纳米半导体材料SO2-4/La-α-Fe2O3的表面结构与酒敏特性

纳米材料;纳米半导体材料SO2-4/La-α-Fe2O3的表面结构与酒敏特性     

纳米半导体材料SO2-4/La-α-Fe2O3的表面结构与酒敏特性

对纳米半导体材料SO4^2-/La-α-Fe2O3进行了IR、XPS分析和比表面积测定实验，并制成厚膜型酒敏元件，探索了焙烧温度与灵敏度的关系以及气敏元件的稳定性。结果表明。样品中SO4^2-与La-α-Fe2O3表面的金属离子（Fe^3 或La^3 ）结合构型是无机桥式配位型，SO4^2-的加入使Fe2p3/2电子结合能从710.85eV提高到712.10eV，表面Fe^3 在SO4^2-的作用下显示出更正的电位，从而改变了半导体性质，由p型转变成为n型；在焙烧温度为450℃烧结的SO4^2-／La-α-Fe2O3元件，对酒精的灵敏度最高（S＝35.7）、稳定性好。     

α-Fe_2O_3的制备及α-Fe_2O_3@SiO_2复合纳米材料的吸附性能

采用不同分子结构的有机含氮化合物作为包裹剂成功制备了具有弱磁性的α-Fe_2O_3纳米颗粒,其形貌可以实现由饼状到不规则长方体及长方体的转变.构成该α-Fe_2O_3纳米颗粒的前驱体α-FeOOH呈现梭形结构,通过一锅法可以在梭形α-FeOOH外面包裹一层介孔二氧化硅,煅烧后制备的α-Fe_2O_3@SiO_2复合纳米材料对水相中的亚甲基蓝有良好的吸附效果,室温下最高去除率达97.3%.针对制备的材料进行了XRD、SEM及磁学性能表征.     

复合固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3催化合成丁酸异丁酯

采用溶胶 凝胶法制备的复合固体超强酸催化剂ＳＯ2-果表明物质的量比ｎ(Ｔｉ)∶ｎ(Ｆｅ)=2∶1时催化剂活性最高,这与文献结果[2]有所不同。1　实验部分1 1　试剂和仪器丁酸、异丁醇、苯、表面活性剂(ＰＥＧ-600)、乙醇、三氯化铁等为分析纯;钛酸四丁酯为化学纯。上海产ＷＺＳ-1型阿贝折射仪;日本岛津ＧＣ-16Ａ气相色谱仪;ＧＥＭＩＮＩ2360型氮气吸附全自动表面分析仪。1 2　催化剂ＳＯ2-4/ＴｉＯ2-Ｆｅ2Ｏ3的制备、酸强度及ＢＥＴ表面积测定　　取一定量的钛酸四丁酯剧烈搅拌下缓慢滴加到80ｍｌ无水乙醇中,搅拌20ｍｉｎ,快速加入80ｍｌ2…     

纳米α-Fe_2O_3的XANES研究

选择纳米α -Fe2 O3体系 ,运用X射线近边吸收谱 (XANES)技术对纳米材料进行分析 .结果表明 ,三种尺寸的纳米α -Fe2 O3样品 (颗粒尺寸分别是 3nm ,10nm和 5 5nm)与粗颗粒商品的氧K边XANES谱的不同之处在于 ,纳米样品出现了一个新的吸收B峰 .研究揭示 ,该峰可能是纳米α -Fe2 O3中晶界部分氧的 2p - 4sp杂化所产生的一个新电子跃迁末态造成的 .进一步的研究表明 ,随着纳米α -Fe2 O3的粒子尺寸减小 ,氧的 2p轨道和铁的 3d轨道杂化增加 ,主要体现在 2p -eg 杂化程度加剧 ,使得纳米颗粒中铁周围的氧配位八面体畸变程度加强 .最后 ,通过对 3nm样品在研磨和不研磨两种制样方式获得的氧K边XANES谱分析 ,证实纳米粒子体系中存在特殊的协同作用力     

α-Fe_2O_3纳米晶薄膜厚度对光电流的影响

研究了不同α-Fe2 O3纳米晶薄膜厚度及不同光照方向时α-Fe2 O3/ ITO电极在 KCl溶液中的光电化学行为 ,发现当膜的厚度增加时 ,光电流响应减弱 .当膜的厚度较薄 (5 0μm)时 ,正、反两面光照对光电流的响应几乎不会产生影响 ,而当膜较厚 (1 0 0μm)时 ,反面光照的光电流响应更强 .     

