胶的均匀性,从而决定了最终形成的产物的相组成.分析了凝胶干燥过程的反应机理.