In2O3电子结构与光学性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法, 计算了In2O3电子结构和光学线性响应函数, 系统研究了In2O3电子结构与光学性质的内在关系. 利用计算的能带结构和态密度分析了带间跃迁占主导地位的In2O3材料的能量损失函数、介电函数、反射图谱, 根据电荷密度差分图分析了In2O3材料的化学和电学特性. 研究结果表明In2O3光学透过率在可见光范围内高达85%, 可作为优异的透明导电薄膜材料. 同时, 计算结果为我们制备基于In2O3透明导电材料的设计与大规模应用提供了理论依据, 也为监测和控制这一类透明导电材料的生长过程提供了可能性.     

Y2O3:Eu荧光粉表面包覆In2O3的研究

采用高温固相法合成了FED用Y2O3：Eu红色荧光粉，为提高其导电性，采用表面成膜包覆法对其进行了In2O3包膜研究。通过XRD，Zeta电位，SEM及低压光谱分析等检测手段分析了包膜前后Y2O3：Eu的晶体结构、电位、形貌与发光性能，探索了包膜工艺。结果表明：在Y2O3：Eu表面包覆3％的In2O3能有效改善荧光粉的发光亮度，这种改善的可能原因是包覆In2O3改善了Y2O3：Eu晶粒表面的导电性。     

Synthesis and Thermodynamic Properties of MgO·B_2O_3·4H_2O

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｒｅａｒｅｍａｎｙｋｉｎｄｓｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍｂｏｒａｔｅｓ ,ｂｏｔｈｎａｔｕｒａｌａｎｄｓｙｎｔｈｅｔｉｃ .Ａｂｏｒａｔｅｄｏｕｂｌｅｓａｌｔ (2ＭｇＯ·2Ｂ2 Ｏ3 ·ＭｇＣｌ2 · 14Ｈ2 Ｏ)ｎａｍｅｄｃｈｌｏｒｏｐｉｎｎｏｉｔｅｗａｓｏｂ ｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｔｈｅｎａｔｕｒａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｓａｌｔｌａｋｅｂｒｉｎｅ .1Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｆｉｎｄｔｈｅｆｏｒｍｉｎｇｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｏｕｂｌｅｓａｌｔａｎｄｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｂｏｒａ…     

In2O3三维纳米结构的控制合成及高效光解水产氢活性研究

Exploring economical and efficient photocatalysts for hydrogen production is of great significance for alleviating the energy and environmental crisis. In this study, 3D In₂O₃ nanostructures with appropriate self-assembly degrees were obtained using a facile hydrothermal strategy. To study the significance of 3D In₂O₃ nanostructures with appropriate self-assembly degrees in photocatalytic hydrogen production, the photocatalytic performances of samples were evaluated based on the amount of hydrogen gas release under visible-light irradiation (λ > 400 nm) and simulated solar light illumination. Interestingly, the 3D In₂O₃-150 nanostructured photocatalyst (hydrothermal temperature was 150 ℃, denoted as In₂O₃-150) exhibited extremely superior photocatalytic hydrogen evolution activity, which may have been caused by their unique structure to improve light reflection and gas evolution. The special structure can enhance light harvesting and induce more carriers to participate in photocatalytic hydrogen production. Despite possessing similar 3D nanostructures, the In₂O₃-180 photocatalyst exhibited poor photocatalytic activity. This may have been caused by the high self-assembly degree, which can hinder light irradiation and isolate a portion of the water. In addition, the 3D nanostructures could effectively make uniform the carrier migration direction, which is from the interior to the rod end. However, the direction of carrier migration of the In₂O₃-110 photocatalyst could transfer in various directions, whereas the In₂O₃-130 photocatalyst could transfer to both ends of the rod. This might cause partial migration to counteract each other. The compact cluster rod-like structure of In₂O₃-180 might prevent the light from exciting the carrier effectively. Through a photocatalytic recycling test, the 3D In₂O₃-150 nanostructured photocatalyst exhibited outstanding photochemical stability. This work highlights the importance of controlling the self-assembly degree of 3D In₂O₃ nanostructures and explores the performances of 3D In₂O₃ nanostructured photocatalysts in hydrogen production under visible light and simulated solar light.     

Cu2O/ZnO的形貌可控制备及光催化性能

以CuSO₄和ZnCl₂为原料, 采用温和的液相还原法制备得到Cu₂O/ZnO微米结构高效光催化剂. 研究了不同[Cu²⁺]/[Zn²⁺]比条件下所得Cu₂O/ZnO复合物的形貌和光催化活性. 通过5.5 h的光照, Cu₂O/ZnO光催化剂对甲基橙染料的降解率为(77.5±0.1)%. 将多形貌Cu₂O/ZnO复合物作为阳极, 铂片作为对电极, 中间注入甲基橙溶液, 组装“三明治”结构拟电池, 研究了复合物的光降解机制.     

