共沉淀法制备六方相ITO纳米粉体及其光电性能

以金属In、SnCl_4·5H_2O为原料、尿素为沉淀剂,采用共沉淀法加入(NH_4)_2SO_4,制备出六方相ITO纳米粉体。通过XRD、TEM、四探针电阻仪、荧光光谱仪以及XPS,研究了ITO粉体的晶型、颗粒形貌、电性能以及光性能。结果表明:加入(NH_4)_2SO_4后,ITO粉体形貌由类菱面体和类球形混合体转变为类球形;不加(NH_4)_2SO_4时晶型为立方相结构,当(NH_4)_2SO_4与铟的物质的量之比为1∶3.45和1∶1.73时粉体晶型转变为六方相结构,继续添加(NH_4)_2SO_4晶型又转变为立方相结构。立方相ITO粉体的电阻率较低为0.64Ω·cm,六方相ITO粉体在相同激发波长下,发射光强度相对较高。     

α-Fe_2O_3纳米立方体和纳米棒组装空心微球的可控合成及其磁学性能

在0.15mol/LCl-和0.05mol/LSO42-的存在下,通过Fe3 溶液140℃水热反应12h分别得到α-Fe2O3纳米立方体和α-FeOOH纳米棒自组装的微球,将得到的α-FeOOH纳米棒自组装微球经600℃热处理2h后转化为α-Fe2O3纳米棒组装空心微球.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和红外光谱对所得产物进行表征和分析.结果表明,所制备的单分散的α-Fe2O3纳米立方体为六方单晶结构,其边长为500nm.直径为2~4.5μm的空心微球是由直径约150nm的α-Fe2O3纳米棒组装而成.研究了Cl-和SO42-在纳米立方体和空心微球形成过程中的作用,提出了可能的生长机理.在室温下测试了α-Fe2O3纳米立方体和α-Fe2O3纳米棒自组装微球的磁学特性,其矫顽力和剩余磁化强度分别为2858.3Oe(1Oe=79.58A/m)和0.195emu·g-1(1emu·g-1=15.7914×10-9A·m2·kg-1),218.87Oe和0.071emu·g-1.     

水热法制备超细α-Fe_2O_3粉体

以FeCl3·6H2O和氨水为原料,通过水热反应及热处理制得超细球形α-Fe2O3粉体,用IR, XRD和TEM对其结构,物相和形貌进行表征.结果表明,当前驱体FeO2H加热到200 ℃时已经完全分解成α-Fe2O3;FeO2H在300 ℃灼烧3 h可得到粒径约为100 nm和15 nm的两种共存的超细球形α-Fe2O3粉体.     

前驱体法制备Mn_2O_3空心橄榄形结构及形貌演化

利用苹果酸还原高锰酸钾以水热合成方法制备了具有橄榄形貌的纳米结构MnCO3前驱体,通过600℃焙烧MnCO3前驱体得到橄榄形Mn2O3.以扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DTA)等方法对产物的形貌和结构进行了表征.考察了MnCO3前驱体微观形貌随水热反应时间的演变:当水热反应时间为2h时得到具有橄榄形形貌的MnCO3前驱体,空心结构的壁比较厚;当水热反应时间延长到6h时得到的MnCO3前驱体仍然具有橄榄形形貌,壁变薄;当反应时间延长到24h时得到的MnCO3前驱体仍然具有橄榄形形貌,并且壁非常薄.我们推测在Ostwald熟化机理作用下,空心橄榄形MnCO3前驱体随着反应时间的延长其壁逐渐由160nm演化为30nm.     

介孔TiO2的水热法制备及其光催化性能

以二钛酸钾(K2Ti2O5)经离子交换得到的无定形水合二钛酸(H2Ti2O5·xH2O)为原料,与葡萄糖溶液在220℃下进行水热反应,再在空气中520℃焙烧,制备出介孔TiO2.用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、N2吸附、透射电子显微镜(TEM)等技术对样品进行了表征.结果表明,该介孔TiO2具有微米级棒状或针状形貌,晶粒大小为12.3 nm,比表面积为106 m2·g-1,孔容为0.31 cm3·g-1,孔径为8.06 nm,焙烧处理后晶型仍是锐钛矿相.水热生成的碳抑制了晶粒的团聚生长和晶型的转变,提高了介孔TiO2的热稳定性.甲基橙降解实验评价了介孔TiO2的光催化性能,结果发现其活性与商用TiO2催化剂P25相当,而其较大的粒径更容易回收再利用.以碘化钾为探针反应,表明介孔TiO2的光催化机制以光生空穴氧化为主.     

