利用沙漠沙低温合成高长径比莫来石晶须

利用沙漠沙独特的化学组成特性和矿物特性,将沙漠沙荒料作为硅源,工业Al(OH)3作为铝源制备莫来石晶须.改变硅源/铝源配比和合成温度,结合XRD、SEM、TEM研究莫来石生长环境和自由生长形态的变化.研究结果表明:当沙漠沙与Al(OH)3的质量比为35/65时,在1200℃的低温下就能获得平均值>60的高长径比莫来石晶须;随着煅烧温度的升高,莫来石晶须长径比不断增大,当温度升至1300℃,平均长径比>94.随着合成温度的升高,莫来石的形成经过了一次莫来石和二次莫来石化两个阶段;若配方中Al2 O3处于过饱和状态,样品中刚玉相会随着煅烧温度的升高出现先增多后降低的变化现象.     

二氧化钛对分相液滴自清洁釉的性能影响

采用长石、高岭土、石英为主要原料制备了分相液滴自清洁釉.利用扫描电镜、X射线衍射仪和显微镜接触角测量仪等测试仪器表征了样品性能.研究结果表明:当二氧化钛添加量为5wt;时,釉表面形成大量细小的孤立液滴,体积分数达58.48;,具有高的表面硬度(869.10 kg/mm2)和良好的亲水自清洁性(表面润湿角为13.361°).与现有的表面涂覆纳米涂料相比,该自清洁釉耐磨性强,制备方法简单,在中高温建筑陶瓷领域有着良好的应用前景,符合绿色环保理念.     

g-C_3N_4/CaTi_2O_5复合材料制备及其光催化性能

利用类石墨氮化碳(g-C_3N_4)和亚稳相钙钛氧化物(CaTi_2O_5)固相法制备C_3N_4/CaTi_2O_5复合材料。利用X射线衍射(XRD)、金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)及附带能谱分析仪(EDS)和N2吸附-脱附对样品的显微结构和比表面积进行检测分析,并用紫外-可见吸收光度计(UV-Vis)测试了样品的光吸收性能,研究C_3N_4与CaTi_2O_5物质的量之比(nC_3N_4/nCaTi_2O_5)对C_3N_4/CaTi_2O_5复合样品的物相结构和微观形貌的影响,同时考察C_3N_4/CaTi_2O_5复合样品在可见光照射下光催化降解罗丹明染料效果。实验结果表明:相比纯C_3N_4和CaTi_2O_5样品,C_3N_4/CaTi_2O_5复合样品在可见光下具有较高的光催化性能,随着nC_3N_4/nCaTi_2O_5增加,样品的光催化降解率随之增加而后降低,当nC_3N_4/nCaTi_2O_5=1∶1时,样品的光催化降解率达到最大值99.5%,并且循环重复利用5次后,样品的光催化剂降解率仍几乎保持不变。复合样品光催化性能提高主要归因于复合能级结构有效地抑制了电子和空穴复合所致。     

Pr掺杂量对镨锆黄陶瓷颜料性能的影响

以氯氧化锆、正硅酸乙酯为主要原料,氧化镨作为着色剂,采用溶剂热法制备镨锆黄陶瓷颜料前驱体,经1050℃煅烧得到镨锆黄陶瓷颜料,考察镨掺杂量对该颜料呈色的影响.采用扫描电镜和X射线衍射仪对样品的显微结构进行分析,样品性能采用色度分析、粒度分析和紫外-可见光光谱分析仪测试.实验结果表明:相对于其它掺镨样品,当镨掺杂含量为0.15 g,样品的ZrSiO4结晶度较高且Pr4+固溶到ZrSiO4晶格中,颗粒尺寸分布较小且较均匀,使样品在400~480 nm对蓝紫光有非常强的吸收,样品呈现较纯正的黄色色调.     

溶剂热法制备片状结构CaTiO3及光催化性能研究

在无模板或无表面活性剂条件下,利用溶剂热制备片状结构的CaTiO3.探究了水热时间对CaTiO3显微结构和在紫外光下催化降解罗丹明B溶液的光催化活性.分析了CaTiO3光催化剂加入量和不同pH值的罗丹明B溶液对样品光催化性能的影响.通过扫描电镜(FESEM)、X-衍射仪(XRD)、紫外-可见吸收光谱仪(UV-vis)和比表面积分析仪(BET)对样品进行了性能表征.实验结果表明:当水热时间24 h时制备了具有较好光催化性能的CaTiO3片状结构.同时加入0.1g CaTiO3样品降解pH值为9的罗丹明B溶液中,在紫外光的照射下CaTiO3样品光催化降解效果最好,60 min可达到K=0.0526 min-,其降解完后的溶液pH呈现中性,对环境不会造成酸碱污染.     

