共沉淀法制备掺杂氧化锌压敏陶瓷粉料热力学分析

本文通过对Ｍｅ^ｎ＋（Ｚｎ^２＋;Ｃｒ_３^＋,Ｍｎ^２＋;Ｓｂ^３＋,Ｂｉ^３＋,Ｃｏ^２＋）－ＮＨ_３－ＣＯ_３^２－－Ｈ_２Ｏ体系进行热力学分析的基础上,获得了Ｍｅ－ＮＨ_３－ＣＯ_３^２－Ｈ_２Ｏ体系中的ｌｇ［Ｍ］_T－ｐＨ关系图,得到了用ＮＨ_４ＨＣＯ_３和ＮＨ_３·Ｈ_２Ｏ作沉淀剂,用共沉淀法制备掺杂氧化锌压敏陶瓷粉料时,最佳共沉淀ｐＨ为７．０左右．     

CoxR1-xAl2O4(R=Zn,Mg)钴蓝颜料反射性能的研究

采用化学共沉淀法成功地制备出适用于彩电显象管内荧光体着色的Ｃｏ_ｘＲ_１－ｘＡｌ_２Ｏ_４（Ｒ＝Ｚｎ、 Ｍｇ, ｘ＝０．８～１．０）钴蓝颜料： ４５０ｎｍ波长处反射率最大提高１８．２％, ６００ｎｍ处反射率最大降低５％。通过对该颜料反射率的影响因素,如掺杂离子类型、掺杂浓度和Ｃｏ^２＋离子浓度的探讨,结论如下：Ｚｎ^２＋、Ｍｇ^２＋改变钴蓝颜料反射性能的作用机理为晶格畸变引起Ｃｏ^２＋３ｄ轨道电子能级分裂程度的变化;对于掺杂离子Ｚｎ^２＋、Ｍｇ^２＋,ｘ下限值分别约为０．８５和０．８．     

Sol-Gel法制备ZnO压敏陶瓷及其电性

采用溶胶－凝胶（ｓｏｌ－ｇｅｌ）工艺制备ＺｎＯ电压敏陶瓷粉体．探讨其制备的最佳工艺条件：以 Ｚｎ（ＮＯ_３）_２与 ＮａＯＨ为反应前驱物制取胶体, Ｚｎ^２＋浓度控制在 ０．５ｍｏｌ·Ｌ^－１以上, ｐＨ值７．５左右,预烧温度３００℃,陶瓷烧结温度１２００℃;制得的压敏电阻的非线性系数α＝２８;研究了稀土Ｌａ_２Ｏ_３掺杂对该陶瓷电性的影响：低浓度掺杂时,可提高压敏电压,高浓度掺杂时;不呈现压敏特性;对粉体进行了Ｘ射线衍射和透射电镜分析,预烧后得到五元掺杂的ＺｎＯ粉体粒形呈球状,属六方晶系,粒径分布窄,约为４０～８０ｎｍ．     

纳米相铁红粒子的液相制备

由０．２ｍｏｌ·Ｌ^－１Ｆｅ^３＋采用微波诱导加热制备了纳米尺寸的准立方形和纺锤形α－Ｆｅ_２Ｏ_３粒子,与常规加热方式比较微波加热制得的α－Ｆｅ_２Ｏ_３粒子粒径小且分布均匀,实验证明无机离子加 Ｈ^＋、ＯＨ^－和 Ｎａ^＋等的加入可明显加速反应速率．     

