紫外光辐照Bi_(4-x)Nd_xTi_3O_(12)薄膜制备工艺

以Pt(111)/Ti/SiO_2/Si为基片,采用溶胶凝胶法,通过紫外光辐照钕掺杂钛酸铋(Bi_(4-x)Nd_xTi_3O_(12), x=0.25, 0.75)胶体,分别采用电泳沉积和甩胶沉积制备薄膜,并对比了制备的薄膜质量.通过差热-热重分析(DSC-TG)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)等技术手段对Sol-Gel法制备的BNT薄膜进行了表征.研究结果表明,经紫外光辐照和电泳沉积制备的Bi_(4-x)Nd_xTi_3O_(12) (x=0.25, 0.75) 薄膜于300 ℃煅烧有机物,500 ℃随炉热处理,可得到均匀致密且(117)择优取向的钙钛矿相BNT薄膜.     

低工作温度下Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)薄膜对乙醇的气敏性能（英文）

利用金属有机物分解法(MOD),在Pt/Ti/SiO_2层的Si(100)衬底上制备了Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)(BNd T)薄膜,并将其分别在氧气氛围和空气中进行快速退火处理。运用X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜对BNd T薄膜的晶体结构和形貌进行表征,通过在不同浓度气体氛围下监控材料电阻变化来研究其气敏性能。结果表明,在空气环境退火的BNd T薄膜具有多孔微结构和表面粗糙形貌,且退火氛围对BNdT薄膜气敏性能有较大的影响。在工作温度为100°C时,在空气中退火的BNdT薄膜对1×10~(-6)乙醇气体具有高的灵敏度,并且对乙醇气体的极限探测浓度达到0.1×10~(-6)。其响应和恢复时间分别约为6 s和10 s。研究结果为制作高性能乙醇传感器有指导的意义。     

锆钛酸铅纳米管制备工艺研究

研究了溶胶-凝胶浸渍阳极氧化三氧化二铝（AAO）模板法制备Pb(Zr0.52Ti0.48)O3（PZT）一维纳米结构的工艺方法。试验结果表明,以硝酸氧锆、醋酸铅、钛酸丁酯（按0.52:1:0.48的摩尔配比）为原料,以乙二醇为溶剂,可获得稳定的PZT溶胶,通过反复滴加浸渍氧化铝模板,最终经650 ℃晶化处理和腐蚀AAO后得到PZT纳米管。样品表征结果说明,制得的PZT纳米管为钙钛矿相,表面结构完整、孔径均一、排列均匀整齐,长50 μm、管径300 nm、壁厚40 nm。     

氧化钽纳米管的制备及表征

采用阳极氧化法在纯钽表面制备了一层均匀的氧化钽纳米管层。研究了热处理对纳米管结构及其在模拟体液中诱导磷灰石能力的影响。阳极氧化后纳米管由非晶的氧化钽构成,在模拟体液中浸泡33 d后其表面可诱导出磷灰石颗粒,表现出较差的磷灰石诱导能力;750℃下对纳米管进行热处理后,纳米管的微观形貌未发生明显变化,但其物相转变为–Ta2O5,在模拟体液中浸泡15 d后可在其表面诱导出磷灰石颗粒,表现出较强的磷灰石诱导能力。分析原因:热处理后,纳米管表面Ta-OH基团的含量以及与羟基磷灰石的晶格匹配度的增加促进了纳米管表面磷灰石的形核。     

化学沉积法制备铜纳米管与纳米线

以多孔氧化铝膜为模板,通过化学沉积法制备Cu纳米管与纳米线。分别用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）对制备的样品进行了形貌分析与结构表征。结果表明,成功组装出Cu纳米管与纳米线。研究发现,Cu纳米管与纳米线制备成功与否取决于前处理过程中的还原步骤。Cu纳米管的外径与Cu纳米线的直径可通过改变模板制备工艺,进而改变模板孔径来调节;Cu纳米管的内径可由沉积时间的变化来控制。     

