纳米BaTiO3的制备及其负载Ni基催化剂的应用研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米BaTiO₃,用纳米BaTiO₃粉体作载体通过浸渍法制备出Ni/BaTiO₃催化剂,并将其用于CO₂重整CH₄制合成气反应,纳米BaTiO₃粉体粒径为25～60nm,颗粒外貌近似球形,其最佳制备条件为:水解用水量10mL,混合溶液pH=4～5,凝胶化温度343K,973K下煅烧处理,在反应温度为1073K,空速12000mL/(h·g·cat)下,Ni/BaTiO₃催化剂可使重整反应的CH₄和CO₂转化率分别达到94.4％和93.3％。     

乙醇水蒸气重整制氢催化材料的制备及其性能研究

用浸渍法制备了以 CeO2 为助剂的镍基乙醇水蒸气重整制氢催化剂(Ni/CeO2/γ Al2O3)。该种催化剂在较低的温度下具有较高的氢气产率和较高的CO2 选择性,并使副产物 CH4 和 CO的选择性限制在较低水平。在 600℃,催化剂 16% Ni/CeO2/γ Al2O3的氢气产率可达4.8,生成 CO2、CO和 CH4 的选择性分别为70.7%、21%和7%。     

金属掺杂对TiO2光催化还原CO2制甲酸甲酯活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备掺杂金属改性的TiO2光催化剂,并研究其光催化还原CO2制甲酸甲酯的反应效果。以钛酸丁酯为主要原料,制备纳米TiO2。通过改变金属掺杂量、焙烧温度、前躯体pH等,确定出适宜的催化剂制备条件。结合SEM、XRD、UV-vis等对催化剂进行了形貌、结构和吸光行为的表征。进而考察了其光催化还原CO2的活性。结果表明:溶胶-凝胶法制备掺杂金属的TiO2,可使金属均匀地分布于TiO2表面,经催化活性评价,获得适宜的掺杂元素和掺杂量,优选的制备条件为溶胶pH=2.5～3、凝胶焙烧温度500℃,在催化剂用量1mg/mL,光照强度2880μw/cm2的反应条件下,可有效地促进TiO2光催化还原CO2制甲酸甲酯。     

单分散纳米CeO_2和Cu-Ce-O催化剂的制备、表征及其催化性能

以硝酸铈、硝酸铜和氢氧化钠为原料,使用超声双雾化工艺实现微区反应制备了纳米CeO2粉体和掺铜CeO2复合粉体,并利用XRD、TEM、HR-TEM、FT-IR和BETN2等手段对其成分、物相结构、形貌及颗粒大小进行表征;并将所制备的粉体作为催化剂考察其对CO的催化氧化性能.结果表明,所制备的纳米CeO2粉体和掺铜CeO2复合粉体粒径均为4～5 nm,球形,粒度分布均匀,且单分散性好;CeO2催化剂粉体粒径越小、比表面积越大,对CO的催化氧化活性越高;Cu-Ce-O催化荆对CO具有最好的催化氧化活性,表明铜的掺入有利于明显提高CeO2催化剂在CO催化氧化反应中的低温活性,降低起燃温度.     

膦掺杂超交联微孔聚合物载Ni催化剂的制备及催化还原4-硝基苯酚的研究

以双二苯基膦甲烷(DPPM)为合成单元,采用超交联法制备超交联双二苯基膦甲烷(HCPs-DPPM),并以其为载体用水合肼还原制备负载Ni纳米粒子催化剂HCPs-DPPM-Ni,Ni纳米粒子的尺寸通过改变Ni的负载量和pH来调节。同时,制备了商业活性炭(AC)负载Ni的催化剂Ni/AC作为对比催化剂。通过FT-IR、BET、SEM和XRD等对催化剂进行表征,结果表明催化剂HCPs-DPPM-Ni具有大量微孔和介孔结构,比表面积能够达到626m~2/g,其中Ni的负载量为50%的催化剂HCPs-DPPM-Ni(50%)具有最优的催化活性,当反应温度为25℃,4-硝基苯酚(4-NP)初始浓度为0.5mmol/L时,HCPs-DPPM-Ni(50%)催化剂加入量为0.83mg/mL、NaBH_4加入量为0.125mol/L的条件下反应4min,4-NP的转化率能够达到99%。     

尖晶石型纳米CoAl_2O_4粉体的制备及其光催化还原CO_2制甲酸

采用有机物前驱法制备纳米CoAl2O4催化剂,并应用于光催化还原CO2/H2O体系中。通过TG-DTA、FTIR、XRD对光催化剂进行表征,表征结果显示,催化剂属于尖晶石相,粒子尺寸约为10~30nm,催化剂的最佳煅烧温度为900℃。在催化剂用量为1.5g/L、反应时间为8h、CO2流量200mL/min、反应温度为80℃、反应液中NaOH和Na2SO3的浓度均为0.10mol/L条件下,甲酸产率高达936.82μmol/g-Cat。并对纳米CoAl2O4催化剂光催化还原CO2的机理进行了探究。     

