La~(3+)掺杂TiO_2纳米粉体的相组成和光催化性能（英文）

采用溶胶-凝胶法制备了La~(3+)掺杂TiO_2。利用XRD、TEM、HRTEM、STEM-EDS、XPS和UV-Vis对样品进行表征,讨论La~(3+)掺杂TiO_2在相变过程中的物相组成、平均晶粒尺寸、微观结构、化学态和紫外-可见吸收光谱等方面的变化。结果表明,掺杂La~(3+)明显地抑制了TiO_2的相转变和晶粒长大,有效地改善了TiO_2的分散性,并减小了TiO_2的平均颗粒尺寸。随着煅烧温度升高,La~(3+)掺杂TiO_2逐渐析出第二相La_4Ti_(19)O_(24),其会与TiO_2板钛矿相形成非共格界面,并以不规则球体的形式在TiO_2基体表面析出。第二相La_4Ti_(19)O_(24)来源于点缺陷在La掺杂TiO_2晶界的偏析,偏析驱动力主要是是弹性应变能。随着煅烧温度的升高,La~(3+)掺杂TiO_2中O 1s的原子分数逐渐降低,La 3d的原子分数逐渐升高,且La 3d主峰的高结合能端有一个能量损失峰,煅烧后存在Ti~(3+);掺杂La~(3+)使TiO_2的光吸收带边红移,但随着煅烧温度的升高,其光吸收带边蓝移。     

La3+、Ce4+掺杂对纳米TiO2-Fe2O3凝胶相变过程的影响

采用sol-gel法制备了掺杂La3+、Ce4+的TiO2-10wt%Fe2O3复合粉体,利用TG-DTA和XRD分析对凝胶的相变过程进行了表征。结果表明:TiO2-10wt%Fe2O3凝胶在450℃发生非晶态向锐钛矿相的转变,而在500℃煅烧2 h后未发现锐钛矿相向金红石相转变;随La3+、Ce4+掺杂量的增加,锐钛矿晶粒呈现细化→长大的趋势;随La3+掺杂量的增加,对Fe2O3微晶的生成作用呈现促进→抑制的趋势,而对Fe3O4微晶的生成呈现抑制→促进的趋势;随Ce4+掺杂量的增加,对Fe2O3微晶的生成作用随掺杂量的增加呈促进→抑制→促进的趋势,而对Fe3O4微晶的生成呈现抑制→促进的趋势;La3+、Ce4+掺杂对TiO2相变过程有重要影响。     

BaTiO3-La2O3-MgO陶瓷微观结构与介电性能

采用传统固相反应法对水热BaTiO3粉体进行La2O3和MgO复合掺杂改性.研究(Ba1-xLax)(Ti1.x/2Mgx/2)O3体系的烧结性能、相组成、微观结构及介电性能.研究结果表明随着掺量x的增加,烧结温度提高,晶体结构逐渐由四方相转为立方相.当x=0.0025时,以Mg2+固溶取代Ti4+位占优势,晶格常数增加;当x≥0.2时,La3+固溶取代Ba位占优势,晶格常数下降.随着掺量的增加,晶粒尺寸减小.x=0.4时,平均晶粒尺寸约为0.33 μm,晶粒大小均匀,材料致密.随着掺量的增加,居里温度下降,居里峰展宽,电阻率提高.高掺量情况下(x≥0.2),随着掺量的增加,介电常数增加,介电常数随温度的变化率降低.BaTiO3-La2O3-MgO体系材料可以作为介电特性较为稳定、小尺寸、大容量的片式陶瓷电容器的介质材料.     

