Dielectric and Pyroelectric Properties of （Pb0.50Sr0.50）TiO3 Ceramics

Lead strontium titanate （Pb0.50Sr0.50）TiO3 （PST） ceramics are prepared by the traditional ceramic processing. The dielectric constants and dielectric loss have been investigated in a temperature range from 25℃ to 300℃. The maximum dielectric constants for unpoled and poled samples are 9924 and 9683, respectively. The temperatures of phase transition for unpoled and poled samples are observed at 153℃ and 157℃, respectively. The phasetransition temperatures for unpoled and poled samples are not equal, which results from the polarization state of the domains. The remnant polarization and the coercive electric field are 18 uC/cm^2 and 6 kV/cm, respectively, from polarization-electric field （P - E） hysteresis loop. The temperature dependence of pyroelectric coefficients of the PST ceramics is measured by a dynamic technique. The dielectric constant and loss Lan δ of the poled PST ceramics are 813 and 0.010, respectively. The pyroelectric coefficients and figure of merit are 294 uC/cm^2 K and 13.6 × 10^-6 pa^-0.5, respectively, at room temperature 25℃and frequency lOOHz.     

直接热氧化制备氧化钛薄膜电极的研究Ⅰ. 制备、结构和电化学性质

采用原子力显微镜、 X光衍射仪、电化学阻抗谱等手段对热氧化制备氧化钛膜的结构和电化学性质进行了研究.结果表明,金属钛直接热氧化制备的薄膜为金红石型二氧化钛薄膜;随氧化温度升高和时间延长,薄膜结晶度逐渐增大;随氧化温度升高,二氧化钛平带电位向负方向移动;当温度大于600℃后,二氧化钛结晶致密,电子导电性减小.     

第四组元对Y_2O_3-Al_2O_3-SiO_2钎料连接氮化硅陶瓷的影响

在Y2 O3 Al2 O3 SiO2 (YAS)钎料中添加TiO2 (YT)和Si3N4(YN) ,并进行氮化硅陶瓷的连接。用四点弯曲方法测定不同连接工艺下的连接强度 ,并对连接界面进行SEM ,EPMA和XRD分析。接头强度随着保温时间、连接温度的增加 ,而逐渐增加。在达到峰值后 ,连接强度逐渐降低。在YAS中添加TiO2 ,可以形成Si3N4/Y Sialon玻璃 TiN/TiN/Y Sialo玻璃的梯度层界面 ;而在YAS钎料中添加Si3N4,可以降低接头界面的热应力 ,改善接头强度。微观分析表明 :接头强度的变化主要与界面反应有关。     

TiO2修饰MCM-41的结构表征及光催化苯酚降解活性

以钛酸丁酯为前驱体,合成了呈单层和双层分散状态的TiO     

环已酮肟在B2O3／Al2O3—TiO2催化剂上的气相Beckemann重排反应

制备了B2O3/Al2O3-TiO2复合载体催化剂,并考察了其对环已酮肟气相Beckemann重排制已内酰胺反应的催化性能。结果表明,载体中TiO2的含量、B2O3的负载量、载体的预处理温度及催化剂的焙烧温度等均对催化剂的性能产生明显的影响。当载体中TiO2含量为60%,B2O3负载量为20%,催化剂经350℃焙烧时,环已酮肟的气相Beckemann重排反应的转化率和选择性很高。用BET,NH3-TPD,XRD和IR等方法对催化剂的织构、表面酸性和晶相等进行了表征,并与催化剂和活性进行了关联,表明催化剂表面中等强度的酸中心浓度与催化剂的选择性具有对应关系。     

纳米ZnO-TiO2复合半导体的La3+改性及其光催化活性

采用溶胶-凝胶法对纳米ZnO-TiO2复合半导体进行了La3 改性,用热重-差示扫描量热、扫描电镜、X射线衍射和拉曼光谱分析了La3 /ZnO-TiO2的晶化温度和微晶结构,并以活性艳红K-2BP为模型降解物,在固定催化剂投加量和通气量条件下考察了La3 掺杂量和煅烧温度对La3 /ZnO-TiO2光催化活性的影响.结果表明,La3 掺杂使ZnO-TiO2晶型转变温度提高,衍射峰蓝移且峰强度减弱,晶粒进一步减小.La3 掺杂量为0.5%,煅烧温度为500℃,40min时对活性艳红K-2BP的降解率为100%,表观反应速率常数k值达到了0.182min-1,为不掺La3 的ZnO-TiO2复合半导体的1.4倍.     

