半导体TiO_2晶型转变与自身半导化特性研究

二氧化钛(TiO2)是响应三甲胺(TMA)气体的最佳金属氧化物半导体材料。为保持TiO2基旁热式气敏器件具有较高灵敏度、热稳定性和较低器件空气阻值(Ra),用X射线衍射和参数测试等方法,对TiO2基质样品进行分析,结果得出,在1050℃下退火1h,使TiO2晶型转变为最稳定的金红石结构;N2气氛下高温处理,由于缺陷能级引入载流子数目增加,而提高了材料电导率水平。     

TiO_2纳米材料对甲醛气体的气敏性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了对甲醛气体(HCHO)敏感的纳米晶TiO2材料。利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等测试方法对TiO2纳米晶结构和表面态进行了表征。X射线衍射结果表明,随温度的增加,TiO2的晶型会由锐钛矿型逐渐转变为金红石型。制成了敏感元件,对甲醛气敏性能进行了测试。测试结果表明,500℃下焙烧2h所制得的锐钛矿型TiO2对甲醛气体有很好的敏感性能。     

TiO2纳米材料对甲醛气体的气敏性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了对甲醛气体(HCHO)敏感的纳米晶TiO2材料.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等测试方法对TiO2纳米晶结构和表面态进行了表征.X射线衍射结果表明,随温度的增加,TiO2的晶型会由锐钛矿型逐渐转变为金红石型.制成了敏感元件,对甲醛气敏性能进行了测试.测试结果表明,500℃下焙烧2 h所制得的锐钛矿型TiO2对甲醛气体有很好的敏感性能.     

TiO2纳米材料对甲醛气体的气敏性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了对甲醛气体（HCHO）敏感的纳米晶TiO2材料。利用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）等测试方法对TiO2纳米晶结构和表面态进行了表征。X射线衍射结果表明，随温度的增加，TiO2的晶型会由锐钛矿型逐渐转变为金红石型。制成了敏感元件，对甲醛气敏性能进行了测试。测试结果表明，500℃下焙烧2h所制得的锐钛矿型TiO2对甲醛气体有很好的敏感性能。     

Ti02-SnO2紫外光照下对醇类气体气敏性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同配比的TiO2-SnO2纳米复合材料,以其作为气敏材料制备成旁热式气敏元件,研究了气敏元件在紫外光照下的气敏特性。结果表明,复合材料平均晶粒尺寸为19 nm,SnO2晶型为金红石型,气敏元件的电导在紫外光照下增加,对醇类有机挥发性气体的气敏灵敏度也显著提高,气敏元件的电阻、灵敏度均随TiO2含量的增加而增大。工作温度160℃时对乙醇气体的灵敏度为18,240℃时灵敏度为52,是无光照时的1.6倍,响应时间为5 s,恢复时间为9 s。     

TiO_2-WO_3纳米粉体的制备及氨敏性能研究

采用共沉淀法制得了w(TiO2)为0~10%的TiO2-WO3纳米粉体材料,利用X射线衍射仪、透射电镜等测试手段,分析了材料的微观结构,探讨了烧结温度、掺杂量、工作温度对WO3粉体材料气敏性能的影响。研究发现:TiO2的掺杂抑制了WO3晶粒的生长,提高了WO3粉体材料对氨气的灵敏度,其中,w(TiO2)为1%的烧结型气敏元件,在250~280℃的温度范围内,对氨有较高的灵敏度和较好的响应–恢复特性,并对其氨敏机理进行了探讨。     

溶胶–凝胶法WO_3纳米粉体的气敏性能研究

采用溶胶–凝胶法制得了不同掺杂量的TiO2-WO3(TiO2质量分数为0~5%)纳米粉体材料,利用X射线衍射仪、透射电镜等测试手段分析了材料的微观结构,并进行了气敏性能测试。研究发现:适量TiO2的掺杂可改变WO3的晶型,抑制晶粒的生长,提高粉体材料的气敏性能,其中掺杂量为3%的烧结型气敏元件在220℃时对汽油有较高的灵敏度,线性检测范围较宽,且抗干扰能力强。     

