金红石TiO2纳米棒微结构HRTEM研究

近年来，具有优异光催化特性的半导体纳米材料TiO2，由于其在污水处理、空气净化、涂料、光学器件等方面的应用前景受到人们的广泛关注。金红石是TiO2所有相中物化性质最稳定的，因其具有很强的遮盖力和着色力，而被广泛应用在油漆、造纸、陶瓷、橡胶、搪瓷、塑料和纺织等领域中。     

金红石型纳米TiO2粉体的制备及其分散

为使金红石型纳米TiO2在水溶液中良好稳定地分散,采用Ti(SO4)2水热合成法,在低温下制备了纳米TiO2粉体,并选取几种无机、有机分散剂对合成的TiO2在水中的分散行为进行了比较。XRD图谱显示,合成的TiO2为金红石型;TEM照片表明,TiO2颗粒粒径在100nm左右,且基本为球状颗粒;分散测试得出以质量比为1:1混合的三聚磷酸钠和1631作为复合分散剂具有最佳的分散效果,分散率在70%左右。     

水热法合成金红石型TiO2微米花的研究

采用水热法在玻璃基板上制备了TiO2微米花,研究了反应物TiCl3的起始浓度、反应温度和反应时间对生成产物的形貌与晶型影响,并对产物进行SEM和XRD表征。结果表明:生成的TiO2晶体为金红石型,TiO2微米花的直径约2μm,它由TiO2纳米棒自组装而成,TiO2纳米棒呈现长方体形,棒径约50nm,棒长大约1μm。     

金红石型TiO2气敏材料的研究

采用预处理、高价氧化物掺杂、长时间烧结等手段,降低了金红石晶型TiO2的阻值。借助XRD和器件测试方法,对其结构和元件参数进行了分析,结果表明:TiO2粉末在1050℃下退火1h,能完全转化为稳定的金红石型结构;对金红石型结构的TiO2经N2气氛预处理、掺入质量分数为10%的Nb2O5、80h(800℃)烧结后,TiO2气敏器件阻值降为780k?,并相应提高了灵敏度,为鱼类食品测鲜领域实现非破坏性、快速准确的测量,探索了一条制作低阻值微型化气敏传感器材料的新工艺。     

可控形貌金红石型纳米TiO2的低温水热制备与表征

化.     

激光烧蚀技术制备液相金属纳米粒子的研究进展

金属纳米粒子以其尺寸相关的独特的光电子、化学特性在许多领域都有极其重要的应用价值。因而，制备尺寸可控的金属纳米粒子具有重大的研究意义。溶液中制备金属纳米粒子或团簇，有可能控制纳米粒子的形态和尺寸分布，从而获得具有一定大小和结构的功能分子。本文首先介绍了几种制备液相金属纳米粒子的化学方法，然后详细阐述了激光烧蚀制备液相金属纳米粒子的特点、动力学形成机制和国外最新发展状况。另外，展望了激光烧蚀技术用于制备液相金属纳米粒子的发展前景。     

激光烧蚀法制备氧化锌纳米颗粒及其光谱特性

采用激光烧蚀法，在不同功率条件下，制备出氧化锌纳米颗粒，并对其进行了尺寸表征、光致发光和拉曼光谱测量。结果表明：在不同功率条件下获得的氧化锌纳米颗粒尺寸分布均为10～50 nm，但是随着激光烧蚀功率的增加，颗粒的凝聚程度增大，导致其光致发光谱发生红移;而其拉曼光谱不发生变化。最后，对氧化锌纳米颗粒的激光烧蚀机制进行了解释。     

激光液相烧蚀法制备金核银壳纳米结构及其性能的研究

采用波长为248nm的KrF准分子激光烧蚀制备纯净的金核银壳复合纳米结构,通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)以及电子能谱(EDS)对其形貌结构和成分进行了表征。实验发现,控制银壳的厚度能够调节该纳米结构的表面等离共振吸收曲线峰位,采用Mie理论对金核银壳纳米结构在形成过程中的表面等离共振吸收曲线进行了模拟,模拟结果与实验结果一致。探讨了激光烧蚀法制备金核银壳纳米结构的机制。此外,实验结果表明准分子激光烧蚀法制备的金核银壳纳米结构具有优异的表面增强拉曼光谱(SERS)活性,可用于物质痕量检测领域。     

草酸氧钛酸分解法制备纳米金红石型TiO_2粉体

用硫酸钛与草酸按比例配合 ,析出草酸氧钛酸晶体 ,将其洗涤后在 75 0～ 82 0℃焙烧 ,因草酸氧钛酸分解时 ,其分子中较大部分成分以气体 :CO2 、CO、水蒸气形式挥发到空气中 ,从而固态产物成为纳米级的金红石型二氧化钛粉体。用透射电子显微镜 (TEM)测定 ,其粒径范围为 10～ 35 nm;用 X射线衍射 (XRD)测定 ,其晶型为金红石型。     

超声波化学法合成纳米铁酸钴粉末

用超声波化学法合成了纳米铁酸钴(CoFe2O4)粉末,并用XRD、TEM、红外光谱对产品的纯度、结晶度,粒径以及内部形态及结构进行了分析表征。结果表明:当r(Co:Fe)为1:2时,超声频率为24.45kHz,超声辐射45min时,得到了粒径为10~20nm的铁酸钴纳米粉末。其δs、Hc分别为32.18Am2/kg和1.48×104A/m。     

