表层稀土掺杂PbO_2电极及对苯酚电催化氧化性能研究

以钛电极为基体,用热分解法制备Sn-Sb中间层,电沉积方法制备稀土La掺杂PbO2电极,优化了制备改性PbO2电极的电沉积温度、电沉积时间及稀土掺杂量。以苯酚废水为目标有机物,借助于苯酚去除情况分析电极的电催化氧化能力;分析了电极结构与电催化特性之间的关系。采用SEM、EDX和XRD分析了制备电极的表面形貌、元素组成、晶体结构。实验结果表明:电沉积液温度50℃,电沉积2 h,稀土镧掺杂量4∶1的PbO2电极降解苯酚电催化性能有明显改善,其去除率达到90.9%。     

稀土Ce掺杂对SnO2电极电学性能的影响

通过共沉淀法制备了铈掺杂二氧化锡超细粉体，平均粒径为20nm，并制得氧化锡电极样品。主要研究了在氧化锡电极中添加不同含量的Ce对电极导电性能的影响情况，通过XRD、SEM和电阻率表征样品性能。实验结果表明，Ce掺杂有利于提高SnO2电极的导电性能，并随Ce含量增加，导电性也提高。共沉淀制得的原料粉体具有纯度高、掺杂均匀等特点，有利于充分发挥添加剂在SnO2电极中起到的提高导电性能的作用，且共沉淀法操作较简便，易实现从实验室制备到实际生产的转化。     

钛基Co中间层SnO2电催化电极的制备及性能研究

为提高钛基二氧化锡电极的稳定性,设计并制备了含Co中间层的钛基二氧化锡电催化电极Ti/Co/SnO2,以苯酚为目标有机物,考察了所制备Ti/Co/SnO2电极电催化氧化降解苯酚的性能,并采用SEM、EDX以及XPS等检测方法分析了Ti/Co/SnO2电极表面的形貌、元素组成及元素化学态.研究结果表明,含有中间层的Ti/Co/SnO2电极其使用寿命较不含中间层的钛基二氧化锡电极Ti/SnO2大幅度提高,但其对苯酚的电催化降解活性有所下降,氧化还原电对Co2 /Co3 的存在是所制备Ti/Co/SnO2电极稳定性及电催化活性改变的主要原因.     

稀土La掺杂对Ru-La-Ti涂层阳极电催化性能的影响

利用热分解方法在不同温度下制备了不同摩尔分数La的三元涂层Ru0.3Ti(0.7～x)LaxO2,通过极化曲线测试和交流阻抗谱测试研究了所制备涂层的电催化活性,并用扫描电镜对涂层表面形貌进行了观察.测试结果表明,在涂层中引入La可以提高涂层阳极的电催化活性.La的掺杂量有一个最佳比,摩尔分数为0.5时电催化性最好;适当的热分解温度有利于La涂层阳极性能的提高,最佳温度为450℃.     

钛基SnO2纳米涂层电催化电极的制备及性能研究

为提高Ti/SnO2电极的电催化性能,采用溶胶-凝胶法,并结合高温热处理工艺制备了钛基SnO2纳米涂层电催化电极.以苯酚为目标污染物,考察了所制备电极的电催化性能,并采用XRD、SEM、XPS等方法研究了制备的SnO2纳米涂层电极的表面形貌、晶粒粒径、元素组成和表面元素的化学环境等.研究结果表明:由于纳米涂层具有较大的比表面积,使得所制备电极的性能较非纳米涂层的钛基二氧化锡电极大为提高,完全降解等量苯酚所需时间减少了33.3%.电极表面主要是四方相金红石结构的SnO2晶体,粒径在10 nm以下.     

