电化学方法制备稀土材料及稀土在电化学中的应用

电化学方法制备稀土材料及稀土在电化学中的应用①杨绮琴童叶翔（中山大学化学与化学工程学院广州５１０２７５）稀土元素内层４ｆ电子的数目从０向１４个逐个填满,造成它们之间在光学、磁学、电学性能上出现明显差异,衍生出种类繁多的高新材料．我国的稀土资源非常丰...     

添加La的Bi2Te3和Bi0.5Sb1.5Te3热电材料的电磁感应熔炼法制备及其热电性能

在N2气保护下,采用电磁感应法制备了添加La的Bi2Te3和Bi0.5Sb1.5Te3。运用X射线粉末衍射、电感耦合等离子光谱和扫描电子显微镜对材料的物相成分和形貌进行了表征。研究了La对Bi2Te3和Bi0.5Sb1.5Te3热电材料的电导率(σ)、Seebeck系数(S)和热导率(κ)的影响。实验结果表明,添加La明显降低了2种材料的热导率,提高了热电优值(ZT),添加La的Bi0.5Sb1.5Te3的热电优值在室温超过了1。     

钐填充skutterudite化合物的晶体结构和热电性能

以Sm作为填充原子,用熔融法结合放电等离子快速烧结技术（SPS）制备出了单相的SmyFexCo4-xSb12化合物。Rietveld精确化结果表明：所制备的SmyFexCo4-xSb12化合物具有填充式skutterudite结构,Sm的热振动参量（B）比Sb和Fe／Co的大,说明Sm在SmyFexCo4-xSb12化合物中具有扰动效应。热电性能测试结果表明：随着Sm原子填充分数的增加,SmyFexCo4-xSb12化合物的电导率减小;Seebeck系数增加,在填充分数为0．38时达最大值;热导率减小,在填充分数为0．32时最低。Sm0．32Fe1．47Co2．53Sb12化合物在750K时具有最大热电性能指数ZTmax值为0．68。     

电沉积法制备Sn-Co-C锂离子电池负极材料

本文分别采用柠檬酸和EDTA作为络合剂在CoCl2，SnCl4溶液中用电沉积方法制备Sn-Co合金电极，然后在相同条件下在镀液中加入硬碳制备Sn-Co-C复合电极。充放电测试结果显示EDTA作为络合剂时镀层循环性能明显好于柠檬酸，且比容量也较高。Sn-Co合金电极循环30次比容量保持率达91．6％，加入硬碳的Sn-Co-C复合电极比容量及循环性能较之Sn-Co合金电极都有了较大提高。电子探针结果表明EDTA作为络合剂的Sn-Co-C镀层中Sn、Co、C原子比例分别为61．8401％，22．3788％，12．5409％。SEM观察Sn-Co-C镀层表面为稳定的球状结构。     

电沉积法制备Sn-Co-C锂离子电池负极材料

本文分别采用柠檬酸和EDTA作为络合剂在CoCl2,SnCl4溶液中用电沉积方法制备Sn-Co合金电极,然后在相同条件下在镀液中加入硬碳制备Sn-Co-C复合电极.充放电测试结果显示EDTA作为络合剂时镀层循环性能明显好于柠檬酸,且比容量也较高.Sn-Co合金电极循环30次比容量保持率达91.6%,加入硬碳的Sn-Co-C复合电极比容量及循环性能较之Sn-Co合金电极都有了较大提高.电子探针结果表明EDTA作为络合剂的Sn-Co-C镀层中Sn、Co、C原子比例分别为61.8401%,22.3788%,12.5409%.SEM观察Sn-Co-C镀层表面为稳定的球状结构.     

微波水热辅助电沉积法制备Bi_2S_3薄膜

采用微波水热辅助电沉积法在ITO导电玻璃表面制备了形貌均匀具有纳米棒、纳米板状结构的Bi2S3薄膜。利用XRD、XPS、场发射扫描显微镜(FESEM)、TEM和UV-Vis-NearIR对薄膜的结构、形貌、光学性能进行了表征。结果显示微波水热辅助电沉积法制备的Bi2S3薄膜具有良好的结晶性能;随着微波水热温度的提高,所制备Bi2S3薄膜的结晶性能先增强后降低,合适的温度是130℃。与电沉积法制得薄膜相比,采用微波水热辅助电沉积法制得Bi2S3薄膜的禁带宽度由1.44eV增加到1.84eV。     

纳米稀土发光材料的光学特性及软化学制备

概述了纳米稀土发光材料具有的、为传统发光材料无法媲美的5个光学特性，介绍了纳米稀土发光材料的软化学制备方法。通过对各种方法进行比较，指出了其优缺点，并对该类材料在超微化、高密度集成、高空间分辨率等方面的前景进行了探讨及展望。     

