不同方法掺杂Au对纳米α-Fe2O3气敏性能的影响

分别采用共沉淀法、浸渍法、紫外辐照法制备了掺杂不同Au含量的α-Fe₂O₃纳米粉体, 并制作了旁热式厚膜型气敏元件. 用XRD、TG-DTA和TEM技术对纳米晶的晶型、晶粒大小及形貌进行了表征. 考察了掺杂方法、Au含量及焙烧温度对α-Fe₂O₃气敏性能的影响. 结果表明, 采用三种方法掺杂适量Au后, 都使α-Fe₂O₃的气敏性有了显著提高, 其中采用共沉淀法, 在400 ℃焙烧的Au质量分数为1.5％的α-Fe₂O₃的气敏性最佳.     

Pd掺杂的纳米晶α-Fe2O3基CO敏感元件

采用共沉淀法制备了掺杂Pd和其它元素的纳米晶α-Fe2O3粉体,并制作了厚膜型CO敏感元件,用XRD、TEM和比表面积测定技术对合成的粉体进行了表征,考察了掺杂元素的各类和含量及焙烧温度对敏感元件的灵敏度的影响,结果表明,掺杂5％Sn^4＋和1％Pd^2 ,在450℃焙烧的α-Fe2O3对CO的气敏性最佳。     

Pd掺杂的纳米晶α-Fe_2O_3基CO敏感元件

采用共沉淀法制备了掺杂 Pd和其它元素的纳米晶α-Fe2 O3 粉体 ,并制作了厚膜型 CO敏感元件 .用XRD、TEM和比表面积测定技术对合成的粉体进行了表征 ,考察了掺杂元素的种类和含量及焙烧温度对敏感元件的灵敏度的影响 .结果表明 ,掺杂 5% Sn4 和 1 % Pd2 ,在 4 50℃焙烧的α-Fe2 O3 对 CO的气敏性最佳 .     

Pd掺杂的纳米晶a-Fe2O3基CO敏感元件

采用共沉淀法制备了掺杂Pd和其它元素的纳米晶α-Fe2O3粉体,并制作了厚膜型CO敏感元件.用XRD、TEM和比表面积测定技术对合成的粉体进行了表征,考察了掺杂元素的种类和含量及焙烧温度对敏感元件的灵敏度的影响.结果表明,掺杂5％Sn4+和1％Pd2+,在450℃焙烧的α-Fe2O3对CO的气敏性最佳.     

Pd掺杂的纳米晶α-Fe2O3基CO敏感元件

气敏元件;Pd掺杂的纳米晶α-Fe2O3基CO敏感元件     

Al掺杂α-Fe2O3材料的制备、表征和气敏特性

采用均相沉淀法制备了纯α-Fe2O3(300 ℃煅烧)和Al掺杂α-Fe2O3(300和400 ℃煅烧), 使用SEM, XRD, ICP和红外光谱等手段进行表征, 并利用气敏仪测试无水乙醇和90＃汽油在不同条件下对材料的响应性能. 结果表明, 微量Al掺杂不改变α-Fe2O3材料的物相, 但会阻碍晶粒生长, 使颗粒变小及Fe2O3晶格间隙中的铁原子数目增多, 材料的导电率增大, 从而显著提高材料的气敏性能. Al掺杂α-Fe2O3对乙醇的响应性能优于对汽油的响应性能, 在乙醇气氛中, 材料对湿度仍然不敏感. 经400 ℃煅烧的Al掺杂α-Fe2O3稳定性较好, 可作为检测乙醇气体的半导体气敏材料.     

Cu掺杂α-Fe2O3纳米粉体的掺杂量分析与X射线衍射研究

采用分析纯FeCl3·6H2O和NH3·H2O为主要原料,控制不同n(Cu2+)/n(Fe3+),利用均匀共沉淀法制备了Cu掺杂的α-Fe2O3纳米粉体.通过原子吸收光谱(AAS)和X射线衍射(XRD)分析了样品中Cu2+的掺杂量,并研究了掺杂对α-Fe2O3晶胞参数、晶粒度等的影响.结果表明,Cu掺杂α-Fe2O3仍为刚玉型结构,但晶胞参数a、b、c表现出增大趋势;Cu掺杂使α-Fe2O3晶体结构产生替位杂质缺陷,增大了α-Fe2O3的晶核生长活化能,使其晶粒度减小;随着Cu掺杂量的增大,α-Fe2O3的晶核生长活化能逐渐增大,晶粒度逐渐减小.该研究为α-Fe2O3半导体材料的性能及应用研究提供了指导.     

