Sb_2O_3对Cr、Mn离子在Na_2O-CaO-SiO_2系统玻璃的着色及性能影响

用传统熔融冷却法制备Cr离子和Mn离子着色的Na_2O-CaO-SiO_2系统玻璃。利用分光光度计分析不同含量的Sb_2O_3对Na_2O-CaO-SiO_2系统玻璃中Cr离子和Mn离子的着色影响,并利用热膨胀仪等测试分析了不同含量的Sb_2O_3对Na_2O-CaO-SiO_2系统玻璃的性能影响。结果表明,随着Sb_2O_3含量的增加,添加Cr离子的Na_2O-CaO-SiO_2系统玻璃由黄绿色转变为绿色,添加Mn离子的玻璃由紫色转变为无色。在Na_2O-CaO-SiO_2系统中,热膨胀系数及密度随着Sb_2O_3含量的增加而增大,但耐酸性逐渐降低。     

不同硫源对锂离子电池负极材料Sb2S3的影响

以酒石酸锑钾为原料,硫代硫酸钠、硫脲为硫源,通过水热反应制备不同形貌的硫化锑(Sb_2S_3)。采用XRD、SEM、EDS、循环伏安(CV)和恒流充放电等测试手段,探讨不同硫源对Sb_2S_3的形貌和电化学性能的影响。结果表明:不同的硫源对Sb_2S_3的形貌结构有较大影响,以硫代硫酸钠为硫源时,形成的Sb_2S_3以粗的棒状结构为主;以硫脲为硫源时,形成的Sb_2S_3以细的棒状结构为主。在0.1C的电流密度下,以硫代硫酸钠合成的Sb_2S_3样品的电化学性能更好,其最大的放电比容量可达618.6 m A·h/g。     

表面活性剂对氧化锌微纳米晶形貌及光致发光性能的影响

以硝酸锌、氢氧化钠为原料,采用水热法制备出氧化锌微纳米晶,并研究了表面活性剂对氧化锌微纳米晶形貌的影响,探讨了不同形貌氧化锌微纳米晶的生长机理。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及光致发光谱(PL)等测试手段对产物的结构、形貌和光学性能进行了表征。结果表明,借助表面活性剂CTAB、SDBS、PVPK90可分别制得片状、棒状和花状纤锌矿型氧化锌微纳米晶,3种形貌的氧化锌微纳米晶均具有光致发光特性,尤其片状ZnO微纳米晶的光致发光峰最强。     

化学沉淀法制备纳米α-Fe2O3及其气敏性能研究

以Fe(NO3)3.9H2O和Na2CO3为起始物,采用化学沉淀法制备了纳米级α-Fe2O3粉体材料.采用XRD、TG-DTA和TEM等技术对产物的晶型、晶粒大小及形貌进行了表征.结果表明,沉淀法所制备的α-Fe2O3粉体材料为分散均匀的球形颗粒,平均粒径大小约40 nm.气敏性能测试结果表明该材料具有可观的气敏性能,对H2S气体表现出较高的灵敏度及良好的选择性,且对乙醇气体的灵敏度明显高于市售样品.在对所制备的α-Fe2O3纳米材料的结构及气敏性能进行系统研究的基础上,初步讨论了其对还原性气体的敏感机理.     

化学沉淀法制备纳米α-Fe_2O_3及其气敏性能研究

以Fe(NO3)3.9H2O和Na2CO3为起始物,采用化学沉淀法制备了纳米级α-Fe2O3粉体材料.采用XRD、TG-DTA和TEM等技术对产物的晶型、晶粒大小及形貌进行了表征.结果表明,沉淀法所制备的α-Fe2O3粉体材料为分散均匀的球形颗粒,平均粒径大小约40 nm.气敏性能测试结果表明该材料具有可观的气敏性能,对H2S气体表现出较高的灵敏度及良好的选择性,且对乙醇气体的灵敏度明显高于市售样品.在对所制备的α-Fe2O3纳米材料的结构及气敏性能进行系统研究的基础上,初步讨论了其对还原性气体的敏感机理.     

