溶胶-凝胶法制备ZnFe2O4纳米薄膜及其光电催化性能研究

用溶胶-凝胶工艺在导电玻璃上制备出纳米ZnFe2O4薄膜,用X射线衍射仪、扫描电镜对膜的粒径、物相进行了表征,对不同层数的薄膜进行了光电催化性能测试.薄膜对甲基橙溶液的降解结果表明:随着ZnFe2O4薄膜层数的增多,对甲基橙的降解率先增大后减小,且以3层的ZnFe2O4膜片效果最好.当外加正向偏压时,薄膜的光催化性能有一定提高,且随着偏压增大而呈波动性增强.同时,薄膜与极板间的距离对薄膜的光电催化活性也有较大影响.     

ZnFe2O4/TiO2复合材料的表征及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯、无水氯化锌、六水氯化铁为原料,采用自组装法制备了ZnFe₂O₄/TiO₂复合材料。采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、漫反射光谱(DRS)、振动样品磁强(VSM)等手段对样品进行测试表征,并对ZnFe₂O₄/TiO₂复合材料进行了光催化性能测试。结果表明：ZnFe₂O₄/TiO₂光催化剂质量比为1∶15时具有最佳的光催化效果,100W紫外光照射下45min对活性Red 24的降解率就能达到100%,表现出优异的光催化性能,可为复合材料光催化剂的研究提供一种有效的思路。     

Sn0.5Ti0.5O2固溶体薄膜的制备及其气敏特性研究

采用溶胶凝胶法制备了Sn0.5Ti0.5O2固溶体.用X射线衍射(XRD)和红外(IR)技术对材料的结构和热稳定性进行了分析表征.固溶体的热稳定性与起始反应温度有关,40℃水浴制备的凝胶经过1000℃烧结就发生了相分解,出现了富Sn、富Ti相,而80℃水浴制备的凝胶经过1200℃烧结也不发生相分解,仍以Sn0.5Ti0.5O2相存在.将胶体制成了薄膜元件并测试了元件的气敏性能,发现此元件对H2S气体有一定的灵敏度.     

CdIn2O4薄膜性质及其应用研究

利用射频反应溅射法在玻璃衬底上在Ar和O2气氛中从Cd-In合金靶上制备出了CdIn2O4薄膜.实验结果表明退火处理对CdIn2O4薄膜的光电性质有重要的影响.退火处理进一步降低了CdIn2O4膜的电阻率,在可见光区域内该膜的最高光透射率超过了90%.研究还发现CdIn2O4膜电阻在CO气氛中十分敏感的发生变化,并且提高温度和在膜上生长不连续的Pt粒子可进一步增强气敏特性.实验研究还表明CdIn2O4膜气敏传感器响应时间比通用的气敏元件快得多.     

纳米γ-Fe2O3粒子的制备及其性能研究

以乙二醇作为前驱体,采用溶胶——凝胶法制备出了纳米γ-Fe2O3粒子,讨论了灼烧温度等对粒子大小、形貌、磁性等的影响,并采用红外光谱、X射线衍射光谱、透射电子显微镜、比表面分析仪及振动样品磁强计等对粒子的性能进行表征.结果表明:当烧结温度为450℃时,实验所得到的粒子的粒径最小,为5nm左右,磁性最强,比饱和磁化强度为65 emu.g-1,且分散较均匀.     

铁基纳米晶带材表面TiO2薄膜制备及其磁性能研究

介绍了一种通过溶胶-凝胶法在铁基纳米晶带材表面制备TiO2薄膜的方法,并研究了涂层后对带材的磁性能影响.结果表明,通过溶胶-凝胶法可在带材表面形成一层TiO2薄膜;带材表面变得光滑、平整;涂层后带材的有效磁导率下降,品质因数增加,软磁性能下降;提拉2次得到的薄膜对带材磁性能影响最小.     

NaCo2O4及其Na位掺杂热电材料的制备研究

NaCo2O4是氧化物热电材料的典型代表,也是目前人们研究较多的一种热电材料,本文采用固相反应法和溶胶-凝胶法对NaCo2O4以及Na位掺杂K、Ca、Sr、Ce试样进行制备研究.选择合适的工艺参数,采用快速升温法,可获得纯度较高(大于94%)的NaCo2O4,并使掺杂元素K、Ca、Sr进入到NaCo2O4晶格中,而Ce由于原子半径太大,难以掺杂入NaCo2O4晶格.实验结果表明采用柠檬酸溶胶-凝胶法比固相反应法制备的试样晶粒尺寸更细小,增加声子散射,使晶格热导率降低,由此提高材料的热电优值,进一步改善材料的热电性能.     