In2O3/ZrO2-TiO2空心球复合材料的制备与光解水制氢性能

以聚苯乙烯(PS)胶球为模板, 通过一步法结合煅烧后处理制备了空心球复合材料In₂O₃/ZrO₂-TiO₂. 采用X射线衍射(XRD)、 X射线光电子能谱(XPS)、 扫描电子显微镜(SEM)、 紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)和氮气吸附-脱附等测试手段对复合材料的结构、 组成和形貌进行了表征. 结果表明, In₂O₃/ZrO₂-TiO₂复合材料的晶型结构以锐钛矿型TiO₂为主, 同时存在少量含有Ti—O—Zr键的混合氧化物. 该复合材料经聚苯乙烯模板处理后呈现空心球状结构, 球壁由纳米粒子堆积而成. In₂O₃/ZrO₂-TiO₂空心球复合材料的比表面积较大(66.92 m²/g), 且In₂O₃与ZrO₂-TiO₂复合后光吸收发生了红移. 对该复合材料光解水制氢性能的研究结果表明, 空心球状In₂O₃/ZrO₂-TiO₂具有较好的产氢效果(56.7 μmol/g, 8 h), 明显高于P25、 ZrO₂、 空心球状ZrO₂-TiO₂及粉末状In₂O₃/ZrO₂-TiO₂.     

铟颗粒上具有不同直径氧化铟纳米锥的原位合成与光致发光特性

以Au作催化剂, 通过金属铟与氧气在850～1000 ℃的氧化反应, 在单质铟表面原位大面积生长出了In2O3纳米锥. 通过反应温度的改变实现了纳米锥的可控合成. 采用激光拉曼光谱、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜对产物进行了表征分析. 结果表明, 纳米锥为立方相单晶结构的In2O3, 其直径和高度分别在0.1～0.6 μm和0.2～2.9 μm范围内可调控. 提出了In2O3纳米锥可能的生长机理. 在室温下研究了它们的发光性质, 发现了发光峰位于416和439 nm强的蓝光发光, 这一蓝光发光起源于氧化铟纳米锥中氧空位中的电子与铟-氧空位中心中的空穴之间的复合.     

方铁锰矿Mn2O3粉体的水热合成与表征

方铁锰矿型 Mn2 O3是固相法合成锂离子二次电池正极材料 L i Mn2 O4 的最佳原料之一 [1] .以其为锰源 ,可以很容易地制备锂离子二次电池正极材料 L i Mn2 O4 尖晶石 .采用其它合成方法都难以得到方铁锰矿 Mn2 O3的纯相 ,而是得到含有 α,β和 γ型的混合相 ,这对合成性能优良的正极材料 L i Mn2 O4极为不利[2 ] .采用水热合成法不仅可以人工合成沸石 ,而且已广泛用于合成多种无机功能材料[3～ 5] .无机原位氧化还原沉淀水热合成法 [6 ]可使多步反应的分子在原位水平上进行接触和反应 ,分子的扩散自由程大大缩短 ,因而降低了扩散的时间…     

基于电纺丝法的In2O3/CdO复合材料的制备及甲醛气敏特性

用静电纺丝法制备了In(NO₃)₃/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)纺丝前驱物, 然后分别在500、600、700℃时烧结得到三种In₂O₃ 纳米纤维. 通过X 射线衍射(XRD)仪、热重差热分析(TG/DTA)、场发射扫描式电子显微镜(FE-SEM)表征结果得知, 500℃时In₂O₃的晶相已经形成, 且粒径为最小, 约为24 nm, 纳米纤维呈介孔结构.将三种烧结温度的In₂O₃纤维制作成气敏元件, 测试对比了三种元件对甲醛气体的敏感特性, 结果表明, 500℃烧结得到的In₂O₃纳米纤维在工作温度为240℃时响应最好, 对浓度为10×10^-6 (体积分数, φ)甲醛的响应为7.用静电纺丝法合成了CdO 纳米颗粒, 通过XRD、SEM 表征得知CdO 呈粒径约为68 nm 的颗粒. 将In₂O₃和CdO以不同摩尔比(1:1, 10:1, 20:1)复合, 对比测试了纯In₂O₃及三种In₂O₃/CdO复合材料对应的气敏元件对甲醛的气敏特性, 测试结果表明当In₂O₃纳米纤维与CdO纳米颗粒以摩尔比10:1 复合时, 元件的工作温度较低(200℃), 且对甲醛表现出最佳的气敏特性, 对浓度为10×10^-6甲醛的响应为13.6, 响应/恢复时间为140 s/32s. 最后对不同摩尔比复合的In₂O₃/CdO对甲醛的气敏机理进行了初步分析.     

Ce掺杂In_2O_3纳米纤维的制备及其三乙胺气敏性能(英文)

用简单有效的静电纺丝法制备了Ce掺杂的In2O3纳米纤维材料.采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和扫描电子显微镜(SEM)对合成样品的晶体结构和形貌进行了表征.结果显示,此纤维材料的平均直径约为90nm,长度达到几十个微米.气敏性能测试结果表明,4%(w)Ce掺杂的In2O3纳米纤维对三乙胺的灵敏度最高,该气敏元件对3μL·L-1三乙胺的灵敏度达到2.6,响应时间为5s,恢复时间约为6s,且具有较好的选择性.     

