核桃壳粉为碳源制备C@ZrSiO4黑色色料

以核桃壳粉、八水氧氯化锆(ZrOCl₂·8 H₂O)和正硅酸乙酯(TEOS)等为原料,采用溶胶-沉淀法制备了硅酸锆包裹炭黑(C@ZrSiO₄)黑色色料。通过TG-DSC、FT-IR、XRD、SEM、TEM等对试样的热效应、化学结构、物相组成和微观结构进行了表征,研究了不同热处理温度、核桃壳粉/硅酸锆质量比(理论合成,下同)等对色料组成和色度的影响规律。结果表明,当热处理温度为1 100℃、核桃壳粉/硅酸锆质量比为1∶3时,合成的C@ZrSiO₄色料发色性能最佳,L^*=31.3、a^*=+1.4和b^*=+1.3;在透明釉中外加5%(质量分数)C@ZrSiO₄色料,经1 200℃烧成所制备的黑釉具有较好的呈色效果,其色度值L^*=41.2、a^*=+1.2和b^*=+1.7。     

金红石型钛镍黄/硅气凝胶复合色料的制备及其隔热性能

采用固相法合成了高近红外(NIR)反射金红石型钛镍黄色料，并以SiO₂气凝胶为基体，制备一种网络状NIR反射金红石型钛镍黄/硅气凝胶复合色料，测定了其结构特征和呈色性能，并分析其NIR反射效应和隔热性能。结果表明，添加1%(质量分数)助烧剂NaF所固相合成的金红石型钛镍黄色料呈色性能(b*=54.24)和NIR反射性能优异；所制备的网络状金红石型钛镍黄/硅气凝胶复合色料具有良好呈色性能、低透过率、高NIR反射率(96.60%)和低导热系数[0.068 54 W/(m·K)]，表明其具有优异的隔热性能。此外，还探讨了该复合色料的制备机制和隔热机理。     

不同掺杂量EuxLu1.4–xGd0.6O3透明陶瓷的制备与性能

为了满足高能射线成像对闪烁陶瓷的应用要求,并探究Eu³⁺掺杂量对陶瓷微观结构和光学性能的影响,采用液相共沉淀法合成了不同Eu³⁺掺杂量的Eu_xLu_1.4–xGd_0.6O₃(x=0、0.02、0.06、0.10、0.14、0.18)粉体并通过真空预烧结合热等静压烧结,制备出Eu_xLu_1.4–xGd_0.6O₃透明陶瓷。随着Eu³⁺掺杂量的增加,陶瓷直线透过率先升高后降低,在x=0.10时达到最高(71.4%@611 nm)。Eu_xLu_1.4–xGd_0.6O₃陶瓷的光致激发光谱和光致发光光谱证明了Eu³⁺掺杂量的增加能够提升陶瓷的吸收峰和发射峰强度。陶瓷在X射线激发下的发光强度随着Eu³⁺掺杂量的升高呈现先升高后降低的趋势,...     

Ni2+掺杂对MgCr2O4材料红外辐射性能的影响

开发高发射率红外辐射材料是高温窑炉节能的重要方向。本工作采用高温固相反应工艺制备Ni²⁺掺杂MgCr₂O₄材料,研究了Ni²⁺掺杂量摩尔分数对MgCr₂O₄材料红外辐射性能的影响,探讨了影响MgCr₂O₄材料红外发射率的机理。结果表明,Ni²⁺能掺杂进入MgCr₂O₄材料晶格,所制备的Mg_1–x Ni_xCr₂O₄(0.1≤x≤0.5)材料产生了晶格畸变,少量Ni²⁺价态发生转变;同时,随着Ni²⁺掺杂量增加,氧空位浓度的增大,禁带宽度减小,所制备材料在近中红外波段的发射率均有提高。x=0.5的材料(Mg_0.5Ni_0.5Cr₂O₄)在...     