金属离子掺杂纳米TiO2光催化研究进展

综述了近年来金属离子掺杂纳米TiO2光催化的研究现状,对其掺杂机理、制备方法(溶胶–凝胶法、沉淀法、浸渍法、水热法等)和影响TiO2光催化效率与光谱响应范围的因素,如掺杂金属离子的种类、浓度、能级、电子构型、半径、化合价等进行了探讨,并对今后的研究作出了展望。     

锌掺杂纳米TiO2光催化剂制备条件研究

采用sol-gel法制备Zn2+掺杂纳米TiO2光催化剂,以气态甲苯为模型污染物,考察了掺杂前驱体、掺杂浓度、焙烧温度及焙烧时间等制备条件对Zn2+-TiO2光催化性能的影响,并通过XRD对其结构进行了表征。结果表明:Zn2+掺杂显著提高了TiO2光催化活性;Zn2+-TiO2的最佳制备条件为硝酸锌为掺杂前驱体r,(Zn:Ti)为0.01,焙烧温度500℃、焙烧时间3.5 h。     

PLD生长Fe_3O_4薄膜的微结构及磁性能研究

以烧结α-Fe2O3为靶材,采用脉冲激光沉积(PLD)方法,在Si(100)基片上制备了Fe3O4薄膜。XRD分析表明,所得薄膜为立方尖晶石结构的Fe3O4,而且具有(311)和(440)择优取向;显微激光喇曼(Raman)光谱分析进一步证实薄膜中只出现单相Fe3O4;AFM分析表明,所得Fe3O4薄膜表面平整;采用VSM分析表明,Fe3O4薄膜的饱和磁化强度Ms约为170kA·m–1,而其矫顽力约为412kA·m–1。     

超声法制备TiO2纳米棒及其光催化性质的研究

研究了TiO2纳米棒的制备和形成机理及其在光催化降解活性艳红中的应用。采用超声法,以TiCl4为原料,制备了纳米TiO2。SEM结果显示所制备的TiO2为棒状结构,直径30 nm左右,长约200 nm。比表面积为60.500 7 m2/g。XRD显示其为金红石型晶体,700℃烧结后结晶程度增强,形貌保持不变,比表面积降到37.963 2 m2/g。超声法制备的TiO2纳米棒700℃烧结后应用于光催化降解活性艳红时,降解率高达98.94%,表现出优于P25的催化活性。     

紫外激光刻蚀氧化锆陶瓷初步研究

描述了KrF准分子激光对氧化锆陶瓷的微刻蚀实验,研究了脉冲刻蚀深度与脉冲数的关系(刻蚀速率),刻蚀的槽的形貌,并进行了刻蚀小孔的初步研究,得到直径为40μm,深度为25μm的微孔矩阵。为KrF激光对该材料的加工提供实验数据。     

sol-gel燃烧合成CLST陶瓷

采用sol-gel法合成了CaO-Li2O-Sm2O3-TiO2(CLST)陶瓷粉体。用XRD、TEM等手段对CLST粉体和CLST陶瓷的相结构和形貌进行了表征,同时测试了不同烧结温度的CLST陶瓷的介电性能。结果表明:CLST前驱体在900℃煅烧3h,晶体结构已经完全形成,主晶相为斜方钙钛矿结构,一次粒子粒径约60nm。1150℃烧结3h时,CLST陶瓷表现出优良的介电性能:εr为110,tanδ为0.008,τf为11×10–6/℃。     

HfO2含量对铌锑锆钛酸铅压电陶瓷性能的影响

针对Pb(Sb,Nb)O3-Pb(Zr,Ti)O3压电陶瓷制备过程中谐振反谐振频率差值Δf出现的波动现象,利用配料递减称量法,研究了HfO2含量对Pb(Sb0.5Nb0.5)0.08Zr0.50Ti0.42O3+1.5%(质量分数)MnO2三元系压电陶瓷的晶相结构、微观形貌和电性能的影响。同时分析了ZrO2原料中HfO2杂质的成因。结果表明:HfO2在该三元系压电陶瓷中属于无害但无用的杂质。通过调整ZrO2配料含量,可以使其Δf控制在合格范围内(7.0~8.0kHz),而且其他的电性能基本保持不变。     

真空及大气下激光对复合材料的烧蚀试验对比

激光与物质相互作用受到环境因素的影响。为了研究真空及大气环境下激光对复合材料的烧蚀模式和烧蚀规律,开展了激光辐照碳纤维复合材料对比试验。在不同辐照能量水平下,研究了两种环境中激光对复合材料的烧蚀特征,获得了复合材料瞬态温度响应数据,并对烧蚀样品进行了显微观测。试验结果表明,环境因素的影响与入射激光能量水平紧密相关。在低辐照能量水平下,复合材料表面烧蚀形貌具有差异,但瞬态热响应非常接近。在较高辐照能量水平下,复合材料烧蚀形貌差异较大:在真空环境下复合材料的环氧树脂发生热解和挥发,碳纤维束发生脱层;在大气环境下复合材料的环氧树脂发生明显的氧化反应,碳纤维束轻微脱层。最后,结合样品显微观测结果,分析了真空及大气环境下激光对复合材料烧蚀模式差异的原因,为建立激光烧蚀理论模型提供了参考。