LiNiO2热分解反应动力学研究

用ＤＴＡ和ＸＲＤ研究了ＬｉＮｉＯ_２在空气中的热分解过程为：ＬｉＮｉＯ_２（ｓ）→(６５０～７２０℃)Ｌｉ_２Ｎｉ_８Ｏ_{１０（ｓ）}＋４Ｌｉ_２Ｏ_（ｓ）＋Ｏ_２（ｇ）→(８５０～９５０℃)Ｌｉ_２Ｏ_（ｓ）＋８ＮｉＯ_（ｓ）＋１／２Ｏ_２（ｇ） →(１０００～１１５０℃)ＮｉＯ（ｓ）＋Ｌｉ_２Ｏ_（ｇ）用 Ｄｏｙｌｅ－Ｏｚａｗａ法和 Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ法计算了各反应阶段的表观活化能分别为 ７４７．１８±１．０ ｋＪ·ｍｏｌ^－１、９３２．４６±１．０ ｋＪ·ｍｏｌ^－１和 １１２６．９７±１．０ ｋＪ·ｍｏｌ^－１．用 Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ法确定了反应级数和频率因子,确定了三个阶段的动力学方程分别为 ｄα／ｄt＝１．７３６ｘ１０３９ｅ^{－９００００／Ｔ}（１－α）^{１．０５７}; ｄα／ｄｔ＝１８０６×１０^３９ｅ^{－１１１５００／Ｔ}（１－α）^{０．８４４};ｄα／ｄｔ＝４．２６２×１０４２ｅ^{－１３５０００／Ｔ}（１－α）^{１．２７５}     

Li2MnO3的柠檬酸盐溶胶-凝胶法合成及离子导电性

以Ｌｉ_２ＣＯ_３、ＭｎＣＯ_３为原料,用柠檬酸盐溶胶凝胶法合成了Ｌｉ_２ＭｎＯ_３超微粉．对合成的材料进行了ＤＴＡ、ＴＧ、ＸＲＤ和ＴＥＭ等表征,并应用交流阻抗谱技术测定了样品的电导率．结果表明,６５０。Ｃ以上生成Ｌｉ_２ＭｎＯ_３纯相超微粉,粒径在５０nｍ以下．在１８～４００℃温度范围内,产物烧结体的离子导电率为１０^－６～１０^－３Ｓ·ｃｍ^－１,其电导活化能为４４．８７ｋＪ·ｍｏｌ^－１．     

铋掺杂铌镁酸铅陶瓷的制备及其有序现象研究

采用二步固相合成法制备钙钛矿相的掺铋铌镁酸铅陶瓷,利用ＸＲＤ和ＴＥＭ选区电子衍射技术对Ｂ位离子非计量有序排列结构进行了表征．研究表明,当为施主掺杂而提高Ｍｇ^２＋、Ｎｂ^５＋离子比例时,铌酸镁前驱体中逐渐出现六方Ｍｇ_４Ｎｂ_９Ｏ_６相．施主Ｂｉ^３＋离子能够有效促进有序微区长大,提高系统有序度．利用Ｘ射线衍射线宽法对ＸＲＤ慢扫描谱进行处理,求得当掺入５％Ｂｉ^３＋离子时,有序微区平均尺寸由纯ＰＭＮ的５nｍ提高到２２ｎｍ．     

R型六方铁氧体化学键性质和穆斯堡尔谱位移研究

利用电介质的平均能带模型计算了Ｒ型六方铁氧体ＢａＴｉ_２Ｆｅ_４Ｏ_１１和ＢａＳｎ_２Ｆｅ_４Ｏ_１１的化学键参数,得到ＢａＴｉ_２Ｆｅ_４Ｏ_１１的２a、４ｆ、４ｅ、６ｇ各晶位平均共价性分别为０．０６２、０．３５４、 ０．３０９、 ０．３６１; ＢａＳｎ_２Ｆｅ_４Ｏ_１１的相应晶位平均共价性分别为０．０６２、 ０．３５３、 ０．１８３、０．２５５．应用化学环境因子计算了^５７Ｆｅ、^１１９Ｓｎ在Ｒ结构中的穆斯堡尔同质异能位移。确定了^５７Ｆｅ,^１１９Ｓｎ的价态和占位情况．     