Sb掺杂钛基SnO2电极的制备、表征及其电催化性能研究

采用电沉积 热氧化法制备了含有中间层的Sb掺杂钛基SnO2 电催化电极(Ti/SnO2),采用SEM、EDX以及 XRD 等检测方法对所制备电极的表面形貌、元素组成及结构进行分析,并以苯酚为目标有机物,研究所制备电极对有机污染物的电催化降解能力。研究结果表明所制备 Ti/SnO2 电极可在较短时间内将苯酚彻底降解,其较大的真实表面积以及电极中间层的存在是所制备电极性能提高的重要原因。阳极极化曲线扫描(LSV)的分析结果表明所制备的 Ti/SnO2电极具有较高的阳极析氧电位,有利于有机物的阳极氧化降解。     

CV和Tafel曲线对稀土掺杂Ti/SnO2-Sb电极电催化性能研究

采用热分解法制备了稀土Dy、Nd、Eu及Gd掺杂Ti/SnO2-Sb电极,以苯酚为目标有机物,研究了所制备电极降解有机物的性能.在500 mg/L苯酚溶液中进行了所制备电催化电极的循环伏安(CV)特性分析,研究发现4种稀土(Dy、Nd、Eu和Gd)掺杂电极中苯酚在Nd掺杂Ti/SnO2-Sb(Ti/SnO2-Sb-Nd)电极上的直接氧化的峰电流最高,为4.46 mA/cm2.在0.5 mol/L的H2SO4溶液中进行了Tafel曲线测试,4种稀土掺杂Ti/SnO2-Sb电极的析氧电位分别为2.293、2.313、2.277、2.263 V(vs.Ag/AgCl).结果表明,所制备的4种稀土掺杂电极降解苯酚的性能与采用CV和Tafel曲线方法分析的结果一致,可以采用电化学方法评价电极的电催化氧化性能.     

Ce掺杂钛基二氧化锡电极的制备及电催化性能研究

采用高温热氧化法制备了稀土Ce掺杂SnO2/Sb电极,以SEM、EDX、XRD以及XPS等分析方法对所制备电极进行了形貌、组成及结构的表征,并根据Scherrer公式计算了电极表面SnO2的平均晶粒尺寸.结果显示,所制备电极涂层由纳米级的微晶SnO2构成,Ce的掺杂使Sb向电极表面富集,同时Ce本身也有向电极表面富集的趋势;Ce的掺杂影响了SnO2晶粒的成核过程,可能减少了晶格中的氧缺位.对苯酚的电化学氧化降解实验研究表明,Ce的掺杂降低了SnO2/Sb电极对苯酚降解中间产物的降解效率.     

稀土氧化物掺杂对SnO2基气体传感器材料性能的影响

采用化学共沉淀法制备Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２,Ｅｒ２Ｏ３和Ｓｂ２Ｏ２基气体传感器。结果表明掺杂后的材料经煅烧后,平均晶粒尺寸均小于３０ｎｍ,比未经掺杂的材料小,中掺杂体系不同成分材料制备成厚膜传感器,进行了对ＣＯ气体敏感度性能测试,发现掺杂稀土氧化物的气体敏感度较纯ＳｎＯ２厚膜传感器高。其中掺杂Ｅｒ２Ｏ３材料性能最好。     

改性SnO2电极的制备及电催化性能研究

为了研究3种掺Sb、掺Ru和掺Ru、Ce钛基SnO2电极的性能,以热分解法制备了改性钛基SnO2电极.利用扫描电镜和X射线衍射分析方法表征了电极的表面形貌和晶体结构,通过加速寿命实验考察电极的使用寿命,并以邻硝基苯酚为目标有机物,考察了电极的电催化性能.实验结果表明:Ru和Ce的掺杂减小了晶体颗粒的尺寸;Ti/Ru-Ce-SnO2电极的使用寿命远远高于Ti/Sb-SnO2电极;用Ti/Sb-SnO2电极电催化氧化降解ONP时,溶液中的COD去除率是最高的(80.3%),比Ti/Ru-Ce-SnO2电极的去除率(78%)略高;Ti/Sb-SnO2电极对ONP的去除速率是最快的,同时Ti/Ru-Ce-SnO2电极对ONP的去除速率与前者相比相差不大.因此,Ti/Ru-Ce-SnO2具有较高的电催化性能和高的使用寿命,综合分析认为Ti/Ru-Ce-SnO2电极具有更好的应用前景.     