光电化学水氧化用多孔单晶金红石TiO2纳米棒阵列光阳极的设计和构建

光电化学电池(如染料敏化太阳能电池、量子点敏化太阳能电池以及光电化学水分解电池)是实现太阳能转化及存储的有效手段之一.其中,光电极是光电化学电池的核心组成部分,它集光吸收、光生电荷输运及转移等决定光转化效率的关键过程于一身,因此构筑高活性半导体光电极以实现高效太阳能转化利用引起研究者广泛关注.多孔TiO2纳米颗粒堆垛薄膜光阳极因具有大的比表面积,可提供更多的染料(量子点)担载和反应活性位点,在光电化学电池中表现出优异活性而被广泛研究.然而, TiO2纳米颗粒间大量存在的晶界对光生电荷有较强的散射作用,降低了光生电荷的收集效率.英国牛津大学Snaith研究小组利用模板辅助水热过程首次获得了(001)晶面占优的多孔单晶锐钛矿TiO2微米颗粒,这种多孔单晶TiO2微米颗粒在具有大比表面积的同时,其单晶结构还能有效去除晶界对电荷的散射作用,因而具有优异的电荷输运特性.利用这种多孔单晶TiO2微米颗粒组建的光阳极用于染料敏化太阳能电池中,展现出优异的太阳能光电转化性能.受该工作启发,各种形貌的多孔单晶TiO2微米颗粒作为光催化剂和光电化学分解水用光阳极材料被广泛研究,并表现出优异活性.在单晶微米颗粒堆垛成的薄膜光电极中,虽然单个单晶微米颗粒中晶界对电荷的散射作用被有效抑制,但是单晶颗粒间的晶界仍然存在并影响光生电荷的收集效率.为了彻底抑制晶界对光生电荷的散射作用,每个单晶颗粒都应该贯穿整个薄膜,例如一维TiO2纳米棒单晶阵列薄膜.虽然一维单晶阵列薄膜能够有效提高光生电荷的收集效率,但相对于多孔薄膜具有较小的比表面积,限制了担载染料(量子点)和反应位点的数量.为了增大TiO2单晶纳米棒阵列薄膜的比表面积,目前主要的手段包括调控纳米棒长径比、表面修饰TiO2纳米颗粒以及二次生长构建TiO2枝晶阵列.本文首次提出通过制备多孔单晶TiO2纳米棒单晶阵列薄膜来获得高比表面积和高光生电荷收集效率的光阳极,提高光电化学电池的效率.在透明导电薄膜(FTO)表面利用水热生长TiO2纳米棒阵列薄膜之前,预先在FTO基体上沉积一层SiO2球密堆模板, TiO2纳米棒单晶阵列在从FTO表面向上生长过程中,会将SiO2球模板包裹进TiO2纳米棒中,再通过碱溶液将SiO2球模板溶解,首次在FTO基体上原位生长出多孔单晶TiO2纳米棒阵列薄膜.将所得多孔单晶金红石TiO2纳米棒阵列薄膜作为光电化学分解水电池光阳极,其光电化学分解水活性相对于实心单晶金红石TiO2纳米棒阵列提高了2.6倍.多孔单晶金红石TiO2纳米棒阵列光阳极性能的提升可归因于：(1)多孔结构赋予多孔单晶金红石TiO2纳米棒阵列薄膜更大的比表面积,可提供更多的反应活性位点;(2)多孔结构能够有效缩短单晶金红石TiO2纳米棒中光生电荷体相输运距离,提高光生电荷的收集效率;(3)多孔结构通过对光多次反射吸收可有效增强光吸收,产生更多光生电荷参与水分解反应;(4)在制备过程中引入Si掺杂,导致多孔单晶金红石TiO2纳米棒带隙扩大了0.1 eV,带隙增大归因于导带位置负移0.1 eV,光生电子具有更强的还原能力,光电流起始电位相应负移约0.1 V.     

TiO_2-K_2SiO_3无机涂层对空间材料Ag的防护行为研究

在微波电离型原子氮（AO）源地面模拟设备中对空间材料Ag及TiO_2- K_2SiO_3无机涂层进行原子氧剥蚀效应试验。用扫描电镜（SEM）、光电子能谱（ XPS）、红外光谱（FT-IR）、X射线衍射光谱（XRD）和LAMBDA-9分光光度计，对在 模拟原子氧（AO）环境中Ag及在其表面涂覆的无机涂层，所发生的侵蚀与防护作用 进行了表征研究。AO对Ag表现了较严重的侵蚀作用，原来光亮如镜的表面形貌变得 粗糙，且失去光泽。而所施用的TiO_2-K_2SiO_3无机涂层，经AO辐照后，表面形貌 则变化甚少。实验表明，该涂层对AO辐照有较强的防护效果、较好的空间稳定性（ AO辐照前后Δα ≈ 0.024），能阻止AO对基材的侵蚀。     

Al促进SO~4^2^-/M~xO~y(M=Zr,Ti, Fe)固体强酸的研究

合成与表征了三个系列的Al促进固体强酸样品,并研究了对甲苯的苯甲酰化反应性能。实验表明,向SO~4^2^-/ZrO~2,SO~4^2^-/TiO~2和SO~4^2^-/Fe~2O~3中引入适量的Al~2O~3,有助于稳定样品表面的含硫物种,增加样品表面的有效酸位,提高样品的强酸性和对甲苯的苯甲酰化的反应活性。NH~3吸附微量热结果表明,Al促进样品的强酸性和催化活性的显著提高是由于样品表面的酸位强度分布发生了变化,有利于正丁烷异构化反应和苯甲酰化反应的中强酸位和强酸位的酸量显著增加。     

三氯化钛水解法制备纳米金红石相氧化钛粉体

以TiCl_3为原料,通过控制盐浓度和水解温度可以在温和条件下制备出晶粒尺 寸为6～8 nm的金红石相氧化钛粉体,比表面为74.55 m~2/g,TEM照片显示粉体, 比表面为74.55 m~2/g, TEM照片显示粉体为钛状。苯酚的光催化降实验表明这种粉 体具有与P-25相关的光催化活性。采用（CH_3)_4NOH为注定剂,粉体经800 ℃煅烧 ,晶相由锐钛相全部转变为金红石相。