可见光响应型Cu-Ti-O纳米管阵列的阳极氧化制备及表征

通过阳极氧化在Cu30Ti70合金基体上制备出高度有序的Cu掺杂Cu-Ti-O纳米管阵列,并讨论了阳极氧化时间对Cu-Ti-O纳米管阵列形貌和结构影响。结果表明:在O2气氛中450℃退火晶化2 h后,Cu-Ti-O纳米管阵列在400~650 nm波长范围内表现出较强的可见光响应性能,其本征吸收带边和可见光吸收带边最大值分别红移至470nm和760nm;Cu掺杂后形成的氧空位促进了Cu-Ti-O纳米管锐钛矿向金红石相的转变;随着阳极氧化时间的延长,Cu-Ti-O纳米管阵列长度增加,管壁厚度减薄,且在O2气氛中450℃退火2 h后,金红石相转变量增加。     

阳极氧化法制备氧化锆纳米管阵列的研究

采用阳极氧化法分别在1 mol/L(NH4)2SO4+0.5%NH4F(质量分数,下同)的无机水溶液(电压20 V,氧化时间3 h)和甲酰胺+甘油(体积比1:1)+1%NH4F的有机溶液(电压50 V,氧化时间24 h)中制各高度有序的氧化锆纳米管阵列,并用SEM和TEM对其形貌进行表征.在无机溶液中形成的纳米管长度19μm,直径40 nm,有机溶液中形成的纳米管高度有序,长度110 μm,直径200 nm.XRD衍射谱表明在无机溶液中形成的氧化锆纳米管为正交晶型.在有机溶液中形成的氧化锆纳米管为非晶结构,在400℃退火3 h后转换为单斜相和四方相的混合相,在800℃退火后全部转换为单斜相.     

WO3修饰TiO2纳米管阵列制备、表征及光催化活性

利用化学浴沉积 (CBD) 结合热解工艺制备了WO₃修饰TiO₂纳米管 (WTN) 阵列, 且WTN阵列分布均匀。通过改变沉积时间可调整WTN的钨含量。利用SEM、EDX、XRD对WTN进行了表征。结果表明,阴极氧化后,TiO₂纳米管生长于钛体基体上,纳米管的内径为90~120 nm, 外径为120~160 nm,壁厚在30~60 nm范围,长约39 μm。经C. I.硫化红14的有效去除证实, 修饰TiO₂纳米管的WO₃增强了WTN光催化活性, 在可见光照射下,所制备复合膜光催化活性优于未修饰纳米管阵列 (TN)。     

溶胶-凝胶法制备CaBi_4Ti_4O_(15)基陶瓷粉体

采用溶胶凝-胶法制备V掺杂的铋层复合物CaBi4Ti3.95V0.05O15.025(CBTVO)陶瓷粉体,利用TDA/TG和IR光谱分析前驱体凝胶的变化,利用XRD和SEM分析和观察不同热处理温度下CBTVO粉体的相组成和颗粒形貌,利用EDX测定粉体颗粒的元素分布,并对CaBi4Ti4O15类钙钛矿主晶相的形成过程和机制进行探讨。结果表明:有机物在300℃之前基本上完全排除,铋层类钙钛矿结构的主晶相在500℃开始形成,并含有少量的Bi2O3相。Bi2Ti2O7相在590℃左右出现,当热处理温度高于800℃后则完全消失。热处理后的粉体颗粒呈片状,900℃热处理后粉体颗粒尺寸介于200～600nm之间,且各元素分布接近于化学计量比。     