纳米CeO2粉体的单室电沉积法制备与表征

单室电解槽内控制恒定的电流密度电解CeCl3溶液,最终铈盐溶液氧化水解生成CeO2·xH2O沉淀。沉淀经高温焙烧后,TEM和XRD测试表明：粒子基本呈球形,晶体粒径约为20-50 nm,为立方晶系CeO2,随着焙烧温度由500℃升高到650℃,粒子粒径逐渐增大。电解CeCl3溶液产生的氯气提供强氧化性氛围,有利于Ce^3＋氧化为Ce^4＋,从而提高了氯气氧化机制,并对其进行了初步探讨。同时,引入了电极-溶液界面区及电化学反应模型,有助于理解反应过程。     

欠电势沉积Bi-Te基体系热电材料的平衡热力学分析

基于普通的能斯特方程, 建立了单原子层平衡电势的热力学模型. 据此, 分析了单原子层覆盖度以及电吸附价与欠电势之间的相互关系, 获得了沉积物与衬底之间干涉特性. 并且分析了Bi-Te基体系欠电势沉积热力学特性. 通过对Bi欠电势沉积在几个不同的金属衬底体系的分析阐明了功函数随覆盖度的变化机制. 研究了铋离子的浓度变化对铋的欠电势及覆盖度的影响关系, 结果表明, 铋在铂上欠电势沉积的体系在整个欠电势范围内具有恒定的电吸附价, 而铋在覆盖了一层碲的铂衬底上欠电势沉积的体系其电吸附价随覆盖度的增加而降低, 从热力学理论角度对铋在碲覆盖的衬底上导致欠电势负移的特性给予了解释.     

单步电沉积法制备CuInS2薄膜

采用单步电沉积法在Mo基底上制备了高质量的CuInS2薄膜. 用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了样品的结构和形貌, 研究了沉积电位、退火温度、pH值、反应物浓度等工艺条件对制备的CuInS2薄膜形貌、组分及性能的影响. 制备的CuInS2薄膜致密平整, 呈黄铜矿结构, 晶粒大小为1-2 μm. 用紫外-可见光分光光度计测试了其光学性能, 计算得到常温下禁带宽度为1.41 eV, 非常适合用作薄膜太阳电池的吸收层材料.     

Preparation and Optical Properties of Sb2S3 Microcrystallite Doped Silica Glasses by the Sol-Gel Process

The sol-gel process has been applied to the preparation of nano-size Sb2S3 crystallite doped silica glasses and thin films. Silica glasses containing 1–1.5 wt% Sb2S3 are prepared by hydrolysis of complex solution of Si(OC2H5)4, SbCl3 and SC(NH2)2, and subsequent heat treatment. The nano-size crystallite in the matrix is observed by means of TEM. The transmission spectra of the films show that the transmission valley shifts toward longer wavelengths with increasing heat treatment time and temperature. Second harmonic generation (SHG) has been observed in the glasses illuminated with intense 1.06 m and frequency-doubled laser beams from mode-locked Nd:YAG laser.     

Sb2O3与HZSM-5的相互作用

研究了氮气气氛下于500℃处理2h后的Sb₂O₃/HZSM-5体系中Sb₂O₃在分子筛表面上的分散行为.发现处理后的体系中Sb₂O₃晶相消失,HZSM-5晶相减少,非晶相增加.经XRD相定量、氮气吸附、正己烷吸附及NH₃-TPD实验可知,高温下酸性Sb₂O₃破坏了分子筛的部分骨架,生成无定形硅铝胶,同时Sb₂O₃高分散在其中.含Sb₂O₃的无定形硅铝胶修饰了分子筛表面,减小了孔口,提高了分子筛在甲苯烷基化反应中的择形性能,对二甲苯的选择性可高达89.     

纤维状TiO2／Bi2O3光催化剂的制备及其光催化性能

研究了SrCo0．7Fe0．2Mo0．103-δ（SCFM）材料的相组成、微观结构、热膨胀系数、氧渗透性能和化学稳定性,其结果和文献中的SrCo0．8Fe0.2O3-δ（SCF）做了对比．通过EDTA-citric混合方法成功获得了纯相SCFM材料．SCFM材料在500-1050℃显示出比SCF材料更低的热膨胀系数（24×10^-6-29×10^-6／K）,表明其具有一种更稳定的结构,尽管由于Mo掺杂造成其透氧率比SCF材料低,但是SCFM的透氧率仍然维持在一个较高水平．证实SCF中的Mo掺杂能够阻止晶格中的有序-无序转变,提高了其在CO2下的化学稳定性．     