Sol-Gel法制备掺钛SnO2薄膜的返回特性研究

在常温、加温和紫外线三种环境下,通过对Sol-Gel法(溶胶凝胶法)制备成的5%、10%及15%钛掺杂SnO2薄膜在乙醇、丙酮两种气氛作用下进行气敏反应前后的光反射谱测试,研究薄膜的返回特性。研究分析表明,加温环境中钛掺杂SnO2薄膜的返回特性比常温环境中的效果要好很多,返回所需时间能从十小时缩短至五分钟。此外,紫外光照射下返回特性较好,返回时间较短,而且更为安全、便利,相信在未来的发展中能有更广泛的应用。     

CuAl2O4掺杂改性TiO2薄膜的制备与可见光催化性能研究

采用溶胶-凝胶方法在玻璃基片上制备了CuAl2O4掺杂改性的复合薄膜．研究了CuAl2O4的掺杂量、光照时间、薄膜厚度对TiO2复合薄膜光催化性能的影响，利用可见-紫外分光光度计测定酸性红B降解前后516nm处的吸光度，依此计算出薄膜对染料的降解率．借助于紫外可见光谱、X射线衍射、接触角测定仪等研究了薄膜的结构与性能．结果表明：随着CuAl2O4掺杂量的增加，TiO2复合薄膜对酸性红B水溶液的可见光降解脱色率增大．采用吸收光谱确定了CuAl2O4掺杂量为0％、0．5％、1％、1．5％％（摩尔分数）的TiO2复合薄膜的激发极限波长，分别是350、370、380、430nm，吸收边向可见区红移了20-80nm，可见光吸收范围明显扩大．     

纳米TiO2薄膜的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法在玻璃衬底上制备了纳米TiO2薄膜.采用X射线衍射仪(XRD)、紫外可见一光谱(UV/vis)和原子力显微镜(AFM)对纳米TiO2进行表征.结果表明,经300～700℃退火得到的TiO2粉体呈锐钛矿相,经800℃退火得到了锐钛矿相与金红石相的混合晶相,经900℃退火完全转化为金红石相.薄膜表面粒子分布均匀,表面平均粗糙度为1.54nm,该薄膜具有较高的光催化活性,可直接用于光催化降解有机物等领域,具有广阔的应用前景.     

ZnFe2O4纳米球的制备及其对丙酮的气敏性能研究

丙酮被广泛应用于工业和实验室,对丙酮浓度的检测十分重要。ZnFe₂O₄是一种尖晶石型三元金属氧化物,气敏性能优良,可广泛应用于气体传感器。本文采用简单的一步水热法制备了球状的ZnFe₂O₄气敏材料。通过XRD、XPS、SEM、TEM、N2吸附-解析仪对材料的形貌结构、化学组成、比表面积等进行分析,并以丙酮为目标气体对其气敏性能进行了综合研究。结果表明,ZnFe₂O₄纳米球是由纳米粒子自组装而成,有较大的比表面积;该ZnFe₂O₄基气体传感器在最佳工作温度150℃下对丙酮的灵敏度为65.74,并具有出色的选择性、稳定性、重复性,但随着湿度的增加其气敏性能逐渐降低。     

