稀土掺杂γ—Fe2O3气敏材料研究

采用化学共沉淀法合成了具有良好气敏特性的γ—Fe_2O_3微粉。通过稀土掺杂使γ—Fe_2O_3的显微结构得到改善,相转变温度得到提高,进而改善了γ-Fe_2O_3气敏材料的稳定性,提高了气体检测灵敏度。另外,不同稀土元素的掺杂使γ—Fe_2O_3气敏材料的气敏选择性得到改善。     

CeO2/SnO2纳米材料的制备与气敏性能研究

本文应用溶胶-凝胶法制备了7种不同成分和煅烧温度的CeO2/SnO2材料,应用X射线衍射方法对其中的3种进行了结构表征和粒度分析,运用自组装的气敏性能设备检测了该7种不同成分的CeO2/SnO2材料的气敏性能,简要分析了其气敏机理。结果表明:掺杂CeO2有利于SnO2晶粒的细化;掺杂CeO2和La2O3可改变或提高SnO2气敏材料对某些气体的气敏性能;煅烧温度在600℃~800℃之间,掺杂2?O2的CeO2/SnO2气敏材料,随煅烧温度上升,气敏性能下降;煅烧温度600℃、掺杂5?O2的CeO2/SnO2气敏材料,对乙醇具有较高的灵敏度和选择性,具有开发应用价值;CeO2/SnO2气敏材料的气敏机理为表面电导控制型。     

p-CuO/n-In_2O_3异质结纳米纤维的制备及气敏特性

以电纺In_2O_3纳米纤维为模版,通过溶剂热法构建了p-CuO/n-In_2O_3异质结纳米纤维.采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对所得材料的形貌和结构进行表征.结果表明,CuO纳米颗粒可以均匀地负载在超细In_2O_3纳米纤维表面;随着反应液中乙酸铜浓度的增加,负载的CuO纳米颗粒密度也逐渐增加.通过制备旁热式气敏器件对复合纳米纤维材料的气敏特性进行了研究.结果表明,与纯In_2O_3纳米纤维相比,p-CuO/n-In_2O_3异质结纳米纤维对H_2S气体具有较高的灵敏度和较低的工作温度.     

Nd2O3掺杂对SnO2气敏性质的影响

SnO_2是目前应用最广的一种气敏材料。我们曾经报道掺入La_2O_3,CeO_2,Pr_6O_(11),和Nd_2O_3后可使半导体元件的灵敏度提高,尤以对乙醇、乙醚、丙酮为显著。掺Nd_2O_3元件对乙炔的灵敏度也有提高。本文考察了SnO_2粒度和被测气氛的物化性质对掺Nd_2O_3元件灵敏度的影响。SnO_2采用水解SnCl_4法制备,纯度经光谱分析测定合格,试样用标准筛分目。在SnO_2中加1wt%Nd_2O_3(光谱纯)和适量水及甲基纤维素,混磨15分钟。将制成的悬浊液滴在一对铂     

常温SnO_2-α-Fe_2O_3气敏元件制备

用a-Fe_2O_3研制成的加热式气敏元件功耗大(约1.5W)。常温SnO_2-a-Fe_2O_3气敏元件功耗低(约0.1W),灵敏度高,响应恢复快,稳定,具有一定选择性。 气敏元件制备方法:按62.5％,6.2％和31.3％称取SnO_2,a-Fe_2O_3和硅胶,加水研磨2小时,使其呈浆糊状,点入模具内,放入一对φ0.05mm铂丝电极,晾干,脱模,在860～890℃空气中烧结95分钟。     

烧成温度对气敏材料性能的影响

选用SnO₂-ZrO₂和SnO₂-ThO₃体系作为气敏材料,研究了烧成温度对材料结构和粒度的影响。分别用以上体系制成气敏元件,研究了烧成温度对气敏材料的灵敏度和选择性的影响,结果发现,在本实验条件下,烧成温度不但影响材料的灵敏度,对材料的选择性也有很大的影响。     