Pd掺杂的纳米晶α-Fe_2O_3基CO敏感元件

采用共沉淀法制备了掺杂 Pd和其它元素的纳米晶α-Fe2 O3 粉体 ,并制作了厚膜型 CO敏感元件 .用XRD、TEM和比表面积测定技术对合成的粉体进行了表征 ,考察了掺杂元素的种类和含量及焙烧温度对敏感元件的灵敏度的影响 .结果表明 ,掺杂 5% Sn4 和 1 % Pd2 ,在 4 50℃焙烧的α-Fe2 O3 对 CO的气敏性最佳 .     

水热法制备超细α-Fe_2O_3粉体

以FeCl3·6H2O和氨水为原料,通过水热反应及热处理制得超细球形α-Fe2O3粉体,用IR, XRD和TEM对其结构,物相和形貌进行表征.结果表明,当前驱体FeO2H加热到200 ℃时已经完全分解成α-Fe2O3;FeO2H在300 ℃灼烧3 h可得到粒径约为100 nm和15 nm的两种共存的超细球形α-Fe2O3粉体.     

α-Fe_2O_3纳米立方体和纳米棒组装空心微球的可控合成及其磁学性能

在0.15mol/LCl-和0.05mol/LSO42-的存在下,通过Fe3 溶液140℃水热反应12h分别得到α-Fe2O3纳米立方体和α-FeOOH纳米棒自组装的微球,将得到的α-FeOOH纳米棒自组装微球经600℃热处理2h后转化为α-Fe2O3纳米棒组装空心微球.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和红外光谱对所得产物进行表征和分析.结果表明,所制备的单分散的α-Fe2O3纳米立方体为六方单晶结构,其边长为500nm.直径为2~4.5μm的空心微球是由直径约150nm的α-Fe2O3纳米棒组装而成.研究了Cl-和SO42-在纳米立方体和空心微球形成过程中的作用,提出了可能的生长机理.在室温下测试了α-Fe2O3纳米立方体和α-Fe2O3纳米棒自组装微球的磁学特性,其矫顽力和剩余磁化强度分别为2858.3Oe(1Oe=79.58A/m)和0.195emu·g-1(1emu·g-1=15.7914×10-9A·m2·kg-1),218.87Oe和0.071emu·g-1.     

准立方体纳米α-Fe_2O_3的制备及光催化活性研究

本文利用无表面活性剂条件,以氨水和醋酸锌为形貌调控剂,通过水热法合成了准纳米立方块结构的α-Fe2O3。并利用X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜对产物的形貌进行了的表征,对其形成机理进行了初步的解释。同时对其光催化降解活性进行了研究。     

固体超强酸SO_4~(2-)/SnO_2-Al_2O_3的红外光谱研究

以四氯化锡、硫酸铝为原料,氨水为沉淀剂,采用共沉淀法制得新型固体超强酸SO42-/SnO2-A l2O3。采用FT-IR技术考察了金属元素摩尔比、焙烧温度、浸渍液以及掺杂稀土氧化物对该固体超强酸结构和性能的影响。FT-IR结果表明在该固体超强酸中,锡和硫酸根是以螯合和桥式两种方式配位结合,其中起催化活化作用的主要是和硫酸根以螯合双齿结合的锡;和SO42-/ZrO2型超强酸相比,SO42-/SnO2-A l2O3超强酸的硫酸根FT-IR特征吸收峰发生蓝移,显示出更强的酸性。锡铝摩尔比为9∶1、焙烧温度为773K、焙烧时间为3h时,制得的SO42-/SnO2-A l2O3样品对酯化反应的催化性能最好。     

