Sm掺杂SrTiO3陶瓷的高介电常数和超低介电损耗性能研究

为了在SrTiO₃优异的性能基础上,在宽温度及频率范围内实现高介电常数与低介电损耗共存,文中采用固相合成法,通过在钛酸锶的A位掺杂三价稀土离子Sm制备了Sr_1-3x/2Sm_xTiO₃(x分别为0.005 0,0.007 5,0.010 0,0.012 5)陶瓷材料,并对其相组成、微观结构和介电、存储性能进行了表征与分析。研究结果表明：经过N₂气氛对陶瓷样品进行退火处理后,所制备的Sr_1-3x/2Sm_xTiO₃(SST)陶瓷样品均具有介电常数高且介电损耗较低,在较宽的范围内频率和温度稳定性优良的性能;在室温1 kHz下不同掺杂含量的陶瓷样品介电常数均在50 000以上,介电损耗小于0.025;掺杂量为x=0.010 0时,Sr_0.985Sm_0.01TiO₃陶瓷在低于10 kHz频率范围内同时得到大于60 000较高的介电常数和小于0.025的低介电损...     

Sm3+掺杂BaCeO3基发光材料的制备及发光性能

采用溶胶-凝胶法合成了BaCeO3:Sm3+红色荧光粉,用XRD和FL分析表征了样品的结构及发光性能。研究了Sm3+掺杂量和电荷补偿剂对其发光性能的影响。所得样品为立方晶系,荧光光谱测试结果表明:Sm3+掺杂的BaCeO3在紫外波段有两个吸收带,分别位于258nm和353nm,对应于O2-→Sm3+和O2-→Ce4+电荷迁移带;BaCeO3:Sm3+在紫外波长353nm的激发下发射出Sm3+的特征光谱,其发射峰分别位于572nm、615nm和656nm处,与Sm3+的4 G5/2→6 HJ(J=5/2,7/2,9/2)电子跃迁相对应,样品发出强烈的橙红光。Sm3+的最佳摩尔掺量为0.4%,其浓度猝灭机理是Sm3+之间的离子交换作用。共掺电荷补偿剂Li+之后,BaCeO3:Sm3+的发光强度有着很大程度的提高,当Li+摩尔浓度为12%时,其发光强度达到最大。     

P掺杂TiO2的制备及光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备掺杂P的纳米TiO2光催化剂,将焙烧温度、焙烧时间、冰醋酸与钛酸四丁酯物质的量比、P/Ti物质的量比、加水量和乙醇用量等因素作为实验考察条件,分别在紫外光和可见光条件下,研究P掺杂TiO2制备条件对其光催化降解有机污染物性能的影响。以难生化降解的亚甲基蓝为目标降解物,通过其降解前后浓度的变化考察改性光催化剂的光催化活性。结果表明,适量P的掺杂能够有效促进TiO2纳米粒子的光催化活性。利用溶胶-凝胶法制得的光催化剂,最佳催化剂制备条件为:P掺杂的摩尔分数为6%,600℃焙烧120min,冰醋酸与钛酸四丁酯物质的量比为3∶1,加水体积80mL,乙醇体积60mL,此条件下亚甲基蓝可见光降解率为88.0%。     

TiO2/Fe2O3纳米复合材料的制备及光催化性能

分别以Fe(NO₃)₃·9H₂O和钛酸四丁酯为铁源和钛源,以HF、HAc、NH₄F、NH₃·H₂O、H₂O₂为形貌控制剂,通过沉淀分离法联合溶胶-凝胶法制备了不同形貌的TiO₂/Fe₂O₃纳米复合材料。用X-射线粉末衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对TiO₂/Fe₂O₃样品的结构和形貌进行了分析,并探究了所合成的TiO₂/Fe₂O₃纳米复合材料在紫外光照射条件下对亚甲基蓝(MB)的降解性能。结果表明,当以NH₃·H₂O为形貌控制剂时,制备的NH₃·H₂O-TiO₂/Fe₂     

Sol-gel法制备介孔WO3-TiO2复合材料及其光催化性能

以非离子表面活性剂P123为结构导向剂,采用溶胶-凝胶法,通过调整P123与(W+Ti)的摩尔比例,经500℃煅烧制备出一系列不同介孔特性的WO3-TiO2复合光催化材料。利用X射线衍射图谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、比表面积分析仪(BET)对复合材料的形貌、孔结构及光谱性质进行表征。研究了介孔WO3-TiO2复合材料对罗丹明B的吸附/光催化降解能力。结果表明,以P123为模板剂所制备的介孔WO3-TiO2复合材料表现出较好的吸附/光催化性能,可见光照射下,0.5g的P123、(W+Ti)摩尔比为0.6%的复合材料经500℃煅烧,对200mL罗丹明B(10mmol/L)的吸附降解率140min后达到97.7%。     

