一维纳米材料Cs0.2WO3和W18O49长度与红外吸收关联性的Mie散射理论推导及实验验证

研究表明二元、三元钨基氧化物的红外吸收性能具有尺寸和形貌依赖性,但还没有普适性的物理学机理及计算方法。本工作基于Mie散射理论,推导了一维材料的长度与光吸收性能之间的关系,通过理论推导计算和实验验证,探究了纳米钨基氧化物的红外吸收性能与颗粒长度的关联性。首先,基于Mie散射理论的推演和计算,揭示了增加纳米Cs_(0.2)WO_3和W_(18)O_(49)材料长度可适度提高其近红外吸收性能的规律。其次,测试了合成的不同长度Cs_(0.2)WO_3纳米棒和W_(18)O_(49)纳米线的红外吸收性能,结果与理论计算及模拟相吻合。其中在2 500～20 000 nm波长范围内Cs_(0.2)WO_3纳米棒和W_(18)O_(49)纳米线随长度的变化趋势不同,Cs_(0.2)WO_3纳米棒的红外吸收性能随长度的增加而增加,而W_(18)O_(49)纳米线的红外吸收性能随长度的增加而减弱。Cs_(0.2)WO_3纳米棒和W_(18)0O_9纳米线的光热效应均随长度的增加而增加,增幅分别达18.5%和12.7%,再次验证了长度效应。     

湿化学法合成纳米ZrB2粉末

本文利用ZrO2-B2O3-C体系中碳热还原的基本原理,分别使用正丙醇锆(Zr(OC3H7)4)、硼酸(H3BO3)和蔗糖(C12H22O11)为原料,采用溶胶-凝胶法合成了ZrB2纳米粉末。在实验设计过程中,首先使用化学修饰剂乙酰丙酮(acac)修饰Zr(OC3H7)4,目的是防止Zr(OC3H7)4的快速水解;其次,选用蔗糖作为碳源,是考虑到蔗糖热解时可以完全分解为碳,这样可以准确计算热解过程碳的生成量。结果表明:当起始原料nB/nZr=2.3、热解温度为1550℃时,通过溶胶-凝胶法可以成功合成单相ZrB2纳米粉末。分布均匀的颗粒形貌呈等轴状,平均尺寸约50 nm。     

水热法合成CsxWO3纳米棒及其红外吸收性能

Cs_xWO₃纳米棒因其优异的近红外吸收性能得到研究人员的广泛关注,但目前水热法合成Cs_xWO₃纳米棒存在易形成等轴状纳米颗粒,或合成温度高,需要后续处理等问题。本文以钨酸铵((NH₄)₆ W₇O₂₄·6H₂O)、氯化铯(CsCl)、盐酸(HCl)和油胺(C₁₈H₃₇N)为原料,在220 ℃水热反应24 h合成了直径和长度分别为10~20 nm和100~250 nm的Cs_0.2WO₃纳米棒。研究了溶剂、合成路径以及HCl对Cs_0.2WO₃纳米棒的物相和形貌的影响,探讨了Cs_0.2WO₃纳米棒的形成机理,测试了Cs_0.2WO₃纳米棒的红外吸收性能。结果表明:过少和过量的HCl不利于合成Cs_0.2WO₃,改变HCl和CsCl的加入顺序,降低(NH₄)₆ W₇O₂₄·6H₂O、CsCl和HCl间的反应速率,有助于合成Cs_0.2WO₃纳米棒,且Cs_0.2WO₃纳米棒的红外吸收性能优于等轴状纳米颗粒。     

Ce3+掺杂CeO2纳米粉体的物相组成及储氧性能研究

采用水热法制备了不同Bi3添加量的CeO2纳米粉体.用XRD,HRTEM,XPS以及Raman光谱仪对样品进行了表征,物相分析结果表明,当Bi3+添加量不超过20at;时,粉末样品为立方萤石结构的CeO2.Bi3+添加量继续增加至40at;,样品中开始出现Bi2O3第二相.氢气程序温控还原测试(H2-TPR)结果表明,所有样品的低温储氧量和低温还原活性均随着Bi3+含量的增加逐渐提高,且样品的储氧能力与物相组成有着密切联系:当样品中没有出现第二相Bi2O3时,储氧性能的提高可归因于Bi3+的掺杂.当样品中出现第二相以后,尽管CeO2与Bi2O3混合氧化物的低温储氧能力有明显提高,但从H2-TPR曲线可发现,该样品的低温还原峰有明显劈裂现象,表明此时氢气的消耗量分别源于还原CeO2和Bi2O3两个反应的叠加.     

乙二醇中化学还原合成片状银粉

研究了乙二醇（EG）介质中以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为保护剂，以氯铂酸为催化剂以硝酸银为前驱物经化学还原制备片状银粉的过程,探索与分析影响银粉形貌的主要因素.结果表明,首先被还原出来的铂成为外来晶种,是形成片状银的关键因素.它在原位为随后还原与沉淀的银提供一个平面.PVP与银离子形成络合离子,控制游离银离子的浓度,影响银的成核与生长.同时,PVP被选择性地吸附于银的粒子表面,影响了银成核与生长,最终形成片状银粉.