超顺磁纳米γ-Fe_2O_3/SiO_2复合材料的制备和磁性能研究

本文以正硅酸乙酯(TEOS)、Fe(NO3)3.9H2O、无水乙醇(Eth)、盐酸(HCl)和去离子水作为原料,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了纳米γ-Fe2O3/SiO2复合材料.主要研究了CTAB、热处理温度以及Fe2O3的浓度对纳米γ-Fe2O3/SiO2复合材料的形成及磁性能的影响.用X射线衍射分析(XRD)对纳米粒子进行表征以及用Quantum Design Model物理性质测量系统(PPMS)测量纳米颗粒的零场冷却(ZFC)和加场冷却(FC)时的磁化强度随温度的变化关系.通过对XRD衍射图和ZFC/FC曲线分析,可知制备纳米γ-Fe2O3/SiO2复合材料最佳热处理温度为700℃左右,Fe2O3最佳浓度为30wt%左右.尤其加CTAB改性后,所得的纳米γ-Fe2O3/SiO2复合材料较纯正和表现出超顺磁性.     

纳米掺N TiO2的制备及光谱分析

以钛酸四丁酯(TBT)及乙二胺(EDA)为前驱体,乙醇为溶剂,冰醋酸为抑制剂,通过溶胶-凝胶法制备了纳米掺NTiO2,并对其结构及光谱性质进行了表征,根据差热-热重分析(TG-DTA)确定了所制备样品的晶型转换温度及最佳的煅烧温度;根据紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis/DRS)表征了其光谱吸收特性;根据X射线衍射光谱(XRD)确定了其粒径及晶相结构;根据X射线光电子能谱(XPS)分析了其表面组成。实验考察了光谱吸收带红移程度与乙二胺、钛酸四丁酯的配比及煅烧温度的关系。研究结果表明,制备的纳米掺NTiO2为锐钛矿相,其光谱吸收带发生了明显的红移,乙二胺与钛酸四丁酯的配比及煅烧温度对其光谱吸收有明显的影响。当乙二胺与钛酸四丁酯的摩尔比为1:10,煅烧温度为600℃时,所制备样品对可见光的吸收最强。     

钛酸钡铅纳米晶的结构和Raman光谱研究

以醋酸钡、醋酸铅和钛酸丁酯为原料,醋酸和甲醇为溶剂,采用溶胶-凝胶工艺制备了不同晶粒大小的掺铅(5mol%)钛酸钡(BPT)纳米晶。用XRD、TEM和Raman研究了BPT样品的晶粒大小、结构及其相变特性。结果表明BPT纳米晶最低晶化温度为550℃,高于650℃热处理的纳米晶BPT在常温下为四方相。随着晶粒尺寸的减小,BPT纳米晶由四方相向立方相过渡。     

稀土Eu3+掺杂纳米TiO2-SiO2发光材料的制备和发光性质的研究

采用溶胶-凝胶法制备了稀土Eu3+掺杂于不同比例的纳米TiO2-SiO2复合体系,研究了基质中钛、硅摩尔配比对发光性能的影响.样品的FTIR谱图显示:纳米复合氧化物SiO2-TiO2之间发生了键合作用,形成了Ti-O-Si键;TEM显示样品的颗粒大小约为35 nm,是具有一定的单分散性的球形颗粒;XRD和SAED结果表明,样品退火至700℃后仍为单一的锐钛矿相,这说明微量硅的加入对二氧化钛的锐钛矿相有热稳定的作用.当微量的Si4+进入TiO2的晶格,取代部分Ti4+的位置时,形成了结构等电子陷阱.通过对样品的激发光谱、发射光谱分析,发现这种结构有利于将基质吸收的能量传递到发光中心,使Eu3+的465nm处7F0→5D2激发效率最高,成为最灵敏的激发线.     

Ge/SiO2纳米晶玻璃的制备及其荧光性质

以正锗酸乙酯和正硅酸乙酯为原料 ,合成了Ge/SiO2 纳米晶玻璃。探索了用溶胶凝胶法合成GeO2 /SiO2 玻璃 ,进而在高温 70 0℃下用氢气将其还原成Ge/SiO2 纳米晶玻璃的全过程。研究了Ge/SiO2 纳米晶玻璃的紫外吸收光谱、X射线衍射谱及荧光光谱。紫外吸收光谱显示由GeO2 /SiO2 玻璃向Ge/SiO2 纳米晶玻璃转变中有组成和结构的改变。X射线衍射谱明显显示有立方相Ge晶体颗粒在玻璃中析出。荧光光谱显示其具有荧光发射效应。根据其荧光发射峰值计算出Ge晶体颗粒平均大小为 3nm     