热解法制备纳米SnO2及其气敏性能研究

作为一种n型金属氧化物半导体，SnO2由于具有寿命长、灵敏度高和成本低等特点而一直是电阻式气敏传感器研究的热点．由于SnO2材料的气敏效应是晶粒表面控制型的，因此，SnO2的传感性能对其粒径和比表面积的大小有很强的依赖性．改进SnO2制备方法，提高其气敏效应一直是气敏传感器研究的热点．目前，文献报道的方法大多是以SnCl4为原料制备SnO2，而以其它锡盐为原料的研究则很少。本文以SnC2O4为原料，通过低温直接热解SnC2O4制得SnO2．所得产物具有粒径小、分布均匀和比表面积大的特点，且具有良好的酒敏特性，该产物的红外吸收出现明显的红移现象。     

In2O3/CdO复合材料的制备及气敏特性

采用水热合成方法制备了花状In2O3纳米材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)及透射电镜(TEM)对材料的结晶学特性及微结构进行了表征.制备的In2O3材料呈现花状,是由粒径约20nm的椭球状小颗粒构成的分级结构材料.将制备的In2O3与纳米CdO以摩尔比1:1混合后,发现制成的In2O3/CdO复合材料经热处理后呈现葡萄状多孔结构.测试In2O3/CdO复合材料制作的气敏元件处于最佳工作温度(410°C)时,对0.05×10-6(体积分数,φ)的甲醛气体表现出较高的灵敏度.对比测试发现,In2O3/CdO复合材料制作的气敏元件对不同浓度甲醛的灵敏度明显优于纯花状In2O3纳米材料.同时In2O3/CdO复合材料制作的气敏元件在乙醇、甲苯、丙酮、甲醇以及氨气等干扰气体中具有对甲醛良好的选择性.讨论了In2O3/CdO复合材料气敏元件的敏感机理.     

基于半导体纳米SnO_2构建的气敏传感器的应用研究进展

SnO2是传统的气敏材料,由于其具有间隙锡离子和氧空位的特性,使得气体更容易吸附在材料表面,从而显示出更好的气敏性质.通过把SnO2进行贵金属附载掺杂和多种气敏性半导体氧化物的复合,探讨了一系列性能良好的气敏传感器,阐述了SnO2气敏传感的最新进展.     

NdFeO3纳米晶的合成及气敏性能

以Nd2O3,Fe(NO3)3·9H2O,硝酸(1∶1)为原料,在柠檬酸体系中用溶胶凝胶法合成了具有钙钛矿结构的稀土复合氧化物NdFeO3;用XRD和TEM对产物的组成、颗粒大小、形貌进行了表征;结果表明:产物为纳米颗粒,平均粒径为28nm左右,且颗粒均匀。还采用静态配气法测试了材料的气敏性能,发现NdFeO3对H2S有很高的灵敏度,且抗干扰能力强,有较好的工业应用前景。     

控制自由基聚合制备Fe3O4/SiO2/P(AA-MMA-St)磁性复合微球

用原硅酸乙酯对Fe3O4纳米粒子进行表面改性得到Fe3O4/SiO2磁流体.在Fe3O4/SiO2磁流体存在下,以1,1-二苯基乙烯(DPE)为自由基聚合控制剂,利用乳液聚合法制备了Fe3O4/SiO2/P(AA-MMA-St)核-壳磁性复合微球.用红外光谱(FTIR)、振动样品磁强计(VSM)、透射电镜(TEM)、X光电子能谱(XPS)、热重分析(TGA)、示差扫描量热仪(DSC)对所制备的磁流体、磁性高分子复合微球的结构、形态、性能进行了表征.研究发现,原硅酸乙酯水解后能在Fe3O4表面形成硅膜保护层从而避免Fe3O4的酸蚀,使Fe3O4/SiO2/P(AA-MMA-St)复合微球的比饱和磁化强度比同样条件下制备的Fe3O4/P(AA-MMA-St)微球提高了28%;DPE能有效控制自由基在Fe3O4/SiO2磁流体表面均匀地引发单体聚合,得到平均粒径为422 nm,无机粒子含量为40%,比饱和磁化强度为34.850 emu/g,表面羧基含量为0.176 mmol/g的磁性复合微球.     