BaTiO3-La2O3-MgO陶瓷微观结构与介电性能

采用传统固相反应法对水热BaTiO3粉体进行La2O3和MgO复合掺杂改性.研究(Ba1-xLax)(Ti1.x/2Mgx/2)O3体系的烧结性能、相组成、微观结构及介电性能.研究结果表明:随着掺量x的增加,烧结温度提高,晶体结构逐渐由四方相转为立方相.当x=0.0025时,以Mg2+固溶取代Ti4+位占优势,晶格常数增加;当x≥0.2时,La3+固溶取代Ba位占优势,晶格常数下降.随着掺量的增加,晶粒尺寸减小.x=0.4时,平均晶粒尺寸约为0.33 μm,晶粒大小均匀,材料致密.随着掺量的增加,居里温度下降,居里峰展宽,电阻率提高.高掺量情况下(x≥0.2),随着掺量的增加,介电常数增加,介电常数随温度的变化率降低.BaTiO3-La2O3-MgO体系材料可以作为介电特性较为稳定、小尺寸、大容量的片式陶瓷电容器的介质材料.     

添加TiO2组元的纳米级三元钛阳极涂层的组织形貌

通过溶-胶凝胶(sol-gel)制备了添加TiO2的RuO2+TiO2/Ti纳米涂层钛阳极,并通过XRD,DTA,TEM分析了TiO2组元对RuO2+TiO2+SnO2/Ti的电极涂层的组织、晶粒尺寸和外观形貌的影响,结果表明,所获涂层为纳米级结构,添加TiO2细化晶粒的效果不显著.研究表明,涂层组成物主要为(Ru,Sn,Ti)O2固溶体,TiO2含量增加,该固溶体仍能稳定存在.退火温度升高后,发生单质Ru的析出,TiO2组元不能阻止涂层析出Ru单质.添加TiO2的涂层晶粒外观成等轴状特征.     

热喷涂法制备的La3+掺杂纳米TiO2粉末的表征

采用等离子热喷涂法以钛酸四丁酯为主要原料制备出稀土离子掺杂的纳米TiO2光催化剂.通过XRD,XPS,TEM,UV-Vis等检测手段对样品进行表征,同时检测了其光催化性能,并分析了掺杂对TiO2的影响机理.结果表明,所制备的La3 掺杂纳米TiO2是锐钛矿相和金红石相混晶结构,粒径分布在10～50nm之间;La3 掺杂能够促进锐钛矿向金红石的转变,同时抑制TiO2晶粒的长大;La3 掺杂使TiO2紫外-可见吸收光谱发生红移;适量La3 掺杂能显著提高TiO2的光催化活性,最佳掺杂浓度为0.5%(与Ti原子摩尔比),甲基橙降解率在90min内可达到82.4%.比纯TiO2高出13.2%.     

Bi5Ti3FeO15多铁陶瓷的制备与表征

以TiO2、Fe2O3和Bi2O3为原始组分,采用固相烧结法制备了Bi5Ti3FeO15多铁陶瓷.借助XRD和SEM分析了相组成及显微结构.结果表明:经750℃×2h预合成后,粉体由Bi5Ti,FeO1,、Bi4Ti3O12和Bi2O3相组成;经成型、二次烧结后,主晶相基本为Bi5Ti3FeO1,,其衍射峰强度和位置随温度升高发生明显变化;在850℃烧结后,形成1～3μm细小晶粒.并有大量气孔存在;随着烧结温度的升高,晶粒长大、气孔减少;在1000℃烧结后,形成了典型的片状晶粒,尺寸约10μm.     

1000MPa级Nb-Ti微合金化超高强度钢加热制度研究

采用OM、TEM和EDS分析技术,研究了1000 MPa级Nb-Ti微合金化超高强度钢在不同加热温度下保温不同时间时奥氏体晶粒粗化行为与微合金元素碳氮化物溶解行为。结果表明,铸坯中存在尺寸与形状明显不同的3类析出物:尺寸大于1μm的方形Ti N粒子;尺寸在500 nm以下的球形、椭球形或方形Nb、Ti复合析出物;少量方形或椭球形Ti S或Ti(C,S)析出物。随着温度的升高,原始奥氏体晶粒尺寸呈现出单调增大的趋势,当加热温度超过1200℃时奥氏体晶粒发生快速长大,而析出物数量不断减少、尺寸逐渐增大、Ti/Nb原子比逐渐升高,EDS显示均为Ti、Nb复合析出。随着保温时间的延长,原始奥氏体平均晶粒尺寸呈抛物线规律长大,小尺寸的球形、椭球形的析出物逐渐溶解,大尺寸方形析出物数量逐渐增加且棱角变得模糊。综合考虑加热温度和保温时间对Nb、Ti微合金元素的固溶行为和奥氏体晶粒粗化行为的影响,1000 MPa级Nb-Ti微合金化超高强度钢的加热温度和保温时间分别为1250℃和80 min较合适。     