纳米半导体材料SO~_4(2-)/La-α-Fe_2O_3的表面结构与酒敏特性

对纳米半导体材料 SO2 -4/La-α-Fe2 O3 进行了 IR、XPS分析和比表面积测定实验 ,并制成厚膜型酒敏元件 ,探索了焙烧温度与灵敏度的关系以及气敏元件的稳定性。结果表明 ,样品中 SO2 -4与 La-α-Fe2 O3 表面的金属离子 (Fe3 + 或 La3 + )结合构型是无机桥式配位型 ,SO2 -4的加入使 Fe2 p3 /2 电子结合能从 71 0 .85 e V提高到 71 2 .1 0 e V,表面 Fe3 + 在 SO2 -4的作用下显示出更正的电位 ,从而改变了半导体性质 ,由 p型转变成为 n型 ;在焙烧温度为 45 0℃烧结的 SO2 -4/La-α-Fe2 O3 元件 ,对酒精的灵敏度最高 (S=3 5 .7)、稳定性好。     

不同制备方法和反应条件对Fe_2O_3形貌和晶型转变的影响

研究了吸附相反应技术、浸渍法以及沉淀法制备Fe2O3的过程中,反应环境的变化对粒子形貌和晶型转变过程的影响。当吸附层是主要反应场所时,生成的粒子与SiO2表面以较强的化学键键合,焙烧过程中Fe2O3的晶型变化和粒子团聚被有效地抑制,焙烧后Fe2O3粒子维持稳定的γ-Fe2O3晶型和高分散的小粒子。而在乙醇体相中反应生成的粒子,仅通过物理作用与SiO2表面结合,不能有效抑制其向α-Fe2O3晶型的转变和粒子的团聚。吸附相反应制备过程中,当水量持续增加或者体系温度升高,反应环境逐渐从吸附层向乙醇体相中转变,SiO2对Fe2O3晶型转变的抑制作用减弱,从而导致样品中逐渐出现α-Fe2O3晶型。     

金负载量对低温水煤气变换Au/α-Fe2O3催化剂结构和性能的影响

采用共沉淀法制备了低温水煤气变换Au/α-Fe2O3催化剂。通过正交实验优化催化剂的还原活化条件，考察了金负载量对催化剂性能的影响。采用BET、XRD、UV-VIS、XRF、H2-TPR和O2-TPO等表征手段对催化剂的结构进行分析，并与其催化性能进行关联。结果表明，（1）采用10%-H2/N2还原气将催化剂在150 ℃原位还原9 h，其催化活性最高；（2）金的最佳负载量为8.00%，此时在催化剂制备过程中金的流失量较少，金粒子较小，也有利于抑制催化剂在反应过程中烧结；（3）TPR-TPO结果表明，金的负载量为8.00%时，Au/α-Fe2O3催化剂具有较易被还原、不易被氧化的性质，从而显示出最高催化活性。（4）Au/α-Fe2O3催化剂中的金以单质金（Au0）形式存在；其高活性与Au0-Fe3O4间的协同作用有关。     

α-Fe2O3负载Ag复合纳米材料的制备、表征和气敏性能

采用简单的FeCl3溶液水热方法, 结合焙烧处理合成了α-Fe2O3 纳米粉体; 以所制备的α-Fe2O3为载体负载Ag纳米粒子, 得到Ag/α-Fe2O3 复合纳米材料. 使用X射线衍射、 透射电子显微镜、 氮气吸附-脱附和X射线光电子能谱等对样品进行表征, 并考察了Ag/α-Fe2O3复合材料在260℃下对甲醇、 乙醇、 乙醚、 丙酮、 正丁醇和正己醇等挥发性有机物的气敏行为. 结果表明, Ag/α-Fe2O3传感器对这几种挥发性有机物展示了较高的灵敏度和快速、 可逆的响应-恢复特性; 与纯α-Fe2O3相比, Ag/α-Fe2O3复合材料的气敏性能显著提高, 这可能与该复合材料表面独特的多孔结构和活性Ag纳米粒子对敏感反应的催化作用有关.     

