掺杂锆钛酸铅与钛酸铅系压电陶瓷的正电子湮没研究

测量了不同掺杂改性的 PbZrO_3-PbTiO_3和 PbTiO_3系压电陶瓷的正电子寿命谱。按照正电子捕获理论对实验所得寿命谱参数与陶瓷微观结构缺陷的关系作了讨论。结果表明,长寿命成分τ_2(约300ps)相当于PZT或PT陶瓷中Pb空位缺陷对正电子的捕获。由缺陷对正电子的捕获率x随 PT中掺La~(3+)量增加而增大的现象,证实了La~(3+)占据ABO_3钙钛矿结构中的A位并产生Pb空位,而正电子可作为探测这种Pb空位浓度的一种手段。由PZT中x值与掺Bi~(3+)量的关系来推断,当 Bi~(3+)离子在较少掺杂量下主要进入A位,而在较大掺杂量下开始占据B 位产生氧空位。实验表明,正电子湮没技术是一种研究掺杂改性陶瓷微观结构缺陷变化的有力手段。     

高活性β—C2S的正电子湮没研究

用正电子湮没技术(PAT)研究了不同热处理温度下合成的高活性β-C_2S的正电子湮没寿命谱。分析了高活性β-C_2S中对正电子捕获态寿命产生影响的主要因素,并按照正电子捕获理论,从实验所得寿命谱参数对高活性β-C_2S的结构缺陷特征进行了讨论。结果表明,寿命谱中的τ_2成分主要来自晶粒边界和高活性β-C_2S内部本身的结构缺陷。τ_2的强度I_2随热处理温度的提高而减小,说明温度升高,晶界和结构缺陷均减少。实验表明,正电子湮没技术亦可用于一些超细多晶材料。     

锂离子掺杂对Na_2CaSiO_4:Eu~(3+)红色荧光粉能量增强作用研究

为了提高Na_2CaSiO_4:Eu~(3+)荧光粉的发光强度,采用高温固相法合成系列Eu~(3+)、Li~+掺杂Na_2CaSiO_4红色荧光粉。通过X射线粉末衍射和荧光分析,研究荧光粉的结构和发光性能。考察了Eu~(3+)、Li~+掺杂浓度对荧光粉发光性能的影响。结果表明,掺杂了Eu~(3+)、Li~+后Na_2CaSiO_4仍为立方晶系结构,但掺杂后晶胞参数发生了变化,说明Eu~(3+)、Li~+已经进入晶格中。根据离子电负性标度,Li~+(1.009)与Na~+(1.024)电负性相近,Eu~(3+)(1.433)与Ca~(2+)(1.160)电负性相近,掺杂Li~+会优先取代Na~+,Eu~(3+)会优先取代Ca~(2+)。荧光粉随Eu~(3+)、Li~+掺杂浓度的增加,发光强度逐渐增大。当Eu~(3+)掺杂量为0.16时,荧光粉Na_2CaSiO_4:Eu~(3+)的发光达到最大值。Li~+的掺杂对Na_2CaSiO_4:Eu~(3+)荧光粉具有增敏作用。当Li~+掺杂量为0.12时,发射光的强度是掺杂前的1.61倍。     

快中子辐照直拉硅中的空位型缺陷

利用正电子湮没谱(PAS)及Fourier变换红外吸收光谱(FTIR)技术研究了快中子辐照直拉硅(CZSi)中辐照缺陷.研究发现,经快中子辐照后的硅中会有大量的单空位型缺陷VO及多空位型缺陷V2和V2O;经200～450℃热处理后,FTIR光谱中出现的720和919.6 cm-1红外吸收峰为单空位型缺陷,其正电子寿命与VO的寿命接近,约为290 ps;经450～600℃热处理后,随单空位型缺陷VO消失,V4型缺陷浓度迅速增加,600℃热处理后其浓度达到最大(相对浓度约为70％).     

