SND6800球磨剂对纳米ZrO2水悬浮液性质的影响

研究了SND6800球磨剂对纳米ZrO₂水悬浮液性质的影响。结果表明。粒径小于15nm ZrO₂在SND6800球磨剂的水相中球磨2h制备的悬浮液,可稳定存在14天。SND6800球磨剂与ZrO₂的质量比为3.5:100,悬浮液的吸光度较小、表面张力较大、黏度较小、沉降率接近最低值。SND6800球磨剂的含量对悬浮液的密度和pH值影响不大。     

纳米氧化锆水悬浮液的稳定性

通过黏度、表面张力、密度及粒度测试等手段研究了球磨剂、球磨时间、pH值、添加剂等因素对纳米氧化锆水悬浮液稳定性的影响。结果表明:球磨时间2h,球磨剂与氧化锆质量比为3.5%,添加剂可用乙二醇,悬浮液pH值为10.0,氧化锆粒径小于15nm时,纳米氧化锆水悬浮液可稳定30天。     

球磨处理的TiO2光谱特征及其光催化性能研究

为改变TiO₂的颗粒尺寸和提高其光催化性能,采用高能球磨法处理TiO₂粉末,研究球磨时间对样品微观形貌、晶体结构、拉曼光谱、荧光光谱和光催化性能的影响;分析荧光光谱和光催化性能之间的关系,确定光催化机理为快速判断其光催化性能提供依据。结果表明：随着球磨时间的增加样品颗粒由规则形状变成无规则形状且表面变得粗糙。所有样品均主要为锐钛矿结构,有少量的金红石结构,随着球磨时间的增加金红石结构的（110）衍射峰逐渐增强说明在球磨过程中少量的TiO₂发生了相转变,晶粒尺寸先减小后增加。所有样品均出现锐钛矿型TiO₂拉曼散射峰,而未发现金红石晶型的拉曼散射峰。各个拉曼峰的半高宽随着球磨时间的增加都有所增加,这表明样品的表面质量下降,表面缺陷和氧空位逐渐增加导致。所有样品在470 nm附近均出现荧光峰,且球磨后的样品该荧光峰得到增强,经过球磨后的TiO₂样品在397,452,483,500和536 nm等处出现荧光峰,且球磨4 h后的TiO₂荧光峰强度最强,表明其表面缺陷和氧空位含量最多,与拉曼光谱分析结果是一致的。随着辐照时间的增加到100 min所有样品的降解率均有所提升且100 min后所有样品对甲基橙的降解率超过60%。经过球磨后的TiO₂样品的降解率都比未球磨的样品高,且球磨4 h的样品的降解率最高,表明其光催化性能最好。在光催化反应过程中,氧空位和缺陷成为俘获光生电子的中心,以致于光生电子与空穴的复合被有效地禁止。氧空位促使样品对氧气的吸收,氧气与氧空位俘获的光生电子发生相互作用而形成氧自由基,对有机物的氧化起到关键作用,因此表面缺陷和氧空位越多,即激子光致发光峰越强,其光催化性能越好。采用球磨法可提高TiO₂粉末的光催化性能,并通过激子光致发光峰的强弱可快速定性地判断光催化性能的表现。     

