EDTA溶胶-凝胶法制备纳米ZnFe2O4气敏材料

用EDTA溶腔-凝胶法，以氧化锌和硫酸铁为主要原料制备纳米级ZnFe2O4粉末。通过DTA、XRD、SEN等手段对纳米粒子及中间体进行了表征，其结果表明，在800℃焙烧2h即可制得粒度均匀、晶型完整的纳米ZnFe2O4晶体。以ZnFe2O4纳米粉为气教材料制备了厚膜气体传感器，测试了元件的气敏性能。结果表明ZnFe2O4材料在560℃的低温下即可对NO2产生一定的敏感性。     

中空ZnFe2O4微球的合成及其电化学性能

以Zn(Ac)2×4H2O和FeCl3×6H2O为主要原料,采用一步水热法合成了中空结构的ZnFe2O4微球,对其物相、形貌和组成进行了分析. 结果表明,中空ZnFe2O4粒径微球约300 nm,壳厚约25 nm. 以其为锂离子电池负极材料,100 mA/g电流密度下,首次放电容量为1524 mA×h/g, 50次充放电循环后容量约为826 mA×h/g,呈现出优异的循环性能.     

Au负载的Co掺杂ZnO分级微球制备及其丙酮气敏性能研究

采用一步水热法制备了Au负载的Co掺杂ZnO分级微球,对其形貌和结构进行了表征分析,研究了Au负载和Co掺杂对ZnO分级微球气敏性能的影响。结果表明,对于100×10^-6丙酮,Au负载的Co掺杂ZnO分级微球比单纯的ZnO分级微球具有更低的最佳工作温度(160℃)和更高的响应度(232),且具有较快的响应恢复速度以及较好的气体选择性。进一步对Au负载和Co掺杂的气敏增强机理进行了讨论。     

以三聚氰胺甲醛微球为模板制备介孔二氧化硅和二氧化钛空心微球

以聚合物三聚氰胺甲醛(MF)微球为模板,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为致孔剂,经溶胶–凝胶和高温煅烧两步法,制备了SiO2和TiO2介孔结构的空心微球。以亚甲基蓝水溶液为模型物,分别评价了SiO2和TiO2微球的吸附性能和光催化活性。对空心微球的结构、形貌和光谱性质进行了表征。结果表明:两种微球的粒径为300 nm左右,具有完整的球形空腔、较高的比表面积和介孔结构壳层;SiO2空心微球具有良好的吸附性能,而TiO2空心微球在紫外光照射下有高效的光催化活性。     

氧化铟纳米粉体的微乳液合成及其气敏特性

用微乳液法合成了纳米In2O3粉体,浸渍法制备了5％(in mass)La2O3掺杂In2O3。利用X射线衍射、透射电镜对合成产物进行了结构表征。采用静态配气法对氧化铟气敏元件的气敏特性进行了测试。结果表明：微乳液法合成的氧化铟经600℃,5h煅烧后,颗粒尺寸约为30nm,且分布均匀。氧化铟气敏元件对汽油、酒精、甲醛等有机蒸气具有较高的检测灵敏度,但选择性不好。氧化镧掺杂后,不同温度工作时,氧化铟分别对汽油、酒精有较好的选择性,且响应恢复快。     

片状氧化锌的合成及乙醇气敏性能研究

以乙酸锌、甘氨酸和异烟肼为原料,乙醇和水为溶剂,采用前驱体法制备了片状结构氧化锌(Zn O)。用X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)对产物的结构和微观形貌进行表征,并将所合成的片状结构Zn O制备成气敏元件,对其进行了气敏性能测试。结果表明,所制备的Zn O为六方纤锌矿结构,形貌为均一的颗粒组装成的二维片状结构。气敏测试结果表明,在工作温度为280℃时,该气敏元件对乙醇气体具有较好的灵敏度和选择性。     

CuO纳米微球的低温液相合成及其性能表征

以CuSO4·5H2O为铜源、Na2CO3为沉淀剂,在80℃水浴中通过简单的液相沉淀法一步合成了CuO纳米微球。利用X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见分光光度计及WS-30A气敏测试系统对样品的结构形貌和性能进行了表征。结果表明,所得产物为单斜结构的纳米微球,且该产物具有较好的光催化和气敏性能。     

软模板法制备Fe3O4空心结构微球

以FeCl3×6H2O和NH4Ac为反应物,乙二醇为溶剂热介质,制备了Fe3O4空心结构微球. 通过X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜和振动样品磁强计对产物的结构、形貌及磁性能进行了表征,并研究了反应温度和反应时间对产物形貌的影响,得出了制备Fe3O4空心结构微球适宜的反应温度为200℃,反应时间为12 h. 此条件下得到的产物形貌均匀且表面光滑,平均粒径约为400 nm,具有铁磁性,饱和磁化强度为73.51 emu/g. 反应过程中原位产生的氨气气泡是空心结构Fe3O4微球形成的软模板,该方法是制备空心结构微球的一种简单有效途径.     