SnO2纳米材料气敏特性研究

为了提高SnO2纳米材料的气敏特性,研究其性能与结构关系,采用物理气相沉积法在管式炉内制备SnO2纳米材料．通过控制管式炉内材料的生长温度得到不同形貌的SnO2纳米材料．采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对所得纳米结构进行表征分析．将所得纳米材料制备成旁热式气敏元件对其在还原性目标气体环境中进行气敏性能测试．研究结果表明：不同形貌的纳米结构气敏性能差异明显,SnO2纳米线对指定目标气体的气敏性能优于菊花状纳米结构．气敏性能与材料的表面形貌及比表面积关系密切,长径比高的线状纳米结构具有更高的气敏性能,在酒精蒸汽、CO和CH4的环境中其数值分别为42、21和18．     

p-n型CuO/α-Fe_2O_3复合半导体材料的制备与气敏性能研究

采用化学沉淀法制备了纯态CuO和α-Fe_2O_3颗粒,并采用沉积-沉淀法将p型半导体CuO负载到n型半导体α-Fe_2O_3表面,制备了p-n型复合半导体氧化物气体敏感材料CuO/α-Fe_2O_3.对所合成的材料进行了XRD、SEM、TEM和XPS表征.结果显示:负载量较低时,CuO高分散在α-Fe_2O_3载体表面,当负载量达到30%时,形成了新的CuFe_2O_4晶相;所合成的样品由粒径大小约10 nm的纳米颗粒组成.气敏性能测试结果显示:该材料在100℃的较低温度下,对CO的灵敏度相对纯α-Fe_2O_3提高了几十倍.     

晶化时间对ZnO-BaO-B_2O_3-SiO_2-TiO_2系统玻璃析晶和性能的影响

ZnO-BaO-B_2O_3-SiO_2系统玻璃可作为钛酸盐功能材料的烧结助剂来使用,通过研究ZnO-BaOB_2O_3-SiO_2-TiO_2玻璃析晶性能,可进一步研究其作为钛酸盐功能材料的烧结助剂所起到的作用。采用XRD、SEM等测试方法,对ZnO-BaO-B_2O_3-SiO_2-TiO_2系统玻璃析晶性能进行了研究,讨论了不同的晶化时间对该系统玻璃的析晶行为、微观结构、热膨胀性能及其化学稳定性的影响。结果表明,该系统玻璃中析出的是TiO_2晶体,随着晶化时间的加长,由单一的圆球状晶体转变为针状,晶化时间为18h时,TiO_2晶体颗粒发生团聚。晶化时间的延长,玻璃的热膨胀系数及特征温度降低,化学稳定性变好。     

纳米Bi_2O_3制备及其对AP热分解的催化性能

利用催化剂能够改善高氯酸铵(AP)的热分解效率,研究纳米Bi_2O_3粒子对AP热分解的催化性能。采用沉淀法和前驱体煅烧法制备Bi_2O_3纳米粒子,制得的是单斜晶型的α-Bi_2O_3;高温煅烧可以制得四方晶型的β-Bi_2O_3。利用FTIR和XRD对制备的纳米粒子进行表征,通过DTA研究Bi_2O_3纳米粒子对AP热分解的催化作用。α-Bi_2O_3和β-Bi_2O_3能使AP的高温分解峰峰温分别降低0.57℃和10℃左右;Bi_2O_3与AP的混合方式不同,AP的高温分解温度也不同;β-Bi_2O_3对AP热分解的催化作用优于α-Bi_2O_3;与研磨法比,Bi_2O_3与AP采用溶剂挥发法混合催化效果更好。     

离子间的氧化还原及其对光色性的影响

本文研究了在光色玻璃中引入Sb_2O_3、Cr_2O_3对其性能的影响。并结合低温ESR测量及玻璃初态颜色的观察,详细讨论了光色玻璃中发生的氧化还原反应。分析了氧化剂、还原剂对光色性能产生影响的原因。     

Pb掺杂对Bi0.5Sb1.5Te3热电材料性能的影响

采用真空熔炼、高能球磨、冷压成型和气氛烧结工艺制备了Pb掺杂的P型Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3块体热电材料.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、热电参数测试系统(Namicro-3)、激光热导仪(LFA-467)和DSC等测试技术,研究了Pb掺杂对Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3热电材料的物相组成、表面形貌和热电性能的影响.结果表明:Pb掺杂能够抑制单质Te的析出及Pb原子取代Bi/Sb原子的位置,产生空穴,载流子浓度增大,电导率升高,Pb原子半径与Bi/Sb原子半径不同,增加晶格畸变,降低热导率,从而有效提高Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3热电材料的综合性能.在300K时,Pb_(0.003)Bi_(0.497)Sb_(1.5)Te_3的电导率为8.35×10~4 S/m,塞贝克系数为179μV/K,热导率为0.716 W/(m·K),热电优值达到1.122.     

