铝热反应法制备双股类螺旋Zn_2SnO_4单晶纳米带(英文)

综合利用化学气相沉积、铝热反应法、汽-液-固生长法、极性面融合和稳态湍流动力学控制来大量制备双股类螺旋Zn2SnO4单晶纳米带.该材料属于面心立方尖晶石型透明半导体,在光伏器件和湿度与可燃气体传感器中有着广泛的应用.扫描电镜、透射电镜、电子衍射、X射线衍射、拉曼光谱以及光发射等技术分析表明所得的双股类螺旋纳米带是由两个独立的Zn2SnO4纳米带通过扭曲纠缠和融合而成.该双股类螺旋纳米带实际上是在轴向具有周期性的超晶格材料.光致发光测量表明该纳米带在326.1nm处出现强发射峰,线宽约为1.5nm.本研究所采用的综合制备法中的铝热反应法和稳态湍流微扰法可能有助于类似材料的控制制备.

固溶和时效处理对铝热法制备Cu-Ti合金组织和性能的影响

Cu-Ti合金作为导电弹簧,互联接插件等重要元器件的制备材料,其大规模工业制备方法和热处理工艺仍是当前铜合金领域亟需开发和推进的重点。采用具有工艺简单、环保节能、成本低廉等优点的铝热法制备了Ti含量分别为1%、4.5%、10%,即成分区间较大的Cu-Ti合金,且进一步采用固溶和时效处理调控合金的综合性能。结果表明,时效态的Cu-1%Ti和Cu-4.5%Ti合金中Ti元素主要呈固溶状态,只有非常少量尺寸较小的析出相,而Cu-10%Ti合金中存在大量尺寸较大的Cu 4 Ti相析出。随着Ti含量的增加,合金的导电率有明显降低的趋势,而硬度和强度则呈现与之相反的趋势。对于成分相同的合金,相较于固溶状态,时效后导电率先略微下降然后上升,450°C时效4 h后,三个成分合金的导电率均高于固溶态合金;450°C时效2 h后,Cu-1%Ti和Cu-4.5%Ti合金均获得了硬度、强度和延伸率的最大值,Cu-10%Ti合金的硬度和延伸率也获得了极大值,其屈服强度和抗拉强度则是随着时效时间呈略微下降的趋势。

热反应扩散时间对钒铬共渗层显微形貌及性能的影响

近年来,铬钒共渗层由于具有优良的综合性能被逐渐关注并广泛研究与应用,但已有的报道对其显微形貌尤其是界面结构以及性能的研究较少。采用热反应扩散法对Cr12钢进行铬钒共渗处理,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)对渗层的显微结构进行了分析。重点讨论了热反应扩散时间对渗层厚度、显微硬度、物相组成以及膜基结合力的影响;分析了主要元素沿渗层到基体方向的变化趋势和特点。结果表明:随着渗入时间的延长,所得渗层的厚度为2.0~8.2μm,渗层连续、均匀较致密。铬钒共渗层的物相组成主要为VC、Cr7C3和(Cr,Fe)7C3,反应过程中各物相对应的衍射峰强度会发生相应的变化。渗层的显微硬度值为1 683.80HV0.3~1 948.57HV0.3,明显高于空白基体的显微硬度值;划痕测试结果表明铬钒共渗层和基体的界面结合良好,结合力为55~64N。

原位反应制备表面有铁硅金属间化合物层的镁基复合材料组织与性能

采用Fe-Mg-SiO_2反应体系和放热反应法,制备了镁基复合材料,同时在其表层制备出铁硅金属间化合物层,用扫描电镜和能谱仪分析了化合物层、复合材料及界面的组织和化学成分。结果表明:表面化合物层主要为FeSi_(2.5)金属间化合物,化合物层厚度随反应温度升高、反应时间延长和预制压力提高而增大,化合物层的平均厚度和硬度分别达到95μm和557 HV以上,复合材料中反应生成的氧化镁颗粒分布均匀,颗粒尺寸小于2μm。

固相法制备高纯纳米碳化硼

以聚乙烯醇为碳源,硼酸为硼源,利用固相热反应法制备了高纯度纳米碳化硼(B_4C)粉体,用红外光谱分析、X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜对产物的物相、结构与形貌做了表征,并研究了制备条件对碳化硼粉体的影响。结果表明,将聚乙烯醇与硼酸在250℃以下反应可制备聚合物前驱体;将该聚合物前驱体于750℃低温裂解2 h可以得到裂解前驱体;该裂解前驱体在1 450℃下反应2 h,可得到高纯纳米碳化硼。

不同反应物量对纳米碳球结构的影响

以碳化钙和三氯甲烷为反应物,采用溶剂热法,研究在100ml高压釜中反应物的量对制备纳米碳球显微结构的影响.用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜和BET比表面积对纳米碳球的形貌和结构进行表征.结果表明,纳米碳球的尺寸分布在40~200nm之间,随反应物量增加,纳米碳球晶化程度提高,碳球直径减小,碳球表面无定形碳膜的厚度减薄,团聚程度降低.

