低温-低压水热合成Ba1-xSrxTi1-ySnyO3纳米材料及其 结构与性能研究

采用低温-低压水热法,在150℃,0.5MPa以下合成了一系列Ba1-xSrxTi1-ySnyO3固溶体纳米粉末(0≤x≤0.5≤y≤0.4),经XRD物相分析和d-间距-组成图证明,产品为立方晶系的完全互溶取代固溶体,结果符合Vegard定律,TEM形貌观察,粒子为均匀球形,平均粒径80nm。通过制陶实验,分别测定了该系列固溶体的室温介电常数、介电损失以及介电常数随温度的变化。结果发现,用该方法在BaTiO3中掺入适量锶和锡,由于掺杂离子均匀进入母体晶格,引起Tc降低,介电性能改善显著,当x=0.1,y=0.08时,室温介电常数达17000,比BaTiO3纯相提高10倍,而介电损失却降低88%。     

层状化合物K0.81Li0.27Ti1.73O4的合成

研究以K₂CO₃,Li₂CO₃和TiO₂为反应原料合成层状钛酸盐K_0.81Li_0.27Ti_1.73O₄过程中合成条件对产物的影响. 结果表明: 反应温度在
1 000~1 200 ℃, 反应原料配比为n(K₂CO₃) ∶n(Li₂CO₃) ∶n(TiO₂)=(0.405~0.42) ∶(0.135~0.165) ∶1.73时, 均可以得到产物K_0.81Li_0.27Ti_1.73O₄, 延长反应时间及升高反应温度均有利于产物的生成; 在1 200 ℃高温条件下, 使用刚玉坩埚为反应容
器时, 最佳的反应条件是： 反应温度为1 100 ℃, 反应原料配比为n(K₂CO₃) ∶n(Li₂CO₃) ∶n(TiO₂)=0.405 ∶0.135 ∶1.73, 反应24 h.     

层状化合物K_(0.81)Li_(0.27)Ti_(1.73)O_4的氢离子交换反应与胺剥层反应

采用固相法合成层状化合物K0.81Li0.27Ti1.73O4,考察不同原料配比、反应时间及反应温度等条件对其氢离子交换反应和有机胺插层剥层反应的影响.结果表明:在0.1～14mol/L的HNO3溶液中K0.81Li0.27Ti1.73O4均可以通过氢离子交换生成H1.08Ti1.73O4·H2O固体钛酸,若反应温度高,则产物容易转变成TiO2.合适的氢离子交换条件是:室温下浸泡4～7d,n(HNO3)∶n(KLiTiO)=10～20,c(HNO3)=1～10mol/L.在正丙胺(n-PA)和正丁胺溶液中H1.08Ti1.73O4·H2O均可以进行插层剥层反应.反应温度高和有机胺与H1.08Ti1.73O4·H2O的物质的量比过小都容易使生成物转变成TiO2相.理想的插层剥层反应条件为:120℃,反应1d,n(n-PA)∶n(HTiO)=20～100.     

钡钛酸盐玻璃的形成、性质和结构

本文目的在于研制高二氧化钛含量玻璃。当二氧化钛与氧化钡含量达80%时(其中TiO_2含量为30—60%),可以形成稳定的玻璃。这种玻璃具有高折射率(~nD>2.1)与良好的化学稳定性。文中还对高钛玻璃的着色进行了研究,认为主要由于熔制过程中失氧所引起。因此,可以通过熔制条件的控制、热处理等途径大大减轻玻璃的着色,从而能提高玻璃的反射率。通过红外光谱与X-射线谱对玻璃中的Ti~(4 )离子的配位状态作了分析,证明Ti~(4 )离子处于[TiO_(?)]状态。电镜观察确定,高钛酸盐玻璃在T_g以上一定温度热处理时,首先产生分相,然后体积晶化。对所析出的晶相也进行了研究,证实一般由钛酸钡为主的钛酸盐所组成。根据研究结果,提出了钡钛酸盐玻璃的结构示意图。     

