Fe3+掺杂对氧化钛凝胶相变过程的影响

采用溶胶-凝胶法制备不同含量Fe3+掺杂的纳米氧化钛粉体,利用X光衍射仪研究了氧化钛凝胶的相变过程,分析了产物的晶体结构、金红石转变量和锐钛矿晶粒尺度.试验结果表明,Fe3+的掺杂抑制了锐钛矿相变,促进锐钛矿向金红石相的转变;阻碍锐钛矿晶粒的长大.Fe3+掺杂量大于2mol%时,在600℃烧结获得小于40nm的锐钛矿晶体.     

MgB_2掺杂SiC的相变过程

用自蔓延法(SHS)在锥形模具内成功淬熄(CFQ)MgB2掺杂8%SiC的反应.对不同温度区域试样的XRD、SEM、EDS进行分析.结果表明:在527～650℃时Mg和B颗粒接触以扩散方式在表面发生了固—固反应,Mg的表层初次形成MgB2,在650～700℃时,包裹在初次生成的MgB2内部未反应的Mg将熔化,液态Mg的活性大大提高,以扩散、渗透的方式通过初次生成的MgB2层与B原子发生液-固反应,MgB2相界面不断地向B原子方向推进,直到完全形成MgB2;700～750℃时掺杂的SiC大部分与MgB2反应生成Mg2Si,同时有一部分C原子进入到MgB2取代了B原子,并有少量MgB2分解形成MgB4和Mg。在形核结晶过程中由于反应时间短,温度梯度大,部分Mg来不及扩散就重新结晶。     

Sn~(2+)掺杂TiO_2/Cu复合粒子的制备及可见光催化性能

以钛酸丁酯为原料,利用胶溶-回流法在室温下制备具有可见光活性的Sn2+掺杂纳米TiO2/Cu复合粒子.FE-SEM观察表明,TiO2颗粒覆盖在铜粉表面形成纳米/微米复合结构.利用XPS确定复合粒子的表面元素状态,据此分析了Sn2+掺杂抑制TiO2晶粒长大的原因.UV-Vis吸收光谱分析表明,负载金属Cu后使半导体的吸收限明显红移,除紫外区的吸收之外,TiO2/Cu复合粒子在可见光区吸收带出现了522.5nm突跃波长.以甲基橙为模型化合物的降解实验显示出所制粉体良好的可见光活性.     

Co~(2+)和Ni~(2+)共掺杂锐钛矿型TiO_2纳米带的制备和表征

通过使用离子交换法和水热法,简单制备了一系列不同含量的Co~(2+)和Ni~(2+)共掺杂锐钛矿型TiO_2纳米带.使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外(FTIR)和振动样品磁强计(VSM)等各种测试技术对这些样品进行了表征.结果表明,Co~(2+)和Ni~(2+)皆掺入TiO_2晶格中,没有发现任何钴或镍金属簇或金属纳米粒子存在,也未发现有它们的氧化物第二相存在.磁性测试结果证实,所有掺杂样品皆有室温铁磁性,但所表现的磁性行为很复杂,同时具有铁磁性和顺磁性.     

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Sm掺杂TiO_2形貌及晶型结构的影响

采用溶胶凝胶法制备了纯TiO2以及Sm掺杂TiO2,对制得样品进行400~800℃的热处理。通过SEM、XRD、EDS对样品进行了表征。结果表明,纯TiO2与Sm掺杂TiO2粒子均为类球型,尺寸达到纳米级别,Sm掺杂能细化晶粒并且能抑制TiO2在热处理过程中由锐钛矿相向金红石相的相变。     

溶胶-凝胶辅助水热法制备硼掺杂纳米VO2粉体

采用溶胶-凝胶辅助水热法制备了硼掺杂纳米二氧化钒(VO_2)粉体,探究了双氧水(H_2O_2)浓度、水热时间、退火温度、不同硼掺杂剂、硼掺杂量等工艺参数对合成硼掺杂纳米VO_2(M)粉体的影响,并采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、电感耦合等离子体光谱仪(ICP)、场发射扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)对硼掺杂纳米VO_2粉体的结构、形貌和相变特性进行了表征。结果表明:H2O_2浓度为15%,水热时间为72 h,退火温度为600℃,硼掺杂剂为硼酸、硼掺杂量≤10 at%为较优合成工艺条件;所制备出的硼掺杂纳米VO_2粉体尺寸约为100nm,形貌呈珊瑚状;硼原子成功替代了VO_2(M)晶格中的钒原子,当实际掺杂量为0.6 at%时,相变温度降低7.2℃。     

掺杂Fe~(3+)与La~(3+)离子的TiO_2薄膜光反应活性的研究(英文)

利用溶胶-凝胶技术在载玻片衬底上制备了透明的TiO2薄膜。为了增强TiO2薄膜的光反应活性,对TiO2薄膜分别进行了不同浓度的Fe3+和La3+离子掺杂。离子掺杂的TiO2薄膜在可见光区有良好的透光性,通过降解罗丹明B染料溶液,评估了掺杂Fe3+和La3+离子的TiO2薄膜的光反应活性。结果表明,当Fe和La的原子分数比为0.5at%时增强了TiO2薄膜的光反应活性。     

Sn~(4+)掺杂LaNbO_4陶瓷的组织结构及导电性能研究

本文采用高温固相反应法制备了Sn4+掺杂LaNbO4陶瓷粉体,随后对块体的成型及烧结工艺进行优化,对组织结构、导电性能和化学稳定性进行了测试分析,最后利用第一性原理计算对水蒸气条件下的导电机理进行了研究。态密度结果、能谱成分分析及导电性能测试结果显示Sn4+的最适宜掺杂量为0.5~1at.%。当Sn4+掺杂量为0.5at.%时,LaNbO4陶瓷具有最高的电导率,且为纯质子导电机制。LaNbO4陶瓷具有良好的化学稳定性,且Sn元素的掺入未对LaNbO4陶瓷的化学稳定性产生影响。第一性原理计算结果显示水分子在含氧空位的LaNbO4(010)表面上方会自发解离为质子和羟基,且倾向于在氧空位上方发生解离。     

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%.     