Mg2Si基热电材料的稀土掺杂优化

采用机械研磨-电场激活压力辅助合成(FAPAS)技术,快速合成了稀土Sc和Y掺杂的Mg2Si基热电材料,所得试样组织均匀、致密,试样的平均晶粒尺寸为1.5～2μcm,微量稀土元素不改变基体材料的组织形貌.分析表明两种稀土元素均在不同程度改善热电性能,其中掺杂0.427%(摩尔分数)Sc和0.173%(摩尔分数)Y的试样...     

铈掺杂多孔硅的形貌和光致发光研究

采用电化学方法在多孔硅中掺杂了稀土铈(Ce)元素.利用原子力显微镜表征了多孔硅和Ce掺杂多孔硅的表面形貌,采用荧光分光计对样品的光致发光(PL)特性进行了研究.多孔硅样品在480nm波长激发下PL谱上观察到两个发光峰,分别位于572和650nm;通过光致发光激发谱测量,得到位于572、650nm的发光峰对应的最佳激发波长分别为380和477nm.Ce掺杂多孔硅样品在480nm波长激发下,PL谱上只显示出多孔硅原有的发光增强;而在380nm波长激发下的PL谱上不仅显示多孔硅原有的发光增强,而且还出现了新的发光峰位于517nm.认为这分别是Ce3 与nc-Si发生了能量传递和Ce掺杂引入了新的发光中心所造成的.     

不同结构稀土掺杂铝酸锶的合成与发光性能研究

采用燃烧法成功合成了稀土掺杂铝酸锶长余辉发光材料.XRD结果表明,当铝锶n(Al)∶n(Sr)=2时,发光基质中只存在SrAl2O4相结构.随着Al∶Sr比值的增大,出现新相Sr4Al14O25.当Al∶Sr比值增大到4时, SrAl12O19相开始形成.而Al∶Sr比值增大到12时,全部为SrAl12O19相.光致发光测量结果表明,发光样品SrAl2O4∶Eu2 ,Dy3 发射谱峰值位于519nm,而发光样品SrAl12O19∶Eu2 ,Dy3 的发射峰位于512nm.余辉检测结果表明,不同结构铝酸锶发光样品的衰减都是由初始的快衰减过程和其后的慢衰减过程组成,但是不同结构铝酸锶发光样品的初始亮度和发光衰减快慢不同.     

Pb掺杂SnO2压敏电阻的晶粒尺寸效应

研究了Pb3O4对(Co，Nb)掺杂SnO2压敏材料电学性质的影响，当Pb3O4的含量从0．00增加到0．75％(摩尔分数，下同)时，(Co，Nb)掺杂SnO2压敏电阻的击穿电压从426V／mm迅速减小到160V／mm，40Hz时的相对介电常数从1240迅速增加到2760，这说明Pb3O4是调控SnO2压敏材料击穿电压和介电常数的敏感添加剂，晶界势垒高度测量表明，在实验范围内Pb的含量对势垒高度的影响很小，随着Pb含量的增加，SnO2的晶粒尺寸的迅速长大是击穿电压迅速减小和介电常数迅速增大的主要原因，对样品的复阻抗进行了测量，发现未掺杂Pb的样品具有最低的晶界电阻，而掺杂0．50％Pb3O4的样品具有最高的晶界电阻，提出了一个修正的缺陷势垒模型，指出了替代Sn的受主不应当处于晶界上，而应处于耗尽层的Sn的晶格位置。     

稀土铈掺杂纳米ZnO抗菌复合材料研究

采用纳米ZnO为载体,按照不同掺杂比例制备了复合无机抗菌剂 Ce4 /ZnO,采用抑菌圈实验和最小抑菌浓度实验来检测其抗菌性能。结果表明,掺杂稀土Ce4 明显提高了纳米 ZnO的抗菌性。通过对ZnO白样和Ce4 /ZnO试样的XRD测试, 结果表明 Ce4 已进入 ZnO晶格,同时对复合抗菌机理进行了探索研究。