氧化铟纳米棒的气敏特性

以非离子表面活性剂烷基苯酚聚氧乙烯醚OP-10为形貌控制剂合成In2O3纳米棒.用热重-差示扫描量热法、X射线衍射和透射电镜对In2O3纳米棒的热分解过程、晶体结构和微观形貌进行表征.对纳米棒制得的气敏元件进行气敏性能测试,同时用扫描电子显微镜及比表面积和孔隙度分析仪对元件的表面形貌和材料的介孔结构进行了分析.结果表明:制得的In2O3为立方晶型的纳米棒,直径约20 nm,长度约120 nm.与In2O3纳米颗粒气敏性能相比,In2O3 纳米棒对三甲胺具有更高的灵敏度和选择性.用In2O3纳米棒制的气敏元件对三甲胺在一定的浓度范围内的灵敏度与浓度呈现良好的双对数线性关系.棒状材料中形成的大量介孔对气敏性能的提高有着重要的作用.     

多孔ZnO-SnO_2异质结构的制备及气敏特性研究

本研究采用溶剂热法制备了SnO_2介孔球,并以此为基础,将ZnO纳米颗粒负载到其表面,最终制备了ZnO/SnO_2异质结构。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和比表面测试(BET)对产物的晶体结构、微观形貌、元素化合态和孔结构进行了表征。气敏性能测试表明,多孔ZnO/SnO_2异质结构对三乙胺具有优异的气敏性能,对100 ppm三乙胺,灵敏度为88. 4,响应和恢复时间分别为12 s和15 s。此外,该材料对三乙胺表现出优异的选择性。从材料的多孔结构和异质结构能带匹配两方面对多孔ZnO/SnO2异质结构的作用机理进行了分析。     

以聚苯乙烯-丙烯酸微球为模板制备ZnS／CdS复合空心微球

采用了酸性萃取剂二(2-乙基己基)磷酸(P2O4)的钠盐作为乳化剂制备了聚苯乙烯-丙烯酸微球.当乳化剂的含量在1.56%～3.54%范围内逐渐增大时,乳液粒子颗粒的直径在300～120姗范围内逐渐减小.以聚苯乙烯-丙烯酸微球为模板制备了ZnS/CdS复合空心微球.所制得的样品采用透射电镜法进行了表征.     

水热界面反应制备二氧化钛空心微球

采用水热法,在油酸/水/乙醇体系中,钛酸四丁酯前驱体分解团聚得到具有空心结构的TiO2微球。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、N2吸附脱附(BET)对样品进行表征,并通过对甲基橙的紫外光催化降解评价样品的光催化性能。结果表明该空心微球为锐钛相,粒径约为1～2μm,随着时间的延长其结晶性增强。BET结果显示该空心微球具有较大的比表面积300.20m2.g-1,内部颗粒之间形成介孔结构。利用SEM研究了该空心微球的生长特点和生长机理,结果表明钛酸四丁酯在油水界面反生分解缩聚反应,然后经过由内向外的Ostwald ripening(OR)过程得到空心微球,通过调节水油的比例可以调控微球的形貌和粒径。光催化性能测试表明这种空心微球结构的TiO2材料具有较高的催化活性。     

优化制备粒度均匀分布的Ce-Cu/TiO2空心微球及其光-显性能

以Ce(NO3)3?6H2O和Cu(NO3)2?3H2O为改性剂制备Ce–Cu/TiO2空心微球，通过均匀设计与BP神经网络模型优化Ce–Cu/TiO2空心微球的制备工艺参数。用激光粒度分析仪对Ce–Cu/TiO2空心微球的粒度分布进行测试，用SEM和TEM对Ce–Cu/TiO2空心微球的微观形貌进行表征，用比表面积及孔径测定仪对Ce–Cu/TiO2空心微球的孔结构进行测试，采用等温吸放湿法对粒度均匀分布的Ce–Cu/TiO2空心微球的湿性能进行测试，用紫外–可见分光光度计测试其光性能。结果表明，粒度均匀分布的Ce–Cu/TiO2空心微球制备工艺参数为：磁力搅拌速度VMS=910 r/min、溶液B加入溶液A的速度VAB=1.32 mL/min、溶液D加入溶液C的速度VCD=0.86 mL/min、煅烧升温速度VTC=2.47℃/min和煅烧温度TC=485℃，所制空心微球d10=103.74 nm，d50=141.46 nm和d90=188.84 nm，粒径分布区间d90–d10为85.10 nm，空心微球具有良好的光–湿性能，1~6 h对甲醛气体的降解率为21.6%~53.9%，相对湿度32.28%~84.34%的平衡含湿量为0.0364~0.2746 g/g。     