钡铁氧体前驱体高能球磨过程的红外拟合光谱分析

高能球磨法是材料制备过程中常用的方法,通过物料在高速运转的过程中进行磨合而产生晶体空位缺陷,实现元素的掺杂,进而发生化学吸附或化学反应,合成产生新的物相,对于后续合成材料的性能有很大影响。钡铁氧体具有良好的磁性能,被用于功能材料制备的诸多领域。采用高能球磨法制备钡铁氧体前驱体,利用XRD,SEM和FTIR检测方法考察不同高能球磨时间下钡铁氧体前驱体物相、微观形貌及官能团的变化规律,并通过红外二阶导数光谱、拟合平滑光谱计算法,定量分析高能球磨过程中物相的变化规律。XRD及SEM检测结果表明,随球磨时间增加,钡铁氧体前驱体各物相的衍射峰宽度变宽,粉末细化,晶格逐渐发生畸变,产生晶体空位缺陷,从而使Ba溶入Fe₂O₃晶格中生成Ba_xFe_2-xO₃的固溶体,且产生吸附“团聚”现象;当球磨时间大于40 h时,发生“纳米尺寸效应”,生成有磁性的Fe₃O₄及Ba_xFe_3-xO₄固溶体。红外光谱分析结果显示,随着球磨时间的增加,BaCO₃和α-Fe₂O₃的特征峰均存在峰强减小、峰位发生明显移动的规律,表明随着球磨时间增加,BaCO₃和α-Fe₂O₃颗粒粒度变小,且发生化学吸附。通过红外光谱的平滑拟合光谱和二阶导数光谱计算可知,随球磨时间的增加,各吸收峰面积均明显减小。相对于球磨0 h,在球磨10,20和40 h后,波数473 cm-1的Fe—O键振动吸收峰的峰面积分别减少48.84%,65.97%和93.54%;而在波数540 cm-1处的Fe—O键吸收峰的峰面积则分别减少37.11%,51.76%和82.85%;同理,在波数856 cm-1处的O—C—O键的面内弯曲振动吸收峰的峰面积分别减少30.62%,44.71%和67.10%;在波数1 446 cm-1处的C—O键不对称伸缩振动峰的峰面积则分别减少0.03%,27.63%和57.90%。从定量分析的角度考察了钡铁氧体前驱体高能球磨过程中物相的变化规律并精准确定反应产物含量变化的百分比,对于后续材料的合成与性能随钡铁氧体前驱体物相不同而发生变化的研究有重要的指导意义。     

紫外-可见光谱法研究Fc(COOH)2和BSA相互作用

采用紫外-可见光谱法(UV-Vis)研究Fc(COOH)₂ (λ_max=255 nm)与BSA(λ_max=277.5) 的相互作用。实验结果表明：Fc(COOH)₂在10~190 μmol·L-1范围内吸光度与浓度呈良好的线性关系(r=0.998 4),BSA在100~1 900 mg·L-1范围内,吸光度与浓度呈良好的线性关系(r=0.999 2),BSA与Fc(COOH)₂反应后,最大吸收波长移至275 nm。当固定Fc(COOH)₂或BSA的浓度时,Fc(COOH)₂或BSA的吸光度随着BSA或Fc(COOH)₂浓度的增加而增大,说明Fc(COOH)₂与BSA存在分子间的相互作用,主要是由于Fc(COOH)₂和 BSA能形成氢键,分子链增长,吸收的能量增加,导致吸光度增大。同时考察Fc(COOH)₂和 BSA的吸光度随时间的变化,70 μmol·L-1的Fc(COOH)₂与1 900 mg·L-1的BSA反应0.1,24和96 h后,在λ_max=275 nm处的吸光度由1.062分别变为1.045和0.986;当700 mg·L-1的BSA与190 μmol·L-1的Fc(COOH)₂反应0.1,24和96 h后,在λ_max=275 nm处的吸光度由0.813分别变为0.794和0.750。     

球磨法对不同基质上转换发光的影响

分别利用高温固相法和高能球磨法,在反应温度为1 100 ℃、反应时间为2 h的条件下合成了以Y₂O₃、La₂O₃、LiTaO₃为基质的双掺和三掺Tm³⁺、Er³⁺、Yb³⁺发光粉。XRD测试结果表明,高能球磨法制备的Y₂O₃、La₂O₃、LiTaO₃材料的相纯度高于高温固相法。用980 nm红外激光分别对两种合成方法制得的样品粉末进行发光性质的检测,结果表明高能球磨法制得样品的发光强度高于高温固相法样品。不同基质样品的上转换发光性质表现为：Tm³⁺、Yb³⁺掺杂呈蓝光;Er³⁺、Yb³⁺掺杂呈黄光;Tm³⁺、Er³⁺、Yb³⁺三掺样品的发光减弱,颜色可调。     