铁酸铋的水热合成及其光催化性能

以Fe(NO_3)_3·9H_2O和Bi(NO_3)_3·5H_2O为原料,NaOH为矿化剂,用水热法合成了柱状晶体Bi_2Fe_4O_9,其结构和催化性能经XRD,SEM和UV-Vis表征.结果表明,Bi_2Fe_4O_9截面边长约500 nm,长约2μm～3μm,分散均匀.Bi_2Fe_4O_9在可见光区域有较强吸收,对甲基橙降解效果较好.     

具有良好热稳定性的Al2O3改性Fe2O3基金催化剂

通过共沉淀法和沉积-沉淀法制备出了具有良好热稳定性的Al2O3改性Fe2O3基金催化剂, 并通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附及热重和差示扫描量热(TG-DSC)分析等表征手段对催化剂的结构与表面形貌进行了研究分析. TEM测试结果表明: 500 ℃焙烧后, 未掺杂Al2O3的催化剂中金颗粒粒径分布较宽, 平均粒径约为7.0 nm, 载体颗粒尺寸在50-100 nm范围内; 而掺杂Al2O3的催化剂中金颗粒粒径分布变窄, 平均粒径约为5.0 nm, 且载体颗粒大小也明显小于未掺杂Al2O3的催化剂, 保持在30-50 nm的范围内. N2吸附-脱附测试结果表明, Al2O3的掺杂有利于保持催化剂的介孔结构和比表面积, 从而提高了载体的热稳定性. XRD和TG-DSC测试结果表明, Al2O3的掺杂可以有效地抑制Fe2O3的结晶, 进而抑制了高温焙烧过程中金颗粒的长大. 选用CO低温氧化反应对催化剂的活性进行了评价, 即使在500 ℃高温下焙烧12 h, 掺杂了Al2O3的催化剂仍然可在26.7 ℃将CO完全转化, 而未掺杂Al2O3的催化剂CO最低完全转化温度(T100)高达61.6 ℃. Al2O3的掺杂显著提高了催化剂的热稳定性能.     

水分压对铁基费托合成催化剂还原动力学的影响

 利用恒温还原和程序升温还原技术研究了水分压对铁基费托合成催化剂还原路径、还原机理和表观活化能的影响. 程序升温还原结果表明, 水分压对催化剂的还原路径没有明显的影响, 催化剂均首先由 α-Fe2O3 还原为 Fe3O4, 然后超顺磁态 Fe3O4 先还原为 FeO, 再还原为 α-Fe, 而顺磁态 Fe3O4 则直接还原为 α-Fe. 恒温还原结果表明, 催化剂在 2.5%H2O-97.5%H2 气氛中还原时, 还原过程达到平衡时的还原程度随还原温度的升高而增加. 利用 Hancock-Sharp 方法分析了恒温还原过程的动力学模型. 结果表明, 还原温度较低时, 催化剂在 2.5%H2O-97.5%H2 气氛中还原时受内扩散模型控制; 还原温度较高时则受晶相形成与生长模型控制. 利用 Kissinger 方法计算了还原过程的活化能, 发现随着水分压的增加, 表观活化能呈增大的趋势. 水分压对 Fe3O4 还原为 α-Fe 过程的影响大于其对 α-Fe2O3 还原为 Fe3O4 过程的影响.     