纳米半导体材料SO2-4/La-α-Fe2O3的表面结构与酒敏特性

对纳米半导体材料SO4^2-/La-α-Fe2O3进行了IR、XPS分析和比表面积测定实验，并制成厚膜型酒敏元件，探索了焙烧温度与灵敏度的关系以及气敏元件的稳定性。结果表明。样品中SO4^2-与La-α-Fe2O3表面的金属离子（Fe^3 或La^3 ）结合构型是无机桥式配位型，SO4^2-的加入使Fe2p3/2电子结合能从710.85eV提高到712.10eV，表面Fe^3 在SO4^2-的作用下显示出更正的电位，从而改变了半导体性质，由p型转变成为n型；在焙烧温度为450℃烧结的SO4^2-／La-α-Fe2O3元件，对酒精的灵敏度最高（S＝35.7）、稳定性好。     

镧掺杂水滑石材料的热分解过程研究

采用共沉淀法制备了系列La掺杂改性的含Cu类水滑石,高温焙烧得到其衍生混合氧化物材料,并用XRD,TG-DSC,FT-IR等对材料进行表征.结果表明,前驱物XRD图谱呈典型的水滑石衍射特征且颗粒结晶良好;经800℃焙烧后,掺杂La2O3含量为5.1%的样品仅有Mg1-xFexO晶相出现,说明La的掺杂提高了材料的高温稳定性,混合氧化物中的Cu离子呈高分散状态.     

球形α-Fe2O3纳米粉体的超声水解法合成与表征

0引言纳米Fe2O3因在磁性、气敏、催化、染料、抗腐蚀等领域显示出广阔的应用前景而备受瞩目[1￣3]。Fe2O3存在α-Fe2O3、β-Fe2O3、γ-Fe2O3、ε-Fe2O3等多种构型,它们在性能上差异较大,如α-Fe2O3具有良好的磁性和气敏性,可用作气敏材料和磁记录材料;γ-Fe2O3具有独特的电、磁、光等性质而在信息存贮器、彩色显像管、生物处理、磁制冷等方面得到广泛应用。由于其各种应用都与性能有直接关系,所以研究Fe2O3的制备方法具有重要意义。尽管不少学者采用溶胶-凝胶法[4]、电化学合成法[5]、微波辐射法[6]、燃烧合成法[7]、水热法等[8]不…     

共沉淀法制备氧化铝负载Co-Mo双金属氮化物催化剂

采用硝酸铝和硝酸钴的乙醇溶液与钼酸铵的碳酸铵水溶液共沉淀制备了Al2O3负载Co-Mo双金属氧化物前驱体,结合氨程序升温还原法制得了氮化物催化剂Co-Mo-N/Al2O3.利用X射线衍射和N2物理吸附方法表征了制备的前驱体和钝化态Co-Mo-N/Al2O3催化剂的晶相和孔结构,用程序升温脱附、程序升温表面反应及扫描电子显微镜考察了共沉淀法和浸渍法制备的催化剂的晶格稳定性、活性中心和表面形貌,用氨分解反应表征了Co-Mo-N/Al2O3催化剂的活性.结果表明,焙烧温度对催化剂比表面积有较大影响,低温焙烧的样品中活性组分散性较好,673K焙烧制得催化剂的氨分解活性最高.与浸渍法制备的Co-Mo-N/Al2O3催化剂相比,共沉淀法制备的催化剂具有更高的晶格稳定性、更均匀的活性组分分布和更高的氨分解活性.     