Eu3+离子掺杂钛酸盐纳米管的直接水热合成与发光性能

 采用纳米管制备和离子掺杂同步进行的直接水热合成方法，合成了纯钛酸盐纳米管（TNT）和Eu³⁺离子掺杂的纳米管（TNT-Eu）；并利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、光致发光谱仪研究了纳米管的形貌特征、物相组成、热稳定性和发光性能。结果显示：这种方法简便易行、稳定性好、产率高。钛酸盐纳米管物相可近似表示为(H,Na)₂Ti₃O₇或(H,Na)₂(Ti,Eu)₃O₇。高温处理对钛酸盐纳米管的结构产生很大的影响，450 ℃下纳米管的层状结构被破坏，晶体结构转化为锐钛矿型的TiO₂。TNT-Eu样品的发光性能较强，出现的393.5 nm、593 nm、614 nm的谱带归属于⁵D₀-⁷F₁和⁵D₀-⁷F₂电子的跃迁。     

N掺杂钛酸盐的电子结构和磁性研究

基于密度泛函理论,从头计算了N掺杂立方结构钛酸盐的电子结构和磁学性质.结果表明,N掺杂钛酸盐在自旋极化状态下的总能量比自旋非极化状态下的总能量小,说明N掺杂钛酸盐的基态具有铁磁性.从态密度和自旋密度分析可知,其磁性源于掺杂的N 2p电子和价带顶O 2p电子间的p-p耦合作用. 关键词： 钛酸盐 电子结构 磁学性质     

甲基蓝-钛酸盐纳米聚合物薄膜的光谱和光学非线性研究

 为了满足光学非线性器件设备对工作材料的要求,探究具有高阶非线性效应的固态薄膜材料的制备方法,并对其光学特性进行表征,采用化学插入法,将甲基蓝染料分子插入到具有纳米量级的层状钛酸盐片间,制备了甲基蓝-钛酸盐纳米聚合物薄膜,通过吸收光谱和荧光光谱的测定,发现薄膜的吸收峰相对于染料溶液发生了明显的蓝移,表明染料分子在纳米片间是H-聚集排列。进一步应用单光束连续He-Ne激光Z-扫描技术研究了样品的非线性光学特性,结果显示：插入染料分子的钛酸盐纳米MB/HTO聚合物薄膜具有“负”的非线性折射率,在低功率连续激光作用下聚合物薄膜的非线性折射率系数n2的量级为10-10 m2/W。     

新型N-TiO2的固相法制备及其光催化性能

以纳米管钛酸为前驱体,以NH4HCO3为N源,先机械研磨使二者混合均匀,再在Ar保护下,于不同温度焙烧4h制得N掺杂TiO2 (N-TiO2),并采用X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、紫外-可见吸收光谱、透射电镜及N2吸附-脱附对样品进行了表征.结果显示,N以间隙掺杂方式进入TiO2晶格内.在热处理过程中,生成中间体(...     

钛酸钠纳米线的制备及其性能

利用水热法制备钛酸钠(Na2Ti3O7)纳米线,并研究了该材料制作湿敏传感器的特性.结果表明:该传感器的特性较好,响应和恢复时间分别为5s和6s;当工作频率为20Hz,相对湿度在11%～95%变化时,该传感器的电阻变化为5个数量级,且电阻与相对湿度变化间的线性关系较好.     

钛酸盐纳米材料和斜生四链藻协同处理农村生活污水的效应研究

当前我国农村生活污水治理形势依然严峻.藻类和纳米材料结合可以有效地处理生活污水，探究纳米材料对生活污水中藻类的影响十分重要.基于钛酸盐纳米材料的调控，研究斜生四链藻处理生活污水的效应.结果表明，低质量浓度钛酸盐纳米材料添加到生活污水中后，斜生四链藻细胞经过6 d的适应期，表现出一定的生长促进作用，在10 d的培养过程中藻细胞增长了近97%.在质量浓度0.1 g/L的添加下，钛酸盐纳米材料对藻类生物量增长的影响最大，在0.2 g/L的添加质量浓度下，藻细胞生长受到抑制.