WO3纳米片的制备、表征及气敏性能研究

论文采用水热法合成WO₃纳米片,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对WO₃纳米片的形貌特征和结构性能进行表征,并进一步系统地考察了利用WO₃纳米片制备的传感器的气敏性能。实验结果表明,合成的WO₃纳米片尺寸规则,边长在200-300 nm,厚度在50 nm左右,结晶性好。以WO₃纳米片为材料制备的气体传感器的最佳工作温度为300 _oC,在此工作温度下,WO₃纳米片传感器对乙醇表现出超快的响应(2-4秒)和恢复时间(4-16 S)。与其他还原性气体如甲醇,苯、二氯甲烷和正己烷对比检测发现,WO₃纳米片传感器对乙醇表现出高的灵敏度和选择性,表明WO₃纳米片在乙醇检测气体传感器方面具有极大的应用潜力。     

GNP-SnO_2纳米气敏元件的气敏性能（英文）

合成了不同金属纳米颗粒含量的SnO_2纳米颗粒,并研究了其CO气敏性能。采用溶胶-凝胶法制备初始溶液,通过SEM、TEM、XRD、DLS和分光光度法表征纳米颗粒。在340°C操作温度下,纯SnO_2纳米气敏元件对(20-80)×10~(-6)CO的响应值为4~12.8;在50×10~(-6)CO浓度下,其响应和恢复时间分别为10和14 s。当m(Au)/m(Sn)=3.7663×10~(-4)时,GNP-SnO_2气敏元件具有良好的性能,在260°C优化操作温度下,对(20-80)×10~(-6)CO的响应值为8.3~29.5。     

WO_3修饰TiO_2纳米管阵列制备、表征及光催化活性（英文）

利用化学浴沉积(CBD)结合热解工艺制备了WO_3修饰TiO_2纳米管(WTN)阵列,且WTN阵列分布均匀。通过改变沉积时间可调整WTN的钨含量。利用SEM、EDX、XRD对WTN进行了表征。结果表明,阴极氧化后,TiO_2纳米管生长于钛体基体上,纳米管的内径为90~120 nm,外径为120~160 nm,壁厚在30~60 nm范围,长约39μm。经C.I.硫化红14的有效去除证实,修饰TiO_2纳米管的WO_3增强了WTN光催化活性,在可见光照射下,所制备复合膜光催化活性优于未修饰纳米管阵列(TN)。     

燃烧法制备的Y掺杂ZnO纳米片的气敏性能（英文）

以硝酸锌和酒石酸为原料,采用液体燃烧法制备钇(Y)掺杂的氧化锌纳米片。利用XRD和SEM对其微观结构进行表征,并研究Y掺杂量对ZnO气敏性能的影响。结果表明:所制备的ZnO为纤锌矿结构且表面粗糙,呈纳米片状,直径为20~100nm。以Y掺杂量为2%(摩尔分数)的氧化锌制成的传感器在300℃时对体积分数为100×10~(-6)的乙醇的灵敏度高达17.50,其最佳工作温度(300℃)低于未掺杂ZnO(330℃)。当乙醇气体的体积分数低至5×10~(-6)时,ZnO传感器也有明显的灵敏度值(约为2.5),且在300℃工作时响应时间仅为2s。相比于其他气体,该种传感器对乙醇表现出极好的选择性。     

静电纺丝法制备铁酸锌纳米纤维及其气敏性能研究（英文）

与零维、二维和三维纳米材料相比,一维纳米材料具有优异的气敏性能。以Zn(NO_3)_2·6H_2O和Fe(NO_3)_3·9H_2O为原料通过静电纺丝的方法制备了一维铁酸锌纳米纤维。利用TG-DSC分析了材料的前驱体,用XRD、SEM、TEM、FT-IR、BET和XPS对材料进行了表征,并且对材料的气敏性能进行了研究。结果表明,在煅烧温度为500℃下获得的材料呈现出纳米纤维的形貌;基于500℃下获得的铁酸锌纳米纤维的元件,在工作温度为190℃下对丙酮表现出较高灵敏度和高选择性,S_(1000μL/L丙酮)/S_(1000μL/L乙醇)=8;当丙酮浓度低至1μL/L时,灵敏度仍能达到1.1。     