水热环境下磁场对BiFeO_3形貌和性能的影响

以Bi(NO_3)_3·5H_2O和Fe(NO_3)_3·9H_2O为反应原料,KOH为矿化剂,通过在碱浓度为2~7 mol/L、反应温度为140~220℃的磁场水热反应系统中保温1~12 h制备了Bi Fe O_3粉体.研究发现,外加磁场可以拓宽合成纯相Bi Fe O_3的碱浓度和反应温度范围,更易得到纯相铁酸铋粉体.SEM观测结果表明,通过改变磁场强度可有效控制Bi Fe O_3粉体的颗粒尺寸及形貌:随着磁场的增强,Bi Fe O_3的颗粒尺寸逐渐减小.随着颗粒尺寸的减小,其光催化活性增强.磁场下得到的粉体表现出较强的磁性,Raman散射中A_1-2振动模式异常增强.     

溶剂热法合成CuInS2微球及表征

以CuCl2·2H2O为铜源,InCl3·4H2O为铟源,硫脲为硫源,乙醇为溶剂在160℃水热反应12h合成了花状CuInS2,利用SEM、EDX、X射线和ICP对其形貌及结构进行表征,并讨论了不同溶剂对产物形貌的影响.     

Nd:GSAG纳米粉体的合成、晶体结构及光谱

采用共沉淀法,以NH4OH为沉淀剂制备了1％(原子分数)Nd3+:Gd3 Se2 Al3 O12前驱体,并在不同的温度下对前驱体进行煅烧.用X射线衍射(XRD)和红外光谱(FT-IR)技术对前驱体及煅烧后粉体的结构、微观形貌进行了研究.结果表明,前驱体在1000℃下煅烧n获得纯GSAG多晶相粉体.用X射线衍射宽化法估算粉体的平均晶粒尺寸为25 nm.通过X射线粉末衍射,用Rietveld全谱拟合方法对晶体结构进行了精修,得到1000℃下煅烧所得Nd:GSAG粉体的晶胞参数为a=b=c=1.24164(5)nm,α=β=y=90°.在室温下,测定了激发波长为808m的发射谱和检测波长为942 nm的激发谱.另外,测定了 942和1064 nm处的荧光衰减曲线,并用单指数函数进行了拟合,得到对应的荧光寿命分别为0.529和0.512 ms.     

铟锡氧化物纳米粉体的低温溶剂热法制备

以氯化铟和氯化锡为原料,氨水为沉淀剂,先用化学沉淀法制备了前驱体,然后将该前驱体以乙二醇为溶剂在聚四氟乙烯内衬的反应釜中于低至190 ℃下反应,获得了铟锡氧化物(ITO)纳米粉体。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及纳米粒度仪Zetasizer Nano-ZS对在不同温度、不同时间下反应的所得的ITO纳米粉体进行了表面形貌、结构和粒度分布等分析。结果表明,制备的ITO纳米粉体为立方晶相,粉体的平均颗粒小于100 nm;与已有的ITO纳米粉体制备方法相比,本溶剂热法制备过程无需高温烧结、流程简单,反应过程所需的温度可低至190 ℃,是迄今为止文献报导制备ITO的最低温度,同时所得产物纯度高、粒度均匀、分散性很好。     

纳米铜薄膜氧化反应动力学规律研究

研究了140 ℃下纳米尺度Cu薄膜的氧化行为. 采用真空蒸发法以不同沉积速率制备一系列Cu薄膜, 利用原子力显微镜(AFM)观察其微观形貌, 选取形貌良好的Cu薄膜样品. 采用方块电阻和透射光谱两种方法为表征手段, 测量16～22 nm范围内不同厚度Cu薄膜在140 ℃下完全氧化所需要的时间, 得到了Cu薄膜氧化反应的动力学曲线, 并利用X射线衍射(XRD)分析了氧化产物的晶相结构和成分. 结果表明, 纳米尺度下Cu薄膜在140 ℃下氧化反应的动力学表征结果满足特殊的反对数生长规律, 反应产物为Cu₂O.     