UV-Vis and Surface Photovoltage Spectra of Fe2O3/Polystyrene Composite Microspheres

IntroductionIn recentyears,there has been a general inter-est in the encapsulation of inorganic particles withorganic polymers[1] . This kind of composite parti-cles consists of an inorganic core and a polymershell[2 ] .The aim of the encapsulation is to improvethe physical properties of products,and to meetthe development of new materials having a highfunctionality in the fields such as biology,medicine,pharmacology and electronics etc.[3 ,4 ] .The encapsulation of oxide nanoparticles witha p…     

Fe_2O_3的制备及其电化学性能研究

分别采用高温热分解法(A)和熔盐法(B)制备了锂离子电池负极材料Fe2O3A和Fe2O3B,其结构与形貌经XRD和SEM表征。分析结果表明,Fe2O3A为三方晶相,呈片状结构团聚而成的类球形颗粒;Fe2O3B随着制备温度的升高,从立方相转变为三方相。充放电测试结果表明,于550℃制备的Fe2O3A和Fe2O3B初始容量分别高达1 312.1 mAh.g-1和1 412.2 mAh.g-1。采用交流阻抗图谱和循环伏安对其充放电过程的界面特性进行分析,发现随着充放电的进行,Fe2O3界面形成SEI膜。     

Improving cycling stability of Bi-encapsulated carbon fibers for lithium/sodium-ion batteries by Fe_2O_3 pinning

Bi draws increasing attention as anode materials for lithium-ion batteries and sodium-ion batteries due to its unique layered crystal structure,which is in favor of achieving fast ionic diffusion kinetics during cycling.However,the dramatic volume expansion upon lithiation/sodiation and an insufficient theoretical capacity of Bi greatly hinder its practical application.Herein,we report the Fe_2 O_3 nanoparticle-pinning Bi-encapsulated carbon fiber composites through the electrospinning technique.The introduction of Fe_2 O_3 nanoparticles can prevent the growth and aggregation of Bi nanoparticles during synthetic and cycling processes,re s pectively.Fe_2 O_3 with high specific capacity also contributes to the specific capacity of the composites.Consequently,the as-prepared Bi-Fe_2 O_3/carbon fiber composite exhibits outstanding long-term stability,which delivers reversible capacities 504 and 175 mAh/g after1000 cycles at 1 A/g for lithium-ion and sodium-ion batteries,respectively.     

Fe_3O_4/P(NaUA-St-BA)核-壳纳米磁性复合粒子的合成与表征

以表面包敷有反应型的表面活性剂NaUA(十一烯酸钠)的Fe3O4磁性胶体粒子为种子,运用无皂乳液聚合方法原位制备出Fe3O4P(NaUAStBA)核壳纳米磁性复合粒子.Fe3O4磁性胶体粒子的粒径为10nm左右.IR和TG结果分析表明,苯乙烯、丙烯酸酯和NaUA在Fe3O4粒子的表面发生了聚合反应,形成P(NaUAStBA);TEM和激光粒度分析仪测试结果显示,Fe3O4P(NaUAStBA)复合粒子具有核壳结构而且粒子分布均匀、平均粒径60nm;TG测试的结果表明,NaUA在Fe3O4粒子的包覆率为13.83%,P(NaUAStBA)共聚物的包覆率71.85%;振动样品磁强仪(VSM)测试的磁滞回线则表明由无皂乳液聚合得到的Fe3O4P(NaUAStBA)复合粒子具有超顺磁性,可避免磁性微球在磁场中的团聚.另外,合成的磁性胶乳可稳定存放数月.     

多壁碳纳米管负载Fe3O4磁性纳米粒子表面吸附增强过氧化酶的催化活性

采用共沉淀法制备了Fe3O4磁性纳米粒子,将其负载于氨基吡啶修饰多壁碳纳米管(MWCNT-AP)上,得到具有良好的分散性和超顺磁性的Fe3O4/MWCNT-AP复合物.通过傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、X射线衍射(XRD)和磁滞回线测量等方法对Fe3O4/MWCNT-AP复合物进行了表征.扫描电镜(TEM)结果表明:Fe3O4磁性纳米粒子多集中于碳纳米管MWCNT-AP的端部,形成的复合物在极性溶剂中具有良好的分散性和超顺磁性;辣根过氧化酶(HRP)可通过物理作用吸附于Fe3O4/MWCNT-AP复合物表面.酸性条件下(pH 4.0),Fe3O4/MWCNT-AP复合物使HRP的最大反应速率(Vmax)提高了3倍.