退火处理对氧化锌纳米棒形貌及气敏性能的影响（英文）

研究水热合成氧化锌纳米棒的高温热稳定性。采用X射线衍射和扫描电镜对氧化锌纳米棒的结构与形貌进行表征。采用热重分析研究氧化锌纳米棒在热处理过程中的失重情况。结果表明:在退火温度低于400°C时,氧化锌纳米棒具有较好的热稳定性。当退火温度超过600°C时,氧化锌纳米棒的长径比明显降低并且纳米棒的团聚趋势加剧。退火处理对氧化锌纳米棒的气敏性能具有显著影响。与未经退火处理的氧化锌纳米棒相比,经历400°C退火处理的氧化锌纳米棒对浓度为25×10-6的H2灵敏度可以从2.22提高至3.56。经历400°C热退火处理的氧化锌纳米棒对H2表现出最优的气敏性能。     

立方α-Fe_2O_3纳米颗粒的制备、表征和光催化性能（英文）

设计了一种简单的水热合成法合成晶型可控的立方结构的α-Fe_2O_3,通过扫描电子显微镜,透射电子显微镜,和X射线衍射对所制备产物的结构和形态特征进行了分析。制备的立方结构的α-Fe_2O_3的尺寸范围在130~150 nm之间。研究结果表明,α-Fe_2O_3纳米材料作为一种有效的光催化剂,在过氧化氢存在的条件下可以用来光催化降解废水中的有机物(如罗丹明B),这为设计和开发高效率可见光催化剂在去除工业废水中有机染料的应用提供了新的探索和基础。     

共沉淀法制备金、镍掺杂氧化锌的丙酮气敏性能探究（英文）

利用共沉淀法制备了纯氧化锌和镍掺杂氧化锌。比较了不同Ni掺杂浓度对ZnO丙酮气敏传感器性能的影响。结果表明,1 mol%Ni掺杂ZnO具有最高的丙酮传感性能,其对20μg/g丙酮的响应值达到12。在此基础上,添加金作为异质结进一步激活氧化锌传感材料。实验结果表明,0.03 mol%Au活化1 mol%Ni掺杂的ZnO表现出最高的丙酮气敏响应,对20μg/g丙酮的响应值达到17。同时,该气敏材料保持了对乙醇、甲醛及苯的高选择性,以及对丙酮的快速响应恢复时间(10 s)。     

以五氧化二钒、碳气凝胶为原料制备VO_x纳米薄片的结构表征和电化学性能研究（英文）

以五氧化二钒粉末和碳气凝胶为原材料,结合溶胶凝胶法与水热法制备出具有纳米薄片结构的锂电池正极材料VOx。碳气凝胶通过超临界干燥和二次碳化法制得。由拉曼光谱和X射线衍射图谱表征得知,VOx纳米薄片主要由V3O7·H2O构成,这种物质可以理解为由V2O5和VO_2部分组成。从扫描电子显微镜的结果可以看出,均匀的V3O7·H2O材料由长度超过20μm、宽度近2μm的纳米薄片构成。进一步对这种材料进行了循环伏安测试和100次的恒流充放电测试。这一系列的电化学测试证明了这种材料具有很好的充放电循环稳定性,并且在高达12.8A·g-1的电流密度下仍然具有出色的倍率性能。     

纳米结构Ni-Al_2O_3梯度涂层的制备及结构表征（英文）

将微米级的Ni和Al_2O_3粉末通过行星式球磨机沉积在固定于球磨罐内顶端的铝板上,制备纳米结构的Ni-Al_2O_3复合涂层。共采用五组不同Ni与Al_2O_3质量比(1:1~16:1)的混合粉末,并制备一组纯Ni涂层。用XRD、SEM和TEM技术对涂层的相组成和微观结构进行表征。结果表明,初始混合粉末的成分对涂层中Al_2O_3颗粒的含量和微观结构有很大影响。Al_2O_3含量高的初始混合粉沉积的涂层中,Al_2O_3颗粒所占体积分数大。虽然通过本研究的方法可沉积出含有50%Al_2O_3颗粒的Ni-Al_2O_3复合涂层,但其性能差,制备出的致密度高、无裂纹和/或孔洞的涂层中Al_2O_3颗粒的含量小于20%,且需用Ni和Al_2O_3质量比≥4:1的初始混合粉制备。研究还发现,机械和冶金结合是涂层和铝基体结合的主要机理。通过在同一制备条件下沉积两种独立的涂料层可以成功制备出具有较好的致密度和完整性的功能梯度复合涂层。     