Bi3.25La0.75Ti3O12纳米管的制备工艺研究

研究了一种Bi3.25La0.75Ti3O12 (BLT)铁电存储材料纳米管的简单有效合成方法。通过阳极氧化铝模板(AAO)辅助溶胶凝胶法,合成了BLT纳米管。其基本过程是以次硝酸铋、硝酸镧和钛酸四丁酯为原料,以冰醋酸和乙二醇甲醚为溶剂配制BLT溶胶,然后将BLT溶胶滴在AAO模板表面,浸润后烘干并反复多次,而后将材料在500 ℃下保温1 h,除去有机物,最后在750 ℃下保温30 min晶化,用KOH腐蚀去除氧化铝模板,即得到BLT纳米管。结果表明,BLT纳米管具有[117]择优取向;BLT纳米管管壁光滑,直径与模板孔径相当,约300 nm,且分布均匀,管壁厚度约25 nm,纳米管是多晶体,由粒径为8~12 nm晶粒组成     

烧成气氛对Bi_(2.9)Pr_(0.9)Ti_3O_(12)陶瓷微观结构及电性能的影响

采用高温固相法,分别在空气、氧气和碳还原气氛中制备了Bi_2.9Pr_0.9Ti_3O_(12)材料.用X射线衍射仪、拉曼光谱仪分析样品物相结构,扫描电子显微镜表征微观形貌,阻抗分析仪和铁电性能测量仪测试电性能.结果表明:氧气气氛中样品晶粒尺寸相对较大,介电常数和剩余极化值较高;还原气氛中样品晶粒呈柱状,电性能差.氧气氛围可以促进晶粒生长,有助于改善Bi_2.9Pr_0.9Ti_3O_(12)材料的电性能.     

烧结温度对Sr_2Bi_4Ti_5O_(18)铁电陶瓷性能的影响

用固相合成方法制备了Sr_2Bi_4Ti_5O_(18)铁电陶瓷,研究了烧结温度对Sr_2Bi_4Ti_5O_(18)铁电陶瓷相结构、显微结构、铁电性能和介电性能的影响,分析了相关机理.结果表明,在1150C℃进行烧结,样品晶粒发育完全,晶粒α轴择优取向,铁电性能优良,剩余极化强度2P,达到15.3μC/cm2、矫顽场强2E_c为103kV/cm;在100kHz～1MHz频率范围内,介电常数为176～168,介电损耗为0.027～0.025,具有较好的频率稳定性.     

V掺杂对Bi_(3.25)La_(0.75)Ti_3O_(12)层状结构铁电陶瓷电性能的影响

用高温固相烧结法制备了V~(5+)掺杂的Bi_3.25La_0.75Ti_3O_(12)(BLT)层状结构铁电陶瓷.利用XRD对Bi_3.25La_0.75Ti_(3-x)VxO_(12+x/2)(BLTV-x)材料结构进行了晶相分析,结果表明所制备的陶瓷均具有单一的正交相结构.样品的介电常数温度谱显示:V~(5+)掺杂提高了材料的介电常数,x=0.03时介电常数最大,但样品的居里温度并没有发生大的变化.样品的介电损耗谱表明:由于V~(5+)掺入,由氧空位引起的样品介电损耗被极大的压制,在x=0.06时损耗最小.通过对材料的直流电导与温度关系的Arrhenius拟合,分析了样品的导电机理,结果显示V~(5+)的掺杂大大降低了材料中氧空位的浓度,使得陶瓷样品的电性能得到了很好的改善.     

烧结温度和时间对Li_4Ti_5O_(12)电化学性能的影响

以纳米TiO_2和Li_2CO_3为原料,通过固相反应法制备负极材料Li_4Ti_5O_(12),研究焙烧温度和时间对合成Li_4Ti_5O_(12)样品电化学性能的影响.利用TG、XRD、SEM 和充放电测试表征Li_4Ti_5O_(12)的物理性能和充放电性能.结果表明:焙烧温度的选择比延长焙烧时间对Li_4Ti_5O_(12)的性能影响更大,提高焙烧温度和延长焙烧时间,都能够促进晶体结构的完整,改善材料的电化学性能;经800 ℃焙烧24 h得到的Li_4Ti_5O_(12)首次放电容量为167mA·h/g,经过80次充放电循环,容量几乎没有衰减;对Li_4Ti_5O_(12)充电到0.5 V,充电曲线上均观察到明显的极化现象,极化程度同活性物质的颗粒大小和结合情况有关.     