盐碱胁迫对羊草叶片离子含量的影响

为了解羊草(Leymus chinensis)叶片无机离子含量对盐碱土壤的响应,模拟3组不同盐碱梯度土壤胁迫,测定了羊草叶片中K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量。结果表明:随着土壤盐碱梯度的增加,叶片中Na~+含量显著增加,K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量显著减小。盐碱胁迫增加,土壤渗透势下降,使离子失衡。     

掺杂Fe2O3对氧化锌压敏陶瓷微结构的影响

利用正电子湮没辐技术测试ZnO压敏陶瓷符合正电子湮没辐射Doppler展宽谱,研究了分别掺杂微量Fe2O3杂质对ZnO压敏陶瓷微结构的影响。研究结果表明:随Fe2O3掺杂量的增加,ZnO压敏陶瓷的漏电流和Doppler展宽的商谱谱峰先升高后降低,掺杂量为1.00%出现最大值。     

纳米TiO2光催化材料离子掺杂的正电子湮没研究

采用正电子湮没技术研究了13种金属离子掺杂对纳米TiO₂光催化材料缺陷的影响,并讨论了离子掺杂对TiO₂光催化材料平均电子密度和光催化活性的影响。结果表明,纳米TiO₂光催化材料的缺陷主要是氧空位、孪晶界、位错和金属空位等。正电子湮没谱的分析表明,Fe³⁺、W⁶⁺和La³⁺高价态离子的掺杂降低纳米TiO₂的平均电子密度,低价态的Zn²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺、Mn²⁺、Co²⁺和Ag⁺掺杂增大了纳米TiO₂的平均电子密度,Al³⁺、V⁵⁺、Ni²⁺和Cr³⁺的掺杂对纳米TiO₂平均电子密度没有影响。纳米TiO₂的离子掺杂寿命谱与光催化活性之间关系分析表明,Pb²⁺、La³⁺、Cr³⁺和Co²⁺掺杂时,材料中自由体积缺陷的形成不利于TiO₂光催化活性的提高,而Fe³⁺、W⁶⁺、La³⁺、Cu²⁺、Mn²⁺、Ag⁺、Al³⁺、V⁵⁺和Ni²⁺掺杂时,则有利于TiO₂光催化活性的提高。     

不同金属离子对天冬氨酸酶基因工程菌活性影响的研究

研究Na~+、K~+、Ca~(2+)、Ba~(2+)和Mg~(2+)五种金属离子对天冬氨酸酶基因工程菌活性的影响。结果表明:Mg~(2+)、Na~+对天冬氨酸酶的活性起促进作用,Ba~(2+)、Ca~(2+)对天冬氨酸酶活性起抑制作用,K~+对酶的活性未有明显变化,其中物质的量浓度为1.5×10~(2-)mol/L的Mg~(2+)催化作用最好,Ba~(2+)的抑制作用最明显,且Ba~(2+)和Ca~(2+)离子浓度在5×10~(-3)mol/L~35×10~(-3)mol/L的范围内,酶活性逐渐降低。     

Ba~(2+)离子掺杂对C_2S结构稳定性的影响

为了避免镁钙质耐火材料表面的C_2S保护层发生晶型转变导致的剥落,从而延长镁钙材料的使用寿命,以分析纯Ca(OH)_2、Si O_2、Ba CO_3为原料,在按n(Ca O):n(Si O_2)=2 1配料的纯C_2S试样中掺入不同量的Ba CO_3(其掺入量以Ba O质量分数分别为1%、2%、3%、4%、5%和6%计算),于1 450℃保温3 h烧结制备了掺杂不同量Ba~(2+)离子的C_2S试样。通过观察烧后试样的粉化程度,并利用XRD和TEM分析物相组成和晶体结构,研究了引入Ba~(2+)离子对C_2S晶体结构稳定性的影响,同时探讨了Ba~(2+)离子稳定C_2S晶体结构的机制。结果表明:未掺杂Ba~(2+)离子的试样已完全粉化,只有γ-C_2S纯相;而掺杂Ba~(2+)离子的试样烧后粉化情况均有所减轻,其中引入4%(w)Ba O的试样没有出现粉化及明显的裂纹,仍保持β-C_2S的晶体结构。其稳定机制是:在C_2S中引入适量Ba~(2+)离子后,Ba~(2+)离子取代部分Ca~(2+)离子,降低了缺陷自由能,从而稳定了β-C_2S。     

可切削生物活性玻璃陶瓷的研制

以MgO-Al_2O_3-SiO_2系统为基础组成,添加适量的Na~+或K~+、B~(3+)、F~-、Ca~(2+)及P~(5+),制得了含磷灰石和金云母微晶的可切削生物活性玻璃陶瓷。根据差热分析、X射线衍射、透射电镜及扫描电镜等分析结果,以结晶化学观点,讨论了母玻璃分相、成核及结晶过程,组成、性能与结构的关系。动物试验结果表明,此材料具有良好的生物相容性,能与骨形成骨性结合。     