常压水热法合成玉米棒状In_2O_3及其性能研究

以In(NO_3)_3·4.5H_2O和(NH_2)_2CO为原料,采用常压水热法于95℃反应22 h制得氧化铟(In_2O_3)前驱物氢氧化铟,于600℃煅烧2 h合成了In_2O_3粉体,其结构、形貌及性能经紫外-可见(UV-Vis)光谱、X-射线衍射(XRD)、拉曼光谱和扫描电镜(SEM)表征。以甲基橙为目标降解物,研究了In_2O_3粉体的光催化活性。结果表明:In_2O_3粉体为体心立方晶系方铁锰矿结构和亚稳相刚玉六方结构的混合体,In_2O_3的UV-Vis谱图中出现了明显的蓝移。当In(NO_3)_3·4.5H_2O和(NH_2)_2CO物质的量比为1∶7时,In_2O_3粉体中出现了玉米棒状结构,棒状体长度约为500 nm,直径约150 nm;该棒状结构的In_2O_3对甲基橙有较好的光催化活性,在紫外光照射6.5 h后甲基橙的降解率为69.7%。     

Sol-gel preparation and spectroscopic study of the pyrophanite MnTiO_3 nanoparticles

Titanium dioxide (TiO2) is one of the green cata-lysts, which has attracted much attention due to its promising applications in the purification of air, the bactericidal action of water, and environmental photocatalytic degradation of organic pollutant co…     

锰-乙二胺修饰的夹心型钨锑酸盐的合成及表征

水热条件下合成了一种新的锰-乙二胺[Mn(en)]修饰的夹心型锑钨酸盐配位化合物(enH_2)_3H_2{[Mn(en)(H_2O)]_2(WO_2)_2(β-B-SbW_9O_(33))_2}·3H_2O.通过X-射线单晶衍射方法确定了其晶体结构,结构分析表明该化合物为单斜晶系,P2_1/c空间群,晶胞参数a=1.322 68(18)nm,b=1.834 5(2)nm,c=2.217 55(19)nm,α=90°,β=126.617(5)°,γ=90°,V=4.318.8(8)nm~3,Z=2.通过元素分析,红外光谱及紫外光谱等对其结构进行了表征.电化学循环伏安测试表明该化合物修饰的碳糊电极对H_2O_2具有显著的电催化还原活性.     

MgSO_4·5Mg(OH)_2·3H_2O的水热合成及反应时间对其形貌的影响(英文)

０IntroductionWhiskerswithhighaspectratiohavebeenexten－sivelyusedascompositematerialsinalloys，ceramics，cementandplastic犤１～５犦，sincetheyhavespecificdesirepropertiessuchashighmeltingpoint，lowdensityandhighmodulus犤６犦．Magnesiumoxysulfate（MOS）com－poundshowsthehighcrystallinityandaspectratiotomakeitapotentialreinforcingmaterialforplastics，resinandrubber犤７，８犦．Inpastyears，MgSO４·５Mg（OH）２·３H２Ohasbeensynthesizedbyhydrothermalreactionusingmagnesiumhydroxideandmagnesium…     

4,4′-联吡啶多钼酸盐的合成、结构与变色性质

通过水热合成法,合成了4,4′-联吡啶多钼酸盐((4,4′-bipyridine)Mo7O22·H2O)单晶超分子化合物.通过元素分析、热重-差热分析(TG-DTA)、粉末X射线衍射(XRD)、单晶X射线衍射、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)和电子自旋共振(ESR)技术对其组成、热稳定性、结构、光谱和电子特性进行了表征.实验结果表明:该超分子化合物的分子式为C10H12Mo7N2O23,在空气中320℃以下不分解.属于单斜晶系(空间群为P2/n),晶胞参数为a=1.22561(19)nm,b=0.55222(9)nm,c=1.8385(3)nm,β=103.221(2)°,V=1.2113(3)nm3,Z=2和Dc=3.289g·cm-3.基于F2的最终统计:GOF=0.982,R1=0.0228和wR2=0.0557(I2σ(I)).该单晶超分子化合物由质子化的4,4′-联吡啶阳离子和多金属钼酸盐阴离子[Mo7O22]2-及结晶水组成.它们通过氢键、静电引力和分子间作用力结合在一起的,并构成二维网络结构.样品在光照或加热条件下具有光致变色和热致变色性质.XRD和FTIR证明,变色前后,样品的结构除轻微的畸变外几乎没有变化;而ESR结果表明,光致变色与热致变色的机理可能存在差别.该光致和热致变色的超分子化合物能够为变色机理研究提供参考模型,并在传感器和光敏材料等领域具有潜在应用.     