钡镁锰矿合成及在水溶液中电化学性质研究

合成了一种二氧化锰电池正极材料．用改进的碱性条件下合成晶型良好的纳米δ－ＭｎＯ_２,合成出了含 Ｍｇ^２＋的钡镁锰矿（Ｔｏｄｏｒｏｋｉｔｅ）,经 ＸＲＤ、 ＴＥＭ测试表明其为粒度均匀的纳米大隧道（３×３）ＭｎＯ_２,并在碱性和中性电液中对样品进行恒流放电,循环伏安等电化学性能测试,结果表明循环稳定性良好。     

锰掺杂对硬性PZT材料压电性能的影响

研究了锰掺杂对ＰＺＴ材料微结构及压电性能的影响,并用ＥＳＲ确定了锰在ＰＺＴ材料中的价态．结果表明,锰在ＰＺＴ材料中主要以 Ｍｎ^２＋和 Ｍｎ^３＋的方式共存．锰在ＰＺＴ陶瓷材料中的“溶解度”约为１．５ｍｏｌ％．锰含量＜０．５ｍｏｌ％时,Ｍｎ将以Ｍｎ^２＋和Ｍｎ^３＋的方式优先进入晶格 Ｐｂ位,使材料的压电性能提高,表现出施主杂质特性;锰浓度处于 ０．５～１．５ ｍｏｌ％时,部分Ｍｎ将以Ｍｎ^３＋或Ｍｎ^２＋的方式进入晶格中（Ｚｒ;Ｔｉ）位,而此浓度范围内锰掺杂的ＰＺＴ材料同时表现出“软性”和“硬性”材料的压电特性．锰含量＞１．５ｍｏｌ％时,过量的Ｍｎ将在晶界积聚,使压电活性降低．少量Ｆｅ的存在,可使Ｍｎ离子的溶解度降低,并起到抑制Ｍｎ^２＋和 Ｍｎ^３＋氧化的作用.     

The seeding effect on the microstructure and photocatalytic properties of ZnO nano powders

Nano sized ZnO powders, with suitable amount of TiO₂ (P25), have been successfully synthesized via a novel modified hydrothermal method by using zinc acetate. Titania nano powder plays an important role in fabrication of ZnO nano structure. The structure and morphology of the product were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy, which show different morphologies and particle sizes. Photocatalytical properties of the product exhibit strong improvement in the reactivity of seeded powders. These powders have better properties because of coupling effect of semiconductors, small powder size and reduced recombination of electron-hole in the surface of a catalyst.     

氮掺杂ZnO纳米阵列的制备和电学特性

采用化学气相沉积 （CVD） 法,以高纯ZnO和活性C混合粉末为原料,以NH3为掺杂气体,在Si （111）衬底上制备了N掺杂的ZnO纳米线阵列,用X射线衍射仪 （XRD）、扫描电镜 （SEM）、拉曼光谱对样品进行分析,结果表明, 氮气的掺杂过程对生长N掺杂的ZnO纳米线阵列有一定的影响。除此之外,N掺杂的ZnO纳微米p-n结被合成,表现出很明显的整流特性。     

氧化锌在纸张装裱小麦浆糊中防霉作用的研究

在小麦浆糊(浆糊)里加入氧化锌超细粉(氧化锌),采用培养皿观察法评价防霉效果.讨论了6种商品氧化锌的防霉效果与其微粒大小、形貌之间的关系;考察了氧化锌加入方法、加入量及湿度条件的影响,比较了海泰纳米氧化锌、纳米氧化锌悬浮液及明矾的防霉效果.结果表明:原级粒子为纳米级且分散良好的氧化锌才能表现出很好的防霉作用;先期加入法优于后期加入法;氧化锌加入量越多、粒径越小,防霉效果则越好;在霉菌易于生长条件下,明矾几乎没有防霉效果,而纳米氧化锌悬浮液防霉效果显著.     

Blue fluorescence of decorated nano zinc oxide/polystyrene hybrid thin film prepared by pulsed laser ablation

Decorated nano ZnO/PS organic sol was successively produced by pulsed laser ablation at the interface of ZnO ZnO target submerged in the flowing liquid of butyl acetate solution of PS which contained salicylic acid, then decorated nano ZnO/PS hybrid thin film was obtained. It is found that decorated nano ZnO/PS hybrid thin film radiates intense blue light under ultraviolet radiation and has a broad emission band centered at 448 nm in the emission fluorescence spectrum. TEM shows that the size of the nano ZnO particles distributes between 10 nm and 15 nm. TG-DSC reveals that the heat resistance of decorated nano ZnO/PS hybrid thin film increases.     

