溶剂热法制备二氧化硅包覆硫化铈红色色料的研究

采用正硅酸乙酯(TEOS)为硅原、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂、去离子水和乙醇为反应介质,以氨水为pH调节剂,在120℃水热釜中对市售硫化铈(γ-Ce_2S_3)红色料进行包裹。研究了正硅酸乙酯(TEOS)添加量对γ-Ce_2S_3包覆效果的影响。结果表明:当Ce:Si的摩尔比为1:3时,在γ-Ce_2S_3颗粒表面形成SiO_2包覆层的效果最佳,且该SiO_2包覆γ-Ce_2S_3色料在空气条件下的分解温度相比未包覆的γ-Ce_2S_3色料有显著提高,从350℃提高至550℃左右。     

纳米CeO_2制备的工艺研究

以Ce(NO_3)_3·6H_2O为铈源,(NH_4)_2CO_3·H_2O为沉淀剂,采用燃剂燃烧法制备前驱体Ce_2(CO_3)_3·H_2O,前驱体经热处理合成纳米CeO_2。结果表明,CeO_2的最佳制备条件是500℃下焙烧40min。     

水解法和水解-水热法制备γ-Ce_2S_3@SiO_2包裹色料的研究

以工业纯γ-Ce_2S_3大红色料为研究对象,以正硅酸乙酯(TEOS)、氨水(NH_3·H_2O)、CTAB和无水乙醇为原料,研究水解法和水解-水热法在不同醇水比条件下制备SiO_2包裹γ-Ce_2S_3色料(记为γ-Ce_2S_3@SiO_2)效果和性能的影响。研究发现水解-水热法制备的γ-Ce_2S_3@SiO_2色料包裹效果优于水解法,当醇水比为7∶1时,包裹色料表面的SiO_2包裹层厚度适中,更致密,包裹色料经550℃热处理后仍然能够保持一定的红度,a*达到22.16。包裹后色料的抗氧化温度从350℃左右提高到758℃。     

溶胶-凝胶法制备铈和硅共掺杂二氧化钛

以硝酸铈(Ce(NO_3)_3·6H_2O)、钛酸四丁酯(TBT、)、正硅酸乙脂(TEOS)为原料,采用溶胶-凝胶法制备了Ce和Si共掺杂的TiO_2(Ce-Si/TiO_2)光催化剂。以甲基橙为目标降解物,在可见光照射下,考察了Ce掺杂量、Si掺杂量、陈化时间、焙烧温度、焙烧时间对Ce-Si/TiO_2光催化性能的影响。实验结果表明:当Ce(NO_3)_3·6H_2O与TBT的物质的量比为0.01,TEOS与TBT的物质的量比为0.15,陈化时间为12 h,焙烧温度为500℃,焙烧时间为3 h,所制得的催化剂催化效果最佳,经可见光照射5 h,甲基橙降解率可达到95.6%。     

Gd_2Si_2O_7-Ce_2Si_2O_7体系的相关系及其发光性能

对焦硅酸钆-焦硅酸铈(Gd_2Si_2O_7-Ce_2Si_2O_7,GPS-CPS)体系的相关系和光学性能随组分的变化进行了研究,采用固相烧结法制备了系列(Gd_(1-x)Ce_x)_2Si_2O_7(x=0%~100%)多晶样品,通过X射线衍射谱确定样品的结构,通过真空紫外激发发射谱、X射线激发发射谱和荧光衰减谱对样品的光学性能表征。结果表明:纯GPS固相合成的反应路径为Gd_2O_3、SiO_2→GSAP(磷灰石相)→GPS(高温正交相)。随着Ce浓度的增加,GPS:Ce多晶样品呈现正交→三斜→单斜的变化特点:Ce掺杂量在8.00%~10.00%范围时,样品为两相区,正交、三斜相共存。同时,GPS:0.50%Ce样品发光效率最高。GPS:Ce样品的发光过程存在Gd~(3+)→Ce~(3+)的能量传递,导致Ce~(3+)发光中慢分量的出现,且随着Ce浓度的增加,传递效率逐渐降低。     