钛源对CaTiO3枝晶结构的光催化性能影响

通过改变不同钛源,在无模板或表面活性剂条件下采用溶剂热法制备了CaTiO3枝晶结构.样品用X射线衍射、扫描电子显微镜和比表面积分析仪进行了表征,并用紫外-可见吸收光度计测试样品的光吸收.研究不同钛源种类对CaTiO3样品的微观结构和光降解率的影响.结果表明:钛源为钛酸丁酯所制备的CaTiO3样品呈现发育良好的枝晶结构,其降解罗丹明B溶液的降解率最高.这主要是由于样品的结晶度高、枝晶结构使其具有低的反射率,因此样品呈现出较高的光降解率.     

不同铝硅比对莫来石材料显微结构及性能的影响

选用铝矾土作为铝源,煤矸石为硅源,氟化铝和五氧化二钒为添加剂,通过固相反应原位制备了主晶相为莫来石相的晶体.利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜以及相应的EDS等手段对莫来石进行了表征分析,并考察了在不同铝硅比的条件下对所制试样的显气孔率、吸水率、体积密度、抗折强度以及显微结构的变化特征.结果表明:当铝矾土与煤矸石的铝硅摩尔比为3.05:2时,显气孔率为23.6;、吸水率为10.55;、体积密度为2.3 g/cm3、抗折强度为114 MPa,试样的综合性能最优.     

铬铁废渣和粉煤灰的用量对陶瓷砖的显微结构和性能的影响

以工业固体废弃物铬铁废渣和粉煤灰为主体原料,研究了在单因素下引入不同含量的铬铁废渣和粉煤灰对制备建筑陶瓷砖的性能和显微结构的影响.通过固相反应制备了晶相为SiO2、3Al2O3· 2SiO2、FeAl2O4、MgAl1.5Cr0.5O4的陶瓷砖.利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜以及能谱(EDS)对陶瓷砖进行了表征分析,并考察了在不同含量下的铬铁废渣和粉煤灰的条件下对所制试样的线收缩率、吸水率、体积密度、抗折强度以及显微结构的变化特征.结果表明:当铬铁废渣和粉煤灰引入量都是35 g,西矿陶土40 g,石英4 g时,所制备的建筑陶瓷砖试样的综合性能最优.     

Co掺杂改性CaTi2O4(OH)2纳米片的溶剂热制备及电化学性能

利用无水氯化钙-钛酸四正丁酯-无水乙醇体系,通过掺杂Co元素,用溶剂热法制备了CaTi2O4(OH)2片状结构.利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的显微结构进行检测分析,并利用CHI660E电化学工作站测试掺杂样品电化学性能,研究掺入Co元素对CaTi2O4 (OH)2样品的物相结构、微观形貌以及其电化学性能的影响.实验结果表明:随着钴离子掺入量增加样品的比电容先增加后减小,当Co掺杂量为2;样品的电化学性能最优,且在10 mA/cm2的工作电流密度下,其比电容为496.3 F·g-1.     

CaTiO3掺杂PbNb2O6高居里温度压电陶瓷的研究

采用传统电子陶瓷的制备方法,系统研究了(1-x)PbNb2O6-xCaTiO3(x=0、0.01、0.02、0.03、0.04)系高居里温度压电陶瓷.XRD分析表明,x=0时,材料只能形成三方非铁电相钨青铜结构,而x在0.01～0.04 mol范围内均能形成钨青铜型固溶体,利用XRD数据计算了晶体的晶格常数随x的变化,发现随着CaTiO3含量增加,晶胞体积减小.陶瓷材料的居里温度测试结果表明该体系具有高的居里温度(Tc＞400℃).测试了不同组成陶瓷的压电、介电性能,CaTiO3的掺杂量为x=0.03时陶瓷样品的压电常数达到d33=64pC/N,平面机电耦合系数kp=0.269,材料的介电常数ε33T/ε0=293,介质损耗tanδ=0.021,居里温度Tc=570℃,该组成具有优异的压电性能,适合于高温环境下的使用.