水热法制备La2O3微球及其电催化产氧性能研究

采用水热反应法,以硝酸镧、尿素和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为原料,制备形貌均匀的La 2O 3微球材料.扫描电子显微镜和X射线衍射仪对样品进行形貌和结构表征,对样品进行电催化析氧活性测试.结果表明,合成样品物相单一,形貌均匀,具有球状结构,其直径约为1微米.电催化测试表明,在电流密度为10 mA/cm 2时,其析氧过电位为420 mV,塔菲尔斜率为119 mV/dec,具有较好的电催化活性.

多孔二氧化硅中Gd^(3+)→Eu^(3+)的能量传递

通过水热反应法,获得了单掺和双掺Eu3+,Gd3+的多孔二氧化硅组装体,研究了掺杂体系的光谱特性,观察到Gd3+→Eu3+的能量传递。分析了能量传递过程,探讨了在多孔二氧化硅中Gd3+→Eu3+的能量传递的机理,其机理主要为电偶极鄄电偶极相互作用。

纳米SnO_2的制备技术及应用

SnO_2为N型半导体结构,是一种优良的气敏和湿敏材料。介绍了纳米SnO_2的主要用途以及电弧气相法、溶胶-凝胶法、水热反应法和机械化学法等制备技术,探讨了SnO_2的气敏机理,包括晶体尺寸效应和掺杂效应,并指出了纳米SnO_2的发展前景。

氧化钌/碳纳米管/石墨烯复合电极材料的制备和电化学性能

用水热反应法分别合成了氧化钌(Ru O_2)、多壁碳纳米管(MWCNT)、还原氧化石墨烯(r GO)的二元及三元复合材料,再以此类复合材料制作了电极。采用循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电等方法研究了其电化学性能,用扫描电子显微镜(SEM)对其形貌进行了表征。结果表明:三元复合材料能明显提高电极的比容量(562 F/g)和导电性,高于二元复合材料比容量。其中采用层层组装工艺制备的复合电极,比容量达到906 F/g,内阻0.298?。

纳米氢氧化镁制备技术的研究进展

氢氧化镁具有缓冲性、活性大、吸附能力强等优点,与其他强碱相比,得到了更广泛的关注。近年来,随着环保意识的增强,无毒、高效、抑烟的无机阻燃剂,尤其是Mg(OH)2阻燃剂越来越受到重视。本研究对国内外制备纳米氢氧化镁的研究现状做了综述,较详细地介绍了直接沉淀法、水热反应法、沉淀-共沸蒸馏法、反向沉淀法、激光烧蚀法、微波合成法、液-固相电弧法、表面剂诱导法、超重力技术制备法和常温固相法等制备方法。

ZrW_2O_8光催化剂的光解水产氢产氧性能

采用水热反应法制备了ZrW2O8粉体,利用XRD、SEM、UV-vis和BET等技术对样品的晶相组成、表面形貌、光吸收性能和比表面积等物理性质进行了表征,考察了其在紫外光照射下牺牲剂存在时的光催化产氢产氧性能,并结合电子结构第一性原理计算的结果推测了样品的能带结构。结果表明:制备的样品为结晶良好且晶相单一的α相ZrW2O8粉体,晶粒形貌呈竹叶状,吸收边为300nm,比表面积为3.58m2/g。在以CH3OH为牺牲剂的条件下,0.3%(质量分数)Pt/ZrW2O8的光解水产氢平均速率为23.4μmol/h,以AgNO3为牺牲剂的条件下ZrW2O8的产氧平均速率为9.8μmol/h。结果表明ZrW2O8是一种其能带结构能满足光解水要求的新型Zr基光解水材料。