La3+掺杂对γ-Fe2O3纳米粒子相转变的抑制作用

超细γ-Fe2O3是一种在高科技领域中得到广泛应用的功能材料,可以作为磁性材料应用于电子、计算机等领域,也可以作为气敏材料,制成稳定性好、选择性和灵敏度高的气敏传感器;同时还可作为催化材料,应用于石油化工及环保领域。但是,γ-Fe2O3属于亚稳相,在300℃时就有向更为稳定的α-Fe2O3相转化的趋势,影响了其在较高温度下的使用。因此,探索新的合成方法,     

醋酸钾溶液体系中α-Fe_2O_3纳米微球的离子液体辅助合成及气敏性能研究

以Fe Cl3·6H2O和CH3COOK为反应物,以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯化物([Bmim]Cl)为结构导向剂和表面活性剂,采用水热合成法在150℃反应8 h制备出结晶度好、形貌规整,直径为10~30 nm的α-Fe2O3纳米微球.考察了[Bmim]Cl的添加量对氧化铁形貌和气敏性能的影响.气敏性能测试结果表明:当离子液体添加量为12 mmol时,α-Fe2O3纳米微球对乙醇的气敏性能最佳.在工作温度为300℃时,对50μL/L乙醇的灵敏度达到7.56,是不添加离子液体时制备的α-Fe2O3的5.6倍,在10~200μL/L的检测范围内灵敏度与浓度具有良好的线性关系(R=98.8%),并且具有良好的选择性和稳定性.本文还详细探讨了α-Fe2O3纳米微球对乙醇的敏感机理,以及工作温度对其气敏性能的影响.     

稀土氧化物表面修饰NiFe2O4的制备及其气敏性能

采用低温固相反应法合成了NiFe2O4纳米粉体,并通过浸渍法在其表面修饰La2O3及Y2O3,通过X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了修饰前后粉体的结构及形貌,并对修饰不同含量La2O3及Y2O3的旁热式气敏元件的气敏性进行了测试.结果表明:La2O3及Y2O3以无定形结构附着于NiFe2O4颗粒表面,当表面修饰为4%(质量分数)的La2O3时,NiFe2O4气敏元件的最佳工作温度为150℃,对1000ppm的乙醇及丙酮气体具有较高的灵敏度.有望开发出一种低温下工作的新型气敏元件.当表面修饰2%Y2O3(质量分数)时,对1000ppm的乙醇气体的灵敏度要高于对丙酮气体的灵敏度,达到33.5,最佳工作温度为250℃.     

稀土掺杂氧化铟低功耗汽油敏感材料的研究

采用微乳液法合成了纳米In2O3粉体，分别采用浸渍法和共沉淀法制备了掺杂Y2O3和Nd2O3的氧化铟。利用X射线衍射、透射电镜对氧化铟的结构和形貌进行了表征；采用静态配气法对氧化铟的气敏特性进行了测试。结果表明：微乳液法合成的氧化铟经600℃，1 h煅烧后，颗粒尺寸约20nm，且分布均匀。未掺杂的氧化铟气敏元件对汽油有较高的灵敏度，但选择性不好；氧化钕和氧化钇掺杂后，在3.0V工作电压下大大提高了氧化铟对汽油的灵敏度和选择性，氧化钇掺杂量为5.0％时对汽油的最大灵敏度达到了285．1，功耗只有200mW.     

TiO2/Ag2O纳米材料的制备及其对甲醛的气敏性能

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Ag的TiO2纳米晶粉体. 用XRD、TEM和BET方法对纳米晶的晶型﹑晶粒大小和表面性能进行了表征. 分析结果显示, 相同条件下掺杂Ag的TiO2比纯TiO2纳米材料具有更大的比表面积. 气敏性能测试结果表明, 掺杂Ag的TiO2传感器对甲醛有较好的灵敏度和更高的选择性.当焙烧温度为500 ℃, 掺杂Ag的摩尔比为5%(n(AgNO3)/n(Ti(OC4H9)4)=5%)时, TiO2对甲醛气体敏感性能最好. 在最佳工作电流124 mA下, 该元件对10 μL·L-1 HCHO的灵敏度S 接近4, 它的响应时间不超过1 s, 恢复时间为9 s.