氧化铟掺杂对ZnFe2O4半导体气敏性能的影响

用化学共沉淀法在ＺｎＦｅ２Ｏ４中掺入Ｉｎ２Ｏ３．Ｘ射线衍射分析证实，Ｉｎ２Ｏ３与ＺｎＦｅ２Ｏ３之间没有新相生成，晶格常数有微小变化．掺入Ｉｎ２Ｏ３降低了ＺｎＦｅ２Ｏ４的电导，改变了该系列材料的导电机制，提高了材料对乙醇的敏感性和选择性，而且缩短了材料的响应时间     

La2O3∶Sm发光粉的合成与发光性质的研究

以La2O3和Sm2O3为原料, 用碳酸盐沉淀法制备了La2O3: Sm3+发光粉, 并分别用XRD, SEM 和发光光谱及寿命进行了表征. La2O3晶相的形成温度为800 ℃, 其发光强度随温度升高而增强. La2O3基质中Sm3+的最佳掺杂浓度为1.5%(摩尔分数).     

High-pressure,High-temperature Synthesis and Properties of the Monoclinic Phase of Y2O3

The monoclinic phase of Y₂O₃(B-RES) has been synthesized using a Kawai-type multi-anvil apparatus under 20 GPa at 1800 ℃. Samples of the cubic Y₂O₃(C-RES) and monoclinic Y₂O₃ phases were characterized by synchrotron radiation X-ray diffraction, X-ray absorption near edge structure and Raman spectroscopy. Crystal structures of the cubic and monoclinic phases have been examined using Rietveld refinement of the X-ray diffraction data. The cubic-to-monoclinic transition of Y₂O₃ was reconstructive and irreversible. The X-ray diffraction results were further confirmed by simulation of the X-ray absorption spectra.     

Single‐microemulsion‐based Hydrothermal Approach to In(OH)3 and In2O3 Nanocubes

Well‐defined indium hydroxide [In(OH)₃] nanocubes have been successfully prepared through a facile single‐microemulsion‐mediated hydrothermal process at a relatively low temperature. Calcination of the In(OH)₃ precursor at 400°C in a furnace yielded In₂O₃ crystals with the same morphology. X‐ray diffraction (XRD), field‐emission scanning electron microscopy (FE‐SEM), and transmission electron microscopy (TEM) were used to characterize the samples. The effects of reaction parameters on the formation of nanostructures were also discussed, and the nucleation, aggregation and anisotropic growth mechanism was proposed. Room temperature photoluminescence (PL) spectra as well as the ultraviolet‐visible (UV‐vis) absorbance spectra were carried out on the In₂O₃ crystals to investigate their optical properties.     

立方状和球状氧化亚铜的制备及其光催化性质

利用室温液相还原法和低温水热法制备了立方状和球状氧化亚铜,通过X射线衍射、场发射扫描电子显微镜对合成产物进行了表征。 以合成产物光催化降解偶氮染料甲基橙为模型,研究了不同形貌Cu2O的光催化性能,结果表明,球状氧化亚铜对甲基橙的脱色率达89.0%,球状氧化亚铜/Fenton复合体系中甲基橙的脱色率达98.2%。 初步探讨了Cu2O粉体催化降解甲基橙的过程和机理。     

镁掺杂对In2O3电导和气敏性能的影响

用共沉淀法制备了Mg2+掺杂的In2O3纳米粉,研究了镁掺杂对In2O3电导和气敏性能的影响.结果表明:MgO和In2O3间可形成有限固溶体In2-xMgxO3(0≤x≤0.40);MgIn×电离的空穴对材料导带电子的湮灭,使掺镁纳米粉的电导变得很小;n(Mg2+):n(In3+)=1:2共沉淀物于900℃下热处理4 h,用所得的纳米粉制作的传感器在320～370℃下,对45μmol/L C2H5OH的灵敏度达102.5,为相同浓度干扰气体Petrol的12倍多.     

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．     

沉淀法制备Bi2O3的晶相转变过程及其光催化性能

以硝酸铋为原料,氨水为沉淀剂,通过液相沉淀法制得前驱体Bi(OH)₃,并将Bi(OH)₃分别在不同温度和时间下焙烧。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、热重(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)及紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)详细研究了Bi(OH)₃转变为Bi₂O₃的过程及相变过程中粒子形貌、大小、光吸收性质等。结果表明,前驱体Bi(OH)₃经过焙烧之后,发生了如下的转变过程:Bi(OH)₃→Bi₅O₇NO₃→β-Bi₂O₃/Bi₅O₇NO₃→β-Bi₂O₃/Bi₅O₇NO₃/α-Bi₂O₃→α-Bi₂O₃,而且转变过程伴随着粒子长大。在上述转变过程中,与Bi₅O₇NO₃向β-Bi₂O₃转变的过程相比,从β-Bi₂O₃到α-Bi₂O₃相变过程更为迅速。此外,以光催化降解罗丹明B(RhB)为模型反应,考察了不同晶相的Bi₂O₃光催化活性,结果表明Bi₅O₇NO₃和β-Bi₂O₃材料具有优异的光催化性能,而α-Bi₂O₃具有较低的光催化活性。