纳米TiO2的溶胶—凝胶法制备及其表征

以钛酸正丁酯(TNB)-去离子水-盐酸-乙酰丙酮(Acac)的乙醇溶液为反应体系,采用溶胶—凝胶法制备纳米TiO2溶胶颗粒。通过DLS、XRD和HRTEM等表征手段对TiO2颗粒的生成过程、其粒径和晶型的调控等方面进行研究。发现低温环境下TiO2的生成主要经历水解反应形成螯合物、缩合反应生成TiO2溶胶、TiO2溶胶颗粒融合这三个阶段。并且通过调节反应温度和催化剂浓度,可在无需高温锻烧的情况下,制得具有典型锐钛矿晶型的高分散性TiO2溶胶颗粒。     

La0.67Sr0.33Mn0.7Fe0.3O3的制备及其光催化性能研究

采用溶胶—凝胶燃烧法制备了纳米级钙钛矿型复合氧化物La_0.67Sr_0.33Mn_0.7Fe_0.3O₃,通过XRD、SEM对样品的物相和形貌进行表征,结果表明所得La_0.67Sr_0.33Mn_0.7Fe_0.3O₃样品为钙钛矿结构,直径约为50纳米,长度为1μm.以350 W氙灯做光源,催化降解亚甲基蓝水溶液,反应6 h,降解率达到96%.     

微波辅助溶胶-凝胶法制备CeO2粉体及其生长机制研究

稀土氧化物CeO2粉体是极具应用前景的轻稀土材料,其新的用途不仅与其化学组成、纯度有关,而且与CeO2粒子的大小、形貌、分散性等指标密切相关,这对CeO2粉体制备过程的控制提出更高的要求.以六水硝酸铈为铈源,选择柠檬酸作为配体,采用微波辅助法通过对制备条件的控制得到了不同形貌的CeO2粉体,并应用X射线分析(XRD)、扫描电镜分析(SEM)等表征方法对产物的结构进行了分析,对不同形貌的CeO2粉体的形成机理进行了研究.     

纳米发光粉体LaPO4:Sm3+的制备及表征

以乙二醇为溶剂制备了纳米LaPO4:Sm3+;通过TEM与普通共沉淀法制备的样品形貌对比,讨论了制备方法对样品形貌的影响;对LaPO4:Sm3+发光性能进行了探讨.采用以乙二醇为溶剂法制备纳米LaPO4:Sm3+,与共沉淀法制备的样品形貌对比,颗粒分布较均匀,边界清晰,且无明显团聚.荧光光谱的结果表明,所制备的纳米发光粉体LaPO4:Sm3+在可见光激发下能获得很好的发光效果,发出明亮的橙光.     

氧化钐掺杂氧化铈纳米材料制备与其导电性研究

利用溶胶-凝胶法制备了Sm2O3掺杂CeO2系列固体电解质.通过粉末X射线衍射谱对所制备的电解质材料进行了平均晶粒尺寸和晶格常数分析,并利用交流阻抗谱测试,分析了样品的导电性.研究表明,粉末样品具有立方萤石型结构,样品的晶粒尺寸较小,平均晶粒尺寸小于40nm,样品晶胞参数a大于纯CeO2晶胞参数;掺杂的氧化铈样品的电导...     

Mg掺杂钛酸铅陶瓷的制备及微观结构分析

采用溶胶-凝胶法,结合粉末烧结工艺,分别制备了Mg掺杂钛酸铅粉体和块体材料,并讨论了凝胶工艺参数对．PbTiO3干凝胶性能的不同影响因素,用TG—DTA、XRD、SEM等手段对干凝胶热分解、相组成和微观结构进行了分析．结果表明,干凝胶热分解分为干凝胶的吸附水和有机成分挥发、正丁基和醋酸根发生的氧化分解、晶相的转变3个阶段．最佳凝胶工艺参数为温度在60℃,而且pH值等于4．5,可以获得温度良好的溶胶和凝胶．XRD分析发现体系中含有PbTiO3、MgTi2O5两相;高温粉末烧结SEM微观组织表明,粒度尺寸约为1～21μm,同时晶粒的大小均匀,且几乎没有缺陷,说明了Mg掺杂超细PbTiO3粉体陶瓷粉末具有良好的烧结致密化和收缩致密化特性．     

稀土铈参杂的钛酸钡陶瓷的制备和结构特性

采用冷压陶瓷处理技术制备了铈参杂的钛酸钡陶瓷.应用X光衍射谱来调查铈在钛酸钡晶格中的固溶性以及铈的参杂对钛酸钡介电陶瓷结构的影响.     