共沉淀法制备YAG:Ce~(3+)纳米荧光粉

以Al(NO_3)_3·9H_2O、Y (NO_3)_3·6H_2O和Ce (NO_3)_3·5H_2O为原料、NH_4HCO_3为沉淀剂、十二烷基苯磺酸(C_(18)H_(30)SO_3)为分散剂,采用改进的共沉淀法合成YAG:Ce~(3+)纳米荧光粉体。实验结果表明:前驱体经过800℃煅烧2 h后已完全转变成纯立方相YAG:Ce~(3+)纳米荧光粉体,900℃煅烧2 h后的粉体分散性好、颗粒尺寸分布均匀、形状近似球形,平均粒径约为70 nm。在450 nm激发下荧光粉的最强发射峰为545 nm,在约180℃条件下的亮度为30℃条件下的88. 5%左右,具有优异的高温热稳定性能。     

彩色显像管阴极用[Ba,Sr,Ca]CO_3粉末的研制

本文以碳酸钠作沉淀剂,采用化学液相共沉淀法,利用Ba(NO_3)_2,Sr(NO_3)_2和Ca(NO_3)_2制备[Ba,Sr,Ca]CO_3粉未,该产品经过成分,粒度,晶形及其结构分析,均达到日本样品水平。     

介孔铈锆氧化物的制备及表征

为了探讨催化剂的活性氧储量与催化剂组成和结构的关系,以Ce⁽⁴⁺⁾、Zr(4+)、Zr⁽⁴⁺⁾混合液为基本原料,NaOH溶液为沉淀剂,CTAB为模板剂,制备了Ce(4+)混合液为基本原料,NaOH溶液为沉淀剂,CTAB为模板剂,制备了Ce⁽⁴⁺⁾与Zr(4+)与Zr⁽⁴⁺⁾比例不同的系列铈锆复合氧化物,通过BET、H_2-TPR和XRD对制备的铈锆复合氧化物进行了表征。结果表明,Ce/Zr≤2/3的铈锆复合氧化物具有四方相结构特征,Ce/Zr=1的铈锆复合氧化物具有立方相结构特征;都是典型的介孔材料,有高的比表面积,最大值达到185.7 m(4+)比例不同的系列铈锆复合氧化物,通过BET、H_2-TPR和XRD对制备的铈锆复合氧化物进行了表征。结果表明,Ce/Zr≤2/3的铈锆复合氧化物具有四方相结构特征,Ce/Zr=1的铈锆复合氧化物具有立方相结构特征;都是典型的介孔材料,有高的比表面积,最大值达到185.7 m²/g;程序升温测试表明,铈锆复合氧化物在450℃和650℃附近有两个耗氢还原峰,分别对应于表面Ce2/g;程序升温测试表明,铈锆复合氧化物在450℃和650℃附近有两个耗氢还原峰,分别对应于表面Ce⁽⁴⁺⁾的还原和体相Ce(4+)的还原和体相Ce⁽⁴⁺⁾的还原;活性氧储量0.148～0.84 molO_2/mol(Ce+Zr),具有良好的可逆吸氧和释氧性质;活性氧储量不仅与材料的组成有关,也与材料的晶体结构有关,与材料的比表面积成正比。     

Ce微量掺杂Sm_2Hf_2O_7氧化物的热物理性能

以高纯度Sm_2O_3、HfO_2和CeO_2为原材料,采用高温固相反应法制备了Sm_2(Hf_(1-x)Ce_x)_2O_7氧化物,对其相组成、热膨胀性能和热导率进行了研究。结果表明,成功合成了具有单一焦绿石结构的Sm_2(Hf_(1-x)Ce_x)_2O_7氧化物。由于元素掺杂所引起的声子散射加剧,该系列氧化物热导率随着Ce~(4+)含量增加而降低。由于Ce和Hf之间电负性差别,该系列氧化物的热膨胀系数随Ce~(4+)含量增加而降低。该系列氧化物的热膨胀系数和热导率满足热障涂层的要求。     