Lu_2O_3:Yb~(3+),Tm~(3+)纳米晶的制备和上转换发光性能(英文)

采用碳酸氢铵(NH4HCO3)为沉淀剂,用共沉淀法制备Yb3+和Tm3+共掺杂的Lu2O3:Yb3+,Tm3+纳米晶。研究Tm3+摩尔分数、Yb3+摩尔分数和煅烧温度对Lu2O3:Yb3+,Tm3+纳米晶的结构和上转换发光性能的影响。结果表明:所制备的纳米晶具有纯的Lu2O3相,结晶性较好。当掺杂的Tm3+浓度超过0.2%(摩尔分数)时,出现浓度淬灭效应。Tm3+和Yb3+的最佳掺杂比分别为0.2%和2%(摩尔分数)。在980nm半导体激光器的激发下,样品发射出蓝光(490nm)和红光(653nm),分别对应Tm3+的1G4→3H6和1G4→3F4跃迁。发射强度与激发功率的关系表明,Tm3+的1G4能级布居是三光子能量传递过程。随着煅烧温度的升高,上转换发光强度增强,这主要是因为随着温度的升高纳米晶表面的OH?减少和纳米晶尺寸增大。     

低温燃烧合成掺杂纳米TiO2的光吸收和光催化性能

以TiCl4为前驱体,采用低温燃烧合成工艺制备了同时掺杂Zn2+、Fe3+、Ce4+的纳米TiO2粉体,用紫外-可见光漫反射光谱表征粉体的光吸收特性,以亚甲基蓝为目标污染物研究了粉体在可见光辐射下的光催化活性;详细研究了Fe/Ce(mol)、(Fe+Ce)/Ti(mol)、柠檬酸/Ti(mol)、煅烧温度、煅烧时间等对产物光吸收带隙的影响.结果表明,通过改变合成条件可实现对掺杂二氧化钛粉体光吸收带隙的有效调制,最大红移使光吸收波长拓展至494 nm;光吸收带隙与光催化活性并没有直接的对应关系,只有适当的带隙宽度和带隙结构才具有较好的光催化活性.     

La~(3+)掺杂TiO_2粉体的化学沉淀法制备条件优化

采用化学沉淀法制备La~(3+)掺杂TiO_2粉体,并用正交实验方法对制备工艺进行优化,通过SEM、XRD、XPS和UV-Vis对TiO_2粉体的形貌、结构、光吸收性能进行了表征。结果表明:煅烧温度和La~(3+)掺杂量对TiO_2粉体光吸收性能具有显著影响;不同煅烧温度得到的La~(3+)掺杂TiO_2均以锐钛矿结构为主;升高煅烧温度可以增强La~(3+)掺杂TiO_2在紫外光波段的吸光强度;La~(3+)掺杂可以改善TiO_2粉体的团聚,减小TiO_2的禁带宽度,同时导致TiO_2表面吸附一定数量的羟基。最优的制备条件为:煅烧温度800℃,La~(3+)掺杂量0.6%(摩尔分数),反应温度为90℃,反应液pH值为8,此条件下获得的TiO_2粉体可见光性能最优。     