K+掺杂尖晶石型(Co0.2Cr0.2Fe0.2Mn0.2Ni0.2)3O4高熵氧化物负极材料制备与储锂性能研究

通过溶液燃烧法成功合成了一系列非活性K⁺掺杂的尖晶石型(K_xCoCrFeMnNi)₍3/(5+x))O₄(x=0,0.5,1,1.5)高熵氧化物锂离子电池负极材料,系统研究了K⁺掺杂对结构和储锂性能的影响。结果表明：随着K⁺掺杂量的增加,均可制备出具有单一尖晶石结构的纳米晶粉体材料,其中等摩尔K⁺掺杂的(K_1/6Co_1/6Cr_1/6Fe_1/6Mn_1/6Ni_1/6)₃O₄高熵氧化物负极材料具有最高的比容量、优异的循环稳定性和倍率性能。(K_1/6Co_1/6Cr_1/6Fe_1/6Mn_1/6Ni_1/6)₃O_4<...     

Sm3+掺杂双钙钛矿结构Sr3Sn2O7的应力发光特性

Sr₃Sn₂O₇:Sm³⁺是一种被广泛研究的应力法光材料,但关于Sm³⁺掺杂量的研究仍然存在缺失。本工作采用高温固相法制备Sr_3–xSn₂O₇:x Sm³⁺。在Sr₃Sn₂O₇中掺入少量Sm³⁺后,样品仍然保持着非中心对称的双钙钛矿结构。样品在受到紫外灯激励或应力施加之后,能展现出稳定的光致发光、长余辉和应力发光性能,且这三者的光谱显示出一致性。应力发光来源于Sm³⁺的⁴G_5/2激发态向⁶H_J (J=5/2,7/2,9/2)基态的电子跃迁。通过调控x值对其发光性能进行优化,在x=0.020时性能最好。Sm³⁺掺杂量的变化对应力发光性能的影响,既对现有的相关工作进行了补充,同时...     

Cu2+和Co2+促进芬顿氧化处理垃圾渗滤液的研究

通过在传统芬顿体系中加入Cu²⁺、Co²⁺,研究Cu²⁺/Co²⁺/Fe²⁺/H₂O₂、Cu²⁺/Fe²⁺/H₂O₂、Co²⁺/Fe²⁺/H₂O₂和Fe²⁺/H₂O₂四种芬顿体系对垃圾渗滤液的处理效果,发现当初始pH分别为2、3、4、5、6时,各体系去除CODCr的效果排序为Cu²⁺/Co²⁺/Fe²⁺/H₂O₂>Cu²⁺/Fe²⁺/H₂O₂>Co²⁺/Fe^2...     

不同水解抑制剂下Sr2+掺杂改性纳米TiO2的制备及可见光响应行为

采用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯为钛源,分别以三乙醇胺和亚氨基二乙酸为水解抑制剂,制备掺杂不同含量Sr²⁺的纳米TiO₂,并对其在可见光范围内对孔雀石绿的光催化降解活性进行评价。结果表明,Sr²⁺掺杂能够有效提高纳米TiO₂的光催化性能,并确定不同条件下合成的纳米TiO₂的最佳掺杂量和反应条件。对掺杂的TiO₂进行紫外可见漫反射光谱、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱以及氮物理等温吸附等表征,揭示了表面性能、电子结构、脱水性能、吸附性能、结晶程度和晶相结构等多方面协同作用是Sr²⁺掺杂的TiO₂具有最高光催化活性的原因。这种新型光催化剂可能在环境净化和水处理方面具有一定的应用价值。     

稀土离子掺杂0.6BaTiO3-0.4Bi(Mg1/2Ti1/2)O3陶瓷的储能性能研究

弛豫铁电陶瓷由于优异的介电和储能性能，在陶瓷储能电容器中具有较大的应用潜力。本文采用固相烧结法制备了0.05 mol Nd³⁺、Sm³⁺和Gd³⁺稀土离子掺杂的0.6BaTiO₃-0.4Bi(Mg_1/2Ti_1/2)O₃陶瓷。结果表明，所有陶瓷均表现为典型的弛豫铁电体，其中Nd³⁺掺杂的陶瓷样品具有最小的介电损耗，获得了最大的击穿场强(350 kV/cm)和储能效率(94.38%);Gd³⁺掺杂的陶瓷样品具有最大的介电常数，获得了最高的可恢复储能密度(4.33 J/cm³)。     

