Al_2O_3包覆Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3复合粉体制备及表征

采用液相包覆法制备了Al2O3包覆的Ba0.6Sr0.4TiO3复合粉体。通过SEM,TEM,TG-DSC,XRD,XPS和ζ电位测试对包覆前后粉体的表面形貌、组织结构、等电点进行了测试和分析。结果表明:Al2O3以无定形结构成功的包覆在Ba0.6Sr0.4TiO3粉体表面,形成了Ba-O-Al、Sr-O-Al和Ti-O-Al键,Ba0.6Sr0.4TiO3颗粒的等电点由包覆前的pH=3.2增大至pH=8。     

煅烧温度对络合溶胶-凝胶法制备ZnGa2O4微晶形貌及光催化性能的影响

采用EDTA络合溶胶-凝胶法制备了尖晶石结构的ZnGa2O4微晶.通过XRD、SEM等分析方法对ZnGa2O4微晶进行了测试和表征.研究了不同煅烧温度对其物相组成、显微结构及光催化性能的影响.结果表明,以乙酸锌和氧化镓为反应原料,以乙二胺四乙酸为络合剂,在650～800℃能合成单一物相的ZnGa2O4微晶.在700℃时可以成功制备八面体形的ZnGa2O4微晶,在800℃时可以合成棒状的ZnGa2O4微晶;随着温度从650～800℃逐渐升高,其对罗丹明B的光催化降解性能逐渐提高.     

筒形溅射阴极的磁场优化及其高功率放电特性研究

基于高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术开发的筒形溅射阴极,配合电磁系统可有效地提升等离子体的输运效率.然而电磁系统的引入反作用于筒内放电特性,从而使靶面放电面积和放电强度无法同时维持.鉴于此,本文通过调整磁场布局,研究了靶面切向(横向)磁场和法向(纵向)磁场对靶面放电的作用规律,优化后靶面切向磁场分布更加均匀,磁场强度高于40 mT的靶面区域占比由51%增至67%,同时法向峰值强度外移,强度由73 mT增至96 mT.采用Ar/Cr体系放电发现:相同工艺条件下,优化后的溅射阴极辉光变亮,靶电流增大,放电面积变宽,放电特性得到显著提升.利用等离子体整体模型仿真和发射光谱仪检测发现优化后离子电流和光谱强度得到明显提升,Cr粒子密度提高一倍,增至2.6×10^20 m^–3,且离化率上升至92.1%,同时输出离子通量提高近一倍,实现了靶面放电与离子输出的双促进.     

非紧密堆积型光子晶体凝胶的胀缩行为

制备了Bragg衍射峰波长位置在700～800 nm之间的非紧密堆积型光子晶体凝胶(NCPPCGs). 通过自然干燥失水, 复水浸泡, 不同浓度的乙醇溶液浸泡和不同pH缓冲溶液浸泡等处理, 研究了NCPPCGs的溶胀、收缩(胀缩)行为和Bragg衍射峰迁移的关系; 在凝胶自然干燥失水过程中, Bragg衍射峰蓝移, 复水浸泡后, Bragg衍射峰快速红移至干燥前的位置; 凝胶经不同浓度的乙醇溶液浸泡后, 凝胶体积改变, 并且乙醇浓度升高时, Bragg衍射峰蓝移; 经水解处理的NCPPCGs具有pH 响应特性, 当其浸泡在pH为2.2～9.6的缓冲溶液中时, 随pH值的增大Bragg衍射峰红移, pH为9.6～10.6时, Bragg衍射峰蓝移. 外界因素导致NCPPCGs的Bragg衍射峰位置的迁移覆盖整个可见光区域.     

曙红催化的缩醛化反应研究

以醇溶性曙红为催化剂,在温和条件下高效催化缩醛化反应,该催化体系适应于不同种类的脂肪醛或芳香醛与短链一元醇或二元醇的羰醇缩合反应,于室温反应24 h,缩醛化产物收率58%~99%,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和HR-MS确证。     

氧缺位型TiO2的制备、表征及其光催化析氧活性

采用69 ℃饱和水蒸气和H2混合气, 于927 ℃下处理金红石型TiO2, 得到不同氧缺位的光催化剂, 并用X射线衍射(XRD)、比表面(BET)、电子顺磁共振(EPR)、紫外-可见漫反射(DRS)、光电子能谱(XPS)对其进行了表征. 考察了热处理时间对氧缺位型TiO2光催化分解水析氧活性的影响. 结果表明, 适量的氧缺位能显著提高金红石型TiO2光催化分解水的析氧活性, 其最大析氧速率达222 μmol·L-1·h-1.     

八面体结构ZnGa2O4微晶的制备及其光催化性能

以乙酸锌和氧化镓为反应原料,以乙二胺四乙酸(EDTA)为配位剂,采用溶胶-凝胶法制备了八面体结构的ZnGa2O4微晶。通过TG-DSC,XRD、SEM等分析方法对ZnGa2O4微晶进行了测试和表征。研究了其物相组成、显微结构、形成机理及光催化性能。结果表明,在700℃、4～6 h时可以成功制备出八面体结构的ZnGa2O4单晶,其暴露的晶面族{111};八面体结构ZnGa2O4的合成是一个受ZnO的产生速率所控制的过程;光催化降解罗丹明B的实验表明,八面体结构ZnGa2O4微晶有着较好的光催化性能。     

SrTiO_3织构陶瓷的显微组织结构和介电性能

以片状的SrTiO3(ST)粉体为模板晶粒,以固相法合成的掺杂Bi2O3的SrTiO3粉体为基体粉料,采用反应模板晶粒生长法(RTGG)结合流延成型工艺制备出SrTiO3织构陶瓷,研究了烧结工艺参数对SrTiO3织构陶瓷显微组织结构和介电性能的影响规律。研究结果表明:SrTiO3织构陶瓷的晶粒沿(100)晶面择优取向生长,陶瓷的织构度随着烧结温度的升高和保温时间的延长而增大,在1550℃下保温16 h的陶瓷试样织构度最大,达到0.56。SrTiO3织构陶瓷的介电常数随着织构度的增加而增大,并呈现出介电各向异性。     

外扩型电磁场控制筒形阴极内等离子体放电输运特性的仿真研究

筒形阴极由于具有向内放电的特性,可改善高功率脉冲磁控溅射技术放电不稳定、溅射材料离化率差异大等缺陷.然而其产生的等离子体仅能依靠浓度差扩散的方式向基体运动,沉积速率并没有明显改善,尤其是在远离阴极区域.使用外扩型磁场对离子运动进行引导,可实现等离子体的聚焦和远距离输运,从而减少离子损失,提高沉积效率.本文从模拟和实验的角度对磁场的布局与设置进行研究,并获得不同磁场条件下的等离子体空间和时间输运特性及其对薄膜沉积的影响.结果表明电磁场的引入不仅可以大幅提高筒形阴极内等离子体的引出效率,实现不同程度的引出或聚焦,而且对等离子体放电也产生明显的增强或减弱,可根据不同的需求或材料进行精确调控.通过控制磁场,可获得较强的Hi PIMS放电和较高的沉积速率,实验结果与仿真预测相符合.该工作完善了Hi PIMS沉积技术在沉积效率上的不足,拓宽了筒形阴极的溅射工艺窗口和适用范围,有助于Hi PIMS更进一步的推广与应用.