热处理对TiO2溅射薄膜结构和光谱性能的影响

用直流反应磁控溅射法制备了TiO2薄膜,并对热处理前后试样的紫外可见光谱（UV-Vis spectrum）和荧光发射光谱（PL Spectrunm）做了研究。发现热处理后试样的紫外可见光谱在496nm处出现了一个较为明显的吸收峰，荧光发射光谱496．5nm处出现一个荧光发射带肩。X射线光电予能谱（XPS）的分析结果表明，热处理可使薄膜中晶格氧扩散出去，生成Ti^3＋离子和氧空位。结合XPS的分析结果和理论计算，可推断热处理后出现的位于496nm处的吸收峰和496．5nm处的荧光带肩可被指认为薄膜中Ti^3＋离子的d电子跃迁产生。     

热处理对TiO_2溅射薄膜结构和光谱性能的影响

用直流反应磁控溅射法制备了TiO2薄膜,并对热处理前后试样的紫外可见光谱(UV-Visspectrum)和荧光发射光谱(PLSpectrunm)做了研究。发现热处理后试样的紫外可见光谱在496nm处出现了一个较为明显的吸收峰,荧光发射光谱496.5nm处出现一个荧光发射带肩。X射线光电子能谱(XPS)的分析结果表明,热处理可使薄膜中晶格氧扩散出去,生成Ti3+离子和氧空位。结合XPS的分析结果和理论计算,可推断热处理后出现的位于496nm处的吸收峰和496.5nm处的荧光带肩可被指认为薄膜中Ti3+离子的d电子跃迁产生。     

Influence of calcination atmosphere on photocatalytic reactivity of K2La2Ti3O10 for water splitting

The layered perovskite type oxide K2La2Ti3O10 powders were prepared under air, Ar and H2 calcination atmospheres by sol-gel method and characterized by X-ray diffractometry, UV-Vis diffuse reflectance and X-ray photoelectron spectroscopy. The influence of the calcination atmosphere on the photocatalytic reactivity of K2La2Ti3O10 for hydrogen production was investigated. The photocatalytic reactivity of K2La2Ti3O10 prepared under air, Ar and H2 atmospheres was compared with that prepared under ultraviolet and visible light radiation using Г as electronic donor. The results show that K2La2Ti3O10 prepared under Ar and H2 atmospheres has higher photocatalytic activity for hydrogen production than that prepared under air atmosphere. The hydrogen production rates under ultraviolet irradiation are 127.5, 81.3 and 57.0 μmol/（L·h） and those under visible light irradiation are 40.2, 30.2 and 16.5 μmol/（L2h） respectively when K2La2Ti3O10 is prepared under Ar, H2 and air atmospheres.     

WO3对TiO2粉体晶型转变的影响

以TiO2为原料,通过引入WO3添加剂,经不同温度煅烧后得到钨掺杂的TiO2粉体.利用XRD和SEM等测试手段,研究煅烧温度、WO3引入量对TiO2粉体晶型转变的影响,并对其机制进行探讨.结果表明:WO3促进了TiO2从锐钛矿向金红石的转变,降低了TiO2的晶型转变温度,随着WO3引入量的增加,促进作用增强.引入的WO3以两种形式促进TiO2的晶型转变:一种是Wn+进入TiO2晶格置换Ti4+而促进了晶型转变;另一种是WO3和TiO2发生氧化还原反应,促进了TiO2的晶型转变.     

镍离子掺杂TiO2涂层的制备及亲水性研究

目的 研究不同含量的镍离子掺杂对TiO2纳米涂层亲水性能的影响.方法 采用溶胶-凝胶法制备不同含量Ni2+掺杂TiO2纳米复合溶胶,通过浸渍提拉法在载玻片上成膜,经过热处理后,得到不同含量Ni2+掺杂TiO2复合涂层.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和表面接触角仪,对掺杂不同浓度Ni2+后TiO2的晶型、涂层微观形貌、光吸收性能、结构组成和涂层亲水性等进行表征分析,从而确定最佳Ni2+浓度的复合涂层材料配方.结果 制备的TiO2主要由锐钛矿相和少量金红石相组成,Ni掺杂抑制了锐钛矿相向金红石相的转变.随着Ni含量的增加,TiO2晶粒尺寸逐渐降低.适量掺杂Ni2+制备的TiO2纳米涂层表面形貌光滑,粒子分布致密均匀.掺杂使吸收波长阈值向长波方向偏移,禁带宽度减小,在一定程度上提高了TiO2涂层的亲水性.当Ni2+掺杂质量分数为1.5％时,TiO2涂层亲水性最佳.结论 采用溶胶-凝胶法实现了镍离子掺杂TiO2的改性,掺杂Ni2+后,Ni2+/TiO2复合涂层的亲水性能明显提高.     