Y~(3+)/Nb~(5+)共掺优化锆钛钡钙基无铅压电陶瓷的电学性能

采用固相反应法制备了具有钙钛矿相结构的(Ba_(0.85)Ca_(0.15-x)Y_x)(Zr_(0.10)Ti_(0.90-y)Nb_y)O3无铅压电陶瓷,研究了Y~(3+)/Nb~(5+)含量变化对锆钛钡钙基陶瓷电学性能的影响,结果表明:Y~(3+)/Nb~(5+)共掺可在锆钛钡钙陶瓷内部引起介电弛豫现象,驰豫因子随Y~(3+)/Nb~(5+)掺杂量的增加增大。压铁电性能表明Y~(3+)/Nb~(5+)共掺可小幅降低锆钛钡钙陶瓷的压铁电性能,原因是由于掺杂后在陶瓷内部引起成分起伏,减弱了陶瓷内部的自发极化程度减弱所致。此外,采用交流阻抗谱进一步揭示了Y~(3+)/Nb~(5+)掺杂后陶瓷的电学非均质结构。     

离子选择性电极在电镀溶液分析中的应用

目前国内外已研制和生产了不少离子选择性电极,用来测定如Na~+、K~+、Ca~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)、和Ni~(2+)等一价和二价阳离子、F~-、Cl~-、Br~-、I~-、NO~-、ClO_4~-、SoO_4~(2-)、PO_4~(3-)等阴离子,以及糖精等有机物质的浓度。该方法设备简单     

软化处理有哪些基本方法？

正软化处理的基本方法有3种:(1)化学软化法。在水中加入一些药剂,从而将水中的钙、镁离子转变为难溶的化合物,并使其沉淀析出,如石灰软化法等。(2)离子交换软化法。利用离子交换剂活性基团中的H~+、Na~+等阳离子与水中的硬度成分Ca~(2+)、Mg~(2+)进行离子交换,从而除去Ca~(2+)、Mg~(2+),以达到软化的目的。     

污水配制聚合物溶液影响因素及增粘效果分析

针对大庆油田污水配制聚合物溶液存在严重粘度损失的问题,研究了污水中阴阳离子对聚合物溶液粘度的影响并提出改善措施。研究表明:对聚合物溶液粘度影响较大的是阳离子,其顺序是:Fe~(2+)Fe3~+Mg~(2+)(Ca~(2+))Na~+(K~+)。配置要求是Na~+、K~+含量3 000 mg·L-1,最好控制在1 000 mg·L-1以下;Ca~(2+)的含量200 mg·L-1,Mg~(2+)含量100 mg·L-1。Fe~(2+)、Fe~(3+)的影响严重,需严格控制含量;而阴离子对聚合物溶液粘度的影响可以忽略不计;该镁离子为该区块影响聚合物溶液粘度的主要因素。利用腐植酸钠吸附法去除溶液中的钙镁离子,经离子吸附处理后溶液增粘14.2 m Pa·s。腐殖酸钠混合液用量为8.0 m L时对钙离子的吸附率达到77.50%,腐植酸钠混合液用量为6.0 m L时对镁离子的吸附率达到83.60%,说明可以用腐殖酸钠对钙、镁离子进行处理,且增粘效果良好。     

正电子湮没技术用于新型硫铝酸盐基无宏观缺陷水泥的研究

探索了正电子湮没技术(positron annihilation technique,PAT)测定硫铝酸盐基无宏观缺(macro-defect-free,MDF)水泥中微细孔的实验方法。结果表明:正电子湮没中等寿命成分(τ2≈330 Ps)的强度I2随水泥中微细孔(<250 A)等的增加而有规律地增大,因此可用I2的大小来表征硫铝酸盐基MDF水泥的密实程度和结构完整性。同时,还将实验结果与水银压入法(mercury instrusion porosimeter,MIP)测试结果进行了对比。     