钛酸钡纳米线的两步水热法制备及结构表征

采用两步水热法制备钛酸钡(BaTiO₃) 纳米线, 研究了第一步水热反应中NaOH 溶液浓度和反应时间对前 驱体钛酸钠(Na₂Ti₃O₇) 纳米线相结构和微观形貌的影响, 继而研究了第二步水热反应中反应时间和反应温度对 BaTiO₃ 纳米线相结构和微观形貌的影响, 同时探讨了纳米线的生长机理。利用X 射线衍射仪(XRD)、扫描电子显 微镜(SEM) 及能谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM) 对前驱体和BaTiO₃ 纳米线进行了表征。结果表明, 通过控 制水热反应时间和反应温度可以制得线形结构良好、较大长径比的BaTiO₃ 纳米线。在钡钛摩尔比2 : 1, 反应时间 12 h, 反应温度150 ℃的反应条件下可得到长度范围1.8~4.8 μm, 直径范围125~375 nm, 长径比范围4.8~38.4 的 BaTiO₃ 纳米线。     

草酸络合物沉淀法制备钛酸钡超细粉的研究

根据传统的草酸盐沉淀法合成超细BaTiO3粉末的条件不易控制的问题,提出了一种新的改进草酸盐沉淀法：先使Ti^4 与C2O4^2-形成TiO(C2O4)2^2 络离子,再使其与Ba^2 反应生成草酸氧钛钡前驱体,然后干燥、煅烧得超细BaTiO3粉末。草酸氧钛络合物的形成应控制在pH=2.5-3,前驱体的煅烧温度,以及反应时物料的混合对最终产物的粒度及分布有较大的影响。在反应物Ba/Ti比为1－1．01,煅烧温度800℃,时间为1h,反应物料充分混合的条件下,采用所提出的新工艺可制备出质量较理想的BaTiO3粉末。     

贵金属纳米粒子负载钛酸锶光催化剂

近年来, 钛酸锶作为一种新型光催化剂材料正逐渐成为研究热点。将银和钯纳米粒子按不同比例分别负载于钛酸锶粉体表面, 获得 M/SrTiO₃催化剂( M=Ag、Pd) 。结果表明, 银和钯纳米粒子均可以有效促进钛酸锶的光催化降解甲基橙的活性, 贵金属的种类和负载量均对催化剂活性具有明显的影响。Ag质量分数为0. 2%的催化剂活性最高, 2 h甲基橙降解率达到了95.1%, 相较于纯钛酸锶粉体, 降解率提高了大约35%。Pd质量分数为 0.2%的催化剂活性, 相较于纯钛酸锶粉体降解率提高了大约2 6%。对贵金属促进钛酸锶光催化活性的机理和影响规律进行了简单讨论。     

聚苯胺包覆钛酸锂锌负极材料的制备及表征

以钛酸四丁酯、乙酸锌、醋酸锂、苯胺为原料,通过溶胶?凝胶和化学氧化聚合的方法制备了钛酸锂锌/聚苯胺复合材料。利用X射线衍射（XRD）、红外光谱（IR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）和电化学测试等手段对材料进行了表征及分析。结果表明,复合材料中的聚苯胺为无定型结构,且未引入杂质。当聚苯胺的质量分数为5.3%、电流密度为0.1 A/g时,首次放电比容量为330.0 (mA·h)/g;恒流充放电100圈后,仍然可保持281.3 (mA·h)/g的高放电比容量。     

Ba0.6Sr0.4TiO3料浆的稳定性研究

研究了pH值以及PMAA-NH4对Ba0.6Sr0.4TiO3水浆料稳定性的影响。由于Ba2 和Sr2 在较低的pH值条件下的溶出,使得粉体的等电点比较小,其等电点为pH=3.9。PMAA-NH4的加入使得粉体的Zeta电位向更负的方向移动,并且在0.4%时达到最大。在pH值为8—9,PMAA-NH4的加入量为0.4%时浆料的稳定性最好。     

草酸盐共沉淀法制备施主掺杂的SrTiO3微粉

通过化学分析，ＩＣＰ－ＡＥＳ，ＸＲＤ，ＳＥＭ，平均粒度测定等手段研究了草酸盐共沉淀法制备掺杂ＳｒＴｉＯ３微粉的工艺参数对微粉粒度的影响，在混合盐浓度为０．９￣１．０ｍｏｌ／Ｌ，反尖时间４５ｍｉｎ左右，ｐＨ值１．５￣３．５，添加适量活性剂制得的沉淀物于９００℃热分解１．５ｈｒ所得超细粉粒度为０．３５￣０．５０μｍ，Ｙ的掺入量为０．３０￣０．５０％（ｍｏｌ）。     

反铁畸变中钛酸锶(SrTiO3)晶体学原胞的选取

通过对钛酸锶（SrTiO3)在相变前后结构对称性的分析，提出了与之相应的两种晶体学原胞的选取方法。无论选取D4和D2d哪一种原胞，其对称元素个数均为8，即对称元素个数保持不变，只是所选原胞体积相差一倍。因此，在选取原胞时必须遵从以下两个原则：1）所选晶体学原胞的体积在相变前后要保持不变；2）所选取的晶体学原胞，应最能反映相变前后晶体结构对称性的变化，且其对称元素个数不因所选原胞体积的不同而变化。