Gd(Sm)掺杂CeO2的沉淀法合成与导电性能研究

采用碳酸盐共沉淀法合成Ce0.8Gd0.2O1.9和Ce0.8Sm0.2O1.9粉体,并用交流阻抗谱法研究其氧离子导电性能。结果表明,在600℃的热处理温度下,可以合成出单一萤石结构的超微细粉体(~200nm),在1400℃烧结后其相对密度达到95%以上。在测试温度为800℃时,Ce0.8Gd0.2O1.9和Ce0.8Sm0.2O1.9的氧离子电导率分别达到7.8×10–1S·cm–1和8.5×10–1S·cm–1。在400~800℃范围内,其氧离子导电活化能分别为0.80eV和0.72eV。     

纳米CeO2磨料对硅晶片CMP的效果与机理研究

通过均相沉淀法制备了纳米CeO_2超细粉体,并配制成抛光液对硅片进行化学机械抛光(CMP),研究了纳米CeO_2磨料对硅片的抛光效果,通过建立的接触模型进一步地解释了纳米级磨料的化学机械抛光机理。实验结果分析表明:由于纳米磨料粒径小,切削深度小,材料是以塑性流动的方式去除。使用纳米CeO_2磨料最终在1μm的范围内达到了微观表面粗糙度Ra为0.103 nm的超光滑表面,而且表面的微观起伏更趋向于平缓。     

a-Fe_2O_3纳米棒的制备研究

采用压力–热晶法,制得棒状的前躯体后再在600℃焙烧8 h,成功地制得直径在20~40 nm,长度在300~500 nm之间,均匀分散、疏松多孔的六方结构的棒状Fe2O3纳米粒子,并用透射电子显微镜、电子衍射、X射线衍射等技术手段对样品进行了表征,考察了制备条件对产物粒径、形貌的影响。结果表明:初始铁盐浓度对产物粒径影响不明显,可以在较高初始浓度下制备Fe2O3纳米粒子;pH值、初始压力对粒子形貌和大小有一定的影响。     

SnO2纳米薄膜的自组装制备及表征

利用自组装单层膜法,在单晶硅基底上生长有机硅烷单分子膜层,并在硅烷的功能性基团上,诱导生成二氧化锡纳米薄膜,通过XPS、AFM、SEM及XRD等手段对膜材料的表面形貌和结构进行了分析。结果表明:自组装单层法制备的SnO2薄膜为晶态膜,膜层致密、均一,厚度约为20 nm,结构为金红石结构。     

锌掺杂纳米TiO2光催化剂制备条件研究

采用sol-gel法制备Zn2+掺杂纳米TiO2光催化剂,以气态甲苯为模型污染物,考察了掺杂前驱体、掺杂浓度、焙烧温度及焙烧时间等制备条件对Zn2+-TiO2光催化性能的影响,并通过XRD对其结构进行了表征。结果表明:Zn2+掺杂显著提高了TiO2光催化活性;Zn2+-TiO2的最佳制备条件为硝酸锌为掺杂前驱体r,(Zn:Ti)为0.01,焙烧温度500℃、焙烧时间3.5 h。     

α-Fe2O3纳米棒的制备研究

采用压力-热晶法,制得棒状的前躯体后再在600℃焙烧8h,成功地制得直径在20．40nm,长度在300—500nnl之间,均匀分散、疏松多孔的六方结构的棒状Fe2O3纳米粒子,并用透射电子显微镜、电子衍射、X射线衍射等技术手段对样品进行了表征,考察了制备条件对产物粒径、形貌的影响．结果表明：初始铁盐浓度对产物粒径影响不明显,可以在较高初始浓度下制备Fe2O3纳米粒子;pH值、初始压力对粒子形貌和大小有一定的影响．     

