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Pd掺杂SnO2纳米颗粒的合成、表征和气敏特性(英文) 总被引:1,自引:0,他引:1
利用非模板水热法合成了Pd掺杂的SnO2纳米颗粒,并利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X光电子能谱(XPS)表征了Pd掺杂对晶体结构、表面形貌、微观结构、热稳定性和表面化学状态的影响。研究发现:水热过程中Pd掺杂对形成的SnO2纳米颗粒大小几乎没有影响,在500°C以下的煅烧过程中,掺杂的Pd可以有效抑制颗粒的生长,但在700°C以上时颗粒生长迅速。XPS结果显示合成样品中Pd的化学状态有三种:Pd0、Pd2+和Pd4+,其中的主化学状态Pd4+有效促进了气敏性能的提高。为了同时提高气敏性能和热稳定性,Pd的最佳掺杂量为2.0%?2.5%(摩尔分数)。 相似文献
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贵金属对SnO2气敏元件特性的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
SnO2气敏元件近年来在国内外仍进行较多研究,以SnO2为基料并掺入适当的添加剂改善其气敏性能是目前研究的一个热点。作者介绍了近年来通过掺入不同种类的贵金属及控制热处理温度,提高SnO2气敏元件的灵敏度和选择性的工作,并探讨了添加剂对SnO2气敏元件特性的作用机理。 相似文献
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以SnCl2.2H2O、C2H2O4.2H2O和La(NO3)3.6H2O为主要原料,采用室温球磨固相法制备La3+掺杂纳米SnO2。利用X射线衍射仪、扫描电镜、紫外分光光度计等分析方法,研究了掺杂量、焙烧温度对粉体粒径、吸收率的影响。结果表明,La3+的掺杂抑制SnO2晶粒的长大,并且随其含量的增加,抑制SnO2长大的效果更明显;La3+的掺杂明显降低了粉体对紫外光的反射能力,增加了粉体对紫外光的吸收能力;在焙烧温度为700℃、La3+掺杂量为2wt%时,得到了对紫外光吸收率最好的粉体。 相似文献
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钛基SnO2+SbOx电极固溶体生长活化能及作用机制 总被引:1,自引:0,他引:1
采用热分解法制备SnO2+SbOx钛基氧化物电极,利用TG/DTA、XRD和XPS等手段对SnO2+SbOx固溶体进行表征,计算SnO2+SbOx固溶体的生长活化能,并探讨SnO2+SbOx固溶体的作用机制,同时采用快速寿命法考察氧化物电极在0.5 mol/L H2SO4溶液中2 A/cm2下的预期使用寿命。结果表明: Sb掺杂SnO2形成的N型半导体和P型半导体产生的自由电子和氧空位使得电极导电性增强,预期使用寿命增加为30 h,晶粒表面氧空位的存在和非常低的晶间旋转驱动力是导致SnO2+SbOx固溶体的生长活化能降低为12.63 kJ/mol的主要原因。因此,Sb掺杂SnO2形成的电极固溶体是一种导电性好和稳定性高的电极材料。 相似文献