(Bi1-x Agx)2(Te1-ySey)3粉体的机械合金化制备及其放电等离子烧结体的热电输运特性

采用机械合金化制备了n型(Bi_1-xAg_x)₂(Te_1-ySe_y)₃合金粉体,对其进行XRD分析表明Bi,Te,Ag,Se单质粉末,经2h球磨后实现了合金化;SEM分析表明随着机械合金化时间延长粉体颗粒变得均匀、细小,颗粒尺寸在微米至亚微米数量级.采用放电等离子烧结制备了块体样品,研究了合金成分和球磨时间对热电性能的影响.结果表明材料的热电性能与掺杂元素有密切关系,Ag有利于提高功率因子和降低晶格热导率,球磨10h的(Bi_0.99Ag_0.01)₂(Te_0.96Se_0.04)₃合金粉末的烧结块体具有最大的功率因子和最低的晶格热导率,并在323K取得最高ZT值0.52. 关键词： 1-xAg_x)₂(Te_1-ySe_y)₃合金')" href="#">(Bi_1-xAg_x)₂(Te_1-ySe_y)₃合金 机械合金化 放电等离子烧结 热电性能     

XAFS和XRD研究高能球磨对Fe70Cu30合金结构的影响

利用XRD和XAFS方法研究机械合金化Fe₇₀Cu₃₀二元金属合金随球磨时间的结构变化.XRD结果表明，球磨2 h后，部分金属Fe与Cu生成Fe-Cu合金；球磨20h后，金属Fe与Cu已完全合金化生成Fe-Cu合金，并只在2θ=44°处出现一个宽化的弱衍射峰，认为是在球磨20h后的Fe₇₀Cu₃₀合金中共存着fcc和bcc结构的Fe-Cu合金相.XAFS结果进一步表明，在球磨的初始阶段(2h)，fcc结构的Cu颗粒的晶 关键词： XAFS XRD 70Cu₃₀合金')" href="#">Fe₇₀Cu₃₀合金 机械合金化     

深过冷Ni-15％Sn合金熔体表面张力研究

在电磁悬浮下实现了Ni-15％Sn合金的深过冷，最大过冷度为265K(0.16T_L)，结合悬浮液滴振荡法实验测定了Ni-15％Sn合金在1368—1915K范围内的表面张力.实验表明，在所测量温度范围内，表面张力随温度增加，连续线性递减，函数关系式为σ_Ni-15%Sn=1316.7—1.01(T-T_L)mN／m.根据表面张力的实验数据，理论计算了该合金的黏度系数和扩散系数，并在此基础上研究了合金的扩散激活能E_D和黏液活 关键词： 深过冷 电磁悬浮 表面张力 黏度系数 扩散系数     

分散方式对PEMFC微孔层油墨流变特性与微结构的影响研究

制备高性能的微孔层对于提升质子交换膜燃料电池性能至关重要,其中微孔层油墨的制备是微孔层制备中的核心环节,油墨的分散方式和分散时长均会影响微孔层的性能。在本文中,研究了在两种不同的分散方式及三种不同分散时长下：超声分散(15 min,30 min,45 min)和球磨分散(1 h,2 h,3 h),对微孔层性能的影响,并对微孔层油墨进行了流变性研究、粒径分布和形貌表征以及BET测试。研究结果表明：球磨分散与超声分散制备的微孔层油墨呈现不同的流变性,前者黏度20 m Pa·s明显高于后者2 mPa·s,粒径分布也因分散方式不同呈现明显差异。球磨分散方式制备的微孔层表面出现明显的团聚絮状物,增加了表面粗糙度,同时该制备方式下的微孔层比表面积为9.2922 m²·g^-1。同样制备时长也会对微孔层性能产生影响,研究发现球磨分散2 h制备的微孔层展示了更高的优越性。     

浓悬浮液中纳米SiO_2团聚体的渗透率

本文基于悬浮液中渗透性颗粒的短时扩散动力学理论,采用低相干光纤动态光散射方法,测量了相同粒径的纳米SiO_2团聚体在不同体积分数时的扩散系数,利用扩散系数随渗透率的变化关系得到纳米SiO_2团聚体的渗透率.结果表明:恒温条件下,具有一定渗透率的团聚体颗粒扩散得比硬球颗粒快.实验测量得到的团聚体渗透率与采用photoshop CS6对团聚体SEM图像进行处理计算得到的渗透率符合较好.     

