Bi2Ti2O7薄膜的自组装法制备及表征

以Bi(NO₃)₃·5H₂O和Ti(OC₄H₉)₄为原料,采用自组装单层膜技术,在负载有功能化三氯十八烷基硅烷(octadecyl-trichloro-silane,OTS)的FTO基板上制备了Bi₂Ti₂O₇ 薄膜。基板表面的亲水性测试表明,紫外照射使OTS自组装单层膜表面由疏水转变为亲水,实现功能化。借助X射线衍射(XRD)、X射线能量色散谱(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析分别对Bi₂Ti₂O₇薄膜的组成、结构和微观形貌进行了表征。结果表明,沉积溶液浓度为0.02 mol·L^-1时,所得Bi₂Ti₂O₇薄膜均匀致密。560 ℃热处理1 h、厚度为0.4 μm的Bi₂Ti₂O₇薄膜在100 kHz的介电常数为153,介电损耗为0.089。     

液相自组装法制备铁酸铋薄膜的研究

采用液相自组装法成功制备出铁酸铋(BiFeO3)薄膜,并采用XRD、SEM和VSM等测试方法对BiFeO3薄膜进行了表征.研究了功能化的自组装单分子层(SAMs)表面对BiFeO3薄膜成核和生长的影响,以及沉积温度对铁酸铋薄膜的形成和微观形貌的影响.结果表明:功能化的SAMs表面上薄膜与基底结合牢固,结构致密均一;沉积温度在60～70 ℃之间,薄膜表面比较平整均一,当沉积温度高于70 ℃,薄膜表面出现多晶聚集体现象.     

自组装制备二氧化铪图案化薄膜

采用短波紫外光(UV)在十八烷基三氯硅烷(OTS)自组装单分子层刻蚀不同的微型图案,利用液相自组装技术在OTS模板表面沉积HfO₂图案化薄膜。通过XRD、AFM、SEM、EDS等测试手段对OTS膜和HfO₂薄膜进行表征,结果表明：以OTS为模板利用液相自组装技术成功制备出边缘轮廓清晰、粗糙度较小、条纹宽度为10μm的立方晶型的HfO₂图案化薄膜。     

内镜下黏膜剥离术的技师配合

以Bi(NO3)3·5H2O、TiCl4和La(NO3)3·6H2O为原料,KOH为矿化剂,采用微波水热法合成了镧掺杂钛酸铋(Bi4Ti3O12)粉体.借助XRD、SEM和EDS对粉体的组成、形貌作了分析.当确定微波水热釜的填充比为30%或40%,将前驱物在200℃反应110 min,可得到单一组成的镧掺杂Bi4Ti3O12粉体;当填充比减小为20%,而其他条件不变,只得到Bi4Ti3O12粉体.SEM结果表明,镧掺杂Bi4Ti3O12的形貌为纳米晶须状,而Bi4 Ti3O12为板片状结构.EDS分析结果表明,镧掺杂Bi4Ti3O12的化学组成为B13.5La0.5 Ti3O12.     

直接Z型Zn2SnO4-xNx/ZnO1-yNy异质结光催化剂的制备及机理

采用微波溶剂热法成功制备直接Z型Zn_2SnO_(4-x)N_x/ZnO_(1-y)N_y核壳结构异质结光催化剂。2种物质不同的功函数改变了其表面电荷密度,并在界面处形成内建电场,导致其从传统的Ⅰ型镶嵌异质结转变为Ⅱ型异质结,再转变为Z型异质结构。N杂质原子替代O原子进入Zn_2SnO_4和ZnO的晶格,在两者的价带(VB)顶部形成双杂质能级。核壳结构的Z型异质结光催化剂对罗丹明B的降解速率为纯相Zn_2SnO_(4-x)N_x的1.40～1.43倍,同时具有良好的循环稳定性,且可以降解亚甲基蓝、甲基橙、水杨酸等污染物。Z型异质结的形成使其光生电子-空穴对具有较强的氧化还原能力,而双杂质能级的存在可以拓宽其光响应范围并提高载流子的分离效率。因此,Zn_2SnO_(4-x)N_x/ZnO_(1-y)N_y异质结光催化剂高的光催化活性归因于Z型异质结和双杂质能级的协同作用。     