Sr~(2+)/Ni~(2+)掺杂钼酸镧电解质制备及性能表征

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Sr~(2+)、Ni~(2+)的La_2Mo_2O_9基固体电解质材料,通过扫描电镜、热重-差示扫描量热分析、X射线衍射、电化学阻抗谱等方法对样品进行测试表征。结果表明,所制备的电解质均已抑制了相变;在800℃烧结后能得到致密度高于95%的陶瓷烧结体;随着Sr~(2+)、Ni~(2+)掺杂量增加,氧离子导体电导率均呈现逐渐变小的趋势,σ(x=0.6)σ(x=0.4)σ(x=0.2);在温度T=800℃、掺杂Sr~(2+)离子摩尔比为0.2时,电导率σ[La_(1.8)Sr_(0.2)Mo_2O_(8.9)]=0.028 S/cm、活化能E_a=1.32 e V、电导率σ[La_2Mo_(1.8)Ni_(0.2)O_(8.6)]=0.034 S/cm、活化能E_a=1.08 e V,其均有望应用于中低温固体氧化物燃料电池。     

Ni和Ce浸渍顺序对催化剂催化粗己内酰胺加氢精制的影响

以γ-Al_2O_3为载体,Ni(NO_3)_2和Ce(NO_3)_3为浸渍液,以不同顺序添加浸渍液制备一组负载型催化剂,采用比表面积分析(BET)、X射线衍射(XRD)、H_2程序升温还原(H2-TPR)等表征手段分析不同浸渍顺序对催化剂结构和性质的影响,并采用固定床反应器考察了催化剂对粗己内酰胺加氢精制反应的影响。结果表明:采用分步浸渍法,载体γ-Al_2O_3依次浸渍在Ce(NO_3)_3和Ni(NO_3)_2溶液中制备的NiO/CeO_2/γ-Al_2O_3催化剂具有较好的催化活性和稳定性,在温度90℃,压力0.8 MPa,空速0.8 h-1,氢液比75的反应条件下,其粗己内酰胺加氢精制产物高锰酸钾值(PM值)能够稳定在22 000 s。     

ZnO包裹γ-Ce_2S_3大红色料的制备及其温度稳定性

以乙酸锌、六亚甲基四胺和CTAB为原料,采用液相法制备ZnO包裹γ-Ce_2S_3大红色料,研究了不同反应温度对ZnO包裹γ-Ce_2S_3色料的温度稳定性及H_2S释放的影响。结果表明:当反应温度在90℃时形成了均匀致密的ZnO包裹层,包裹后的色料温度稳定性从350℃提升到380℃,在380℃空气气氛下热处理后的红度值a*达36.17,高于未包裹色料的a*值(27.99)。将包裹后的色料在200℃热处理0.5 h后并未发现有H_2S气体放出,且色料红度值保持不变。     

熔盐法制备Mn-Ce/FA吸附剂及其脱除SO2的研究

采用熔盐法制备吸附剂Mn-Ce/FA,将其用于脱除模拟烟气中的SO_2,借助固定床评价系统对其脱硫行为进行测试,利用BET,XRD,SEM,XPS表征手段检测其物理化学特性。结果表明:Mn-Ce/FA吸附剂的最佳制备条件为Mn(NO_3)_240 mL,Ce(NO_3)_36 g,NaNO_318 g,两步焙烧温度分别为375℃和400℃。最优吸附剂硫容为17.45 mg/g。NaNO_3起熔剂作用使锰铈组分在液相熔融盐充分混合,块状钠锰双金属氧化物Na_2Mn_3O_7对吸附剂脱除SO_2有利,其形成经历开始沉淀到继续生长2个阶段;少量Ce(NO_3)_3的添加可促进Na_2Mn_3O_7晶粒成块状,更利于脱除SO_2;飞灰在吸附剂中起载体作用使锰铈组分负载均匀,其高温液态排列方式的硅铝结构可以和NaNO_3熔融在一起为Na_2Mn_3O_7和CeO_2提供易于均匀形成和生长的空间。     