纳米LaFeO3-TiO2光催化还原CO2

采用柠檬酸络合-溶胶-凝胶法制备LaFeO3-TiO2纳米催化剂,并用TG-DTA、FT-IR、UV-Vis、XRD对其表征,研究煅烧温度、LaFeO3复合量对光催化催化还原CO2制甲醇性能影响及反应优化条件。结果表明,LaFeO3与TiO2的复合可以抑制TiO2的晶相转变,拓宽催化剂光响应范围,提高光催化性能。优化条件为:催化剂煅烧温度为800℃,复合质量分数为3%的LaFeO3,催化剂用量为2.0g/L,反应时间为7h,CO2流量为200mL/min,反应温度为90℃,反应液中NaOH和Na2SO3的浓度均为0.10mol/L,甲醇的产率达325.49μmol/g。并初步探讨了LaFeO3-TiO2光催化还原CO2机理。     

纳米TiO2光催化剂的结构调控及其光催化活性研究

以酞酸丁酯和冰醋酸分别为前驱物和酸催化剂,采用溶胶 凝胶法制备了纳米 TiO2 粉体, 并且通过改变水体溶液中酞酸丁酯,醋酸和水的摩尔比来调控纳米TiO2 粉体的大小以及光催化活性;探讨在溶胶 凝胶法制备过程中在水溶液中添加表面活性剂十二烷基苯磺酸钠 ( DBS ) 和共溶剂无水乙醇(CH3CH2OH)来调控TiO2 粉体以及光催化活性。用X射线衍射和透射电子显微镜等手段对不同条件制备的纳米粉体的微观结构进行了表征,并且以甲基橙染料的降解为模型反应,考察了不同制备条件下的催化剂的光催化活性,而且对纳米粉体结构和光催化性能之间的关系进行了讨论。     

基于溶胶-凝胶法制备BaTiO3基PTCR纳米陶瓷粉体研究

以溶胶-凝胶法制备了BaTiO3基PTCR纳米陶瓷粉体，通过适当控制材料的掺杂量和烧成制度达到细化晶粒、降低烧结温度及降低室温率的目的。讨论了溶胶．凝胶过程中水的加入量、乙酸加入量、乙醇加入量、成胶温度对形成细晶粉体的影响，制备出的BaTiO3粉体具有纯度高、粒径小、均匀性好、活性高、热处理温度低等优点。R-T丁曲线表明1260℃较1240℃烧结具有高的升阻比、温度系数，低的电阻率、居里温度：XRD分析表明所得粉体与BaTiO3主峰相吻合；800℃预烧2h所得BaTiO3粉体的TEM图表明粉体分布较均匀、外形为近似球形，其平均晶粒尺寸约30nm左右，与XRD得到的晶粒相当，单个颗粒是单晶；1240℃下烧结所得样品的SEM图片看出样品的平均晶粒约1～2μm、晶粒较为均匀致密。     

高性能BaTiO3基PTCR陶瓷的制备与表征

以乙酸钡和钛酸四丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备了BaTiO3基PTCR纳米晶粉体.通过热分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)分析了粉体的合成过程和晶粒尺寸及相结构;纳米晶粉体经造粒、成型、烧结获得了居里温度(TC)为100℃,室温电阻率(ρ25℃)～18Ω·cm,温度系数(α30)～17%·℃-1,耐电压(Vb)＞195V·mm-1,电阻率突变(ρmax/ρmin)＞ 106的PTC陶瓷材料,并通过扫描电子显微镜(SEM)对其显微结构进行了观察.     

BaTiO3纳米晶机械力化学合成

在氮气保护下，采用高能球磨BaO，锐钛矿型TiO2混合粉体，机械力化学法成功地合成了BaTiO3纳米晶，并讨论了反应机制。发现在一定操作参数条件下，粉磨初期为无定形形成期（15h以前），混合物颗粒粒度减小，晶格畸变，转变为无定形；粉磨中期为固相反应期（15－30h），BaO与TiO2在机械力的作用下产生固相反应生成BaTiO3，同时BaTiO3晶粒长大；粉磨后期又转入动态平衡期（30h以后），固相反应基本结束，已生成的BaTiO3的晶粒生长与粉磨引起的晶粒减小处于动态平衡；XRD，SEM，TEM研究表明：合成BaTiO3纳米晶体的晶粒尺寸为10－30nm。     

BaTiO3纳米粉体的制备和性能

采用溶胶-凝胶和溶胶-沉淀的方法合成了立方相纳米BaTiO3粉体．溶胶-凝胶法制备的粉体平均粒径为19nm，颗粒分布均匀、含少量BaCO3．溶胶-沉淀法得到了纯BaTiO3粉，平均粒径为42nm，存在部分团聚．两种方法相比，溶胶-凝胶法的粉体烧结密度较高，介电性能较好．讨论了两种合成方法的晶粒形成机理及对材料微观结构和介电性能的影响．     