低温烧结Bi_6Ti_5TeO_(22)和Bi_2Ti_3TeO_(12)陶瓷及其微波介电性能

采用固相烧结法,研究了不同温度和配方Bi_2O_3-TiO_2-TeO_2体系陶瓷的低温烧结情况,研究了产物物相、微观结构和微波介电性能.研究表明,配方A(Bi_2O_3:TiO_2:TeO_2=1:3:1)在800 ℃以上煅烧可制备出较纯净的Bi_6Ti_5TeO_(22),配方B (Bi_2O_3:TiO_2:TeO_2=1.025:3:1)在700℃以上煅烧可制备纯净的Bi_2Ti_3TeO_(12)粉末.所得Bi_6Ti_5TeO_(22)和Bi_2Ti_3TeO_(12)粉末都能在750～900 ℃度实现低温烧结.配方B在750℃烧结的介电性能较好,ε_r=32.5,介电损失为0.20%(100 MHz).     

锂离子电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)的原位水解合成与表征

以TiCl_4水溶液和LiOH·H_2O为原料,采用原位水解与后续热处理相结合的方法制备尖晶石型锂离子电池用负极材料Li_4Ti_5O_(12).结果表明:从TiCl_4水溶液原位水解合成Li_4Ti_5O_(12)经历由TiCl_4→TiO_2→Li_2TiO_3→Li_4Ti_5O_(12) 3个阶段的原位相转变过程;TiCl_4水溶液的浓度及稳定性对合成Li_4Ti_5O_(12)的结构有较大的影响;随着TiCl_4浓度的增加,合成纯Li_4Ti_5O_(12)所需的水解时间延长;以0.5 mol/L TiCl_4水溶液水解1 h、以添加1.0 mol/L LiCl的0.5 mol/L TiCl_4水溶液水解3 h、以1.0 mol/L与1.5 mol/L TiCl_4水溶液水解5 h均可获得纯Li_4Ti_5O_(12);由低浓度TiCl_4水溶液合成的Li_4Ti_5O_(12)循环性能优良.     

掺杂三氧化二钕对钼丝显微组织和性能影响的研究

研究了在钼中掺入少量稀土元素钛的氧化物（Ｎｄ２Ｏ３）后，对钼丝的组织及性能的影响。结果表明，Ｎｄ２Ｏ３的加入明显细化了烧结钼坯条的晶粒；钼丝的再结晶温度和强度均随掺入Ｎｄ２Ｏ３量的增加而显著升高，并有较长的一次再结晶温区，经１７５０℃高温退火后，室温延伸率仍可达到３０％。实验表明，掺入Ｎｄ２Ｏ３量控制在１．０ｗｔ％左右时，加工钼丝材的显微组织和性能最好。     

CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷的巨介电响应机理

针对CaCu3Ti4O12(CCTO)陶瓷的巨介电性起源存在较大争议的情况,以少量MnO2取代CCTO中CuO或TiO2、采用固相反应法烧结制备名义成分为CaCu3-xMnxTi4O12(x=0~0.3)和CaCu3Ti4-yMnyO12(y=0~0.1)的陶瓷。通过微结构和电性能的演变讨论CCTO陶瓷的巨介电响应机理。结果表明:加入少量MnO2后,所有陶瓷均为体心立方(BCC)类钙钛矿结构的CCTO单相;但是,CCTO陶瓷显微结构从异常长大的晶粒转变成均匀的细小晶粒;同时,CCTO陶瓷的电阻率从107-.cm显著提高到109-.cm;介电常数从104显著下降到102;介电损耗从10-1急剧降低到10-3;CCTO陶瓷的巨介电响应是由半导体化的晶界/亚晶界和相对绝缘的晶粒/亚晶粒组成的内部阻挡层电容器(IBLC)所致。在较低温度下(<1 100℃)烧结获得高介电常数、低损耗和温度稳定的CCTO基陶瓷,找到一种降低CCTO陶瓷介电损耗的有效方法。