Cu-Mn氧化物催化N_2O直接分解性能

分别以Cu(NO_3)_2·3H_2O和50%Mn(NO_3)_2水溶液为铜源和锰源,K_2CO_3为沉淀剂,采用沉淀法和共沉淀法制备单一Cu、Mn氧化物催化剂和Cu-Mn-O复合氧化物催化剂,用于催化N_2O直接分解反应,并利用N_2物理吸附-脱附、XRD、FT-IR和TPR等进行表征。结果表明,单一Cu和Mn氧化物分别以体相CuO和Mn2O_3物相形式存在,Cu-Mn-O复合氧化物中除形成CuMn_2O_4尖晶石物相外,还有一定量小晶粒CuO,较单一氧化物具有更加优异的还原性能,表现出较高的催化N_2O直接分解活性。在空速10 000 h~(-1)和N_2O体积分数0.1%条件下,Cu-Mn-O复合氧化物催化剂可在440℃催化N_2O完全分解,分别较单一Cu和Mn氧化物催化剂降低了40℃和60℃。     

Sr和Mn复合掺杂对Ca_(0.3)(Li_(1/2)Sm_(1/2))_(0.7)TiO_3微波介电性能的影响

采用固相法,选择SrCO_3和MnO_2通过A/B位复合掺杂Ca_(0.3)(Li_(1/2)Sm_(1/2))_(0.7)TiO_3体系,制备了(Ca_(15/16)Sr_(1/16))_(0.3)(Li_(0.5)Sm_(0.5))_(0.7)Ti_(1-x)Mn_xO_3微波介质陶瓷,研究了Sr~(2+)含量固定为1/16时,不同Mn~(4+)含量对陶瓷微波介电性能的影响。结果表明,复合掺杂使陶瓷致密化温度由1 300℃逐渐降低至1 200℃,随着Mn掺杂量增加,晶胞体积和晶粒尺寸均略有减小,陶瓷致密度逐渐提高。(Ca_(15/16)Sr_(1/16))_(0.3)(Li_(0.5)Sm_(0.5))_(0.7)Ti_(0.94)Mn_(0.06)O_3陶瓷在1200℃烧结5h具有优良的微波介电性能:相对介电常数ε_r=113,品质因数Q_f=4705 GHz,谐振频率温度系数τ_f=36 ppm/℃。     

Pr~(3+)/Sm~(3+)共掺杂的钼酸锶发光材料的合成与表征

以Pr(NO_3)_3、Sm(NO_3)_3、Na_2MoO_4·2H2O、SrCl_2·6H_2O为原料,采用化学共沉淀法,通过控制掺杂稀土离子的比例和煅烧温度制得一系列的以SrMoO_4为基质的荧光体粉末。XRD结果表明,稀土离子的掺杂量为9%时不会引起基质结构的改变。荧光光谱分析表明,在煅烧温度为800℃时样品的发光性能最好。固定激发波长为λ_(ex)=250 nm,Pr~(3+)在486,619,645 nm处有一组较强的发射峰,对应于Pr~(3+)的~3H_4→~3P_0、~3P_0→~3H_6、~3P_0→~3F_2的跃迁。Sm~(3+)发射光谱中位于566,601,648 nm发射峰,分别对应于Sm~(3+)的~4G_(5/2)→~6H_(5/2),~4G_(5/2)→~6H_(7/2),~4G_(5/2)→~6H_(9/2)的跃迁。     

介孔铈锆氧化物的制备及表征

为了探讨催化剂的活性氧储量与催化剂组成和结构的关系,以Ce~(4+)、Zr~(4+)混合液为基本原料,NaOH溶液为沉淀剂,CTAB为模板剂,制备了Ce~(4+)与Zr~(4+)比例不同的系列铈锆复合氧化物,通过BET、H_2-TPR和XRD对制备的铈锆复合氧化物进行了表征。结果表明,Ce/Zr≤2/3的铈锆复合氧化物具有四方相结构特征,Ce/Zr=1的铈锆复合氧化物具有立方相结构特征;都是典型的介孔材料,有高的比表面积,最大值达到185.7 m~2/g;程序升温测试表明,铈锆复合氧化物在450℃和650℃附近有两个耗氢还原峰,分别对应于表面Ce~(4+)的还原和体相Ce~(4+)的还原;活性氧储量0.148～0.84 molO_2/mol(Ce+Zr),具有良好的可逆吸氧和释氧性质;活性氧储量不仅与材料的组成有关,也与材料的晶体结构有关,与材料的比表面积成正比。     