铒掺杂对玻璃表面TiO_2薄膜光催化性能的影响

通过溶胶-凝胶法、浸渍-提拉法在玻璃片表面制备一系列掺杂铒的TiO_2薄膜(Er-TiO_2).并利用XRD、SEM、DRS、FS等技术对掺铒TiO_2薄膜进行表征,通过甲基橙溶液的光催化降解评价其光催化性能.结果表明:所制光催化剂为锐钛矿型;铒掺杂使TiO_2薄膜的吸收光向长波方向移动.适量铒掺杂能够提高TiO_2薄膜的FS光谱强度,这可能是因为铒掺杂能够使表面氧空位和缺陷的浓度增加;FS光谱强度越高,薄膜的光催化活性越高.当掺杂浓度为1.0%,镀膜层数为4层,煅烧温度为500℃时,Er-TiO_2薄膜的光催化活性最高.     

不同元素掺杂对氯离子在TiO_2膜扩散的影响研究

通过过渡态计算软件CINEB模拟了不同元素掺杂到金红石型TiO_2膜后,氯离子在TiO_2膜的扩散路径和对扩散势垒的影响。结果表明,TiO_2膜中扩散路径A具有更大的孔洞,钛和氯离子吸附性较弱,使氯离子扩散势垒较小,因此氯离子在路径A中更容易扩散。Al元素掺杂后铝原子失去电子转移到邻近的氧,氯离子和氧离子间存在较强的排斥作用,导致晶体结构畸变,有效阻碍氯离子扩散,提高耐腐蚀性能。Mo元素掺杂后,Mo的3d轨道与Cl的2p轨道有较强的杂化作用,Mo和Cl之间有较强吸附作用,使得氯离子很难脱离,因此提高材料的耐蚀性。Al、Zr、Mo、Nb的扩散势垒较高,对提高钛合金的耐腐蚀性能有显著作用。通过实验验证了Ti-5.5Al-3.0Zr-2.0Sn-0.8Mo-1.5Nb合金的自腐蚀电流最小,耐腐蚀性能最好,与计算结果一致。     

CeO_2:Eu~(3+)纳米晶的溶剂热合成及其发光性能

采用溶剂热技术成功合成晶粒小于100 nm的CeO_2-Eu~(3+)和CeO_2纳米晶,其中CeO_2-Eu~(3+)样品在紫外光激发下发出明亮的橙红色光.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅立叶红外(FT-IR)、紫外漫反射(UV-vis)和光致发光(PL)等手段对产品的结构和性能进行分析和表征.结果表明:CeO_2-Eu~(3+)是纯立方萤石结构的单晶粉末;Eu~(3+)已成功掺入CeO_2晶格中,纳米级的CeO_2-Eu~(3+)和CeO_2的带隙能量分别是2.831和2.925 eV;CeO_2-Eu~(3+)纳米晶在593、612、632 nm处具有较强的发射峰(橙红光),而且较高的退火温度有利于提高样品的晶化度和荧光强度.     

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。     

Effect of Sn~(4+) content on properties of indium tin oxide nanopowders

Indium tin oxide(ITO)nanopowders were prepared by a modified chemical co-precipitation process.The influence of different SnO2 contents on the decomposition behavior of ITO precursors,and on the phase and morphology of ITO precursors and ITO nanopowders were studied by X-ray diffractometry,transmission electron microscopy and differential thermal and thermogravimetry analysis methods.The TG-DSC curves show that the decomposition process of precursor precipitation is completed when the temperature is close to 600 ℃and the end temperature of decompositionis somewhat lower when the doping amount of SnO2 is increased.The XRD patterns indicate that the solubility limit of Sn4+ relates directly to the calcining temperature. When being calcined at 700℃,a single phase ITO powder with 15%SnO2(mass fraction)can be obtained.But,when the calcining temperature is higher than 800℃,the phase of SnO2 will appear in ITO nanopowders which contain more than 10%SnO2.The particle size of the ITO nanopowders is 15-25 nm.The ITO nanoparticles without Sn have a spherical shape,but their morphology moves towards an irregular shape when being doped with Sn4+.     

RATE OF SILICOTHERMIC REDUCTION OF TiO_2 IN TiO_2 CONTAINING SLAG MELT

ＲＡＴＥＯＦＳＩＬＩＣＯＴＨＥＲＭＩＣＲＥＤＵＣＴＩＯＮＯＦＴｉＯ_２ＩＮＴｉＯ_２ＣＯＮＴＡＩＮＩＮＧＳＬＡＧＭＥＬＴＹａｎｇＢａｏｘｉａｎｇ；ＬｉＺａｉｍｉａｏ（ＰａｎｚｈｉｈｕａＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｐａｎｚｈｉｈｕａ６１７...