水热法合成MoO3单晶纳米带及其形成机理

以HCl和Na_2MoO_4·2H_2O为原材料,不用任何模板剂的情况下,用简单的水热法成功地制备了正交相单晶α-MoO_3纳米带。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外-可见光分光光度计对产物进行了表征。结果显示,α-MoO_3纳米带是由低温条件下形成的亚稳相h-MoO_3微米棒通过溶解-重结晶转变而来,其沿着c轴方向生长,加入表面活性剂CTAB可以提高α-MoO_3纳米带的长径比。     

Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3陶瓷的介电和压电性能研究

研究了Na0.5Bi0.5TiO3和（Na0.5Bi0.5）0．94Ba0．06TiO3陶瓷的电滞回线，压电性能和热滞现象。得到（Na0.5Bi0.5）0．94Ba0．06TiO3陶瓷的剩余极化Pr=19μC/cm^2，矫顽场Ec=4.7kV/mm.发现有适量的Ba^2 取代（Na0.5Bi0.5)^2 尽管压电性能有所提高，但同时使得材料的温度稳定性大大降低。     

三氧化钼纳米纤维的水热法制备与表征

以仲钼酸铵[(NH4)6Mo7O24.4H2O]饱和溶液和硝酸为原料,在水热反应釜中,利用水热反应法制备了三氧化钼纳米纤维.结果表明,当溶液酸度系数大于15,水热处理温度大于150℃,水热处理时间大于20h,所合成的三氧化钼纳米纤维直径为50～200nm,长度大于20μm.通过SEM,HRTEM,XRD,FSEM对合成的三氧化钼纳米纤维进行了结构表征.     

(Na0.8K0.2)0.5Bi0.5TiO3陶瓷的介电压电性能

研究了(Na0.8K0.2)0.5Bi0.5TiO3陶瓷的介电和压电性能,发现陶瓷从室温到500℃温度范围的介电谱中存在两个介电峰,电滞回线显示第一个介电峰由铁电-反铁电相变引起的,温度继续升高,反铁电相由宏畴变为微畴,微畴向顺电相转变导致了第二个介电峰,该峰对应的相变为弥散型相变.室温下陶瓷具有较高的剩余极化强度Pr=29.4μC/cm2和相对低的矫顽电场Ec=2.8kV/mm,极化后的陶瓷显示出较高的压电常数d33=120pC/N和机电耦合系数Kp=28.5%,以及高的频率常数Nφ=2916Hz.m,120℃具有最小的谐振频率温度系数.     

Ce对Na0.5Bi0.5TiO3粉体的掺杂和扩渗改性研究

为改善Na0.5Bi0.5TiO3材料的电性能,采用溶胶-凝胶法制备了Na0.5Bi0.5TiO3粉体.通过液相Ce掺杂和气相Ce扩渗两种方法,对Na0.5Bi0.5TiO3粉体进行了改性,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、阻抗分析仪和电阻仪对改性前后Na0.5Bi0.5TiO3粉体的组成、结构和电性能的变化进行了研究.结果表明:Ce元素的添加有助于Na0.5Bi0.5TiO3粉体电阻率的降低,而扩渗改性使电阻率的降低更为显著,经600℃扩渗的Na0.5Bi0.5TiO3粉体的电阻率由3.71×106Ω.m降至2.39×101Ω.m;稀土Ce掺杂使Na0.5Bi0.5TiO3的介电常数减小,而Ce扩渗使Na0.5Bi0.5TiO3的介电常数显著增大;Ce掺杂使粒径更加均匀,而随着气相扩渗温度的提高,晶粒粒径逐渐变大;Ce掺杂没有改变Na0.5Bi0.5TiO3的主晶相结构,但Na0.5Bi0.5TiO3粉体经Ce扩渗后,出现了单质Bi及Bi2Ti2O7、Na2Ti9O19、Na2Ti6O13的特征峰.     

SnO2纳米晶修饰多孔Co3O4纳米棒的制备及气敏性能研究

以CoCl2.6H2O和CO(NH2)2为原料采用水热法合成多孔Co3O4纳米棒,之后通过自组装的方法将SnO2纳米晶修饰到多孔Co3O4纳米棒上。研究了SnO2纳米晶修饰对多孔Co3O4纳米棒气敏性能的影响。气敏测试结果表明SnO2纳米晶的修饰明显增强了多孔Co3O4纳米棒对CH3CH2OH和H2S的响应,对CH3CH2OH和H2S的检出下限分别达到5.0×10-6和1.0×10-6。     

水热-热分解法制备纳米氧化铝纤维及机理分析

采用水热-热分解法,以表面活性剂聚乙二醇(PEG-6000)作为模板导向剂,尿素作为沉淀剂,硝酸铝作为铝源,水热制备出碳酸铝铵(AACH)纤维,经过洗涤、抽滤、干燥、煅烧分解得到具有一定长径比的氧化铝纤维。通过改变反应温度,利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、同步热分析仪(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱仪(EDS)对样品形貌、结构进行表征。实验结果表明,在水热反应温度为200℃时,得到AACH纤维,直径为80~100nm左右,长径比在20~25之间。经过1300℃煅烧后,得到与AACH形貌相同的氧化铝(Al2O3)纤维,其直径大约在80nm,长径比分布在30~35之间。     