铬酸酐掺杂V2O5制备高红外反射率氧化铬绿颜料

研究了铬酸酐热分解制备高性能红外反射氧化铬绿颜料,在优化现有铬酸酐热分解工艺的基础上,详细探讨了掺杂制备红外反射氧化铬绿颜料的工艺条件和相关机理。借助UV-vis-NIR、FT-IR、SEM、XRD和CIE-L^*a^*b^*等手段发现:在铬酸酐热分解过程中,不同的热分解温度导致粒径变化,从而影响红外反射率;优化的制备工艺条件(热分解温度1250℃、热分解时间0.5 h)下,氧化铬绿的红外反射率达到90%。在掺杂过程中,V₂O₅的添加可使氧化铬绿的最高红外反射率达到98%。随着V₂O₅添加量的增加,红外反射率先增加后减少;当V/Cr摩尔比为0.004时,红外反射率、电导率、介电常数都达到极值,三者呈现一致的规律性变化。初步机理探索表明,氧化铬本征导电类型为空穴导电,掺杂V₂O₅以后导电类型发生改变,伴随着电阻率的变化,氧化铬吸收和反射光子能力改变,从而影响红外反射性能。     

Cu2+和Mn2+改性铈掺杂铥铁石榴石铁氧体的合成及磁性能研究

铥铁石榴石型铁氧体材料具有优异的电磁性能,在信息通信和电子领域具有潜在的应用价值。采用溶胶-凝胶法,成功制备了Ce_0.1Tm_2.9M_xFe₍(5-x))O₁₂(M=Cu²⁺或Mn²⁺;x=0.15,0.25,0.35)铥铁石榴石铁氧体材料。通过X射线衍射测试分析发现,Cu²⁺或Mn²⁺均被成功合成到铈掺杂Tm₃Fe₅O₁₂(Ce:Tm IG)结构中;同时,拉曼图谱中也印证了掺杂TmIG石榴石铁氧体的特征信号峰。Cu²⁺和Mn²⁺掺杂改性后,其饱和磁化强度Ms均有所增加,推测其与Cu²⁺和Mn²⁺占据八面体位置后,增强了Fe³⁺形成离子之间的强偶和作用的有效磁矩有关,掺杂改性后的铥铁石榴石铁氧体具备了进一步器件化应用的潜...     

Sm3+离子激活的Ba3ZnNb2O9荧光粉的制备及发光性能

利用高温固相法合成了不同Sm³⁺掺杂浓度的Ba₃ZnNb₂O₉荧光粉,并利用X射线粉末衍射(XRD)、漫反射光谱(DRS)、荧光发射光谱及荧光寿命等表征手段对样品的结构与发光性能进行了研究。XRD结果显示纯样Ba₃ZnNb₂O₉与Ba₃ZnNb₂O₉:Sm³⁺荧光粉的衍射图完全吻合,表明Sm³⁺离子的少量引入并未对晶体结构产生影响。漫反射光谱显示样品可以被近紫外光有效激发。发射光谱表明存在基质向Sm³⁺离子的能量传递过程,Sm³⁺离子的最佳掺杂浓度为x=0.1。     