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因SnO2-NiO特殊的异质结结构,被用作气敏材料和超级电容器电极添加材料,在电催化氧化污水方面研究较少。本文通过添加活性氧化物IrO2提高其导电性来研究SnO2-NiO-IrO2电极电催化甲基橙溶液的效果。热分解法制备不同IrO2含量的Ti/SnO2-NiO-IrO2电极,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面(BET)、循环伏安法(CV)、交流阻抗谱法(EIS)、极化曲线(LSV)、总有机碳(TOC)、紫外可见光谱(UV)、强化寿命等方法系统研究Ti/SnO2-NiO-IrO2电极的电催化性能。结果表明:IrO2改变SnO2晶格中氧空位的浓度,使SnO2晶体结构中产生杂质缺陷,细化晶粒,进而增大复合氧化物涂层的比表面积和导电性,提高活性自由基向内层扩散的速度,从而优化电极的催化活性和稳定性。IrO2掺杂量为23.1%的电极对甲基橙具有最好的降解效果。IrO2掺杂量为23.1%时,电极对甲基橙具有最高降解率为93%,电解反应累加时间最高可达678 h。 相似文献
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利用共沉淀法制备了纯氧化锌和镍掺杂氧化锌。比较了不同Ni掺杂浓度对ZnO丙酮气敏传感器性能的影响。结果表明,1 mol%Ni掺杂ZnO具有最高的丙酮传感性能,其对20μg/g丙酮的响应值达到12。在此基础上,添加金作为异质结进一步激活氧化锌传感材料。实验结果表明,0.03 mol%Au活化1 mol%Ni掺杂的ZnO表现出最高的丙酮气敏响应,对20μg/g丙酮的响应值达到17。同时,该气敏材料保持了对乙醇、甲醛及苯的高选择性,以及对丙酮的快速响应恢复时间(10 s)。 相似文献
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采用固相合成法制备了SnO2掺杂的TiO2基压敏电阻系列样品,并通过XRD和SEM分析,以及Ⅰ-Ⅴ矿曲线测量对材料的结构和电学性能进行了研究。结果表明:SnO2的掺杂抑制了晶粒的生长,晶界相含量增加。电性能测试结果显示,SnO2的掺杂量在0~1.5mo1%内,击穿场强随SnO2掺杂量的增加单调递增;非线性系数先增加后又减小,掺杂量为0.8mol%的样品具有最大的非线性系数(α=8.3)。并对以上的实验结果从理论上给予了分析。 相似文献
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非均相成核法制备ATO纳米粉末及其性能 总被引:11,自引:0,他引:11
Sb掺杂SnO2(Antimonydopedtinoxide,简称ATO)纳米导电粉末具有优良的电学性能,少量的Sb掺杂即可达到抗静电要求,而且不改变基体的性质。采用非均相成核法制备了ATO纳米导电粉末,研究了晶种浓度、反应温度、分散剂对粉末粒径、电阻率等性能的影响;并对其进行了晶粒粒径、物相、微观结构、DTA-TG、表观形貌和能谱分析。结果表明,粉末晶粒粒径为6nm;掺杂Sb没有在SnO2中形成新相;电阻率为0.23?·cm;ATO干凝胶的煅烧过程经历了4个过程;ATO颗粒呈不规则的椭圆状,且分散良好;Sb掺杂均匀性一般。 相似文献
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《稀有金属材料与工程》2016,(Z1)
以Ni(NO_3)_2·6H_2O和SnCl_4·5H_2O为原料,采用水热法制备了Ni掺杂SnO_2纳米粉体,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)对产物的组织结构和形貌进行了表征,考察了Ni掺杂量对所得纳米粉体的物相、晶粒度和形貌的影响。结果表明:当前驱体中Ni2+与Sn4+摩尔比从1:10提升到3:10时,Ni元素的掺入量逐渐增加,而SnO_2特征峰的半高宽变宽,SnO_2结晶程度降低;粉体中部分Ni2+取代了Sn4+离子的晶格位置,形成了Ni掺杂SnO_2的复合粉体。当前驱体中Ni2+与Sn4+摩尔比为1:5,水热温度为160℃时制备的粉体分散性较好,颗粒大小最均匀,平均尺寸为200nm左右,掺杂量继续提高时粉体团聚现象加剧。 相似文献
11.
