铁掺杂对TiO_2薄膜结晶和光诱导超亲水性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Fe_2O_3-TiO_2复合薄膜和复合粉末,采用X射线衍射(XRD)、高分辨扫描电镜(SEM)和接触角分析仪考察了Fe的掺杂对TiO_2薄膜的晶型、晶粒粒径及接触角的影响。结果表明,添加少量的Fe_2O_3不仅能有效地抑制TiO_2金红石晶型的产生,而且还能显著地抑制薄膜中TiO_2粒子生长。当Fe_2O_3的物质的量分数达到0.1%时,薄膜中粒子明显变小,且分布也变窄,锐钛矿TiO_2的晶粒粒径降低至未添加Fe_2O_3时的二分之一。随着Fe掺杂量的继续增加。金红石型TiO_2继续减少,但锐钛矿TiO_2的晶粒粒径却有少许增大。薄膜的亲水性与TiO_2粒子的晶粒粒径密切相关。在两种紫外光源照射下,薄膜与水的接触角都随着晶粒粒径的减少而明显变小。     

掺Fe~(3+)纳米二氧化钛对活性艳红X-3B的光降解性能的研究

采用溶胶——凝胶法制备不同掺铁量及不同pH值下的一系列纳米TiO2光催化剂,对模拟活性艳红X-3B染料废水进行降解,对其光催化活性进行研究。实验表明:Fe3+-TiO2比纯纳米TiO2具有更好的催化活性,且Fe3+最佳掺杂量为0.05%,最佳制备pH值为4,最佳用量为1.2g/L。     

Mg~(2+)掺杂对PZT陶瓷材料介电性能的影响

系统地研究了Mg2+掺杂对PZT材料相结构及介电性能的影响,结果表明:Mg2+的添加阻止了陶瓷晶粒的过分长大,起到了细化晶粒的作用,改善其烧结性能,降低了烧结温度;由于晶格发生畸变,体系的相结构由三方相向四方相过渡;Mg2+的引入使PZT陶瓷材料的红外光谱图明显向高波数的方向移动,并且显著提高了材料的介电常数,有效降低了其介电损耗,使材料的介电性能得到了明显优化。     

Ba掺杂对Pb(Zr,Ti,Sb)O_3压电陶瓷Curie温度与压电性能的影响

用传统固相法制备了组成为0.98Pb1.0–xBaxTi0.48Zr0.52O3–0.02PbSbO3(x=0.18～0.24)的Ba掺杂Pb(Zr,Ti,Sb)O3(PSZT)压电陶瓷。通过X射线衍射和Raman光谱研究了Ba掺杂PSZT陶瓷的结构,并测量和分析了Ba掺杂对PSZT压电陶瓷的Curie温度和压电性能的影响。结果表明:Ba掺杂影响PSZT陶瓷中四方相和三方相的转化过程、两相比例、晶粒大小并导致四方相的晶格畸变。随Ba含量(x)从0.18增加到0.24,PSZT陶瓷的Curie温度从189℃几乎线性下降到141℃;当Ba掺杂量为0.22时,PSZT陶瓷的Curie温度为156℃,压电应变常数d33为578pC/N,机电耦合系数Kp为0.63,机械品质因数Qm为37.3。     

Zn:Ce:Fe:LiNbO_3晶体的光折变异常温度特性

在LiNbO3(LN)中掺入摩尔分数为2%的Zn,质量分数(下同)为0.1%的Ce和0.03%的Fe,采用提拉法生长具有不同摩尔比n(Li)/n(Nb)=0.94、1.10、1.25、1.40的Zn:Ce:Fe:LiNbO3晶体。采用二波耦合光路测试晶体的指数增益系数,利用四波混频光路测试晶体的位相共轭性能。随着n(Li)/n(Nb)增加,Zn:Ce:Fe:LiNbO3晶体指数增益系数和响应速率增加,位相共轭反射率增加。研究Zn:Ce:Fe:LiNbO3晶体光折变温度效应时发现:在55、70℃和110℃,在指数增益系数(Γ)–温度(T)曲线和位相共轭反射率(R)–T曲线上出现峰值,即晶体的指数增益系数和位相共轭反射率增加。采用结构相变解释了Zn:Ce:Fe:LiNbO3晶体的异常温度特性。     

不同气氛烧结镨掺杂BaTiO_3的介电性能

用传统固相反应法,在氮气和空气气氛中烧结制备Ba1–xPrxTiO3(x=0.01,0.02,0.03,0.04,摩尔分数)陶瓷样品。用X射线衍射和扫描电镜表征样品的结构和形貌,并测试样品的电性能,结果表明:当x=0.02时,样品的相对介电常数随温度的变化较平缓,但是空气气氛中烧结样品的相对介电常数较氮气气氛中烧结样品的大;镨离子掺杂样品的相对介电常数随偏压的变化也较稳定。当x=0.02时,氮气气氛烧结样品的电可调率为19.4%;镨离子掺杂样品的铁电性下降,剩余极化强度为0.5683mC/cm2。     

镧掺杂钛酸钡粉体的水热改性

以固相法合成的BaTiO3粉体和La(NO3)3溶液为反应前驱物,NaOH为矿化剂,对BaTiO3粉体表面进行镧掺杂水热改性。利用X射线衍射仪、扫描电镜、Fourier红外光谱仪和透射电镜等研究了水热处理后BaTiO3粉体及陶瓷的相组成、晶粒尺寸、颗粒形貌及电性能。结果表明:对不同镧掺杂浓度的BaTiO3粉体进行水热处理后,粉体粒径变小,粒度分布范围变窄,颗粒形貌变得圆整,实现了高温、高压条件下的水热"整形"作用。在BaTiO3粉体颗粒表层形成了一层约50nm厚的富镧层,实现了高温高压下对BaTiO3陶瓷粉体的改性。将改性后的BaTiO3粉体制成陶瓷,其室温电阻率测试结果表明,经水热处理后的粉体改善了镧在钛酸钡陶瓷中的掺杂均匀性,掺杂半导化浓度范围加宽。     

掺杂La_2O_3对SnO_2电极电学性能的影响

通过共沉淀法制备了掺杂氧化镧的二氧化锡超细粉体,平均粒径为15～20nm,并制得氧化锡电极样品。主要研究了在氧化锡电极中添加不同量的La2O3对电极烧结和电阻率性能的影响。分析电极的电学性能以及微观结构,XRD,SEM等的测试结果表明,适量的La2O3掺杂有利于提高SnO2电极的烧结致密化,同时提高SnO2电极的电学性能。     

稀土La掺杂二氧化钛纳米管的微波法制备

微波法制备纳米管是利用微波对水的介电作用进行的,它是一种合成纳米管的新型工艺方法。本研究以溶胶-凝胶法制备的掺杂TiO2纳米粉体为前体,利用微波法制备TiO2纳米管,用透射电子显微镜和扫描电子显微镜对其进行表征。结果表明:以TiO2纳米粉体为前体,利用微波法可以制得形貌比较完整的TiO2纳米管,其外径为8～15nm,内径为5～10nm,长50～100nm。未经HCl酸洗的TiO2纳米管在电镜下结构非常完整,而经过HCl酸洗的TiO2纳米管在电镜下观察则发现其局部遭到破坏。     

纳米TiO_2掺杂改性及应用的研究进展

介绍了纳米TiO_2的特性、光催化作用机理、制备、掺杂改性及其应用,并且指出了纳米TiO_2的研究方向及存在的问题。