氮掺杂碳点的制备及其在Fe3+检测中的应用

以含氮的三羟甲基氨基甲烷为碳源,采用水热法制备了水溶性良好的氮掺杂碳点(N-CDs)。通过荧光光谱、紫外-可见光谱、傅里叶红外光谱、场发射透射电镜和X射线光电子能谱,对制备的N-CDs的结构和光学性质进行了表征,研究了p H和含盐量对N-CDs荧光性能的影响,并以N-CDs为荧光探针,检测水中的Fe³⁺。结果表明,制备的N-CDs分散性好,水溶性好,尺寸均一,平均粒径为6.1 nm,具有较好的p H稳定性和耐盐性。Fe³⁺对制备的N-CDs具有荧光猝灭效应,在0.1～80μmol·L^-1的Fe³⁺浓度范围内,N-CDs荧光强度的降低与Fe³⁺浓度具有良好的线性关系,线性方程为ΔF=1.0001C+18.9646,相关系数R²为0.9932。制备的N-CDs具有制备简单、成本低、检测灵敏度高等优点,可作为荧光探针用于检测水中微量的Fe³⁺,具有潜在的应用前景。     

稀土掺杂对铌酸钠基陶瓷介电及储能性能的影响

随着对电子器件高度集成化、小型化的需求,电介质陶瓷逐渐成为脉冲电力电子系统中关键材料之一。其中,具有大的最大极化、小的剩余极化以及低的介电损耗的反铁电储能陶瓷逐渐成为最佳的储能陶瓷材料。采用固相反应法制备了Sm³⁺掺杂的0.9NaNbO₃-0.1BiFeO₃(NN-BF)基弛豫反铁电陶瓷,化学式为(1–x)[0.9NaNbO₃-0.1BiFeO₃]-x Sm₂O₃(x=0.01,0.02,0.03,0.04),系统地探究了Sm³⁺掺杂对NN-BF基储能陶瓷物相结构、微观形貌、介电性能及储能性能的影响。结果表明：随着Sm³⁺掺杂量的增加,储能陶瓷的晶粒尺寸和剩余极化均呈现先减小后增大的趋势,而击穿场强、最大极化、储能密度及储能效率均呈现先增大后减小的趋势。此外,由于Sm元素价态不稳定,适量掺杂Sm³⁺可以稳定Fe³⁺的价态,使NN-BF的反铁电相更加...     

掺杂钛锡酸钡基陶瓷的制备及电性能研究

采用固相合成工艺制备了Li-Al(简称LA)掺杂Ba_1-x(LA)_x(Ti_0.91Sn_0.09)O₃-0.6%MnO²陶瓷,研究了LA掺杂量对钛锡酸钡基陶瓷物相组成、相对密度、晶粒尺寸、介电性能和压电性能的影响。结果表明,LA掺杂钛锡酸钡基陶瓷都为ABO₃型钙钛矿结构,(022)和(200)晶面的衍射峰会随着掺杂量增加而逐渐右偏移;随着掺杂量x从0增加至2.5%,LA掺杂钛锡酸钡基陶瓷的相对密度先增后减,在x=0.5%时取得最大值(93.7%)。相同频率下LA掺杂钛锡酸钡基陶瓷的介电常数从大至小顺序为：0.5%>1.0%>0>1.5%>2.0%>2.5%;LA掺杂量为0.5%时钛锡酸钡基陶瓷的介电常数最高。随着LA掺杂量从0增加至2.5%,压电系数d₃₃、平面机电耦合系数K_p和相位角θ_max都表现为先增后减趋势,在x=0.5%时取得最大值。...     

UV/Fe0/H2O2降解乙苯气体的工艺研究

以零价铁(Fe⁰)代替Fe²⁺作Fenton试剂催化剂,考察H₂O₂浓度、[H₂O₂]/[Fe⁰]摩尔比和pH值对UV/Fe⁰/H₂O₂技术降解乙苯气体的影响,分析了反应过程中H₂O₂和铁物质的浓度变化,通过GC-MS检测不同时间段的液体中间产物。结果表明,以48μm工业级Fe⁰作催化剂,在H₂O₂浓度为100 mmol/L、[H₂O₂]/[Fe⁰]摩尔比为40和pH值为3的优化条件下,UV₃₆₅/Fe⁰/H₂O₂体系中乙苯气体降解率在45 min内达到67.5%。检测到不同时间段的液体中间产物,如甲苯、苯乙醇...     

