氧化硼掺杂锂铝硅玻璃的结构分析

采用高温熔融法制备了硼含量可变的锂铝硅玻璃,并利用^(27)Al、^(11)B、^(29)Si核磁共振谱和拉曼光谱对玻璃样品进行表征。研究表明:随硼含量增加,网络中铝和硼以四配位为主,铝的配位不受硼影响,铝离子高配位比例偏高;BO_(4)的含量从57.1%增到64.4%。通过桥氧相连的铝氧硅键的数量减少,硅氧硅键数量从34.8%增加到46.1%。氧化硼的掺入增强了网络结构的聚合度,提升了玻璃力学性能。

坩埚材料对银浆玻璃粉物化性能的影响

采用了高温熔融法制备了Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO-Al_2O_3-SiO_2系银浆玻璃玻璃粉,添加少量CeO_2作稳定剂,分别采用铂金坩埚、石英坩埚、刚玉坩埚在1100℃条件下熔制,系统研究了在不同坩埚熔制时对该系玻璃的玻璃化程度、热学性能及化学稳定性的影响。结果表明:在添加CeO_2稳定剂的前提下,该系玻璃在铂金坩埚、石英坩埚、刚玉坩埚中均能熔制出均匀透明玻璃。在铂金坩埚中熔制时,玻璃的玻璃化程度较高。在石英坩埚中熔制时,较多的SiO_2融入该系玻璃粉内,提高了其玻璃化转变温度,但其膨胀系数明显降低,其热稳定性与化学稳定性也有大幅度提高。在刚玉坩埚中熔制时,刚玉坩埚中少量Al_2O_3融入玻璃粉内,提高了该系玻璃粉的玻璃化程度,对其热稳定性与化学稳定性的提高也有一定的促进作用。

亚临界干燥法制备TiO2/SiO2复合气凝胶及其光催化性能研究

以正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸四丁酯(TnBT)为原料,去离子水和无水乙醇为溶剂,盐酸、甲酰胺为催化剂,通过酸/碱两步溶胶-凝胶法制得TiO2/SiO2复合醇凝胶,经过老化、溶剂置换等后续工艺,在亚临界条件下干燥制备不同TiO2/SiO2比的复合气凝胶。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、BET比表面积、热重-差示量热(TG-DSC)和红外光谱(FT-IR)等手段对气凝胶进行了表征。并将制备的TiO2/SiO2复合气凝胶用于紫外光催化降解甲基橙。结果表明:不同TiO2/SiO2比的复合气凝胶经过500℃煅烧之后,n(Ti)∶n(Si)=1∶1时其比表面积最高达480.61m^2/g,其组成为无定形SiO2和锐钛矿TiO2。紫外光催化降解甲基橙实验表明,采用亚临界干燥制备得到的TiO2/SiO2复合气凝胶,其催化降解率可达到99.6%,表现出优异的催化性能。

亚临界干燥法制备透明SiO2气凝胶及干燥机理分析

以正硅酸乙酯为原料,去离子水和无水乙醇为溶剂,盐酸和氨水为催化剂,通过酸/碱两步溶胶-凝胶法制得SiO2醇凝胶,经过老化、溶剂置换等后续工艺,在亚临界条件下干燥制备了块状SiO2气凝胶,并对其干燥机理进行分析。采用XRD、SEM、TEM、BET、FT-IR及DSC-TG等手段对样品进行了表征。结果表明,当干燥温度为220℃、干燥压力为3.5MPa时,制备的样品性能最佳,该样品气凝胶为无定型结构,表观密度为0.221g/cm3,比表面积达973.68m2/g,孔容为2.1cm3/g。经过600℃高温煅烧3h前后对比,孔型和孔径分布基本无变化,比表面积仍高达850.59m2/g,孔容为1.6cm3/g。本研究采用亚临界干燥方法,大大简化了气凝胶的干燥工艺,制备的气凝胶开裂收缩小,透明度高,有较好的热稳定性。

H_2对Al-Si-GNP共掺杂ZnO透明导电薄膜性能的影响

以玻璃为基底,采用射频磁控溅射法制备了Al_2O_3、SiO_2、氧化石墨烯(GNP)共掺杂氧化锌(GASZO)透明导电薄膜.考察了在Ar(流量不变)中H_2流量对薄膜制备的影响.采用X射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)等对薄膜形貌、结构进行了表征.结果表明薄膜晶相为纤锌矿结构、呈c轴择优取向; Scherrer公式计算发现增加H_2量,可以减小薄膜的平均晶粒尺寸; H_2流量对薄膜内应力影响较大.此外,还采用四探针测试仪、紫外—可见分光光度计(UV-Vis)等对薄膜的光电性能进行了表征.当Ar流量为70 sccm、H_2占溅射气氛1. 00%时,薄膜具有最低电阻率7. 746×10^(-4)Ω·cm;适量的H_2流量可以提高玻璃在近紫外区的透过率;镀膜后样品在可见光区的平均透过率为90%左右.

CuO/TiO2纳米纤维可见光催化CO2合成甲醇

以介孔SiO2球为模板、TiCl4为前驱体,采用气相生长法制备了直径为8~10nm的TiO2纳米纤维,然后采用浸渍法制备了具有异质结结构的CuO/TiO2纳米纤维,在可见光照射下催化CO2合成甲醇。通过SEM、TEM、XPS、UV-Vis、XRD、荧光光谱(PL)对催化剂进行了表征。结果表明:TiO2纳米纤维较锐钛矿TiO2纳米颗粒和商业TiO2纳米颗粒(P25)荧光强度明显降低,光生电子-空穴对更加稳定。通过在TiO2纳米纤维上负载CuO形成异质结结构后,进一步降低了催化剂的荧光强度,也增强了在可见光区的吸收。在300 W氙灯照射5 h进行光催化CO2合成甲醇实验中,P25负载CuO后,催化合成甲醇产量为676μmol/g-cat,而负载了CuO的TiO2纳米纤维,甲醇产量达1791μmol/g-cat,较CuO/P25提高了165%。

有机锆聚合物气凝胶的制备及光催化还原CO_(2)

以2-氨基对苯二甲酸(NH2-BDC)为配体、四氯化锆为Zr4+源,采用溶胶-凝胶法制备了4种不同配体/金属离子物质的量比的气凝胶,并通过SEM、BET、FTIR、XPS、UV-Vis、荧光光谱等表征了材料的结构及光电性能。结果表明,这种气凝胶不仅具有大的比表面积与丰富的孔道结构,而且在氙灯照射下具有光电效应,可以在水中催化还原CO2生成甲醇。在300W的氙灯照射下,研究了不同配体/金属离子物质的量比对光催化还原CO2的影响。结果表明,当气凝胶中n(NH2-BDC)∶n(Zr4+)的实际比例为1.10∶1时,4h光催化反应后甲醇产率为3.94 mmol/g-cat,催化转换频率(TOF)为2.29 h–1。相同催化反应条件下以NH2-UiO-66(Zr)为光催化剂,甲醇的产率为2.33 mmol/g-cat,TOF为1.80 h–1。此外,该气凝胶具有较好的光催化稳定性。