多功能nano ZnO/PMMA复合材料的制备与性能

采用一种简单、环保的方法原位制备了纳米ZnO/聚甲基丙烯酸甲酯（nano ZnO/PMMA）复合材料,并对其抗紫外性质、透明性、光致发光性质和抗菌性进行了研究。以乙醇为溶剂在30℃溶解单体、引发剂、前驱体和催化剂;升温到80℃使甲基丙烯酸甲酯（MMA）的聚合与ZnO的合成同时进行;蒸发去除溶剂即可获得nano ZnO/PMMA复合材料。采用XRD、FTIR、TEM和UV-Vis对nano ZnO/PMMA复合材料进行表征。结果表明,已成功制备nano ZnO/PMMA复合材料;所制备的nano ZnO/PMMA复合材料能够吸收200~400 nm的紫外辐射,且在可见光区域具有高的透明度;光致发光测试表明,nano ZnO/PMMA复合材料在紫外光激发下能够发出明亮的蓝绿光;抗菌测试表明,nano ZnO/PMMA复合材料对金黄色葡萄球菌具有显著的抗菌效果,其抗菌率大于99%。多功能nano ZnO/PMMA复合材料在紫外屏蔽涂层、抗紫外有机玻璃、荧光材料、抗菌塑料制品等诸多领域有潜在应用。     

纳米ZnO/低密度聚乙烯复合材料的介电特性

为探讨纳米ZnO/低密度聚乙烯（LDPE）复合材料的介电特性,首先,采用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂对纳米ZnO进行改性,并利用两步法制备了不同纳米ZnO质量分数、不同纳米ZnO粒径、不同纳米ZnO表面修饰方式和不同冷却方式的纳米ZnO/LDPE复合材料;然后,通过FTIR、SEM、DSC和热激电流（TSC）测试了纳米ZnO在基体中的分散情况、复合材料的等温结晶过程参数变化及陷阱密度;最后,在不同实验温度下分别进行了交流击穿、绝缘电导率、介电常数和空间电荷实验。结果表明:纳米ZnO的加入使纳米ZnO/LDPE复合材料内部陷阱深度和密度均有所增加;当纳米ZnO的粒径为40 nm且质量分数为3%时,复合材料的结晶速度最快,纳米ZnO在基体中的分散性较好,击穿场强达到最高值133.3 kV/mm,电导率及介电常数也相对较低,加压时复合材料内部空间电荷少,短路时释放电荷速度快,介电性能较好;由于纳米粒子增加了材料内部的热传导速率,降低了复合材料随着温度升高而降解的速度,因而相对于纯LDPE,随着实验温度的提高,纳米ZnO/LDPE复合材料的击穿场强下降幅度及电导率上升幅度均较小。      

无机纳米ZnO或蒙脱土颗粒掺杂对低密度聚乙烯介电性能的影响

选择在低密度聚乙烯（LDPE）中掺杂无机纳米ZnO和蒙脱土（MMT）颗粒,探讨不同形态无机纳米颗粒对LDPE介电性能的影响。利用熔融共混法配合不同冷却方式制备不同结晶形态的纳米ZnO/LDPE和MMT/LDPE复合材料。通过FTIR、偏光显微镜（PLM）、SEM、DSC和热刺激电流（TSC）对试样进行表征,并。研究了纳米ZnO/LDPE和MMT/LDPE复合材料的交流击穿特性,结果表明：掺杂适当质量分数并经表面修饰的无机纳米颗粒可有效的避免其团聚现象,提高纳米ZnO/LDPE和MMT/LDPE复合材料的结晶速率,使结晶结构更完善,同时无机纳米颗粒掺杂使LDPE的陷阱密度和深度均有所增加,载流子入陷在试样内部形成界面"局域态"。经油冷却方式制备的纳米ZnO/LDPE和MMT/LDPE复合材料击穿场强比空气自然冷却分别高13.6%和14.4%,当掺杂纳米粒子质量分数为3wt%时,复合材料击穿场强出现最大值,其中纳米ZnO/LDPE复合材料比MMT/LDPE复合材料的击穿场强值高0.68%;电导率试验结果表明：纳米ZnO/LDPE复合材料电导率比MMT/LDPE复合材料低。介电性能测试表明,在1~10⁵ Hz的测试频率范围内,纳米ZnO/LDPE复合材料和MMT/LDPE复合材料介电常数降低,介质损耗角正切值有所提高。     