Al(P0_3)_3系统氟磷玻璃的生成和结构

本工作研究了Al(PO_3)_3系统的氟磷玻璃,以Al(PO_3)_3-AlF_3-RF(RF_2)系统为主要对象。测定了Al(PO_3)_3-RF(RF_2)及Al(PO_3)_3-AlF_3-RF-RF_2系统的玻璃生成范围,采用差热分析、X射线衍射及红外光谱等方法,确定了玻璃中失透产物的结构基因,并对这些玻璃的结构进行了讨论。 在偏磷酸盐玻璃中引入氟化物,会使[PO_4]结构长链断裂,链的长度随氟化物引入量的增加而变短,玻璃逐渐转变为焦磷酸结构。同时,Al~(3+)、Mg~(2+)、Li~+在碱金属氟化物存在的情况下分别形成[AlF_4 ]、[MgF_4]、[LiF_4],使断裂的链连接起来。另一方面,Na~+、K~+、Ca~(2+)、Sr~(2+)、Ba~(2+)都是玻璃网络外离子。     

Sr_(2-x)Ca_xSiO_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)(0≤x<2)绿色长余辉发光材料的制备及发光性能

以分析纯SrCO_3、CaCO_3、SiO_2、Eu_2O_3、Dy_2O_3为原料,采用低温预烧-还原气氛高温固相反应法制备了Eu~(2+)、Dy~(3+)共掺杂Sr_(2-x)Ca_xSiO_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)(0≤x2)陶瓷粉体,系统研究了Sr/Ca原子比、Eu、Dy掺量对所得粉体结晶特性、光致发光、热致发光、余辉性能的影响。结果表明,共掺杂粉体主晶相为斜方晶系α-Sr_2SiO_4,且随着Ca~(2+)浓度的增加,晶体结构发生畸变,衍射峰向高角度偏移。Dy~(3+)掺杂能够显著提高光致发光性能,最佳掺杂浓度为0.04mol%。从热释光与余辉分析表明,Ca~(2+)掺杂可引入新的陷阱能级,增强余辉发光,当Ca~(2+)掺杂浓度低于0.8%时,以Eu~(2+)取代Sr~(2+)的陷阱能级对余辉发光起主导作用;当Ca~(2+)掺杂浓度高于0.8%时,Eu~(2+)取代Ca~(2+)离子陷阱能级在余辉发光中起主导作用。     

快中子辐照硅中双空位的退火行为研究

本文利用傅立叶变换红外光谱技术(FTIR)及正电子湮没谱技术(PAS)对快中子辐照硅中的双空位(V2)的退火行为作了详细研究.研究发现区熔硅中双空位在250 ℃热处理会通过相互连接形成链状而在红外光谱中消失,提高退火温度到350～450 ℃,它们将进一步结合形成具有三维结构的四空位型缺陷;而在直拉硅中双空位主要通过捕获间隙氧或A中心(VO)形成V3O复合体而消失.     

国产纳滤膜对无机盐截留性能的研究

通过对苦咸水中常见阳离子Mg~(2+)、Ca~(2+)、Na~+和阴离子HCO_3~-、SO_4~(2-)、Cl~-构成的单组分溶液以及双组分(同阴离子和同阳离子)混合溶液进行分离截留实验,研究对比国产纳滤膜NF1和VNF2对离子的截留性能以及同种电荷离子间的相互影响。结果表明,在单组分溶液中,荷负电膜NF1和VNF2对阳离子截留顺序相同为Mg~(2+) Ca~(2+)Na~+;对阴离子截留顺序则因电黏滞效应引起纳滤膜孔径变化的影响不同,对NF1为HCO-3~-SO_4~(2-)Cl~-,对VNF2为SO_4~(2-)HCO_3~-Cl~-。在混合溶液中,2价离子会阻碍单价离子的去除。在处理无机盐方面,VNF2膜的截留性能优于NF1膜,特别是单价离子;同种电荷离子之间相互影响不同,扩散系数差别越大,同种电荷离子间相互影响越大。     

阳离子对两亲聚合物乳状液稳定性的影响

选取了阴离子相同而阳离子不同的四种无机盐,从无机盐浓度对两亲聚合物(AP)乳状液出水率以及连续相粘度和流变性影响方面开展了研究。结果表明,阳离子对AP乳状液的影响与阳离子的浓度、电荷数和离子半径存在联系。二价金属阳离子对AP乳状液的稳定性的影响随盐浓度的增加,乳状液的稳定性呈现先逐渐上升然后又下降的趋势。一价金属阳离子对AP乳状液稳定性的影响随盐浓度的增加,乳状液稳定性呈现下降的趋势。含金属阳离子的乳状液,离子半径越大,体系的粘弹性就越高,体系越稳定。金属阳离子对乳状液稳定的破坏从大到小的顺序是Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)。