共沉淀法制备YAG粉体影响因素研究

采用共沉淀法制备出性能良好的YAG(Y3A12(A1O4)3)纳米粉,对前驱体及不同温度下煅烧后的粉体进行差热、红外光谱、X射线衍射、比表面积和透射电镜等分析。结果表明:YAG粉体大小均匀,近似球形,且随着煅烧温度的升高,其颗粒逐渐变大,当温度达到1000℃时粉体全部为纯YAG立方相。随着母盐溶液(Y(NO3)3+Al(NO3)3)浓度的降低颗粒逐渐减少,并且粉体中YAM(Y4A12O9),Y2O3等相转化为纯YAG立方相。     

碳酸盐前驱物制备Y2O3超细粉及透明陶瓷

以Y(NO3)3和NH4HCO3为原料,通过向Y(NO3)3溶液中滴加NH4HCO3的方式制备了化学组成为Y2(CO3)3·2H2O的先驱沉淀物。研究了先驱沉淀物煅烧过程中的物相变化。先驱沉淀物1100℃煅烧4h后得到了平均粒径为60nm的无团聚Y2O3超细粉体。所得粉体不添加任何添加剂,在1700℃下真空烧结4h得到了透明Y2O3陶瓷。     

Nd：YAG粉体的分散性研究

钇铝石榴石(YAG)单晶因其优良的光学性能和稳定的化学性能被广泛用作激光和其它发光基础材料.掺Nd的YAG透明陶瓷激光材料的研究,是十几年来在激光工作物质制备技术领域最为重要的创新.与单晶相比,陶瓷具有容易制造、成本低、尺寸大和掺杂浓度高、可大批量生产等优点,最重要的是陶瓷可以达到与单晶一样的光学和机械性能,然而合成化学纯度高、分散性能好、无团聚、粒度均匀的纳米原料粉体是制备透明YAG陶瓷的关键.Nd: YAG陶瓷粉体制备可采用固相法[1]、溶胶-凝胶法[2]、喷雾热解法[3、4]、共沉淀法[5]、机械化学法[6]等多种合成方法.这些方法中各有优缺点,共沉淀法是一种方法简单,易于控制,成本低廉的一个体系,郭旺[7]、王宏志[8]等所在的研究组对YAG的纯相、前驱体的组成、控制溶液的浓度和沉淀剂的pH值也进行了分析,在这些研究中,虽然都能形成较纯的YAG相,但其颗粒间也有较多的团聚,所以本文着重研究了不同分散剂对YAG粉体分散性的影响.采用共沉淀法合成粉体,在合成粉体时加入不同的分散剂,研究获得分散、无团聚的粉体.     

低温烧成YAG用前驱体碳酸钇铝铵的合成

以Al(NO_3)_3,Y(NO_3)_3为原料,NH_4HCO_3为沉淀剂,利用共沉淀法制备了能够在较低煅烧温度下形成纯YAG相的前驱体碳酸钇铝铵粉体。采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等技术对不同沉淀条件下所得沉淀的组成和过滤性能以及烧成YAG粉体的相纯度和颗粒特征进行了表征。研究了温度、加料方式、陈化和搅拌时间等条件对过滤效率和颗粒表面电位的影响。结果表明:采用简单的将钇铝混合硝酸盐溶液加入到NH_4HCO_3溶液中的反向沉淀法,可以获得易于过滤的碳酸钇铝铵无定型沉淀。这种无定型碳酸钇铝铵前驱体在高温煅烧下形成纯YAG相所需的温度比陈化后的结晶碳酸钇铝前驱体要低200℃。在1100℃下煅烧2 h所得产物为直径在60 nm左右的类球形均匀颗粒。     

Synthesis of biodiesel from rapeseed oil catalyzed by Ca/A1 solid base

采用共沉淀法制备了Ca/Al复合氧化物固体碱催化剂,考察了沉淀剂种类、Ca/Al摩尔比、沉淀温度、溶液pH值、老化时间和焙烧温度等制备条件对其催化剂活性的影响.采用正交实验方法得到制备Ca/Al复合固体碱催化剂前躯体的最佳制备条件为,沉淀剂NaOH,Ca/Al摩尔比为3,沉淀温度为60℃,沉淀过程中pH值保持在10,在90℃老化18h.在该最优条件下制备的催化剂前驱体主要以Ca4Al2 O6(NO3)2· 10H2O晶相存在,在N2气保护下300℃焙烧2h后,催化剂形成高分散钙铝复合氧化物,且碱性强度达到26.5以上.在催化菜籽油和甲醇的酯交换反应中,菜籽油的转化率达到95％,脂肪酸甲酯的质量分数为95.9％.     