水热合成法制备纳米α-Fe_2O_3粉体及光催化性能研究

以氯化铁和三乙烯四胺为原料,采用水热合成法制备了纳米α-Fe2O3。对样品进行了XRD、FT-IR、TEM表征分析,并研究了其光催化性能。研究结果表明,随着Fe Cl3与C6H18N4摩尔比的增大,纳米颗粒先增大后减小,当n(Fe Cl3)∶n(C6H18N4)=1∶1,样品为结晶度较好的50~80 nm的近方形颗粒,且分散性较好。当n(Fe Cl3)∶n(C6H18N4)=2∶1,样品颗粒最小,光催化性能最好。随着水热反应时间延长,样品颗粒尺寸减小,当水热反应0.5 h时,样品为形貌不规则、界面不清晰、有毛绒状物质附着的60~70 nm的圆形颗粒,有团聚,结晶度较差。当水热反应1 h时,样品为粒径65 nm左右的近方形均匀块状颗粒,且分散性较好,结晶度较高。继续延长水热反应时间,样品形貌变化且颗粒减小,光催化性能逐渐增强。     

一种新型纺锤状α-Fe_2O_3纳米晶的合成、表征及其表面性能(英文)

合成了一种新型的具有单晶结构的α-Fe2O3纳米晶(NFO-1).在我们的合成方法中,样品的形貌和结构在低反应浓度体系中运用无机盐和有机模板进行双重调控,同时用溶剂挥发诱导自组装(EISA)来加速反应和在不改变形貌结构的前提下获得高产率样品.所得α-Fe2O3纳米晶的形貌和结构对其表面修饰功能有明显的影响,NFO-1因其特殊的纺锤状形貌而与表面功能试剂(多巴胺)之间的化学作用有明显的增强.并且,本文所描述的合成方法同样适用于其他过渡金属氧化物纳米单晶的合成.我们预期,这种方法可为新型纳米材料的合成提供新的途径.     

α-Fe_2O_3-TiO_2/SA复合半导体薄膜的制备及光催化性能的研究

应用sol gel法制备纳米α Fe2O3、TiO2及α Fe2O3 TiO2粉体,并以其作前驱体制得该纳米微粒与海藻酸钠的复合膜.由红外光谱(FT IR)、X 射线粉末衍射(XRD)、荧光光谱(PL)、透射电子显微镜(TEM)和循环伏安(I V)等物理化学方法表征、测定各复合薄膜的表面结构与催化活性.紫外 可见吸光光度法等研究结果表明,以杀菌紫外灯作光源,在纳米Fe2O3、TiO2及α Fe2O3 TiO2与海藻酸钠的复合膜悬浮液中,亚甲基蓝可被快速脱色降解,若于α Fe2O3中加入15%的TiO2,其α Fe2O3 TiO2复合晶体比单一的α Fe2O3或TiO2具有更高的光降解活性.     

掺Ti和未掺Ti的α-Fe_2O_3薄膜光电性质的研究

本文采用旋涂法制备了掺Ti和未掺Ti的Fe2O3薄膜,并对其薄膜的结构和光电特性进行了系统测试分析。XRD结果证实掺Ti和未掺Ti的薄膜均为α-Fe2O3。SEM测试表明α-Fe2O3薄膜微观结构为纳米线结构,具有沟壑结构,粒径长度约为150nm,掺杂Ti使薄膜更均匀致密,晶体颗粒更小,比表面积更大。紫外-可见光谱实验发现了掺杂Ti使薄膜产生"蓝移",禁带宽度大,验证了SEM测试结果。IPCE实验结果结果说明了掺杂Ti的α-Fe2O3薄膜的光电性能大大好于未掺杂的薄膜。     