TiO2／Ti电极上外加阳极偏压对亚甲基蓝光催化降解的影响

主要研究了在纳米多孔TiO2／Ti电极上外加阳极偏压对亚甲基蓝光催化降解的影响。另外还讨论了在TiO2／Ti中掺杂过渡族金属离子对亚甲基蓝降解情况的影响。降解程度通过亚甲基蓝的褪色情况来表征。实验结果表明，降解效率随着所加阳极偏压的增大而增大，直到阳极偏压达到3．5V，增大速率开始减小。掺杂Mn^2＋和Cr^3＋可以促进光电催化效率，而掺杂Ni^2＋却会降低光电催化效率。离子半径和各离子的功函数可以解释这种现象。     

Y~(3+)掺杂纳米TiO_2粉体的表征及光催化性能研究(英文)

采用溶胶-凝胶法制备了Y~(3+)掺杂TiO_2纳米粉体.通过FT-IR、SEM、XRD 以及UV-Vis等表征手段,系统地探讨了Y~(3+)掺杂量对掺杂粉体的表面结构、相组成及光学性能的影响.研究结果表明,Y~(3+)离子的掺杂能有效抑制TiO_2的相转变(由锐钛矿转变为金红石)与提高比表面积.同时Y~(3+)离子的掺杂也使制备粉体的能带带隙变宽,形成了较大的氧化还原电势.在紫外光辐照下,Y~(3+)掺杂纳米TiO_2粉体对甲基橙的催化降解表现出较好的催化性能:当pH为3、3.0 mol% Y~(3+)的TiO_2纳米粉体的用量为0.8 g/L时,甲基橙的降解率为49.4%.     

铸态GH742合金的凝固特点及枝晶偏析

高合金化GH742合金存在严重的枝晶偏析,Nb、Ti大量偏聚于枝晶间,导致MC碳化物、(γ+γ′)共晶、Laves相、δ相等析出;高Mo含量及其枝晶间偏析是析出σ相的重要原因;La、Ce在枝晶间的富集促使含氧硫稀土相和Ni5Ce相的析出。与一般合金凝固特点不同,高含量Al、Ti、Nb导致GH742合金凝固过程中先后发生(γ+γ′)和(γ+Laves)两种类型的共晶反应。结合差热分析技术和凝固组织特点确定了合金的凝固温度区间为1346-1190℃,凝固顺序为γ、MC、(γ+γ′)、Laves、Ni5Ce。     

Effect of La^3＋ on evolution of TiO2 coating layers on lamellar sericite and their pigmentary properties

TiO2-coated sericite powders were prepared by the chemical deposition method starting from lamellar sericite and TiCl4 in the presence of La3+. After calcination at 900 ℃ for 1 h, the resultant TiO2 nanoparticles on the sericite surfaces exist in anatase phase. The light scattering indexes of the TiO2-coated lamellar sericite powders are dozens of times higher than those of the naked lamellar sericite powders, varying with different contents of La3+. The presence of La3+ in the deposition solution is beneficial to the formation of the small-sized anatase TiO2 nanoparticles. The presence of La3+ also favors the formation of the dense and uniform island-like TiO2 coating layers in a large range of the mass ratio of TiO2 to sericite from 5% to 20%. XPS analysis shows that when La3+ is absent in the reaction solution, TiO2 coating layers anchor on the sericite surface via Ti-O-Si and Ti-O-Al bonds. The presence of La3+ causes the formation of Si-O-La and Al-O-La bonds on the sericite surface and Ti-O-La bond on the surface of TiO2 coating layers.