改性纳米CaCO3复合粒子的制备、表征及性能

采用含有纳米硅溶胶的纳米碳酸钙悬浮液在超声波处理及加热条件下,硅溶胶发生缩合反应从而沉积在纳米碳酸钙粒子表面的溶胶-凝胶沉淀法,制备出性能稳定的纳米碳酸钙/二氧化硅复合粒子.通过红外光谱(FTIR)、TEM分析、zeta电位测定以及TGA分析,表征了硅溶胶与纳米CaCO3粒子之间的杂化作用,研究了改性纳米CaCO3复合粒子水分散液的稳定性和粒径、两种纳米粒子之间的包覆作用、杂化作用以及改性后纳米CaCO3复合粒子的热稳定性.同时研究发现,改性后的无机纳米CaCO3复合粒子在聚氨酯脲水分散液中具有很好的分散性.     

纳米WO_3/DWCNTs材料的制备及其光催化性能

通过液相法制备出钨酸/DWCNTs和纯钨酸2种前驱体,然后在氮气气氛下焙烧至700℃,保温2 h,分别生成了WO_3/DWCNTs和WO_3粉末。采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对产物的形貌和结构进行表征。在11 W可见光的照射下,分别利用WO_3/DWCNTs和WO_3粉末对有机染料亚甲基蓝进行光催化降解反应;利用紫外-可见分光光度计测定出样品的紫外可见吸收光谱,通过朗伯比尔定律计算出光催化降解率。当光照时间为30 min时,WO_3/DWCNTs降解率达到87.50%,纯WO_3降解率仅为25.39%。结果表明,DWCNTs的加入可以有效抑制颗粒的团聚,减小颗粒尺寸,增大WO3的比表面积,增强WO_3的吸附能力,显著提高WO_3对亚甲基蓝的光催化降解效率。     

基于溶胶凝胶法水热合成WO_3纳米材料及气致变色应用（英文）

以钨粉和氧化钨溶胶干粉作为前驱体,通过水热合成以及溶胶凝胶法制备了纳米氧化钨。通过X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外分光光度计(FT-IR)以及拉曼光谱(Raman)对水热产物进行了表征和分析。XRD表征显示2种结构分别属于单斜和六角相的氧化钨.电镜表征显示水热产物为纳米短棒和纳米长棒结构。为进一步研究水热产物对氧化钨气致变色性能的影响,通过将溶胶与不同晶相纳米结构复合的方式制备出了同源WO3复合薄膜.通过紫外分光光度计测试其气致变色性能。结果表明:单斜相复合薄膜降低了氧化钨的首次致色时间,六角相的复合薄膜保持了很好的气致循环特性。     

花瓣状钌掺杂氧化锌纳米片的水热/煅烧法制备及气敏性能

以硝酸锌、氢氧化钠为原料,通过水热/煅烧法制备结构新颖的厚度在20 nm至40 nm之间的钌掺杂花瓣状氧化锌纳米片。采用粉末X射线衍射仪、场发射扫描电镜、氮气吸附法、气敏测试系统对产物进行物相、结构形貌、比表面积、气敏性能等的表征。结果表明,钌掺杂氧化锌纳米片对乙醇和丙酮气体的灵敏度高,探测浓度低,响应和恢复迅速。在360°C和100×10^-6的条件下,对乙醇和丙酮的灵敏度分别达到33和67。在10×10^-6的乙醇和丙酮气体中,其响应和恢复速度分别为4 s和9 s,3 s和10 s.     