可磁分离ZnFe2O4-TiO2/还原氧化石墨烯复合材料的制备及光催化性能

以TiO2(P25)、 Fe(NO3)3·9H2O、 Zn(NO3)2·6H2O和氧化石墨烯(GO)为原料,通过一步溶剂热法合成可磁分离的ZnFe2O4-TiO2/还原氧化石墨烯(rGO)复合材料。采用UV-Vis、 Raman、 XRD、 SEM和EDS对ZnFe2O4-TiO2/rGO复合材料进行表征,并研究不同rGO比例的ZnFe2O4-TiO2/rGO对模拟染料废水亚甲基蓝(MB)的光催化降解性能。GO在溶剂热反应过程中,被还原成rGO。由于ZnFe2O4和rGO的加入,不仅使ZnFe2O4-TiO2/rGO实现对可见光的吸收,而且使其具有磁性,便于分离和回收利用。当GO质量分数为5wt%时, ZnFe2O4-TiO2/rGO显现出对MB最佳的光催化活性, 60 min光照后的降解率达到99.1%。通过光催化活性物种捕获实验得出ZnFe2O4-TiO2/rGO复合材料降解MB的过程中,活性物种主要为·OH和·O2-, TiO2导带(CB)中的光生电子(e+)转移到ZnFe2O4的价带(VB),遵循Z型转移机制。光催化剂稳定性实验表明, ZnFe2O4-TiO2/rGO复合材料具有优越的稳定性,可作为太阳光照射下降解有机染料的光催化剂。     

不锈钢基Al2O3/SiC双层薄膜的制备和性能

用磁控溅射法在奥氏体不锈钢上分别制备了SiC单层膜和Al2O3/SiC双层膜,研究了溅射气压,溅 射功率以及退火温度对性能的影响.对比了二者的结构、硬度以及耐腐蚀性.结果表明,Al2O3缓冲层降低了SiC薄膜与奥氏体不锈钢基底的热失配和晶格失配,减少了因其而产生的缺陷,从而改善了奥氏体不锈钢上SiC薄膜的结晶质量.     

Preparation and properties of Tl2Ba2CaCu2O8 thin films

Anex situ process has been developed to produce thin superconducting Tl₂Ba₂CaCu₂O₈ films. The properties of films grown on different substrates using different annealing regimes were studied. Critical temperatures of 103–107 K were measured on films prepared in a broad range of annealing temperatures on SrTiO₃, LaAlO₃, and Y-ZrO₂ substrates. A critical current density,J _c, of 2×10⁶ A/cm² at 77 K was measured on LaAlO₃. Film morphology was studied by SEM, AFM, and STM.     

Electrochemical deposition and oxidation of CuFe2 alloy: a new method to deposit CuFe2O4 thin films at room temperature

The objective of this research work is to develop an electrochemical process to deposit polycrystalline copper iron oxide (CuFe₂O₄) films on different conducting substrates at room temperature (27°C). Cathodic Electrodeposition of CuFe₂ was carried out on various conducting substrates in galvanostatic mode. The composition of alloy was determined using atomic absorption spectroscopy (AAS) technique. The electrodeposited CuFe₂ alloy films were electrochemically oxidized (anodized) in aqueous KOH electrolyte at room temperature. The structural studies of oxide films were carried out using X-ray diffraction and IR absorption techniques. For surface morphological studies, optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM) techniques were used.     

复合半导体光催化材料ZnFe2O4-TiO2/SiO2结构与光响应性能研究

采用溶胶．凝胶法制备了负载型复合半导体光催化材料ZnFe2O4-TiO2／SiO2，并通过DTA-TG、XRD、XPS、Raman、TPR及UV-Vis DRS等实验技术对复合材料的晶体结构、表面组成及光响应性能进行了表征和评价．结果表明：ZnFe2O4晶相以高分散状态存在于光催化材料的表面；ZnFe2O4与TiO2复合可使部分Fe^3＋进入体相TiO2的晶格中，促进其由锐钛矿向金红石的相转变，同时表面剩余的少量Zn计聚集形成ZnO物相；TiO2的相变由体相开始，随着ZnFe2O4含量的增加逐渐向表面扩展；SiO2的加入使活性组分更加分散，TiO2平均粒径〈10nm；ZnFe2O4的加入明显拓宽了TiO2的吸光域，并增强了对可见光的吸收．     

ZnFe2O4 thin films from a single source precursor by aerosol assisted chemical vapour deposition

A single source heterobimetallic complex [Fe₂(acac)₄(dmaeH)₂][ZnCl₄] (1) (acac = 2,4-pentanedionate, dmaeH = N,N-dimethylaminoethanol), was synthesized in high yield. The complex was analyzed by melting point, Fourier transfer infrared spectroscopy (FT-IR) and thermogravimetric analysis (TGA). The structure of the cation was established by single crystal X-ray analysis on a derivative, [Fe₂(acac)₄(dmaeH)₂][ZnCl₃(THF)]₂·THF (1a) (THF = tetrahydrofuran). TGA analysis showed that complex (1) undergoes facile thermal decomposition at 450 °C to give ZnFe₂O₄ residue. In-house designed aerosol assisted chemical vapour deposition equipment was used to deposit thin films of ZnFe₂O₄ on fluorine doped SnO₂ coated conducting glass substrate at 450 °C. X-ray diffraction analysis proved the formation of crystalline ZnFe₂O₄ phase and scanning electron microscopy revealed the film morphology with well defined crystalline particles evenly distributed in the range 150-200 nm. The indirect and direct bandgap energies of the thin films were estimated to be 1.76 and 2.10 eV, respectively.     