二氧化钛空心微球的可控制备及其处理染料废水性能研究

采用模板法和两步煅烧法制备了具有稳定结构的二氧化钛空心微球,并采用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪、比表面积(BET)对该催化剂进行了表征。结果显示,制备的空心微球结构稳定,最高的比表面积达84.3 m2/g,是具有高光催化活性的锐钛矿结构。通过光催化降解罗丹明B性能的研究,发现当在紫外光照射60 min后罗丹明得到了完全的去除。表明该空心结构的催化剂在处理工业染料废水方面具有很好的应用前景。     

α-Fe2O3空心球的溶剂热合成与表征

以FeCl3.6H2O为原料,乙醇为溶剂,采用聚乙二醇(PEG-400)辅助的溶剂热法制备了大小均匀的α-Fe2O3空心微球,其直径约为900 nm,粒径分布均匀。产物经X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)进行了表征。     

新型碳纳米管磁性复合材料的制备及磁性能

采用水热-沉淀法制备了ZnFe2O4包覆碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)磁性复合材料.采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、Mǒssbauer谱仪和振动样品磁强计等仪器表征制备样品的结构与性能.200℃是制备纳米ZnFe2O4包覆CNTs磁性复合材料的较好的反应条件,温度过高或过低都生成较多的γ-Fe2O3.包覆在CNTs上的ZnFe2O4纳米粒子为球形,粒径为13～20nm.Mǒssbauer谱结果表明:大部分znFe2O4纳米粒子表现出超顺磁性,少量表现出铁磁性.磁滞回线结果表明:复合材料的矫顽力值为254215.85A/m.     

α-Fe_2O_3纳米微球的合成及气敏性能研究

采用溶剂热法制备了球状结构的氧化铁前驱体,再经400℃热处理后得到α-Fe_2O_3纳米微球。通过TG、IR、XRD和SEM等手段对产物结构和形貌进行了表征。结果表明,合成的α-Fe_2O_3纳米微球直径约为500 nm。此外,我们将α-Fe_2O_3纳米微球制备成厚膜型气敏元件并进行气敏性能测试,在工作温度为150℃时,α-Fe_2O_3纳米微球对苯胺(AN)有良好的选择性和较高的灵敏度,最低检出限可达到1.9 mg/m3,对38 mg/m3苯胺的响应值为10.4。测试结果表明,α-Fe_2O_3纳米微球可用于制备苯胺气体传感器。     

SnO_2/RGO复合材料的制备与气敏性能研究

以五水四氯化锡、氧化石墨为主要原料,氨水为沉淀剂,采用水热法一步成功合成了二氧化锡/还原氧化石墨烯(SnO_2/RGO)复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和氮气吸附脱附仪(BET)对样品的结构和形貌进行了表征,并讨论了温度、乙醇浓度等因素对材料气敏性能的影响。结果表明,SnO_2/RGO复合材料具有致密三维结构和较高的比表面积(175.83 m~2/g)。SnO_2/RGO气敏元件对乙醇的气敏性能最好,在最佳工作温度为280℃时,对100 ppm乙醇的灵敏度达到20.6,比SnO_2的灵敏度(8.5)提高了1倍。     

模板剂—水热法合成纳米ZnFe2O4-TiO2光催化剂

研究了以多孔陶粒浮球为载体,采用模板剂-水热法制备了纳米ZnFe2O4/TiO2复合光催化剂膜。主要研究了ZnFe2O4的掺杂对TiO2晶相结构、烧结温度、吸光性能及其光催化活性的影响和模板剂PEO20PPO70PEO20即P123的添加对ZnFe2O4/TiO2复合光催化剂膜性能的影响。采用XRD、UV-Vis吸光光谱、SEM和EDS等对ZnFe2O4/TiO2复合光催化剂膜的性能进行了表征。研究结果表明,适量掺杂ZnFe2O4,可以使TiO2成为催化活性较好的锐钛矿相;适量的添加模板剂P123可以提高TiO2的比表面积,P123与TiO2的摩尔比为0.02∶1时催化效果最好,这时ZnFe2O4-TiO2光催化剂对甲基橙脱色率在40min时可以达到80%以上。     

模板剂-水热法合成纳米ZnFe2O4-TiO2光催化剂

研究了以多孔陶粒浮球为载体，采用模板剂-水热法制备了纳米ZnFe2O4／TiO2复合光催化剂膜。主要研究了ZnFe2O4的掺杂对TiO2晶相结构、烧结温度、吸光性能及其光催化活性的影响和模板剂PEO20PPO70PEO20即P123的添加对ZnFe2O4／TiO2复合光催化剂膜性能的影响。采用XRD、UV—Vis吸光光谱、SEM和EDS等对ZnFe2O4／TiO2复合光催化剂膜的性能进行了表征。研究结果表明，适量掺杂ZnFe2O4，可以使TiO2成为催化活性较好的锐钛矿相；适量的添加模板剂P123可以提高TiO2的比表面积，P123与TiO2的摩尔比为0．02：1时催化效果最好，这时ZnFe2O4/TiO2光催化剂对甲基橙脱色率在40min时可以达剑80％以上。