Towards Perfectly Ordered Novel ZnO/Si Nano‐Heterojunction Arrays

The fabrication of a highly ordered novel ZnO/Si nano‐heterojuntion array is introduced. ZnO seed layer is first deposited on the Si (P<111>) surface. The nucleation sites are then defined by patterning the surface through focused ion beam (FIB) system. The ZnO nanorods are grown on the nucleation sites through hydrothermal process. The whole fabrication process is simple, facile and offers direct control of the space, length and aspect ratio of the array. It is found that ZnO/Si nanojunctions show an improved interface when subjected to heat treatment. The recrystallization of ZnO and the tensile lattice strain of Si developed during the heating process contribute the enhancement of their photoresponses to white light. The photoluminescence (PL) measurement result of nano‐heterojunction arrays with different parameters is discussed.     

Fabrication and characterization of heat and plasma treated SiC/Al2O3-YSZ feedstocks used for plasma spraying

The SiC/Al₂O₃-YSZ (ZrO₂ + 8 wt.% Y₂O₃) powders with different SiC particle sizes were fabricated and treated from spray drying, heat treatment, and plasma spraying. The morphology, phase composition, flowability and density of powders were analyzed. The sphericity and flowability of powders treated by plasma flame are increased greatly, and the particle surface is very smooth. The flowability and density of powder with nano SiC were evident better than those of powder with submicron SiC. The optimum flowability and compactness of powder with submicron SiC is obtained when the critical plasma spray parameter is 341 and 325, respectively. For nano size SiC, the optimum flowability and the maximum compactness of powders are obtained with critical plasma spray parameter of 341. The grain size of powders is increased after heat treatment and plasma spraying. The SiC is oxidized to SiO₂ in the powders after heat treatment and plasma spraying. The Y₂O₃ dissolved from 8YSZ solid solution at higher critical plasma spray parameter. Besides, there is no phase transformation of ZrO₂ for powders. The metastable phase of Al₂O₃ appeared in feedstocks with submicron SiC, but no metastable phase was formed in feedstocks with nano SiC particles, which nano SiC can hinder the formation of Al₂O₃ metastable phase. The densification process and mechanism of reconstituted particles used for plasma spraying were analyzed from surface morphology, cross section and simulation.     

分子模拟纳米ZnO/丁腈橡胶复合材料的摩擦学行为

采用分子模拟的方法研究了纳米ZnO/丁腈橡胶（NBR）复合材料的摩擦学行为,考察了纳米ZnO/NBR复合材料的回转半径、原子相对浓度和剪切行为,探讨了纳米ZnO/NBR复合材料摩擦学行为的微观机制。结果表明:与纯NBR材料相比,纳米ZnO/NBR复合材料具有更小的回转半径,橡胶分子链的柔顺性下降;与纳米ZnO/NBR复合材料相比,纯NBR材料摩擦界面具有更高的原子相对浓度,纯NBR材料上下摩擦表面的原子浓度峰值比纳米ZnO/NBR复合材料分别高了6.4%和4.3%。说明纳米ZnO的存在提高了纳米ZnO/NBR复合材料分子链的刚性,减小了能量耗散,从而改善了纳米ZnO/NBR复合材料的摩擦性能。