Fe,Co,Ni对NaNbO_3的电子结构与光催化性能影响的密度泛函理论研究

本文采用密度泛函理论方法详细研究了Fe,Co和Ni对NaNbO_3电子结构及光催化性能的影响。结果表明,Fe,Co和Ni在NaNbO_3的禁带中引入了新的杂质能级,其在电子跃迁中具有桥梁作用从而使得电子吸收光线可红移至可见光区。另外,Co和Ni所引入的能级具有很强的分散性,其有利于电子的跃迁且能降低电子复合的几率从而提高NaNbO_3的光催化效率。     

钛酸钡纳米粉体的水热合成研究

采用水热法,以二氧化钛和氢氧化钡为原料,氢氧化钠作为反应矿化剂进行反应合成BaTiO3纳米粉体。通过调节各种反应条件,并结合其产品XRD谱图分析,获得最佳的水热反应条件为:Ba/Ti比为1.2∶1,NaOH浓度为2.5 mol/L,温度220℃,时间为12 h。在该条件下获得的钛酸钡产品为立方相,形貌均匀,纯度较高,粒径处于80 nm范围,BET为14.62m2/g。介电常数测试表明该产品具有稳定的介电性能。     

表面活性剂对TiO_2纳米晶体生长动力学的影响

采用水热法,分别以丙二酸、正丁醇、乙二胺为表面活性剂,研究3种体系下TiO2纳米晶体的生长过程。XRD结果显示3种体系下主要产物为锐钛矿TiO2;TEM和HRTEM结果表明在不同的生长阶段,纳米晶体的生长结构特点明显不同。分别采用定向生长理论(Orientation attachment,OA)、弗兰克尔收缩理论(Frenkel shrinking,SH)、奥斯特瓦尔德熟化理论(Ostwald ripening,OR)对3种体系下的晶体生长进行理论模拟,结果发现在丙二酸、乙二胺体系下晶体生长分为3个阶段:定向聚集生长、颗粒收缩、奥斯特瓦尔德熟化,且乙二胺体系下颗粒明显增大;但是在正丁醇体系下晶体生长仅显示明显的OR特征,不存在OA生长。理论和实验分析说明不同体系下晶体生长方式不同的主要原因是由于3种表面活性剂以及溶液pH值的不同作用。     

Pr3+掺杂对CaBi8Ti7O27陶瓷电学和光学性能的影响

采用传统固相法合成了Pr3+掺杂的CaBi8Ti7O27(CBT-BIT-xPr3+,0≤x≤0.020)共生铋层状结构多功能陶瓷材料,并研究了Pr3+掺杂对CaBi8 Ti7 O27陶瓷样品的结构、电学和光学性能的影响.结果表明,所有样品均为单一的正交相共生铋层状结构,适量的Pr3+掺杂未明显改变陶瓷样品的居里温度;随着Pr3+掺杂量的增大,陶瓷样品的介电损耗tanδ逐渐降低,压电常数d33由7 pC/N逐渐提升至11 pC/N;在450 nm波长光源的激发下,Pr3+掺杂后的样品可在611 nm处观测到一个较强的红光发射峰,并且其荧光强度随Pr3+掺杂量的增加而逐渐增强.     

水热法制备K0.5Bi0.5TiO3陶瓷粉体及其介电性能研究

采用水热法合成了K0.5Bi0.5TiO3(KBT)无铅压电陶瓷粉体.运用X线衍射(XRD)分析了KOH浓度及反应时间对产物物相的影响;利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察研究了粉体的形貌.结果表明,增大碱浓度(4～12 mol/L)和延长反应时间都有利于KBT纳米粉体的合成.在220℃,KOH的起始浓度12 mol/L水热合成48 h的纯KBT相呈立方形结构,晶型规整,晶粒尺寸约为100nm.由水热法制备的粉体在1060℃烧结,获得介电损耗为0.05的致密压电陶瓷材料.     

(K0.52Na0.44Li0.04)(Nb0.86Ta0.10Sb0.04)O3-BiFeO3无铅压电陶瓷的电性能

采用固相法制备(1-x)(K0.52Na0.44Li0.04)(Nb0.86Ta0.10Sb0.04)O3-xBiFeO3[(1-x)LF4-xBF]无铅压电陶瓷,研究BF含量(0≤x≤0.010 00)对LF4陶瓷微观结构和电性能的影响.结果表明:所有样品均具有纯的四方钙钛矿结构,引入BF能明显改善LF4陶瓷的致密性...     

K0.5Na0.5NbO3-BaCu0.5W0.5O3无铅压电陶瓷的结构与性能

以传统固相法工艺制备(1-x)K0.5Na0.5NbO3-xBaCu0.5W0.5O3[(1-x)KNN-xBCW]无铅压电陶瓷,研究不同BCW掺量(x=0％,0.1％,0.25％,0.5％,1.0％,摩尔分数,下同)对KNN陶瓷的晶体结构和电性能的影响,结果表明:x＜0.5％时,KNN陶瓷的相结构没有改变,仍为正交相...     

水热法合成(K,Na)NbO_3陶瓷粉体及其压电性能研究

利用水热法在碱性溶液中合成了具有钙钛矿结构的(K,Na)NbO_3无铅压电陶瓷粉体,研究了初始溶液中K+的含量对产物晶相、形貌以及化学组成的影响。采用X射线衍射仪以及扫描电镜对产物的结构和形貌进行了表征,利用X荧光分析仪对粉体的化学组成进行了精确分析。实验结果表明:随着初始溶液中K~+含量的变化,有两相钙钛矿(K,Na)NbO_3粉体生成,在溶液中K~+的反应活性低于Na~+。然后,将水热合成的K_(0.58)Na_(0.42)NbO_3粉体采用传统固相烧结制备陶瓷材料,其结构较致密,压电常数d_(33)达到94 pC/N。     

溶胶-凝胶法合成(Na0.5Bi0.5)TiO3微粉

以钛酸四丁酯、硝酸铋、醋酸钠和冰醋酸为原料,利用溶胶-凝胶工艺得到透明凝胶,经干燥后煅烧成(Na0.5Bi0.5)TiO3微粉。通过对溶胶体系水/醇盐的摩尔比、初始pH值及胶凝温度对(Na0.5Bi0.5)TiO3凝胶体系溶胶-凝胶形成过程影响的研究,发现水/醇盐比R在35≤R≤60,pH在2.2~3.5,反应温度在40~60℃时,能够得到透明的溶胶;通过TG-DTA、SEM、X-ray等分析手段对(Na0.5Bi0.5)TiO3粉体进行测试,表明在650℃合成1h可以得到单一钙钛矿(Na0.5Bi0.5)TiO3晶体;采用TEM对(Na0.5Bi0.5)TiO3干凝胶粉体分析其粒径大小约为10nm。     

Bi1/2Na1/2TiO3无铅压电陶瓷的研究进展

近年来，随着环境保护和人类社会可持续发展的需求，作为环境友好的铁电压电陶瓷典型代表的Bi1／2Na1／2TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷，已成为世界发达国家致力研发的热点材料之一。本文结合目前有关BNT基无铅压电陶瓷的报道，探讨了BNT压电瓷的压电机理及其相变过程，着重介绍了BNT压电陶瓷制备工艺以及改性研究和目前的应用，并对BNT基无铅压电陶瓷未来的发展趋势作了展望。