Effects of milling-induced disorder on the lattice parameters and magnetic properties of hematite

A ball-milling treatment in air for 30 min is enough to reduce anhydrous bulk hematite (-Fe₂O₃) grains to nanometric sizes. For milling times, t_m, of 15, 30 min, 1 and 2 h, the crystals suffer an anisotropic lattice dilation, which is more pronounced for the smaller average grain sizes attained. Mössbauer and susceptibility results show that the process alters the effective Morin temperatures, T_M. The transition occurs less sharply than for the non-milled material and spreads over a maximum extent of 50 K for t_m=30 min. The susceptibility data indicate that the T_M for the fraction of material undergoes the transition shifts toward values not lower than 235 K. For t_m=10 h the transition is suppressed down to 12 K. Our results do not allow distinguishing bulk from surface regions of the grains. In addition, the disorder brought about by the milling reduces the magnetic response in the weak ferromagnetic state of -Fe₂O₃. The modification of T_M seems to depend mainly on the anisotropic dilation of the unit cell that affects the whole grain and it is related to the nanometric grain sizes achieved.     

Viscosity and dispersion state of magnetic suspensions

We investigate the viscosity behavior of a magnetic suspension in which magnetic particles are dispersed in a mixture of polyacrylic liquids. The size of magnetite particles is nearly 300 nm and the volume fraction of the magnetic particles is in the range of 0.003-0.03. The particle concentration dependence of the suspension viscosity yields the intrinsic viscosity [η], which varies from 25.6 at 5 s⁻¹ to 5.1 at 400 s⁻¹. The yield stress and the infinite shear viscosity of the suspension increase non-linearly as the particle concentration ? increases. We examine the effect of process conditions such as milling time and amount of dispersant on the viscosity behavior of the suspension. As milling time elapses, yield stress and low shear viscosity decrease and then reach constant values while the infinite shear viscosity remains constant. When oleic acid is added as a dispersant, the yield stress and low shear viscosity of the suspension show minimum values as the amount of oleic acid increases. These results agree with experimental results of sedimentation tests, which enable us to estimate the aggregate size of magnetic suspension. The yield stress and the low shear viscosity of the magnetic suspension are found to be useful in evaluating the dispersion state of the magnetic suspension.     

电爆炸丝法制备纳米ZrO2粉末的实验研究

设计并搭建了基于高压放电方式的金属丝电爆炸制备纳米粉体的实验装置,并配备了电流电压测量辅助系统,可以方便地制备纳米颗粒,实时记录电爆炸过程中的电流和电压。对Zr丝进行电爆炸实验;理论上分析了Zr丝在电爆炸过程中的沉积能量以及物态的变化过程。研究了充电电压对沉积能量和纳米粉体特性的影响规律。通过元素能谱(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对制备的纳米粉体做了成分分析。采用透射电子显微镜(TEM)观察纳米粉体的形貌和结构,并用电镜统计观察法得到纳米粉体的粒度分布。研究结果表明:电压的增大,会使沉积能量增加,并缩短锆丝完全汽化所需时间。增大充电电压可显著缩小纳米粉体的粒径分布范围,并得到更小平均粒径的颗粒。电爆炸锆丝的产物是ZrO₂纳米颗粒,其晶相结构为单斜晶系(m-ZrO₂)和立方晶系(c-ZrO₂),并且颗粒呈良好的球形,表面光滑,轮廓清晰,粒径分布主要集中在10 nm到40 nm之间。     

草酸沉淀法制备细颗粒红色荧光粉Y2O3：Eu3+的发光特性

对草酸作为沉淀剂制备的细颗粒红色荧光粉Y₂O₃:Eu³⁺进行结构和发光特性研究,结果表明:其一次粒径为20～30nm,团聚尺寸D₅₀=0.53μm。该荧光粉最大激发峰位于252.2nm,较微米级荧光粉233nm红移了19.2nm;最大的发射峰位于612nm,与微米级的相比几乎没有差别。Eu³⁺离子的掺入构成了发光中心,其最佳掺杂的质量分数为9%,荧光粉发光的猝灭浓度由微米级的6%提高到9%。由于纳米晶存在表面缺陷和悬挂键,其亮度约为微米晶的70%左右,随着团聚尺寸的增加、煅烧温度的提高和助熔剂的加入,荧光粉的发光强度增大。包膜能部分消除表面缺陷和悬挂键,提高发光亮度。荧光粉的色坐标为x=0.6479,y=0.3442。