共沉淀法制备参数对(Y，Gd)2O3∶Eu3+纳米粉体性能的影响

采用氨水为沉淀剂,正向滴定共沉淀法制备(Y,Gd)2O3:Eu3+纳米粉体.用XRD、SEM和荧光光度计对粉体的形貌和特性进行了分析.结果表明:稀土溶液的起始浓度0.15 mol·L-1,体系温度0℃,滴定速度2 mL·min-1,静止12 h,添加3%(NH4)2SO4(质量分数)并且在800℃煅烧2 h的条件下,合成出(Y,Cd)2O3:Eu3+纳米粉体近似球形,粒径尺寸约为30～60 nm且分散性良好.添加3%(NH4)2SO4的含量能够改善(Y,Gd)2O3:Eu3+纳米粉体的发光性能,并使发射光谱在5D0→7F2跃迁态上获得最大的相对发光峰值.     

Al_2O_3包覆Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3复合粉体制备及表征

采用液相包覆法制备了Al2O3包覆的Ba0.6Sr0.4TiO3复合粉体。通过SEM,TEM,TG-DSC,XRD,XPS和ζ电位测试对包覆前后粉体的表面形貌、组织结构、等电点进行了测试和分析。结果表明:Al2O3以无定形结构成功的包覆在Ba0.6Sr0.4TiO3粉体表面,形成了Ba-O-Al、Sr-O-Al和Ti-O-Al键,Ba0.6Sr0.4TiO3颗粒的等电点由包覆前的pH=3.2增大至pH=8。     

Ca/Al固体碱催化菜籽油制备生物柴油

采用共沉淀法制备了Ca/Al复合氧化物固体碱催化剂,考察了沉淀剂种类、Ca/Al摩尔比、沉淀温度、溶液pH值、老化时间和焙烧温度等制备条件对其催化剂活性的影响。采用正交实验方法得到制备Ca/Al复合固体碱催化剂前躯体的最佳制备条件为,沉淀剂NaOH,Ca/Al摩尔比为3,沉淀温度为60 ℃,沉淀过程中pH值保持在10,在90 ℃老化18 h。在该最优条件下制备的催化剂前驱体主要以Ca₄Al₂O₆(NO₃)₂·10H₂O晶相存在,在N₂气保护下300 ℃焙烧2 h后,催化剂形成高分散钙铝复合氧化物,且碱性强度达到26.5以上。在催化菜籽油和甲醇的酯交换反应中,菜籽油的转化率达到95%,脂肪酸甲酯的质量分数为95.9%。     

均匀共沉淀-水热法制备纤维状羟基磷酸钙/壳聚糖复合粉体

以尿素沉淀剂，运用溶液均匀共沉淀法制得纤维状羟基磷灰石(HAP)和无定形颗粒状守壳聚糖(CS)的复合粉体，通过水势处理调整纤维状HAP晶粒尺寸的大小，对粉体进行了XRD、TEM、IR及化学组成(Ca／P)表征。均匀一水热共沉淀过程中，pH值对粉体Ca／P、XRD、TEM、IR有很大影响。     

电位滴定判断二元金属氢氧化物的复合化

尖晶石型纳米复合金属氧化物目前主要的合成方法还是共沉淀法 [1,2 ] .但是此种方法常因不能准确掌握共沉淀的 p H范围 ,而出现组分金属离子偏析 ,难制得不含杂相的纯净复合金属氧化物纳米微粒[3] .混合金属离子能否形成复合氢氧化物 ,在什么条件下形成 ,这方面的研究还未见报道 .电位滴定法通常是研究单一金属离子的水解或氢氧化物生成的有效方法 [4 ,5] ,为此 ,我们以 Al3+、Fe3+分别与 Ni2 +、Zn2 +、Cu2 +等金属离子形成的二元金属混和溶液为对象 ,使用自动电位滴定仪测定这些混合体系的电位滴定曲线 ,并通过与相应的单一金属离子的…     