Na0.5Bi2.5Nb2O9-Na0.5Bi4.5Ti4O15材料的微观结构及电性能

采用固相烧结法制备了铋层结构铁电材料(1-x)Na0.5Bi2.5Nb₂O₉-xNa0.5Bi4.5Ti₄O₁₅(NBNO-NBT-x)。结合XRD、SEM以及电子能谱分析推测NBNO-NBT-0.5陶瓷主要为2-4层的共生结构NaBi₇Ti₄Nb₂O₂₄,由Na0.5Bi2.5Nb₂O₉和Na0.5Bi4.5-Ti₄O₁₅沿c轴交替排列。晶格结构的不对称性增加导致晶格应力增大,而NBNO和NBT两种单体系的复合将进一步加大离子无序和结构无序,从而使该组成的陶瓷表现出不同于两种单体系的微观结构和电性能。NBNO-NBT-0.5陶瓷的晶粒长度大于20 μm,厚度小于2 μm,晶粒长径比明显高于NBNO和NBT;而相比于两种单体其居里温度TC降低,居里峰宽化,高温介电损耗增大,电导激活能减小,铁电、压电性能降低。     

A位复合铁电陶瓷Bi0.5(Na0.82K0.18)0.5TiO3-BiCrO3的介电弛豫

采用固相反应法制备了A位复合铁电陶瓷(1-x)Bi_0.5(Na_0.82K_0.18)_0.5TiO₃-xBiCrO₃(BNKT-BCx). 研究了该陶瓷在室温至500℃温度范围内的介电性能. 结果表明该陶瓷的介电温谱存在两个介电反常峰和一个介电损耗峰, 低温介电反常峰温度附近具有明显的介电常数频率依赖性, 但居里峰随频率增加基本不变, 与典型弛豫铁电体的特征不同. 将弛豫铁电体分为本征弛豫和非本征弛豫铁电体, 通过分析极化前和极化后陶瓷的介电温谱, 发现该体系低温介电反常峰温度附近的介电频率依赖性为空间电荷和缺陷偶极子极化引起的非本征弛豫.     

水热法合成MoO3单晶纳米带及其形成机理

以HCl和Na2MoO4·2H2O为原材料,不用任何模板剂的情况下,用简单的水热法成功地制备了正交相单晶α-MoO3纳米带.用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外-可见光分光光度计对产物进行了表征.结果显示,α-MoO3纳米带是由低温条件下形成的亚稳相h-MoO3微米棒通过溶解-重结晶转变而来,其沿着c轴方向生长,加入表面活性剂CTAB可以提高α-MoO3纳米带的长径比.     

前驱物对水热合成钛酸铋纳米粉体的影响

研究了前驱物的浓度、预处理方式和配比对水热法制备钛酸铋粉体结构和形貌的影响。以Bi(NO3)3.5H2O和TiCl4为原料,KOH为矿化剂,在240~260℃水热反应4h,制备出Bi4Ti3O12纳米粉体,借助XRD、TEM、SEM和FTIR分别对粉体的晶相、微观形貌和组成进行表征。结果表明,当前驱物浓度为0.10~0.15mol/L,Ti/Bi摩尔比值为0.75时,可获得单一物相组成的Bi4Ti3O12粉体;用去离子水反复洗涤胶体沉淀前驱物,可防止Cl-1带来的不利影响;实验所得Bi4Ti3O12晶粒是方形片状的,宽度尺寸在30nm左右,长度大于100nm。     

微波水热法合成钛酸钠盐纳米管

采用微波水热法合成了钛酸钠盐纳米管,考察了原料、反应时间、NaOH浓度等主要影响因素.在微波功率195W、NaOH浓度8—12mol/L、反应时间>70min条件下,得到了形貌均一的钛酸钠盐纳米管,并用TEM、XRD、BET、EDAX和N₂吸附/脱附等对产物进行了表征.研究表明,微波法制得的纳米管合成时间短、热稳定性高,其管壁塌陷温度高于500℃,比普通水热法合成的高100℃左右;所得样品在300℃以上煅烧,可转化为单晶钛酸纳盐纳米管.     