pH对Bi_2O_3相变过程及光催化性能的影响

以硝酸铋为原料,氨水为沉淀剂,调节pH分别为3和8,通过液相沉淀法制得了Bi_2O_3样品。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等研究不同pH对Bi_2O_3晶相及相变过程的影响。结果表明,不同pH制备得到的样品均发生如下过程:前驱体转变为Bi_5O_7NO_3,Bi_5O_7NO_3分解为β-Bi_2O_3以及β-Bi_2O_3相变为α-Bi_2O_3,且较高pH促进Bi_5O_7NO_3分解为β-Bi_2O_3以及β-Bi_2O_3相变为α-Bi_2O_3的进程。以光催化降解罗丹明B(RhB)为指标反应,考察了不同晶相Bi_2O_3的光催化性能。结果表明,与α-Bi_2O_3相比,Bi_5O_7NO_3具有更高的光催化性能。     

不同形貌微/纳米ZnO的制备及光催化降解活性

以Zn(NO_3)_2·6H_2O、Zn(Ac)_2·2H_2O为锌源,NaOH、无水Na_2CO_3为碱源,采用不同的实验方法与工艺制备了绒球状、棒状、针状、晶须状等7种不同微观形貌与比表面积的微/纳米ZnO粉体材料。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对产物进行结构和性能表征。配制紫林兰G工业染料稀溶液,选取7种不同形貌的ZnO微/纳米材料作为光降解催化剂,分别在自然光和400W紫外光下对其进行光催化降解性能的对比研究。结果表明,单纯的紫外光也能使染料溶液脱色,但很难达到彻底降解的目的,而微/纳米ZnO在紫外光或可见光下都能使染料溶液彻底降解。不同形貌微/纳米ZnO的光催化降解活性不同,材料的光催化降解活性与粉体材料比表面积高度相关。对于染料稀溶液,因直接沉淀法制备的产物经煅烧而获得的粉体比表面积达36.3m2/g,显示更高光催化活性。不管何种形貌催化剂,在紫外光下的降解速率要比自然光下的快。     

Li~+对Gd_2O_3:Eu~(3+)荧光粉发光性能的影响

通过水热法,按照不同的Gd~(3+)、Eu~(3+)浓度配比制备Gd_2O_3:Eu~(3+)荧光粉,在800°C热处理后,通过荧光光谱测试发现Gd~(3+)与Eu~(3+)浓度比为20∶1时候发光性能最优。在此基础上,研究了掺杂Li~+离子对Gd_2O_3:Eu~(3+)的结晶性能、晶粒形貌和发光特性的影响。以X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、发射光谱等手段表征材料性能。XRD测试结果表明:所得产物是立方晶系,扫描电镜分析产物主要有长片状和短片状两种形貌,短片状形貌Gd_2O_3:Eu~(3+)荧光粉的荧光强度更高。Li~+的掺入能提高Gd_2O_3:Eu~(3+)量子效率、增强Gd_2O_3:Eu~(3+)荧光强度、缩短荧光衰减时间。     

CaO——Al_2O_3——SiO_2系统中复合晶核剂(CaF_2+Cr_2O_3)的作用研究

本文采用DTA、STEM、ESR、XRD、IR等测试方法,研究了复合晶核剂(CaF_2+Cr_2O_3)对CaO——Al_2O_3——SiO_2系统玻璃的分相析晶行为和显微结构形貌的影响。结果表明,当CaF_2含量不大于5％时或Cr_2O_3含量小于3％时,二者单独引入基玻璃只能产生表面析晶;Cr_2O_3和CaF_2组成复合晶核剂共同引入玻璃时却能获得整体析晶,析晶的显微结构为放射状球晶,主晶相为β—硅灰石,通过控制该组成玻璃的析晶热处理制度。作者研制出了新型建筑饰面和艺术品材料——晶花玻璃[C·P·G]。     