含碳纳米颗粒凝胶玻璃的制备及其量子尺寸效应

以磷酸三乙酯、硝酸铝和正硅酸乙酯为原料,通过它们的不完全水解制备了含有有机基团的xAl₂O₃-xP₂O₅-100SiO₂(x=0.25—3)凝胶.在空气中在400℃或450℃或在氮气中从300到700℃对凝胶进行热处理,使凝胶中的有机基团炭化,从而得到含有碳纳米颗粒的xAl₂O₃-xP₂O₅-100SiO₂(x=0.25—2)凝胶玻璃.利用吸收光谱和TEM对含有碳纳米颗粒的凝胶玻璃进行了表征,结果发现随着碳纳米颗粒尺寸的减小吸收边向高能边移动,这种现象是由碳纳米颗粒中电子和空穴的量子限制效应引起的.电子衍射表明凝胶玻璃中的纳米碳为非晶碳. 关键词： 溶胶凝胶法 碳 纳米颗粒     

纳米TiO_2-活性炭的制备及光催化脱汞初探

采用溶胶凝胶法以活性炭(AC)为载体,制备纳米TiO_(2-)活性炭复合物(TiO_(2-)AC).采用X射线衍射仪(XRD),场发射扫描电镜结合X射线能谱分析仪(FSEM-EDX)对TiO_(2-)AC复合物进行表征。在波长为253.7 nm的紫外光照射下进行TiO_(2-)AC光催化氧化脱除单质汞试验。结果表明,复合物表面TiO_2纳米粒子尺寸可控制在30 nm左右;热处理温度的升高促进TiO_2晶粒的生长及相变,复合物中TiO_2锐钛矿相向金红石相转变的温度在500～700℃之间;负载锐钛矿型TiO_2的复合物较金红石型复合物显示出更强的光催化脱汞效果。TiO_(2-)AC能够达到预期的结合TiO_2光催化氧化性能与活性炭强吸附能力的效果,脱汞性能显著,具有广阔的应用前景。     

ZnO∶Eu3^＋纳米晶的制备及发光性质研究

为了探讨稀土Eu^3＋与纳米ZnO基质之间的能量传递,利用溶胶-凝胶法（Sol-Gel）制备了ZnO∶Eu^3＋纳米晶,测量了样品的X射线衍射谱（XRD）、光致发光谱（PL）和激发谱（PLE）。X射线衍射结果表明,ZnO∶Eu^3＋具有六角纤锌矿晶体结构。观察到稀土Eu^3＋强而窄的特征发射和ZnO基质弱而宽的可见发射。分析了稀土Eu^3＋激发态5^D0→7^F1,5^D0→7^F3和5^D0→7^F2特征发射机制。给出了Eu^3＋离子特征发射的峰值强度随掺Eu^3＋浓度增加而增强的变化关系,证实了纳米ZnO基质与稀土Eu^3＋离子之间存在能量传递。比较了Eu^3＋离子5^D0→7^F1磁偶极跃迁（MD）与5^D0→7^F2电偶极跃迁（ED）的相对强度,证实了在ZnO纳米晶基质中大多数Eu^3＋占据了对称性较低的格位。     

锐钛矿相纳米TiO2晶体生长动力学及生长过程控制

研究了采用溶胶-凝胶法经由前驱物钛酸四异丙酯水解制备纳米TiO2结构相变及锐钛矿晶体生长动力学过程. 研究结果表明,在酸性条件下水解,由于高压热处理温度的变化导致锐钛矿向金红石相的结构相变,锐钛矿相纳米TiO2生长活化能在250℃以下和以上分别为(15.8±4.5) kJ/mol和(80.2±1.0) kJ/mol;而在碱性条件下水解的活化能值为(3.5±0.4 kJ/mol. 在不发生结构相变的条件下,酸性水解条件下锐钛矿相纳米TiO2生长速率相比没有碱性条件下快,即表明在酸性条件下提高锐钛矿生长速率主要依靠提高温度来实现,而在碱性条件下,可以通过延长高压热处理时间使得晶体生长速率加快,该研究成果对实现锐钛矿相纳米TiO2晶体尺寸控制和将来批量化制备提供了理论和实验指导.     

纳米多孔SiO2薄膜的制备与红外光谱研究

以正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法,结合旋转涂胶、超临界干燥工艺在硅片上制备了纳米多孔SiO2薄膜。XRD表明薄膜为无定形态;SEM显示薄膜具有多孔网络结构,其SiO2粒子直径为10~20nm。利用FTIR研究了薄膜的结构,纳米多孔SiO2薄膜含有Si—O—Si与Si—OR结构,呈疏水性;该SiO2薄膜热处理后因含有Si—OH基团而呈吸水性;用三甲基氯硅烷对热处理SiO2薄膜进行修饰可使其呈疏水性,修饰后的薄膜在N2中温度不高于450℃可保持其疏水性与多孔结构。     

沸石基纳米材料的水热分散法制备及其发光

用水热分散法,通过进行分步化学反应,在沸石分子筛的孔道中简便有效地制备了沸石基纳米发光材料．样品的发光表现出纳米粒子的量子尺寸效应     

纳米TiOx光学薄膜的制备及性能分析

报道用常压化学汽相沉积（APCVD）工艺制备TiOx纳米光学薄膜的研究结果,分析衬底温度对薄膜结构及折射率的影响,讨论在抛光硅片及绒面硅片上制备的TiOx薄膜光学减反射特性,并优化了工艺条件。     