Al3+离子掺杂δ-MnO2的制备和电化学性能

采用水热法合成了不同比例Al³⁺离子掺杂的δ-MnO₂纳米粉体.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、 X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安(CV)曲线、电化学阻抗谱(EIS)和恒电流充放电(GCD)曲线等手段对材料的结构和电化学性能进行了表征.结果表明, Al³⁺离子进入δ-MnO₂的晶格替代部分Mn³⁺和Mn⁴⁺离子,使得δ-MnO₂电极的性能明显提升.当反应物中Al³⁺/Mn²⁺摩尔比为0.45时,所得样品(A0.45M)的性能最好;其在1 A/g电流密度下的比电容为207.61 F/g,是纯相δ-MnO₂(A0M)的2.4倍;其在10 A/g电流密度下循环10000次后的比电容为100.81 F/g,容量保持率为81.33%.     

微波水热合成镧掺杂钛酸铋粉体初探

以Bi(NO3)3·5H2O、TiCl4和La(NO3)3·6H2O为原料,KOH为矿化剂,采用微波水热法合成了镧掺杂钛酸铋(Bi4Ti3O12)粉体.借助XRD、SEM和EDS对粉体的组成、形貌作了分析.当确定微波水热釜的填充比为30%或40%,将前驱物在200℃反应110 min,可得到单一组成的镧掺杂Bi4Ti3O12粉体;当填充比减小为20%,而其他条件不变,只得到Bi4Ti3O12粉体.SEM结果表明,镧掺杂Bi4Ti3O12的形貌为纳米晶须状,而Bi4 Ti3O12为板片状结构.EDS分析结果表明,镧掺杂Bi4Ti3O12的化学组成为B13.5La0.5 Ti3O12.     

共沉淀法制备BiFeO_3粉体

以Bi(NO_3)_3·5H_2O和Fe(NO_3)_3·9H_2O为原料,冰醋酸做溶剂,柠檬酸为络合剂,采用共沉淀法制备前驱物,对前驱物沉淀进行退火处理,制备出BiFeO_3纳米粉体.研究了煅烧温度和冰醋酸的加入量对BiFeO_3纳米粉体的晶粒尺寸及形貌的影响.采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对所制备的BiFeO_3纳米粉体进行表征,用EDS确定了样品的表面成分组成.结果表明:退火温度为450 ℃时出现BiFeO_3衍射峰,但存在杂相;退火温度为600 ℃时制备出了BiFeO_3纯相粉体,粉体为立方体结构.冰醋酸加入量由1 mL增大到1.8 mL时,粉体的晶粒尺寸由14.21 nm减小到11.65 nm.通过EDS能谱分析得出BiFeO_3粉体由Bi,Fe和O 三种元素组成.     

水热合成钛酸铋纳米粉体的研究

采用Bi(NO3)3.5H2O和TiCl4的混合物为前驱物,以KOH为矿化剂,在高压釜内经不同温度和时间的水热处理,获得了晶粒完整的Bi4Ti3O12粉体。借助XRD、SEM及TEM对Bi4Ti3O12的晶相组成、粒度、形貌进行了分析。研究结果表明:随水热温度的提高及时间的延长,晶体发育越完整,粒度越大;当温度为240℃,反应时间为4 h时,Bi4Ti3O12为短轴在30 nm左右,长轴大于100 nm的矩形片状晶体。     

自组装单层膜表面制备BiFeO3图案化薄膜的研究

采用短波紫外光(UV)对十八烷基三氯硅烷(OTS)自组装单分子层(SAMs)进行刻蚀,利用化学液相法在OTS-SAMs模板表面制备出铁酸铋(BiFeO₃)图案化薄膜。通过接触角、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)等测试手段对OTS膜和BiFeO₃薄膜进行表征。结果表明：以OTS为模板利用化学液相法成功制备出边缘轮廓清晰、条纹宽度为10~20 μm的BiFeO₃图案化薄膜。