A/B位双取代钛酸铋钠基压电陶瓷性能研究

采用固相烧结方法制备了Bi、Co同时取代化学计量比钛酸铋钠基(Bi_0.5+x/2Na_0.5-x/2)_0.94Ba_0.06Ti_1-xCo_xO₃无铅压电陶瓷, 研究了材料中A/B位缺陷对其电滞回线和电致应变的影响。结果表明陶瓷具有均一的赝立方结构, 随着掺杂量的增加, 材料铁电-弛豫相转变温度降低, 应变增加。同时材料在疲劳过程中伴随着弛豫相的增多, 在较低电场下产生较大的应变(0.458%), 逆压电常数d₃₃^*达到770 pm/V。介电温谱和电滞回线上反常变化与化学计量比陶瓷中产生的A/B位缺陷偶极子密切相关, 并表明这种缺陷偶极子是以氧空位为媒介形成的。     

钛酸钠纳米线制备TiO_2纳米线的反应条件

结合离子交换-高温烧结法,由钛酸钠纳米线制备了TiO_2纳米线。通过XRD、Uv-vis漫反射和SEM等测试手段,探讨离子交换时间和高温烧结温度对制备TiO_2纳米线的影响,并以甲基橙为目标污染物测试其光催化性能。结果表明:离子交换时间越长越有利于钛酸纳米线的形成,离子交换48h时钛酸钠纳米线基本转换成为钛酸纳米线;过低的烧结温度不利于TiO_2纳米线的形成,烧结温度650℃时钛酸纳米线基本分解成为TiO_2纳米线;钛酸钠纳米线几乎没有光催化性能,而TiO_2纳米线具有很强的光催化性能。     

水热条件下钛酸钠盐纳米晶须与纳米管的选择制备

以溶胶、无定形及晶态的TiO2为原料，在合适的温度和氢氧化钠浓度下，水热合成了直径1～2nm的钛酸钠盐纳米晶须和孔径～3．5nm的纳米管。用XRD、TEM、N2吸附-脱附法分别表征了产物的组成、形貌和孔结构。以不同TiO2原料，控制反应液中有机杂质的含量，可得到晶须、纳米管或两者的混合物。     

纳米钛酸钡粉体的水热合成研究

采用氢氧化钡和四氯化钛作为钡源和钛源,氨水作矿化剂,在200～280℃保温4h条件下合成粒径为60～90nm钛酸钡粉体。TEM、XRD、钡/钛摩尔比(Ba/Ti)和比表面积的测试结果表明,在单一水介质中水热合成钛酸钡晶体的结晶过程遵循“溶解-结晶”机制,存在第II类聚集长大过程。前驱体浓度、合成温度和合成反应时间是影响粉体粒径的重要因素。粉体的Ba/Ti比过低会导致粉体中出现BaCO3杂质相,且Ba/Ti越低,钛酸钡晶体晶胞膨胀程度越大。     

钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷场致应变性能研究

钛酸铋钠(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃(BNT)作为典型的钙钛矿型弛豫铁电体, 具有超高的场致应变, 是最有希望代替铅基体系的无铅压电体系之一。与铅基陶瓷相比, BNT基陶瓷具有驱动电压较高、迟滞较大以及温度稳定性差等劣势。为了优化无铅驱动器的应变性能, 本研究采用固相反应法制备(1-x){0.76(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃-0.24SrTiO₃}-xNaNbO₃(BNT- ST-xNN, x=0~0.03)无铅铁电陶瓷。结果表明, 当x=0.01时, 该陶瓷在较低电场(E=4 kV/mm)下的应变值可达到0.278%, 等效压电系数d^*₃₃高达695 pm/V。此时, 陶瓷处于非遍历/遍历弛豫相界处, 电场诱导弛豫-铁电相变导致大场致应变。与x=0.01相比, x=0.02时应变值为0.249%, 略微下降, 但迟滞却降低至43%。此外, 该应变在25~100 ℃温度范围内维持稳定。本研究表明, 在BNT基陶瓷中固溶SrTiO₃和NaNbO₃组元可以提高场致应变值, 同时维持较低的驱动电场和良好的温度稳定性, 可用于压电驱动器研制。     

水热法合成锆钛酸铅PZT纳米线

压电材料锆钛酸铅（PZT）纳米线具有优异的传感和驱动性能,同时其尺寸小,比表面积大,在纳米器件方面具有良好的应用前景,如纳米级的压电传感器和驱动器,超声装置等。相比较于大多数文献要通过加入表面活性剂PVA或者PAA等合成PZT纳米线,本文在不使用任何表面活性剂的条件下,采用ZrC102（8H20）,（C4H20）tTi,Pb（N03）3为前驱物,KOH为矿化剂,两步水热合成直径为200～500m、长度为10～50μm的PZT纳米线,水热过程所得产物并非钙钛矿结构,而是体心四方相结构（简称PX相）的P打纳米线。该纳米线经过退火处理（650℃退火20min）,可以实现晶型从体心四方到钙钛矿结构的转变。     

水热法合成四方相超细BaTiO3粉体的研究进展

近年来,水热法合成四方相钛酸钡是一个研究热点问题,主要综述了水热法合成四方相钛酸钡粉体的研究进展,指出目前关于四方相和立方相相变的机理尚不完全清楚,临界尺寸还有待于进一步证实,四方相及其含量的测定还依赖于更为先进的设备和测试方法。