雾化共沉淀法制备Ce0.8Gd0.2O1.9纳米粉体

采用雾化加料的方式,以碳酸氢铵为沉淀剂,制备了纳米Ce0.8Gd0.2O1.9粉体。探寻了制备过程中影响粉体颗粒大小及团聚的工艺参数,并对影响机理进行了探讨。结果表明:将沉淀剂雾化加入的工艺有利于得到分散性好、尺寸均匀的纳米粉体。在最佳工艺参数点,即(Ce3++Gd3+)浓度为0.2 mol/L,反应温度为60℃,r[AHC∶(Ce3++Gd3+)]为3∶1,制得的纳米Ce0.8Gd0.2O1.9颗粒粒径在15 nm左右。     

超声法制备TiO2纳米棒及其光催化性质的研究

研究了TiO2纳米棒的制备和形成机理及其在光催化降解活性艳红中的应用。采用超声法,以TiCl4为原料,制备了纳米TiO2。SEM结果显示所制备的TiO2为棒状结构,直径30 nm左右,长约200 nm。比表面积为60.500 7 m2/g。XRD显示其为金红石型晶体,700℃烧结后结晶程度增强,形貌保持不变,比表面积降到37.963 2 m2/g。超声法制备的TiO2纳米棒700℃烧结后应用于光催化降解活性艳红时,降解率高达98.94%,表现出优于P25的催化活性。     

掺CeO2纳米MnO2非对称超级电容器的研究

采用化学共沉淀法制备出超级电容器用掺CeO2的MnO2电极材料,通过XRD、SEM对样品进行了表征,研究了掺杂量对MnO2电极稳定性能的影响。结果表明,产物主相为α-MnO2,粒度分布较均匀,在50～100nm;在6mol/L的KOH电解液中,该掺杂MnO2电极材料具有优良的电容行为和循环稳定性能。当掺CeO2量为10%(与MnO2的质量比)时,在电流密度为250mA/g时,比电容量达257.68F/g;循环500次,容量仅衰减1.18%。     

纳米CeO2磨料对GaAs晶片的CMP性能研究

通过均相沉淀法制备了不同粒径的CeO2超细粉体,并配制成不同氧化剂浓度和pH值的抛光液对GaAs晶片进行化学机械抛光.研究了不同粒径CeO2磨料对GaAs晶片的抛光效果,并对GaAs晶片化学机械抛光材料去除机理进行了探讨.结果表明,使用超细CeO2磨料最终在1 μ m×1 μ m的范围内达到了微观表面粗糙度Ra值为0.740nm的超光滑表面,而且抛光后表面的微观起伏更趋于平缓.实验证明,超细CeO2磨料对GaAs晶片具有良好的抛光效果.     

sol-gel法制备表面改性纳米氧化锌

采用Zn(NO3)2.6H2O和NH3.H2O及合适的表面改性剂,通过sol-gel前驱体法,制备了高纯度的纳米ZnO粉体。采用激光粒度分析、SEM、XRD等手段,对所制备的粉体进行了表征。并研究了主盐浓度、反应温度、反应体系的pH值、表面改性剂等因素对ZnO晶体形成过程和显微结构的影响。结果表明:在Zn2+浓度为0.1mol/L、反应体系温度为50℃、pH值为6.0,采用聚乙二醇(PEG-2000)作为表面改性剂,将制得的前驱体在400℃分解2h,获得了纯度高、分散性好、结晶完整、粒度分布窄、粒状的纳米ZnO粉体。     

基于沉淀转化法制备的纳米NiO超级电容器研究

运用沉淀转化法制备Ni(OH)2超微粉末,并通过热处理得到纳米NiO。利用TG、XRD、TEM、N2吸附、循环伏安和恒流充放电测试对样品进行了分析和表征。结果表明,实验制备的NiO粒径为10nm左右,比表面积达到186.3m2/g,并具有合适的孔径分布,NiO赝电容器的工作电压为0.35V,在电流密度为60mA/g时,其比容达到243F/g。     