煅烧温度对Bi_3O_4Cl光催化性能的影响

通过固相合成法制备Bi_3O_4Cl半导体光催化剂,实验中以Bi_2O_3和BiOCl为原料,在不同温度下煅烧,得到Bi_3O_4Cl光催化剂。对制备的光催化剂通过XRD、SEM进行物相鉴定和形貌表征。同时,通过甲基橙(methyl orange,MO)降解实验对其进行性能表征,研究不同温度对光催化剂性能的影响,并且探究最佳煅烧温度。根据SEM形貌观察和光降解甲基橙实验结果表明,最佳煅烧温度为450℃,制得的Bi_3O_4Cl半导体光催化剂的颗粒尺寸最小,光催化性能最好。     

基于CPP-3(In)模板制备In2O3材料及其气敏性能

采用油浴法合成金属有机框架(metal-organic framework, MOFs)材料CPP-3(In)模板,不同温度焙烧后制备成In_2O_3气敏材料,并对其气敏性能进行研究。利用X射线衍射仪和扫描电镜对产物的晶体结构和形貌进行了表征。将合成的In_2O_3粉体制成敏感膜,采用静态配气法测试其气敏性能。制备的CPP-3(In)呈六角棒状,表面光滑;450℃焙烧生成的In_2O_3形貌具备CPP-3(In)模板棒状的骨架,由于焙烧时分解物的扩散,最终使In_2O_3呈现表面粗糙的多孔六角管状。经过气敏性能的测试,发现In_2O_3-450℃材料对10×10~(-6)的硫化氢(H_2S)气敏性能最优,最佳工作温度低至70℃,响应值达到57.2,具有良好的选择性,该传感器的最低检测下限达到0.3×10~(-6),具有较好的重复性和长期稳定性。     

纳米α—Fe2O3制备工艺的研究

用微乳液法制备纳米α-Fe2O3,研究不同反应温度和煅烧温度对其晶型结构和形貌的影响,并用x射线衍射仪（XRD）对其进行表征、用扫描电子显微镜（SEM）观察其形貌。结果表明,当煅烧温度大于600℃时,所得样品均为α-Fe2O3,随着反应温度和煅烧温度的增加,α-Fe2O3粒子的粒径逐渐增大,表面呈现蓬松多孔状,而且出现少量团聚现象。     

一维结构硫化锰纳米粒子的可控制备

以液相合成法为基础,选用Mn(CH3COO)2.4H2O和硫粉为原料,首次通过多次注入前驱体的方法,成功制备得到了硫化锰纳米棒,研究了不同的制备条件如注入前驱体的量及时间对MnS纳米棒形状及分布的影响。根据实验结果,对其生长机理进行了初步的探讨。作者通过对纳米材料的形貌控制合成研究,探索可控合成晶粒尺寸均匀、分散良好的纳米材料的方法,探讨不同纳米材料的晶粒生长行为,进而揭示其形成机理,并研究其微结构与性能之间的关系,其结论将对类似纳米材料的制备提供实验依据和理论支持。     

TiO2/ML-Ti3C2复合纳米材料的制备及其光催化性能

通过水热技术在二维(2D)多层材料Ti_3C_2 (multi-layer Ti_3C_2, ML-Ti_3C_2)的表面及层间原位晶化和生长锐钛矿相TiO_2纳米球,制备出TiO_2/ML-Ti_3C_2复合纳米材料。采用XRD、SEM、氮吸附等表征技术对TiO_2/ML-Ti_3C_2纳米复合材料进行分析表征,并以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物,对纯TiO_2和TiO_2/ML-Ti_3C_2复合纳米材料的光催化性能进行了评价。实验结果表明,两种材料的耦合抑制了Ti O_2中光生电子-空穴对的湮灭,延长了复合光催化剂中载流子寿命,拓宽了复合材料的光谱响应范围。在紫外光照射下,以TiO_2/ML-Ti_3C_2复合纳米材料为光催化剂,200 mg/L的MB溶液在20 min内几乎完全脱色,降解率为98.98%。TiO_2/ML-Ti_3C_2纳米复合材料的光催化性能优于纯TiO_2和Ti_3C_2, Ti_3C_2优异的电子传输能力和超强的吸附性能优化了TiO_2的光催化性能。本研究为使用光催化技术处理废水提供了一种新的思路,具有一定的实际应用前景。