氢化物发生电感耦合等离子体发射光谱测定土壤样品中痕量砷锑铋

研究了氢化物发生ICP AES法测定土壤样品中痕量As、Sb和Bi的各种条件 ,拟定了分析方法。用本法对 4个土壤标样进行分析 ,结果与推荐值一致。方法的检出限为 (× 1 0 - 6) :As0 .0 7,Sb0 .0 3,Bi0 .0 2。     

Cu2+掺杂的Bi2O3的制备及光催化性能的研究

本文采用并流沉淀法制备了Cu2+掺杂的纳米Bi2O3光催化剂(Cu/Bi原子比分别为1%,2%,3%和4%)。以甲基橙模拟有机污染物对催化剂的光催化性能进行了考察。用比表面(BET)、X-射线粉末衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS),紫外-可见漫反射光谱(DRS)和表面光电压谱(SPS)对所制备的催化剂进行了表征。结果表明,Cu2+掺杂量为3%时制备的Bi2O3具有最高的比表面积、孔容、最小孔径和晶粒尺寸。对甲基橙的光催化脱色结果显示掺杂量为3%时Cu2+-Bi2O3表现出最佳的光催化活性。     

Lu2O3∶Bi3+粉末晶体发光性能的研究

采用共沉淀法和燃烧法分别制备得到纳米和亚微米的Lu2O3∶Bi^3＋的粉末晶体。立方结构,属Ia3^-[206]空间群,晶格常数a=1.039 nm,密度高达9.4 g·cm^-3。利用XRD,TEM,荧光光谱和阴极射线发光等方法,研究了不同的制备方法和条件对制成样品的结构、形貌、发光亮度、光谱以及余辉的影响。两种方法制得的样品在紫外和阴极射线激发下,有亮度较高的兰青色的发光。余辉较短,衰减曲线是单指数型。     

Sb2O3／TiO2纳米复合物的合成及性质研究

以改进的溶胶-凝胶法制备了Sb2O3／TiO2纳米复合物,用扫描电镜、X射线粉末衍射、傅立叶红外光谱、紫外-可见光谱以及荧光等测试技术对产物进行了分析和表征．结果表明：所得纳米复合物颗粒分散均匀,具有锐钛矿相结构,平均粒径约为10nm．还研究了所得产物的光催化性质、电化学性质及电化学发光行为．结果表明：Sb2O3的掺入可以提高TiO2的光催化效果,当反应物中m（Sb2O3）／m（TiO2）=10％时,所得纳米复合物对亚甲基蓝和罗丹明B的光催化效果最好．     

Epitaxial Growth and Thermoelectric Measurement of Bi2Te3/Sb Superlattice Nanowires

Superlattice nanowires are expected to show further enhanced thermoelectric performance compared with conventional nanowires or superlattice thin films. We report the epitaxial growth of high density Bi₂Te₃/Sb superlattice nanowire arrays with a very small bilayer thickness by pulse electrodeposition. Transmission electron microscopy, selected area electron diffraction and high resolution transmission electron microscopy were used to characterize the superlattice nanowires, and Harman technique was employed to measure the figure of merit (ZT) of the superlattice nanowire array in high vacuum condition. The superlattice nanowire arrays exhibit a ZT of 0.15 at 330 K, and a temperature difference of about 6.6 K can be realized across the nanowire arrays.     

Effect of Preparation Methods of Bi2O3 Nanoparticles on their Photocatalytic Activity

Bi2O3 nanoparticles were prepared by means of ammonia precipitation, polyol mediated methods and microemulsion chemical method. The structure and properties of the as-prepared nanoparticles, having been submitted to a heat-treatment test at 750℃, were characterized by means of XRD. BET, XPS and UV-Vis absorption techniques. The photocatalytic oxidation reactions of benzene, toluene and xylene were used as the model reaction to measure the photocatalytic activity of Bi2O3 nanoparticles, respectively. The results show that the crystallite size of Bi2O3 prepared with different methods and calcined at 750℃ were 50. 6, 38.5 and 31.5 nm, respectively. The photocatalytic activity of Bi2O3 nanoparticles prepared with the microemulsion chemical method was higher than that of the particles prepared with the polyol mediated method; and that of the particles prepared with the micromulsion chemical method was the highest among the three. The degradation rates of the three pollutants xylene, toluene and benzene decreased in sequence.     

掺杂λ-MnO2的制备及其在KOH水溶液中的电化学性质

电化学性能;碱性溶液;掺杂λ-MnO2的制备及其在KOH水溶液中的电化学性质