共沉淀法制备掺钕钇铝石榴石透明激光陶瓷的研究

掺钕钇铝石榴石(Nd∶YAG)多晶透明陶瓷具有良好的化学稳定性、光学性能和耐高温性能,是一种很有前途的激光工作物质。以Al(NO3).9H2O,Y2O3,Nd2O3和NH4HCO3为原料,(NH4)2SO4为静电稳定剂,正硅酸乙酯为添加剂,采用共沉淀法和反滴定方式于1100℃合成出分散均匀、团聚程度轻、YAG立方晶相的Nd∶YAG纳米前驱体粉末,经1700℃真空烧结5 h制备出Nd∶YAG透明陶瓷材料。采用TG-DTA,XRD,TEM,FT-PL和FEG-ESEM等测试手段对Nd∶YAG陶瓷材料进行了表征。研究结果表明:前驱体粉末在800℃时为无定型态,当温度达到890℃时析出大量的YAlO3(YAP)和少量的Y3Al5O12(YAG)晶体,当温度达到1012℃时就全部转化为YAG立方晶相;前驱体纳米粉末中存在团聚。Nd∶YAG陶瓷材料的激光工作波长为1.065μm,和相同组分的单晶相比存在轻微的红移现象;随着透射光波长的增加,透光率逐渐增加,在可见光区透光率约为45%,在近红外光区透光率约为58%。     

Yb~(3+),Ho~(3+)共掺氧化钇透明陶瓷的制备及其性能

研究了共沉淀法制备Yb/Ho∶Y2O3纳米粉末及其透明陶瓷的烧结工艺,采用Y(NO3)3、Yb(NO3)3和Ho(NO3)3的混合溶液为母盐溶液,以氨水为沉淀剂,在不同pH值下,用共沉淀法制备得到了碱式硝酸盐前驱体沉淀。1100℃煅烧2h得到Yb/Ho∶Y2O3纳米粉末。采用0.5wt%的TEOS(正硅酸四乙酯)为添加剂,1700～1850℃真空烧结15～25h后,得到了Yb/Ho∶Y2O3透明陶瓷。     

用于白光LED的硼铝硅酸盐YAG玻璃陶瓷制备

用共沉淀法制得的Y3Al5O12(YAG)∶Ce3+前驱体,混和H3BO3-SiO2-Al2O3-Na2CO3玻璃初始材料,经过1300℃3h煅烧,得到用于白光LED封装的硼铝硅酸盐YAG玻璃陶瓷。用差热分析(DTA)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光(PL)等分析方法对产物进行表征。研究发现Al2O3和YAG∶Ce3+前驱体含量对YAG玻璃陶瓷激发和发射光谱强度有重要影响。结果表明,玻璃陶瓷中晶体为10μm左右的YAG,其激发和发射光谱与标准YAG荧光粉光谱一致。当Al2O3和YAG∶Ce3+前驱体含量分别为初始混合材料质量的11.5%和34.6%时,玻璃陶瓷荧光强度达到最大值。用本文制备的硼铝硅酸盐YAG玻璃陶瓷封装成白光LED,在350mA驱动电流下,色坐标为(0.2934,0.3094),相关色温为8020K,显色指数为75.2。     

共沉淀法制备Lu3 Al5 O12:Ce陶瓷发光粉体的研究

报道了用反滴定共沉淀法及低温煅烧前驱体的方法制备Ce3+摻杂的Lu3Al5O12石榴石陶瓷发光粉体的研究. 通过对实验中制备的Lu3Al5O12∶ Ce前驱体和煅烧粉体进行的X射线粉末衍射(XRD)和透射电镜(TEM)的测试表征表明, 在1000 ℃烧结热处理2 h即可获得完全单一的立方相Lu3Al5O12∶ Ce粉体, 粉体的平均粒径～30 nm. 而随烧结温度的增加, 粒径有增大的趋势. 在1000 ℃空气氛热处理的Lu3Al5O12∶ 0.5%Ce发光粉体具有最强的荧光发射. 粉体经干压、等静压成型后, 在1800 ℃经流动的H2气氛常压烧结保温6 h可获得半透明Lu3Al5O12∶ 0.5%Ce陶瓷. X射线激发下的快分量衰减时间短至十几ns, 占发光成分中主要部分的慢分量为～100 ns.     