铝阳极氧化多孔膜制备及Eu^(3+)组装

在草酸体系中,采用二次阳极氧化法可制备大面积有序铝阳极氧化多孔膜(AAO),用X射线粉末衍射(XRD)仪进行物相分析,利用扫描电子显微镜(SEM)表征多孔膜的形貌。研究表明,低温条件下制备的多孔膜孔径大小分布均匀,有序性好。微孔在膜的表面沿二维空间规则排列,具有一定的六方对称准周期性,孔道相互平行且与铝基底垂直。低温条件下,草酸体系中电解获得的AAO膜以无定形结构存在,经过800℃高温退火后转化为γAl2O3。通过水热反应法,获得了Eu3+的铝阳极氧化多孔膜组装体(AAO∶Eu3+ ),研究了组装体系的光谱特性。结果表明,这种方法制备的发光材料具有非常高的组装浓度,其发光具有很高的色纯度。

亚磷酸钙的单晶培养与结构研究

采用水热反应法培养了一水合亚磷酸钙(CaHPO3·H2O,1)的单晶,并利用X-射线单晶衍射技术测定了化合物1的晶体结构。在化合物1中,Ca2+阳离子为七配位,并通过HPO-3阴离子的桥连作用形成二维层状配位聚合物,而后该二维层通过水分子与相邻层的亚磷酸分子间的氢键形成三维的网络结构。

底材对纳米晶/微晶316L不锈钢组织和力学性能的影响

在铝热反应中分别用铜底材和玻璃底材制备了316L不锈钢,并对其组织和力学性能进行研究。结果表明:铜底材和玻璃底材上制备的铸态316L不锈钢材料以纳米晶为主,微米晶和非晶在纳米基体上非均匀分布,组织主要由γ相组成,其纳米晶平均晶粒尺寸分别为33.6 nm和37.4 nm,玻璃底材上的晶粒尺寸明显大于铜底材,但抗拉强度和伸长率均相差不大,玻璃底材上的屈服强度明显高于铜底材。经800℃,8 h退火后,铜底材和玻璃底材上的不锈钢的纳米晶平均晶粒尺寸分别为17.4 nm和33.3 nm,相比铸态的纳米晶平均晶粒尺寸有所减小,而且铜底材上的减小幅度明显大于玻璃底材。铜底材上的316L不锈钢的抗拉强度、屈服强度和伸长率均明显高于玻璃底材,抗拉强度达到640 MPa,伸长率达到22.6%。

汽车排气加热对CO、HC净化效果的影响

论述了车用汽油机排气中CO、HC的净化机理与方法 .通过实验探讨了加热汽车排气是否有助于提高对排气中CO。

以碳化细菌纤维素为碳源制备网状结构碳化硼

以三维网状结构碳化细菌纤维素(CBC)为碳源,采用固相热反应法制备了网状结构的B_4C粉末,并用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)和扫描电子显微镜(SEM)分别对产物的物相、结构与形貌进行了表征;研究了硼碳比例、反应温度及反应时间对B_4C粉末形成的影响。结果表明,以B:CBC=4:1为前驱体,在1 400℃下反应4 h,沿着CBC的三维网络结构制备了网状结构的B_4C粉末,该粉末的晶体结构为斜方六面体,其形貌由等轴纳米粒子构成一种网状结构。本研究采用的碳源CBC能大量快速地制备,同时以其独特的三维网络结构制备网状结构碳化硼,有效避免了纳米颗粒的团聚。

纳米BiFeO_3的制备及其光催化性能研究

利用低温水热反应法制备出BiFeO_3纳米光催化剂,利用XRD、SEM、UV-Vis DRS对其表征,采用罗丹明B作为目标污染物测试其光催化降解能力。结果显示,制备温度为140℃,KOH的浓度为2 mol/L时,制备的BiFeO_3纳米光催化剂晶相均一、晶粒尺寸在30～100 nm左右、颗粒有团聚现象,截止吸收波长约为600 nm。相比较其他浓度,该样品的降解效率最高,80 min后99.9%的罗丹明B被降解。

层状锰酸锂的单元掺杂改性研究

以三氧化二锰粉体、氢氧化锂、三氧化二铬以及硫化钠为原料,采用水热反应法制备了掺杂铬或硫的层状锰酸锂。利用扫描电镜(SEM)、电子衍射能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)对产物进行了表征分析。结果表明,Cr3+(或S2-)的掺杂随着掺杂比例的增加,掺杂现象越明显,并且是最有前景的具有较高的容量和稳定的循环性能的正极材料。利用水热法用合适的元素及合适的剂量对层状锰酸锂进行掺杂制备,能够稳定其层状结构。