超声法制备TiO2纳米棒及其光催化性质的研究

研究了TiO2纳米棒的制备和形成机理及其在光催化降解活性艳红中的应用。采用超声法,以TiCl4为原料,制备了纳米TiO2。SEM结果显示所制备的TiO2为棒状结构,直径30 nm左右,长约200 nm。比表面积为60.500 7 m2/g。XRD显示其为金红石型晶体,700℃烧结后结晶程度增强,形貌保持不变,比表面积降到37.963 2 m2/g。超声法制备的TiO2纳米棒700℃烧结后应用于光催化降解活性艳红时,降解率高达98.94%,表现出优于P25的催化活性。     

纳米TiO_2光催化降解次甲基蓝的影响因素研究

以TiCl4为原料,采用水解沉淀法,并在空气气氛下于不同温度煅烧2h,制备得到纳米TiO2。采用XRD、TEM及UV-Vis对样品进行表征。在卤钨灯照射下,研究了不同煅烧温度、不同pH值以及H2O2的加入等因素对TiO2光催化降解次甲基蓝的影响。结果表明:以水解沉淀法制备的纳米TiO2,随煅烧温度的提高,在600℃开始向金红石相转变,1000℃时全部转变为金红石相,并且TiO2粒子长大,吸收带边向长波方向移动。锐钛矿相与金红石相共存的纳米TiO2比纯锐钛矿相和金红石相有更优异的光催化活性,在卤钨灯下照射90min,对次甲基蓝的降解率达到97%。     

锑掺杂二氧化钛的制备及其可见光催化性能

用草酸氧钛酸分解法制备了锑掺杂的二氧化钛光催化剂粉体。用XRD和TEM测定了样品的晶型、粒度等表征参数。结果表明:所制备的掺杂TiO2光催化剂为金红石型TiO2和锐钛矿型TiO2的混晶,颗粒直径在100nm左右。在可见光下,用锑掺杂量为0.2%(摩尔分数)、900℃煅烧保温0.5h后的TiO2降解6h后,甲胺磷的无机磷回收率达到96.4%。     

BCL助烧剂对CSLST微波介质陶瓷性能的影响

采用B2O3-CuO-Li2CO3(BCL)作为助烧剂对(Ca0.9375Sr0.0625)0.3(Li0.5Sm0.5)0.7TiO3(CSLST)微波介质陶瓷进行降温烧结。系统讨论了BCL的添加量对CSLST微波介质陶瓷的烧结行为、晶体结构及微波介电性能的影响。结果表明:BCL的加入将CSLST陶瓷的烧结温度从1 250℃降至925℃。当BCL添加量小于质量分数5.5%时,样品中只含单一的钙钛矿结构晶体,而当BCL添加量大于质量分数7.5%时,则会产生第二相。添加BCL的质量分数为5.5%,烧结温度为925℃保温5 h,所制CSLST陶瓷具有良好的微波介电性能:εr=86.69,Q.f=2 267 GHz,τf=29.3×10–6/℃。     

高相对密度低电阻率ZTO陶瓷靶材的烧结与性能

采用传统的固相烧结方法制备了ZnO:Ti(ZTO)陶瓷靶材,研究了TiO2掺杂量及烧结温度对靶材的微观结构、相对密度和电性能的影响。结果表明:添加适量的TiO2能促进ZTO陶瓷晶粒长大及组织均匀化,掺杂过量TiO2使ZTO陶瓷中析出ZnTi2O4;随TiO2掺杂量的增大,陶瓷靶材的电阻率ρ先快速下降后缓慢升高,当掺杂的x(TiO2)为0.5%,烧结温度为1350℃时,其ρ为1.480?.cm,相对密度为97.7%;当烧结温度为1400℃时,陶瓷靶材的ρ最低(0.305?.cm),其相对密度为97.9%。     

Preparation of erbium ion-doped TiO2 films and the study of their photocatalytic activity under simulated solar light