MgSO4·5Mg(OH)2·3H2O的水热合成及反应时间对其形貌的影响

Both whisker and nanometer MgSO₄·5Mg(OH)₂·3H₂O(MOS) were prepared by hydrothermal method at 140℃ for different times， using NaOH and MgSO₄·7H₂O as raw materials. The MgSO₄·5Mg(OH)₂·3H₂O part- icles were characterized by powder X-ray diffraction(XRD)，thermal analysis(TGA-DSC)， infrared spectroscopy(FT-IR)，transmission electron microscopy(SEM) and scanning electron microscopy(TEM). The size distribution in whisker-like and nanocrystalline materials are in the range of 10～50μm and 10～20nm respectively. The whisker MOS is metastable phase in MgSO₄-NaOH-H₂O system at 140℃，whereas nanometer MOS is stable phase.     

Eu3+掺杂TiO2纳米晶的制备及光催化降解部分水解聚丙烯酰胺

以四异丙氧基钛(TTIP)为钛源, 采用溶胶-凝胶及水热合成方法, 制备了不同Eu3+含量的TiO2纳米晶催化剂, 运用载射线衍射谱、紫外-可见漫反射光谱仪、X射线光电子能谱仪和电感耦合等离子体原子发射光谱仪等手段对催化剂晶型、微晶尺寸、表面状态、组成及光学性能进行表征.结果表明, 所制备的样品均为锐钛矿型纳米晶, 粒子尺寸在9 nm左右, 铕以Eu2O3的形式存在于TiO2的晶格间隙. 在紫外光条件下降解部分水解聚丙烯酰胺(HPAM), 通过比较Eu3+的不同掺杂量对催化活性的影响, 得出Eu3+的最佳掺杂量为2.4%(w), 矿化率最终可达67%. 通过液质联机测定HPAM降解的中间产物, 推断了Eu3+/TiO2降解HPAM的机理.     

氮掺杂二氧化钛-氧化镍双层薄膜的光电致色特性

以金属钛为靶材、O2/N2/Ar混合气氛为溅射气体,在导电玻璃(ITO)表面磁控溅射一层薄膜,再经300-500℃退火处理制备了氮掺杂TiO2薄膜.采用X射线衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见吸收光谱等对薄膜的微观结构、光学特性和光电化学性能等进行了研究.进而采用化学沉积的方法在TiO2-xNx薄膜表面沉积上一层多孔NiO薄膜,研究表明,制备的ITO/TiO2-xNx/NiO双层薄膜具有明显的光电致色特性,400℃退火处理的氮掺杂TiO2薄膜具有最高的光电流响应,经氙灯照射1h后,薄膜从无色变成棕色,500nm波长处光透过率从79.0%下降至12.6%.     

EDTA辅助水热法制备性能优异的棒状LiFePO4/C材料

以乙二胺四乙酸为配位剂采用水热法制备了棒状LiFePO₄/C材料。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、循环伏安、交流阻抗和恒电流充放电测试等对材料进行表征。结果表明:乙二胺四乙酸对材料的形貌和电性能均有很大影响。通过加入乙二胺四乙酸, 材料的形貌由不规则的颗粒变为棒状的颗粒且颗粒的厚度由140~200 nm减少至40~90 nm, 材料的表面包覆约3.5 nm的均匀碳层, 且该材料极化较小且界面阻抗较低。0.1C放电比容量为167 mAh·g^-1(接近理论容量170 mAh·g^-1)。     

静电纺丝法制备纳米氧化铟锡及其导电性能

采用静电纺丝-溶胶凝胶法,以SnCl2、InCl3、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等为原料,乙醇胺为水解控制剂,合成了超细氧化铟锡(ITO)纳米纤维及富氧缺陷的ITO纳米颗粒。采用透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、X射线电子能谱(XPS)、四探针电阻仪,系统研究了超细ITO纤维及颗粒的形貌、晶型、氧缺陷及导电性能。在400℃空气煅烧后,纤维中的PVP高分子骨架发生热分解,获得超细、多孔ITO纳米纤维,晶型为立方相。进一步升高煅烧温度至800℃,ITO纳米纤维转变为富氧缺陷的纳米颗粒,晶格氧空位含量高达38.9%。随着煅烧温度升高,Sn4+掺入到In₂O₃晶格中,发生晶格膨胀,晶面间距增大。煅烧温度由400℃升高至800℃,未发生立方相向六方相的转变,晶型稳定,晶粒尺寸从32 nm生长到44 nm,晶格应变(ε0)从1.943×10^-3减小至1.422×10^-3,应变诱导的晶格弛豫逐渐减小。此外,高温煅烧可抑制In₂O₃晶粒(111)晶面的增长,随着In₂O₃的(400)与(222)晶面比值(I₍₄₀₀)/I₍₂₂₂))的增加,ITO电导率逐渐升高。在800℃获得的ITO纳米颗粒导电率最高。