水解法制备SiO2包裹γ-Ce2S3色料及其耐酸性研究

本文以市售大红色料γ-Ce2S3为原料,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用水解法制备了SiO2包裹γ-Ce2S3色料,采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)、傅立叶红外光谱(FT-IR)等技术对色料进行了表征.研究结果表明,在TEOS/H2O质量比为1∶20、Ce/Si摩尔比为3∶1、水解温度为45℃、水解用纯水滴加速率为0.3 mL/min的条件下,可获得均匀致密的无定型二氧化硅(SiO2·xH2O)包裹层,其厚度为100 nm左右,包裹色料仍保持鲜艳的红色,其色度L*、a*和b*值分别为26.82、35.53和29.60;该条件下所得包裹色料的耐酸性最佳,未包裹色料浸泡于1 mol/L的盐酸中半分钟之内已失去红色,而该色料浸泡2h其呈色仍没有明显变化.     

Eu掺杂对γ-Ce2S3合成温度及抗氧化性能的影响

本文以CeCl_3·7H_2O、Eu_2O_3、C_2H_2O_4·2H_2O为原料,制备了铈铕草酸盐沉淀,该沉淀经高温煅烧获得铈铕氧化物前驱体;以Ar气为载气、CS_2为硫源对铈铕氧化物前驱体进行硫化合成了Eu~(2+)掺杂的γ-Ce_2S_3。Eu~(2+)掺杂能够明显降低γ-Ce2S3的合成温度,Eu~(2+)/Ce~(3+)为0. 03时,在900℃硫化150min即可获得纯相的γ-Ce_2S_3,与不掺杂时合成γ-Ce_2S_3的温度相比降低了300℃左右;同时,Eu~(2+)掺杂能够提升γ-Ce_2S_3的抗氧化能力,氧化气氛下,Eu~(2+)/Ce~(3+)比例为0. 03的样品其氧化放热峰温度由不掺杂时的490. 6℃提高至553. 3℃。     

拓扑化学法制备棒状(KxNa1-x)NbO3粉体

以Na2CO3、K2CO3、Nb2O5和KCl为原料,采用拓扑化学反应法合成出一维方向生长钙钛矿结构的棒状KxNa1-x NbO3 (KNN)粉体.首先采用熔盐法合成出棒状的前驱体K2Nb8O21晶体,系统研究了Nb2O5与KCl的起始质量比、合成温度对kNb8O21晶体显微结构和形貌的影响,研究发现当Nb2O5与KCl的质量比为3/8,850℃下保温3h可以获得长度为80～100 μm,直径为3～8 μm的棒状K2Nb8O21晶体,且晶体沿[100]方向生长;然后以棒状的前驱体K2Nb8O21为模板晶粒,采用拓扑化学反应法制备出棒状KNN晶体,研究了Na2 CO3的添加量、烧成温度和保温时间对棒状KNN晶体显微结构和形貌的影响.结果表明:添加过量10wt;的Na2CO3,在900℃下保温3h可以获得沿[001]方向生长的棒状KNN晶体,其中K/Na =47.31/52.69,接近1/1,其长度和宽度分别为30 ～ 50 μm和2～6 μm.     

CSLST微波介质陶瓷的流延浆料的制备工艺研究

以二甲苯,正丁醇混合溶液作为分散溶剂,自制的BM-2为粘结剂,聚乙二醇PEG为增塑剂对添加烧结助剂B2O3-CuO-LiCO3 (BCL)的(Ca0.9375Sr0.0625)0.2(Li0.5Sm0.5)0.8TiO3 (CSLST)微波介质陶瓷粉体进行流延浆料制备工艺研究.通过研究各种添加剂含量对含55;陶瓷基料粉体的浆料流变性能的影响,得出了合适的浆料添加剂配比为:混合溶液二甲苯与正丁醇的比例为1∶1(体积比),粘结剂BM-2为8wt;～11wt;,增塑剂PEG为2wt;～3wt;.该浆料具有典型剪切变稀行为的塑性流体特性,经流延可制备均匀无裂纹的流延膜片.膜片叠层后在875℃下烧结具有较佳的微波介电性能:介电常数εr=51.8,品质因数Q×f=1085 GHz,谐振频率温度系数τf=19.38×10-6/℃.     

粉体粒径对CSLST微波介质陶瓷烧结温度的影响

采用B2O3-CuO-LiCO3(BCL)玻璃料作为烧结助剂,通过增加球磨时间的方法,对(Ca18/19 Sr1/19)0.2(Li0.5Sm0.5)0.8TiO3(CSLST)微波介质陶瓷进行低温烧结.研究了不同含量的BCL烧结助剂对CSLST微波介质陶瓷低温烧结特性的影响,和不同球磨时间对含2wt; BCL烧结助剂的CSLST微波介质陶瓷粉体颗粒度及低温烧结的影响.结果表明:球磨后的粉体粒径均分布在0.1 ～0.4 μm之间,d50为0.170 μm,比表面积达到35.2 m2/g且具有较高的表面活性,可以在875℃保温5h完全烧结.该陶瓷的微波介电性能为:介电常数εr=81.3,品质因素Q×f=1886 GHz,谐振频率温度系数Tr=-27.6×10-6/℃.     