熔盐法制备SrBi2Nb2O9陶瓷粉体的研究

分别以KCl或NaCl-KCl作为盐,采用熔盐法合成各向异性的单相片状SrBi2Nb2O9陶瓷粉体。XRD分析结果表明,用KCl或NaCl-KCl作为盐均可以合成单相片状SrBi2Nb2O9陶瓷粉体;SEM照片分析显示熔盐法合成的粉体呈片状,无团聚现象。并研究了工艺参数对粉体尺寸及形貌的影响,盐的种类和含量、煅烧温度、保温时间对粉体形貌和显微结构均有较大的影响。     

纳米CeO_2的制备方法及应用研究进展

综述了纳米CeO2的几种主要制备方法及其研究进展,并介绍了纳米CeO2的主要应用领域和研究前沿。     

颗粒包覆法制备BZT-CT复合陶瓷

采用预合成的方法,分别用得到的单斜类锆钙钛矿相Bi2(Zn1/3Ta2/3)2O7(β-BZT)和钙钛矿相CaTiO3(CT)的粉末作为正负温度系数组元,用sol-gel法制备的ZnO-B2O3-SiO2玻璃,包覆两组元颗粒以阻止其相互反应,从而制备复相零温度系数微波陶瓷。结果表明:预合成及颗粒包覆法可抑制两相固溶反应,有效降低复相陶瓷的烧结温度,调节温度系数。特别是900℃烧结的w(CT)为4%的样品,其εr约为47,αε为2.8×10–6℃–1。     

二氧化铈掺杂锆钛酸钡陶瓷性能和结构的研究

采用传统电容器陶瓷制备工艺,研究了CeO2加入量对Ba(Zr,Ti)O3(BTZ)基电容器陶瓷性能的影响,得到了CeO2影响其性能的规律 ,当w(CeO2)为1.0%时相对介电常数最大(7193),当w(CeO2)为0.5%时介质损耗最小(0.0351)。CeO2有降低居里温度及展宽介电常数-温度峰和减小介电常数温度变化率的作用。利用SEM研究了CeO2对BTZ基陶瓷微观结构的影响,探讨了影响性能的机制,结果表明:CeO2是通过与BTZ形成缺陷固溶体、移峰、偏析晶界及抑制晶粒生长等来影响瓷料性能和结构的。     

水热晶化法制备超细MnCO3的研究

以Na2CO3和MnCl2.4H2O为原料,采用水热晶化法合成了超细高纯MnCO3,并用SEM、XRD、等离子体发射光谱仪(ICP)对超细MnCO3进行了分析。结果表明,通过水热晶化法制备的MnCO3颗粒呈方形,平均粒径为180 nm,具有结晶完善、形貌较好和分散性良好的特点,适于生产薄介质、高可靠性MLCC的需要。     

分散剂在sol-gel法制备PZT粉体中的应用

采用sol-gel法制备了PZT纳米粉体。针对硝酸铅会从干凝胶中析出的问题,分析了硝酸铅的析出原因,采取在溶胶中加入柠檬酸三铵作为分散剂来消除硝酸铅的偏析。实验结果表明:当柠檬酸三铵的加入量为醋酸铅的2.5%(摩尔分数)时,能得到粒度较为均匀,组成与计算配方一致的PZT纳米粉体。     

退火温度对纳米TiO2薄膜微结构的影响

利用XRD、IR、UV-VIS、AFM、XPS等手段,研究了退火温度对溶胶–凝胶法制备的纳米TiO2薄膜微结构和表面形貌的影响。450~600℃退火处理的薄膜呈锐钛矿和金红石型混晶结构,700℃退火后为纯金红石相;水峰的吸收峰消失在300~500℃之间,至500℃有机基团完全消失,薄膜表面主要有C,Ti,O三种元素;改变退火温度,可以使薄膜的禁带宽度在3.26~3.58eV之间变化,可以在一定范围内,获得不同折射率的TiO2纳米薄膜;薄膜的表面粗糙度(RMS)为2~3nm。