The effects of additive SnO2 (0.4wt.%), with and without SiO2 (0.02wt.%) and/or CaO(0.04wt.%), on the microstructure and magnetic properties of Mn-Zn ferrites were reported. The results reveal that SnO2 on its own increases the initial permeability ( μi) slightly, but SnO2 with SiO2 and/or CaO decreases the values of μi. However, ferrites with SnO2 additions have reduced power losses. The separate contributions of hysteresis loss and eddy current loss to the total power loss show that SnO2 (with or without SiO2 and/or CaO) doping increases the hysteresis loss slightly, but SnO2 doping alone reduces the eddy current loss significantly (~14%). The additions of SiO2 or CaO further decrease the eddy current loss, and by interaction of SnO2-CaO-SiO2, the eddy current loss is reduced by more thaN20%. These magnetic and microstructural effects were discussed in terms of the additive-impurity interaction, the existence of grain boundary phases, and the effective bulk and grain boundary resistivities of the ferrites. 相似文献
12.
Ni-doped CoSb3 skutterudites were prepared by encapsulated induction melting and their thermoelectric and electronic transport properties
were investigated. The negative signs of Seebeck and Hal coefficients for all Ni-doped specimens revealed that Ni atoms successfully
acted as n-type dopants by substituting Co atoms. The carrier concentration increased as the Ni doping content increased,
and the Ni dopants could generate excess electrons. However, the carrier mobility decreased as the doping content increased,
which indicates that the electron mean free path was reduced by the impurity scattering. The Seebeck coefficient and the electrical
resistivity decreased as the carrier concentration increased, as the increase in carrier concentration by doping overcame
the decrease in the carrier mobility by impurity scattering. The Seebeck coefficient showed a negative value at all temperatures
examined and increased as the temperature increased. The temperature dependence of electrical resistivity suggested that Co1−xNixSb3 is a highly degenerate semiconducting material. Thermal conductivity was considerably reduced by Ni doping, and the lattice
contribution was dominant in the Ni-doped CoSb3. 相似文献
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In Ni-doped W alloys, 1–4 wt% of Ni was often employed to accelerate densification in conventional sintering process but at the expense of restricted service temperatures because of formation of liquid phase. To break the dilemma, in this work 0.1 wt% Ni was alloyed into W matrix and achieved 98% relative density. The densification and grain growth behaviors of both pure and nickel doped tungsten compacts were investigated, in which a potential new accelerated sintering mechanism by solid-solution alloying was explored. First-principles calculations demonstrated the transition barrier for vacancies in W system was lowered by 34% upon Ni doping. This alloying process therefore was beneficial for lattice diffusion of tungsten that, in turn, improved the sintering performance and service abilities of tungsten-nickel alloy. 相似文献
14.
采用水热法一步合成SnO2纳米材料,采用XRD、SEM、TEM和氮吸附-脱附对材料的结构和形貌进行表征。表征结果表明所制备SnO2纳米材料是由直径150~200 nm的中空纳米球组成,且具有较大比表面积(82.6 m2/g)。采用丝网印刷技术将SnO2气敏浆料涂覆到叉指电极上,制成厚膜型气体传感器器件,研究其对氢气的气敏性能。结果表明SnO2中空纳米球在较低温度(200℃)下对5~200μl/L氢气具有较高的响应值及较快的响应速度,这归因于所制备的SnO2材料的中空结构和较大比表面积,利于氢气气体的吸附与扩散。 相似文献
15.