Mg2+,Al3+和Fe3+对氟磷灰石表面性质的影响(英文)

矿物表面性质是影响其分散聚集和浮选行为的主要因素，通过溶液化学分析计算、浊度、接触角及Zeta-电位测试分析，研究了矿浆中，Mg²⁺,Al³⁺,Fe³⁺等金属离子对氟磷灰石(FAP)表面性质的影响。结果表明：金属离子在溶液中的存在形式随pH值的变化而改变，FAP是亲水性矿物，添加Fe³⁺对FAP的润湿性影响受pH的影响较大，在酸性环境中，Fe³⁺对FAP的亲水起促进作用，在中性及碱性环境下，Fe³⁺能较好地抑制FAP的亲水。Mg²⁺和Al³⁺受pH的影响较小，在中性环境下Mg²⁺,Al³⁺离子均抑制FAP的润湿性。在pH=3～11范围内，Mg²⁺主要以+2价的离子存在，压缩FAP表面双电层；Al³⁺和Fe³⁺主要是通过水解的作用生成氢氧化物沉淀覆盖在FAP表面，并且Mg²⁺,Al     

YF3和PrF3共掺杂SrF2陶瓷的显微结构与光谱特性

采用化学沉淀法合成了SrF₂粉末原料,真空热压烧结制备了不同YF₃掺杂量的Pr,Y:SrF₂透明陶瓷,研究了缓冲离子(Y³⁺)对Pr:SrF₂透明陶瓷透过率、显微结构及光谱特性的影响。结果表明,陶瓷样品具有较高的光学质量,YF₃掺杂量为5.0%(质量分数)的Pr,Y:SrF₂陶瓷具有最高的透过率,其400 nm和1 200 nm波长处的透过率分别为90.1%和89.4%。高掺杂量下,Y³⁺能够显著的促进陶瓷晶粒的生长,当YF₃掺杂量为10.0%时,陶瓷的晶粒尺寸超过200μm。此外,Y³⁺缓冲离子可以有效提高透明陶瓷的吸收能力,并通过改变陶瓷基体内Pr³⁺的团簇及局域配位结构,调控Pr,Y:SrF₂透明陶瓷的光谱特性。     

O3/Fe-TiO2/UV净化室内气体污染物的研究

以硫化氢、氨气、甲醛、甲苯、正戊烷和丙酮作为室内气体污染物,采用臭氧协同光催化技术,选择TiO₂为光催化剂并掺杂Fe³⁺改性,考察TiO₂的改性和不同的气体流速、反应物初始浓度、相对湿度以及臭氧浓度对净化效率的影响。结果表明,当反应段气体流速为1 m/s,臭氧添加量为49.08 mg/m³,相对湿度小于50%,系统运行30 min时,O₃/Fe-TiO₂/UV技术对6种气体污染物的平均净化效率为65%。     

NaFexCry(SO4)2(OH)6的合成及电化学性能研究

随着国内外能源的过度消耗和环境污染，寻求高效、清洁、可持续的能源已成为当前的首要任务。关于易合成的黄钠铁矾在析氧反应(OER)方面的研究较少。因此，通过水热法合成了4种不同铁铬物质的量比的铬掺杂黄钠铁矾[Na Fe_x Cr_y(SO₄)₂(OH)₆]催化材料。利用SEM、XRD、Raman和电化学方法对其结构和性能进行表征。结果表明，Cr³⁺成功地掺入到黄钠铁矾晶格中，随着Cr³⁺掺杂量的增加，黄钠铁矾颗粒尺寸逐渐减小；在1 mol/L KOH的电解液中，n(Fe³⁺)/n(Cr³⁺)为1∶1的样品的OER催化性能最佳；当电流密度为10 m A/cm²时，其过电位为370 m V，塔菲尔斜率为92.99 mV/dec，电化学双层电容(C_dl)为10.94 mF/cm²。