菱面片层氧化镁的制备及晶格畸变与反常红外特性

以低品位白云石为原料采用二次酸浸、EDTA-氨水沉淀法制备前驱体Mg（OH）2，经煅烧得到菱面片层状多空隙结构的纳米MgO晶体。通过X射线衍射（XRD）、高分辨率扫描电镜（HRSEM）及傅立叶红外光谱（FT—IR）等测试手段对所得产物的物相和形貌等进行了表征。分析表明：氧化镁为结晶良好、立方晶系，厚度约10～20nm，最大面积可达1μm^2左右的菱形纳米片层结构；XRD数据表明纳米氧化镁的微结构存在晶格畸变并导致XRD相位差发生变化；红外光谱表明，Mg-O键伸缩特征吸收峰向高波数方向移动（蓝移）了约84．82cm^-1，而弯曲特征吸收峰向低波数方向移动（红移）了约31．88cm^-1，并导致红外吸收光谱的宽频化。结合XRD数据分析结果和界面效应等物理现象讨论了反常红外吸收机理。     

迎接2005世界物理年再谈纳米科技飞速发展

本文回顾了纳米概念的提出与发展,讨论了我国纳米技术面临的挑战和具体对策,分析了世界纳米技术状况,论述了专家预言。     

激光检测技术在纳米材料中的应用

介绍激光技术在检测纳米材料中的应用，给出了检测纳米材料热扩散率的一种方法，实验结果表明该方法与通常采用的检测手段相一致。     

一种制备巴基葱的新方法纳米碳化硅高温真空热分解法

实验发现，通过真空热处理碳化硅纳米粉末可以获得巴基葱.透射电子显微镜和高分辨电子显微镜观测表明，当碳化硅完全分解时，形成空心准球状颗粒和葱状石墨颗粒；当碳化硅分解不完全时，形成碳包裹碳化硅结构，该包裹层由准同心石墨壳层构成.由实验结果知，认为平面结构是石墨的最稳定形式的传统观点是值得讨论的. 关键词：     

纳米镁粉对制备MgB2超导样品的作用

我们对用纳米镁粉(平均颗粒度≤40nm)在常压下制备MgB2超导样品(以下简称纳米MgB2超导样品)进行了研究.得到了一组与用普通颗粒镁粉分别在真空条件下和流动氩气下制备MgB2超导样品时得到的原位ρ-T曲线不同的曲线.实验结果表明纳米MgB2超导样品的成相温区是430℃到490℃之间,低于用普通颗粒镁粉分别在真空条件下和流动氩气下制备MgB2超导样品时的成相温度:640℃～700℃和530℃～630℃.所得到的纳米MgB2超导样品的密度是1.46g/cm3.它高于用其他各种镁粉原料在常压下制备通过一次烧结制得的MgB2超导样品.     

一种含SiO2氧化物玻璃的晶化温度-压力依赖关系

 本文应用DTA及X射线衍射法在常压及高压下对一种含SiO₂的锂离子导体玻璃0.3Li₂O-0.67SiO₂-0.03V₂O₅加热时的晶化行为进行了研究。该氧化物玻璃的晶化过程分两个阶段。在常压下，第一晶化过程发生在560 ℃附近，析出相为Li₂O·2SiO₂。对应的晶化温度T_x1随压力的升高发生了急剧的变化。从常压到0.3 GPa，T_x1从560 ℃升高到620 ℃；继续升压时T_x1突然下降，并在0.4 GPa处跌到528 ℃，呈现一个陡峭的峰值。0.4 GPa以上，T_x1随压力的变化则呈常规行为，比较平稳地，大致线性地升高，一直到最高测定压力2 GPa。 本文最后对这些行为的可能原因进行了讨论。     

水含量对溶胶-凝胶SiO2增透膜结构和性能的影响

利用正硅酸乙脂(TEOS)的碱催化,溶胶-凝胶法制备多孔SiO₂增透膜.较详细地研究了工艺参量H₂O/TEOS摩尔比对薄膜结构和性能的影响.结果表明,随H₂O/TEOS摩尔比的增大,薄膜厚度、折射率和致密度减小;而薄膜透射率增大.     

纳米SiC蓝光发射的研究

在４．６８ｅＶ的激光激发下，室温ＣＶＤ合成的纳米ＳｉＣ粉体，可发射４７５ｎｍ的蓝光，经６００～１１００℃在Ｎ２气氛下进行快速退火（ＲＴＡ）处理，其荧光强度随退火温度升高而增强，当Ｔ≥９００℃时，荧光强度下降，但发光峰位与退火温度无关．通过ＸＲＤ、ＩＲ、ＴＥＭ、ＸＰＳ等研究，认为纳米ＳｉＣ中与氧有关的缺陷可能是引起４７５ｎｍ蓝光发射的主要原因