逆уCeO2/CuχCo1-χOδ催化剂的制备 及其CO催化氧化性能

以Cu(NO_3)_2·3H_2O、Co(NO_3)_2·6H_2O、Ce(NO_3)_3·6H_2O和(NH_4)_2CO_3为原料,采用共沉淀法-浸渍法结合的制备方式,制得逆负载型уCe O_2/Cu_χCo_(1–χ)O_δ催化剂(у=0、5%、15%、25%;χ=0～1.0;δ=1.0～1.4)。通过XRD、BET、H_2-TPR、XPS考察了Cu O和Co_3O_4质量比[m(Cu O)∶m(Co_3O_4)]、表面Ce O_2负载量(у)(以Cu_χCo_(1–χ)O_δ质量为基准,下同)对逆负载уCe O_2/Cu_χCo_(1–χ)O_δ催化剂催化氧化CO性能的影响。结果表明,15%Ce O_2/Cu_(0.2)Co_(0.8)O_δ[m(Cu O)∶m(Co_3O_4)=0.2∶0.8]催化剂催化性能最佳。常压下,当反应温度为75℃时,CO转化率可达100%。由于15%Ce O_2/Cu_(0.2)Co_(0.8)O_δ比表面积较大,两相界面较多,进而使得Ce O_2与Cu—O—Co固溶体相互作用较强,表面存在较多的氧空穴、Cu~+和Co~(3+),催化剂还原温度较低,催化活性较好。     

铒镱双掺氧化镥钆透明陶瓷的制备及发光特性

采用柠檬酸燃烧法,1 000℃煅烧2 h得到Gd~(3+)掺杂量为25%(摩尔分数,下同)的Er,Yb:(LuGd)_2O_3陶瓷粉体。研究了Er~(3+)、Yb~(3+)掺杂量对粉体发光强度的影响。粉体的发光性能表明,掺杂量为4%Er~(3+)和5%Yb~(3+)的粉体样品的激发和发射光谱强度最大,在563和661 nm处有较强的发射峰,对应Er~(3+)的~4S_(3/2)/~2H_(11/2)→~4I_(15/2)跃迁和~4F_(9/2)→~4I_(15/2)跃迁。采用掺杂量分别为4%Er~(3+)、5%Yb~(3+)和25%Gd~(3+)在1 000℃煅烧的Er,Yb:(LuGd)_2O_3粉体作为原料,用冷等静压–真空烧结技术在1 800℃烧结20 h制备出Er,Yb:(LuGd)_2O_3陶瓷,尺寸为?10 mm×l mm陶瓷样品的平均透过率为68.7%。陶瓷样品的上转换发射峰强度高于粉体样品。     

Sr_(2-x)Ca_xSiO_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)(0≤x<2)绿色长余辉发光材料的制备及发光性能

以分析纯SrCO_3、CaCO_3、SiO_2、Eu_2O_3、Dy_2O_3为原料,采用低温预烧-还原气氛高温固相反应法制备了Eu~(2+)、Dy~(3+)共掺杂Sr_(2-x)Ca_xSiO_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)(0≤x2)陶瓷粉体,系统研究了Sr/Ca原子比、Eu、Dy掺量对所得粉体结晶特性、光致发光、热致发光、余辉性能的影响。结果表明,共掺杂粉体主晶相为斜方晶系α-Sr_2SiO_4,且随着Ca~(2+)浓度的增加,晶体结构发生畸变,衍射峰向高角度偏移。Dy~(3+)掺杂能够显著提高光致发光性能,最佳掺杂浓度为0.04mol%。从热释光与余辉分析表明,Ca~(2+)掺杂可引入新的陷阱能级,增强余辉发光,当Ca~(2+)掺杂浓度低于0.8%时,以Eu~(2+)取代Sr~(2+)的陷阱能级对余辉发光起主导作用;当Ca~(2+)掺杂浓度高于0.8%时,Eu~(2+)取代Ca~(2+)离子陷阱能级在余辉发光中起主导作用。