电化学沉积制备纳米晶Bi-Te薄膜及其表征（英文）

采用恒电流电化学沉积工艺制备Bi-Te二元薄膜。随着沉积时间的变化,在同一个电极上依次出现了单相的Bi_2Te_3和Bi_4Te_3薄膜。其中,Bi_2Te_3薄膜是由规则的长度为100 nm左右,平均宽度为10 nm的纳米棒组成,其具有非常大的比表面积,非常有利于其作为热电材料的应用。而Bi_4Te_3薄膜是由纳米颗粒团聚而成的不规则多面体组成。研究证明通过改变沉积参数,有可能在Bi-Te二元系统的沉积过程中对生成物的相组成和形貌进行调控。     

溶胶凝胶法制备WO_3-MoO_3复合薄膜的气致变色性能(英文)

采用溶胶凝胶技术分别制备了 WO3 和 MoO3溶胶,PdCl2作为催化剂被掺入 WO3-MoO3复合溶胶中,然后采用提拉浸渍镀膜法成功制备了 WO3-MoO3复合薄膜。采用原子力显微镜和 X 射线衍射仪分别研究了薄膜的表面形貌和薄膜的晶态结构。采用紫外可见分光光度计原位测试了 WO3-MoO3复合薄膜的气致变色性能。研究表明,该法制备的非晶体的 WO3-MoO3复合薄膜也具有很好的气致变色性能。     

ZnSnO_3-SnO_2纳米片分级结构的自组装及气敏特性(英文)

通过一个简单的水热方法成功地合成出由SnO2纳米片作次级结构的新型花状ZnSnO3-SnO2分级纳米结构。ZnSnO3多面体在生长分级SnO2纳米片的过程中主要起模版作用,制备出的SnO2纳米片的厚度约为25nm。还讨论了ZnSnO3-SnO2样品的形貌随反应时间变化的规律,并且进一步讨论了形成这种分级结构的形成机制。此外,由这种新型ZnSnO3-SnO2纳米结构作敏感材料的气体传感器对乙醇气体具有高灵敏和快响应的特点。ZnSnO3-SnO2纳米片在最佳工作温度270°C时,对50×10-6乙醇气体的灵敏度约为27.8,其响应和恢复时间分别在1s和1.8s内。     

锰酸锂多孔纳米结构的制备及其表征（英文）

利用柠檬酸辅助溶胶-凝胶法制备了锰酸锂多孔纳米结构,其中柠檬酸起着络合剂和燃烧供热剂的双重作用。所得产物用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜进行表征并测试其比表面积、孔径分布。结果表明,制备产物为具有蜂窝状外形的双重孔状结构材料,一种是尺寸在几百纳米的类似半球的大孔,另一种则是尺寸只有几纳米的狭缝型介孔。这种双重孔状结构是由超细纳米颗粒连接而成,其尺寸主要在3到10 nm之问。其BET表所积是116 m~2/g,明显高于文献报道的其他方法制备的锰酸锂纳米材料。     

纳米Au表面修饰ZnO的制备及其气敏性能

利用化学浴法制备了由六棱锥纳米分枝组成的多级分层花型结构的ZnO,并采用溶剂热法在所得ZnO材料表面均匀修饰Au纳米粒子。系统地研究了不同Au纳米粒子修饰量对ZnO气敏性能的影响。结果表明:Au纳米粒子的修饰能显著提高ZnO对丙酮气体的敏感性,当Au修饰量为10%(质量分数),工作温度为270℃时,ZnO表现出最佳灵敏度和选择性,是实际应用中良好的气体敏感候选材料。     

锂离子二次电池正极材料ε-VOPO_4纳米片的制备与表征（英文）

通过水热法合成钒系磷酸盐单斜系VPO_4·H_2O,通过氧化作用得到ε-VOPO_4纳米片。ε-VOPO_4纳米片在嵌锂两个过程中与超过1 mol的锂原子发生反应。对制备的ε-VOPO_4纳米片进行XRD测试,得到晶胞参数为α=7.2588(4)?;b=6.8633(2)?;c=7.2667(4)?。结果表明,制备的ε-VOPO_4纳米片厚度为200 nm且结晶度完美。电化学性能表征结果表明,制备的单斜系ε-VOPO4纳米片在高电流密度下表现出优越的电化学性能,在电流密度为0.09 m A/cm~2情况下的初始放电容量为230.3 m A·h/g。初始放电后,在电流密度为0.6 mA/cm~2下经过1000次循环后其容量保持率为73.6%(放电窗口为2.0~4.3 V)。