AZ91镁合金表面MgFe_2O_4薄膜的溶胶-凝胶法制备及其耐蚀性能

MgFe2O4耐酸耐碱,但目前还未见将其制成镁合金防腐蚀涂层的报道。采用溶胶-凝胶法在AZ91镁合金表面制备了MgFe2O4薄膜,利用正交试验研究了镀膜层数、溶胶中Mg2+与Fe3+的摩尔比、烧结温度、烧结时间对AZ91镁合金膜试样自腐蚀电流密度的影响,得出最优方案,并研究了优化条件制备的膜试样的组织结构及耐蚀性。结果表明:各因素对AZ91镁合金膜试样自腐蚀电流密度的影响程度由大到小依次是镀膜层数、烧结温度、nMg2+/nFe3+、烧结时间;最优条件是镀膜1层,nMg2+/nFe3+=0.35,烧结温度400℃,烧结时间5 h;与AZ91镁合金基体相比,优化条件制备的MgFe2O4薄膜的自腐蚀电流密度降低了1个数量级,自腐蚀电位正移了690 mV,耐腐蚀性能得到很大提高。     

锐钛矿型TiO2 / MnFe2O4 核壳结构复合纳米颗粒的制备及其光催化特性

采用柠檬酸盐前驱体技术, 合成了粒径约为20～70 nm 的尖晶石结构MnFe₂O₄ 纳米颗粒, 用聚乙烯亚胺( PEI) 对MnFe₂O₄ 纳米颗粒进行表面处理后, 以异丙醇钛为前驱物, 采用sol2gel 法在纳米MnFe₂O₄ 表面包覆锐钛矿型TiO₂ 纳米层形成核壳结构。利用透射电子显微镜( TEM) 、X射线衍射仪(XRD) 和振动样品磁强计等测试手段对样品的结构、形貌、粒径以及磁学性能等进行了表征。采用罗丹明B 的光催化降解反应对所制催化剂的活性进行了评价。结果表明, 核壳结构TiO₂ / MnFe₂O₄ 复合纳米颗粒的光催化活性随着壳层厚度的增加而增强,当达到一定厚度以后, 其催化活性不随壳层厚度的增加而改变。复合颗粒中TiO₂ 含量达到30 wt % , 反应时间4 h时, TiO₂ / MnFe₂O₄ 磁性光催化剂对罗丹明B 的光降解率达到100 % , 与纯TiO₂ 纳米粉体的催化活性相当, 且光催化活性稳定, 是一种便于回收、可重复使用的高效光催化剂。      

Influence of annealing on humidity response of RF sputtered nanocrystalline MgFe2O4 thin films

Humidity response of Radio Frequency sputtered MgFe₂O₄ thin films onto alumina substrate, annealed at 400 °C, 600 °C and 800 °C has been investigated. Crystalline phase formation of thin films annealed at different temperature was analyzed by X-ray Diffraction. A particle/grain like microstructure in the grown thin films was observed by Scanning Electron Microscope and Atomic Force Microscope images. Film thickness for different samples was measured in the range 820-830 nm by stylus profiler. Log R (Ω) response measurement was taken for all thin films for 10-90% relative humidity (% RH) change at 25 °C. Resistance of the film increased from 5.9 × 10¹⁰ to 3 × 10¹² at 10% RH with increase in annealing temperature from 400 °C to 800 °C. A three-order magnitude, 10¹² Ω to 10⁹ Ω drop in resistance was observed for the change of 10 to 90% RH for 800 °C annealed thin film. A good linear humidity response, negligible humidity hysteresis and minimum response/recovery time of 4 s/6 s have been measured for 800 °C annealed thin film.