钛酸钡 BaTiO3低温时的自发极化

考虑到序参量的量子饱和，从调整后的标准朗道势形式出发，讨论了钛酸钡低温时的压强-温度相图．低温时相边界是非线性的，应考虑量子效应的影响．饱和温度θs用来表征量子影响的程度，与重声子模影响相变的程度相联系．     

BaTiO3颗粒对分散剂PMAA-NH4的吸附机制研究

通过ζ电位测量及PTIR分析，研究了BaTiO3颗粒对阴离子型分散剂PMAA－NH4的吸附机制。结果表明，加入PMAA－NH4后，由于BaTiO3颗粒表面上存在Ba-OH2^ 的正电荷中心，从而吸附了分散剂的阴离子，使BaTiO3表面带电特性改变，等电点由pH＝5.1移至pH=3.5，当pH=10，PMAA－NH4的加入量为0．8wt％时，BaTiO3颗粒表面吸附达到饱和，可以得到稳定性好的BaTiO3悬浮体。     

ZnO/BaTiO3纳米复合材料的制备及其发光性质

采用溶胶-凝胶技术制备了ZnO/BaTiO3纳复合材料，用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）测定了不同温度处理后样品的组成、结构、形貌和尺寸。对复合材料室温下的光致发光谱分析发现，复合材料的发光强度比纯的纳米ZnO发光显著增强；纳米ZnO中氧空位引起的510nm发光带的峰位随着热处理温度的不同而分别出现蓝移和红移现象。其中蓝移主要是量子尺寸效应引起的，而红移则可能与致密化的BaTiO3所提供的高介电场有关。     

BaTiO3-Nb2O5-Ni2O3三元系统的介电性能研究

对三元系统BaTiO3-Nb2O5-Ni2O3的微结构和介电性能进行了研究．XRD分析表明Nb2O5／Ni2O3协同掺杂的BaTiO3陶瓷为赝立方相结构；在掺杂1．0mol％Ni的BaTiO3中，Nb的固溶度〈4．0mol％．SEM观察表明，随Nb掺杂量的增加，BaTiO3陶瓷的晶粒尺寸先增大后减小．BaTiO3陶瓷的室温介电常数、介质损耗，以及在低温端和高温端的电容变化率都随Nb含量的增加而先增大后减小．DSC测量表明，Nb掺杂使BaTiO3陶瓷的居里温度向高温方向移动．该系统瓷料介电性质的变化与材料的晶粒尺寸以及掺杂剂导致的相变温度的移动密切相关．本实验在BaTiO3-Nb2O5-Ni2O3系统中开发出了新型的X8R材料，这种材料很有希望用于制备大容量X8R多层陶瓷电容器．     

细晶粒BaTiO3陶瓷的微结构及介电性能测试

采用放电等离子烧结技术,在900℃下得到细晶粒尺寸的、均匀的、纯BaTiO     

BaTiO3基PTCR陶瓷的复阻抗谱研究

采用复阻抗方法,系统地研究了ＢａＴｉＯ３基ＰＴＣＲ陶瓷的电性能,通过Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅｘ图,计算了样品的晶粒、晶界电阻值和弛豫时间常数,同时利用Ｈｅｙｗａｎｇ模型估算了势垒高度。Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅ图分析表明,随阒测试温度的提高,Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅ圆将从单半圆向双扭线过渡,表明在居里温度附近,由于热激活出现了不同的缺陷类型实验结果表明了ＰＴＣ效应是一种晶界效应,晶粒电阻随温度的变化呈ＮＴＣ特性,而晶     

铈掺杂钛酸钡微粉制备与微波吸收特性研究

采用溶胶一凝胶法制备了稀土铈掺杂钛酸钡纳米晶粉体,借助XRD、Raman、SEM以及矢量网络分析仪等分析测试手段对样品晶相、晶格常数、粒径、表面形貌及微波吸收特性进行了研究.结果表明:铈掺杂样品均形成四方相钛酸钡微晶,晶粒发育良好.随着铈掺杂量增大,晶粒逐渐细化,晶格常数a变大,晶格常数c减小;与未掺杂钛酸钡相比,在2-18GHz频率范围内,稀土铈掺杂材料(掺杂量0.2%)的反射损耗明显地提高,反射峰发生蓝移,尤其5.8GHz和7GHz处反射损耗分别提高了15dB和30dB,频带拓宽近2倍.由此可见铈掺杂有利于改善钛酸钡材料的微波吸收特性.     

片式BaTiO3基PTCR注浆成型研究

研究了片式BaTiO3基PTCR，元件石膏模注浆成型工艺，通过控制pH值、粘合剂及分散剂的含量，获得具有较高固相比和较低粘度的浆料．在PVA和分散剂占粉料质量比分别为0．8％和0．4％且pH=9时，获得的浆料最高固相质量分数为80％(固相体积分数为55％)．利用注浆成型能够通过模具尺寸及吸浆时间来控制膜厚的特点，成功制备出厚度为0．4mm且具有一定强度和密度的生坯，并考察了注浆成型瓷片的PTCR效应，且对成型过程中的一些现象作出了分析和讨论．