A series of erbium ion-doped TiO₂ (Er³⁺-TiO₂) films were prepared by a sol-gel dip/spin coating method, and the effect of the dosage of erbium ion (0-2.0 mol%), the films coating layers (1-5 layers), and calcination temperature (400-700℃) on the film structure and photocatalytic activity were investigated in detail. The films were characterized by means of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), thermal analysis (TG-DTG) and UV-Vis diffusive reflectance spectra (DRS). The results showed that the films were composed of anatase, and no other TiO₂ phases (rutile and brookite). With the increase of the erbium ion dosage, the crystal size decreased. Erbium ion doping could enhance the thermal stability of TiO₂ and inhibit the increase of the crystallite size. Meanwhile doping of erbium ions gave rise to three typical absorption peaks within the range of visible light (400-700 nm), locating at 490, 523, and 654 nm, attributed to the transition of 4f electrons. The higher calcination temperature led to higher crystallinity and bigger crystal grains. The photocatalytic performance of the films was evaluated by degradation of methyl orange solution under simulated solar light. The highest quality film we prepared was with 4 layers, 1.0 mol% dosage of erbium ion, and the calcination temperature of 500℃. With this film, the degradation percentage of 7.8 mg/L methyl orange solution was up to 53.3% under simulated solar light after 6 h photoreaction.     

掺钛和锆改性的钙硼硅系微晶玻璃之性能

以TiO2、ZrO2为改性剂,制备CaO-B2O3-SiO2系微晶玻璃。对其烧结和介电性能进行了研究,并采用XRD,SEM对微观结构进行了探讨。结果表明:添加适量的TiO2或是混合添加TiO2、ZrO2均能改善CaBSi系微晶玻璃的性能。混合添加比单一添加TiO2更有效。结合材料的烧结性能、介电性能和微观结构,以840℃烧成的添加w(TiO2)为2%、w(ZrO2)为2%的试样性能最佳,其εr为7.1、tanδ为3×10–3,在20~400℃之间的热膨胀系数为7.8×10–6℃–1。     

液相包覆法引入B2O3对Ba2Ti9O20陶瓷介电性能的影响

以BaCO3和TiO2粉末为原料,采用固相反应法合成Ba2Ti9O20主晶相,以H3BO3溶液为前驱液,通过液相包覆技术引入B2O3助烧剂以降低Ba2Ti9O20陶瓷的烧结温度.研究了液相包覆B2O3对Ba2Ti9O20陶瓷的烧结和介电性能的影响.结果表明,液相包覆B2O3后,Ba2Ti9O20陶瓷的烧结温度从1400...     

Bi2O3掺入对CLST微波介质陶瓷性能的影响

研究了Bi2O3掺入对CaO-Li2O-Sm2O3-TiO2(简写为CLST)系微波介质陶瓷介电性能的影响。用XRD和SEM研究其晶体结构及微观形貌。结果表明:Bi2O3掺入能显著降低CLST陶瓷的烧结温度,由1300℃降至1200℃,1200℃烧结2h后,仍形成了斜方钙钛矿结构,但原有金红石相消失。掺入5%(质量分数)Bi2O3的CLST陶瓷取得了较好的介电性能:εr为93,tanδ为0.0078,τf为–29×10–6℃–1。     

BiVO4掺杂对CLST介质陶瓷介电性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了BiVO4掺杂的CaO-Li2O-Sm2O3-TiO2(CLST)介质陶瓷,用X-射线衍射仪、扫描电镜及电感-电容-电阻测试仪等对其烧结特性、相结构及介电性能进行了系统研究.结果表明,BiVO4掺杂能显著降低CLST陶瓷的烧结温度,由1 300 ℃降至1 200 ℃.BiVO4掺杂量为1%,烧结温度为1 200 ℃时,CLST陶瓷具有较好的综合介电性能:εr＝88,tan δ＝0.018,τ f =-30×10-6/℃.     

Ba-Bi复合掺杂对Y_2O_3·2TiO_2微波介质陶瓷性能的影响

采用Ba-Bi复合掺杂对Y2O3·2TiO2微波介质陶瓷进行改性,以降低其烧结温度并改善其介电性能。在固定Bi2Ti2O7掺杂量为质量分数8%的基础上,研究了BaCO3掺杂量对陶瓷微结构、烧结性能和介电性能的影响。结果表明:当w(BaCO3)为1%时,在较低的烧结温度(约1280℃)下保温2h制备了一种新型中介电常数Y2O3·2TiO2微波介质陶瓷。该陶瓷具有较好的介电性能:在1MHz下,εr≈72.5,tanδ≈2.5×10-3;在微波频率(5.03GHz)下,εr=72.1,Q·f值为2241.0GHz。