低温燃烧法合成掺钕钇铝石榴石（Nd：YAG）纳米粉末

以Nd2O3,Y2O3,Al(NO3)3·9H2O,氨水和柠檬酸为原材料,采用低温燃烧法合成出分散均匀、团聚轻的掺钕钇铝石榴石(Nd∶YAG)纳米粉末,该方法有效地解决了固相合成的高反应温度以及化学沉淀法的颗粒团聚问题。采用TG-DTA,XRD,FT-IR和TEM测试手段对纳米粉末进行了表征,同时测量了(Nd0.01Y0.99)3Al5O12陶瓷素胚以及烧结体的荧光发射光谱。研究结果表明:YAG晶相的形成温度为850℃,在煅烧过程中出现YAP中间相,并于1050℃完全转化为YAG晶相。采用低温燃烧法合成的粉末材料其颗粒尺寸随热处理温度的不同在20~50nm范围波动。(Nd0.01Y0.99)3Al5O12陶瓷体的有效激发发射截面积(σin)为4.03×10-19cm2,比同组成的单晶高44%。     

液相共沉淀法制备Y3Fe5O12(YIG)超细粉体

以高纯Y2O3,FeCl2·4H2O为原料,用NH3·H2O为沉淀剂,利用液相共沉淀法制备了超细YIG前驱体,经过洗涤、干燥,前驱体在1100 ℃煅烧得到了高纯、颗粒分布均匀的纳米级YIG超细粉体,并就影响粉体性能的诸因素: 滴定终点的pH值,煅烧温度,保温时间等进行了讨论.通过TG-DTA,XRD,SEM等分析手段进行分析,找到了制备具有良好烧结性的YIG超细粉体的最佳工艺条件.     

有机-无机杂化凝胶法合成YAG∶Ce~(3+)荧光粉的包膜及其稳定性

本文以金属硝酸盐为原料,柠檬酸为配位剂的有机-无机杂化凝胶法来合成掺杂三价铈离子的钇铝石榴石荧光粉,采用X-射线衍射法研究了杂化凝胶在煅烧过程中的相转变机制。结果表明:杂化凝胶在煅烧过程中可以通过两条途径形成Y3Al5O12(YAG)相:一是由无定形Y2O3和Al2O3直接向YAG相的一步相转变;二是由无定型Y2O3和Al2O3经由YAlO3(YAP)和γ-Al2O3向YAG相的两阶段相转变,在900℃得到结晶性好的纯YAG∶Ce3 荧光粉,其最大激发波长为459nm,最大发射峰波长为550nm;在荧光粉表面包覆氧化铝和氧化镧,将使荧光粉的荧光强度稍有降低,但对荧光粉的稳定性有很好的改进作用。     

快燃技术制备Y3Al5O12纳米粉体及其表征

在Y3Al5 O12前躯体纳米粉末的制备过程中,容易引起团聚,或者带入杂质而降低其纯度,且其粒度均匀性也可能受到影响,这些缺陷是大多数合成方法都在一定程度上存在的.而YAG透明陶瓷和掺杂YAG发光材料等必须要用高纯、超细并且团聚少的粉体.为此,探索采用一种基于sol-gel法的快燃技术来制备Y3Al5O12前躯体纳米粉...     

氧化共沉淀法制备Ce0.65Zr0.25Y0.1O1．95的结构转化过程

以氨水和碳酸铵为沉淀剂,采用氧化.共沉淀法制备了Ce0.65Zr0.25Y0.1O1.95复合氧化物,并对不同处理温度下制备的样品用热重.差示扫描分析(TG-DSC)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、X射线衍射(XRD)和表面分析仪(BET)等进行了表征.结果表明,共沉淀法得到的沉淀物同时含有羟基和羧基,随着焙烧温度的升高,分别在100-170 ℃、250-300℃和420-500℃温度范围内先后发生脱水、脱羟基和脱羧基反应,在此过程中固溶体逐渐形成.提出了由沉淀物转变为Ce0.65Zr0.25Y0.1O1.95复合氧化物的结构转变模型.     

共沉淀法制备Lu3Al5O12∶Ce陶瓷发光粉体的研究

报道了用反滴定共沉淀法及低温煅烧前驱体的方法制备Ce3＋s杂的Lu3Al5O12石榴石陶瓷发光粉体的研究。通过对实验中制备的Lu3Al5O12∶Ce前驱体和煅烧粉体进行的X射线粉末衍射（XRD）和透射电镜（TEM）的测试表征表明,在1000℃烧结热处理2h即可获得完全单一的立方相Lu3Al5O12∶Ce粉体,粉体的平均粒径-30 nm。而随烧结温度的增加,粒径有增大的趋势。在1000℃空气氛热处理的Lu3Al5O12∶0.5%Ce发光粉体具有最强的荧光发射。粉体经干压、等静压成型后,在1800℃经流动的H2气氛常压烧结保温6 h可获得半透明Lu3Al5O12∶0.5%Ce陶瓷。X射线激发下的快分量衰减时间短至十几ns,占发光成分中主要部分的慢分量为-100 ns。