单分散α-Fe_2O_3纳米结构空心亚微球的制备及表征

采用一种新的溶液生长法结合多步包覆法在自制的不同粒径SiO2单分散亚微球表面包覆不同厚度的β-FeOOH涂层,得到单分散β-FeOOH/SiO2核壳结构亚微球.实验结果表明,SiO2核心颗粒尺寸对表面涂层的形态和包覆均匀性有很大影响.当SiO2核心颗粒的平均粒径为250 nm左右时,β-FeOOH表面涂层均匀,颗粒间团聚较少,一次包覆后涂层厚度约为35 nm.涂层中β-FeOOH纳米棒的尺寸随着所选SiO2核心颗粒粒径的增大而相应增大.经多次包覆能够显著提高涂层的厚度,3次包覆后β-FeOOH表面涂层厚约100 nm.β-FeOOH/SiO2核壳结构亚微球与质量分数5%的NaOH溶液反应后,于600℃焙烧2 h得到了单分散α-Fe2O3空心微球.单分散α-Fe2O3空心亚微球表层是由α-Fe2O3纳米棒搭建而成的三维网络结构,α-Fe2O3纳米棒的尺寸与核壳结构中β-FeOOH纳米棒的尺寸基本一致.     

溶胶-凝胶法制备α-Fe_2O_3纳米晶

研究了在硝酸铁 -乙二醇甲醚体系中用溶胶 -凝胶法制备氧化铁纳米晶 .利用 TEM、XRD和 TG- DTA手段对产物进行了表征。结果表明 ,体系中加入十二烷基磺酸钠有助于纯相α- Fe2 O3纳米晶的生成 ,而加入钛酸四丁酯则显著缩短凝胶时间 ,所得粉体的原始晶粒尺寸为 30 nm左右 .若加入硅酸乙酯替代钛酸四丁酯 ,则最终产物为 γ氧化铁和 α氧化铁的混晶相 ( γ- Fe2 O3为主晶相 ) ,晶粒尺寸约 10 nm .     

椭球形α-Fe2O3纳米薄膜的制备与气敏性能

椭球形α-Fe2O3纳米薄膜的制备与气敏性能     

钛箔上生长α-Fe2O3纳米氧化膜及其光电性质研究

利用电镀法在钛箔上沉积一层铁镀层,通过热氧化法将铁镀层氧化。利用X射线衍射谱(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、背散射电子像(BEI)和X射线能量散射谱(EDX)对氧化产物的晶体结构、形貌和组成进行了表征,利用表面光电压谱(SPS)和相位谱(PS)研究了氧化产物的表面光电性质,同时测定了氧化产物的I-V特性。结果表明,铁镀层的表面被热氧化后生成了含α-Fe2O3纳米带和纳米片的纳米氧化膜,α-Fe2O3纳米氧化膜在300～600 nm之间出现了一个与带-带跃迁相关的光伏响应,相位谱显示纳米膜呈n型半导体的导电特征。I-V测试表明在AM 1.5G 100 mW.cm-2标准光强作用下,0.23 V(vs.Ag/AgCl)的偏压下能产生的电流密度为0.58 mA.cm-2。     

Preparation,characterization and catalytic behavior of hierachically porous CuO/α-Fe_2O_3/SiO_2 composite material for CO and o-DCB oxidation

Hierachically porous (HP) CuO/α-Fe2O3/SiO2 composite material was fabricated by sol-gel method and multi-hydrothermal processes using HP-SiO2 as support.The resulting material was characterized by N2 adsorption-desorption,X-ray diffraction and scanning electron microscopy.The as-prepared CuO/Fe2O3/HP-SiO2 sample,with α-Fe2O3 and CuO nanocrystals,possessed a co-continuous skeleton,through-macroporous and mesoporous structure.Its catalytic behavior for CO and o-DCB oxidation was investigated.The result showed that CuO/Fe2O3/HP-SiO2 catalyst exhibited high catalytic activity for both CO and o-DCB oxidation,indicating its potential application in combined abatement of CO and chlorinated volatile organic compounds.