模板晶粒定向生长技术制备(Na0.8K0.2)0.5Bi0.5TiO3无铅压电陶瓷的性能研究

以熔盐法和质子取代法制备的片状Nb2O5粉体为模板晶粒,固相法合成的(Na0.8K0.2)05Bi0.5TiO3 (NKBT)粉体为基料,分别采用固相压制成型(干法)和流延成型(湿法)工艺制备出具有较高取向度的织构化NKBT无铅压电陶瓷,研究了两种成型工艺对NKBT无铅压电陶瓷的显微结构、压电性能和介电性能的影响.结果表明:采用湿法工艺制备的织构陶瓷的各项性能优于干法工艺,采用湿法工艺在1150℃保温5h时,可以获得较高织构度(f=0.66)的NKBT无铅压电陶瓷,并具有优异的压电和介电性能:压电常数d33 =149 pC/N,介电常数ε3T3/ε0=912和平面机电耦合系数kp=29.4;.     

片状和球状纳米CeO2的可控制备及其光催化性能

以乙二醇、水和丙酸为溶剂,使用无模板溶剂热法通过改变溶剂中乙二醇的体积比在180 ℃的条件下制备了前驱体,将前驱体在500 ℃的空气中焙烧2 h得到分散性较好的片状和球状纳米CeO2.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(FE-SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对样品进行表征,以亚甲基蓝(MB)的光催化降解为目标反应评价其光催化活性.结果表明:焙烧后试样仍保持前驱体的片状或球状形貌,由纳米颗粒组装而成,片状纳米CeO2直径为0.3~1 μm,厚度为20~60 nm,球状纳米CeO2径为120~200 nm;超细纳米结构使得CeO2光学带隙能减小、光吸收阀值红移、比表面积增大,因而光催化活性大幅提高,片状和球状纳米CeO2在可见光下光催化降解亚甲基蓝的3 h降解率由棒状结构CeO2的12.3;分别提高至80.1;和91.2;.     

γ-Ce2S3大红色料表面附着ZnO及对H2S释放的影响

以市售大红色料γ-Ce2S3为原料,六水合硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)为锌源,无水碳酸钠(Na2CO3)为沉淀剂,醇水混合溶液为反应介质,采用非均相沉淀法在γ-Ce2S3色料表面附着一层ZnO,研究含Zn前驱体在色料颗粒表面附着形态及附着ZnO后对色料受热后H2S释放的影响.研究结果表明:以乙醇与水混合溶液为反应介质,沉淀离子采用同步滴加方式,滴加速度0.3 mI/min,Zn与γ-Ce2S3的摩尔比为0.2时,300 ℃热处理30 min能够在γ-Ce2S3颗粒表面均匀附着一层ZnO,且色料仍保持鲜艳的红色,其色度L*、a*和b*值分别为34.17、33.10和22.80;表面附着ZnO后对H2S的释放有明显的抑制作用,色料在350℃保温10 min,H2S释放浓度由未附着ZnO的4.21 mg/m3降至0.     

添加NaBF_4对阳极氧化法制备TiO_2纳米管光催化剂的影响

在阳极氧化电解液中添加Na BF4制得了具可见光活性的B掺杂TiO_2纳米管阵列(B/TNTs)。采用扫描电镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)以及X射线光电子能谱(XPS)对样品进行表征,以亚甲基蓝(MB)的光催化降解为目标反应评价其光催化活性。结果表明:添加Na BF4后,TiO_2纳米管表面形貌变化较大;B掺入到TiO_2晶格中形成B-O-Ti键;B掺杂使得TiO_2纳米管表面羟基量增加、光学带隙能减小、光吸收阀值红移,且B掺杂量越多,其相应值的变化量越大;B掺杂能促进TiO_2锐钛矿相的发育,纳米管经550℃煅烧后仍保持未掺杂样品的锐钛矿相结构;Na BF4的最佳添加量为0.6%(w/w)时,所得样品光催化活性最佳,可见光下光催化降解MB的4 h降解率由未添加的39.90%提高至75.15%,且反复使用10次后其光催化性能基本保持不变;总有机碳(TOC)分析结果表明,MB在可见光下能被B/TiO_2有效矿化。     

织构化K0.5Na0.5NbO3无铅压电陶瓷的性能研究

以分析纯Na2CO3、Bi2O3和Nb2O5为原料,以NaCl为熔盐,采用二次熔盐法和拓扑化学反应法合成各向异性片状NaNbO3粉体.以该片状NaNbO3粉体为模板品粒,以固相法合成的NaNbO3和KNbO3粉体为基料,采用流延工艺制备出较高取向度的织构化K0.5Na0.5NbO3(KNN)无铅压电陶瓷,系统研究了模板含量、烧结温度和保温时间等工艺参数对织构化KNN陶瓷显微结构和压电性能的影响规律.研究结果表明:随着模板含量的增加,陶瓷的取向度逐渐增加,当模板含量为15 wt;时,陶瓷的取向度可达0.69,当模板含量为10 wt;,1100 ℃下保温5 h烧结,可以获得具有一定织构度(f=0.58)的KNN陶瓷,并表现出优异的压电性能,d33=128 pC/ N.