采用机械球磨法将纳米SnO2和Ni粉末复合,作为锂离子电池负极材料。采用XRD、SEM、TEM和EDS分析球磨过程中材料结构和形貌的变化。对SnO2/Ni复合负极材料的首次库仑效率、循环稳定性及CV曲线等进行测试分析。结果表明:将复合粉末球磨适当时间后,SnO2和Ni可形成结合充分、颗粒尺寸细小、分布均匀的复合材料;SnO2和Ni的复合可有效提高SnO2的首次库仑效率和循环稳定性;SnO2/Ni复合负极材料的循环稳定性随球磨时间的延长而增加,但电极的首次库仑效率随球磨时间的延长呈先增加后下降的趋势;Ni的引入有效减小了SnO2在首次充放电循环过程中生成Li2O的不可逆反应程度,并在随后的循环过程中部分以Li-O化合物的形式进行可逆反应。 相似文献
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Yankun DouHai-bo Jin Maosheng CaoXiaoyong Fang Zhiling HouDan Li S. Agathopoulos 《Journal of Alloys and Compounds》2011,509(20):6117-6122
Structural stability along with the electronic and the optical properties of intrinsic 3C-SiC and Ni-doped 3C-SiC were studied by the first principles calculation. For the Ni-doped 3C-SiC, substitution of Ni in Si sub-lattice is energetically more favorable than that in C sub-lattice. Some new impurity energy levels appear in the band gap of Ni-doped 3C-SiC, which can improve the conductivity of 3C-SiC. The imaginary part of the dielectric function of Ni-doped 3C-SiC has three remarkable peaks at 0.69 eV, 2.35 eV, and 4.16 eV. This reveals that doping with Ni can improve the photo-absorption efficiency of 3C-SiC. In the absorption spectrum of Ni-doped 3C-SiC, the absorption edge red-shifts towards the far-infrared region. Furthermore, three new absorbing peaks emerge in the near-infrared region, visible region, and middle-ultraviolet region. These features confer Ni-doped 3C-SiC qualifications of a promising optical material. 相似文献
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掺铝ZnO纳米粉的制备与气敏特性研究 总被引:7,自引:0,他引:7
用可溶性无机盐法(ISG法)制备掺杂Al^3 的ZnO纳米气敏材料,用D/Max0-rB型X-射线粉末衍射仪研究纳米晶的结构。结果表明制备的掺铝ZnO纳米材料属于六方晶系,纤锌矿结构。用Seherrer公式计算得ZnO和掺铝ZnO的平均晶粒分别为40nm和35nm。用掺铝的ZnO纳米粉做成气敏元件,测试了不同铝含量的纳米材料在不同浓度的乙醇气体和氢气下的敏感特性。结果表明随着气体浓度的增加,灵敏度逐渐上升;随着Al含量的减少,材料气敏灵敏性逐渐增强。当铝含量为Al/ZnO=O.5%(mol)时,对O.2%的乙醇气体的灵敏度最大可达到127。并讨论了纳米材料对敏感气体的物理吸附和化学吸附以及纳米氧化物的气敏机理。 相似文献
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目的改善Ti/IrO_2+Ta_2O_5涂层电极的析氧电催化性能。方法用热分解法在钛基材上制备了La掺杂的SnO_2-Sb中间层,并以此作为基体涂覆IrO_2+Ta_2O_5活性层,制备了Ti/SnO_2-Sb-La/IrO_2+Ta_2O_5涂层电极。采用扫描电子显微镜(SEM)、能量散射能谱(EDS)及X-射线衍射光谱(XRD)技术分别分析了中间层和活性层的表面形貌、元素组成及晶相结构。采用线性扫描伏安曲线(LSV)和强化寿命测试方法在硫酸溶液中分别研究了Ti/SnO_2-Sb-La/IrO_2+Ta_2O_5涂层电极的析氧电催化活性和使用稳定性。同时,考察了La的掺杂比例对Ti/SnO_2-Sb-La/IrO_2+Ta_2O_5电极强化寿命的影响。结果相对未掺杂La的中间层,掺杂La后的中间层表面裂纹减少,有更高的析氧过电位和更低的析氧电流密度。La掺杂对活性层的表面形貌和晶相结构基本没有影响,但电极的析氧电流密度有所提高。通过测试不同La掺杂比例涂层电极的强化寿命,发现La最佳掺杂比例为nLa:nSn=0.5:100。和未掺杂La涂层相比,La最佳掺杂比例涂层电极的强化寿命提高了22.8%。结论相对于未掺杂的Ti/SnO_2-Sb/IrO_2+Ta_2O_5电极,La掺杂后的Ti/SnO_2-Sb-La/IrO_2+Ta_2O_5涂层电极析氧电催化活性和强化寿命都得到改善。 相似文献