纳米TiO_2介孔薄膜的模板组装制备研究

以TiCl4为无机前驱体、三嵌段高分子共聚物EO20PO70EO20为模板剂，在非水条件下制备了有序的锐钛矿TiO2纳米晶介孔薄膜。通过热重-差热(TG-DTA)分析、X射线衍射(XRD)分析、原子力显微观察(AFM)及N2吸附-脱附等测试对样品进行了表征。结果表明，薄膜具有均一的大介孔孔径(～10nm)，其BET比表面积为150m^2·g^-1，薄膜较宽的无机壁厚显著提高了介孔结构的热稳定性。通过红外(IR)光谱分析考察了溶胶-凝胶过程中发生的物理化学变化。在对薄膜表面形貌进行AFM观察的基础上初步探讨了嵌段共聚物EO20PO70EO20对薄膜孔结构形成的导向机理。

纳米氧化钛多孔薄膜的溶胶-凝胶法制备及其结构特征

采用溶胶-凝胶技术,以钛酸丁酯[Ti(OC_4H_9)_4]为前驱体,加入聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)作为模板剂,在玻璃基片上制备了纳米氧化钛多孔薄膜。通过SEM观察了多孔薄膜的表面形貌,通过IR及XRD的测试分析表征了材料的结构,探讨了样品在溶胶-凝胶及烧结过程中的物理化学变化,测定了氧化钛的晶相成分。实验结果表明;通过调整H_2O/Ti(OC_4H_9)_4摩尔比及PEG的添加量可得到孔径范围在50～500 nm且孔径可调的多孔氧化钛纳米薄膜,此外成膜过程中的升温速率是决定薄膜孔结构优劣的一个重要因素。

聚乙二醇含量对纳米TiO_2多孔薄膜性质的影响

以钛酸丁酯为无机原料、二乙醇胺作稳定剂 ,加入聚乙二醇 (PEG)作模板制备前驱体溶胶 ,通过溶胶 凝胶工艺和浸渍提拉技术在玻璃基片上制备了孔径在 10～ 10 0 0nm范围内可调的纳米TiO2 多孔薄膜 .通过ESEM ,AFM ,UV VIS ,N2 吸附 ,XPS和XRD等测试手段研究了PEG(10 0 0 )的加入量对薄膜结构及性能的影响 .结果表明 ,当10 0mL溶胶中PEG的加入量在 4 0 g左右时 ,可以得到三维扩展的多孔结构 ,孔的形状规则且分布均匀 ,孔径为2 0 0～ 5 0 0nm ,薄膜比表面积可达 76 1m2 /g ,而过多的PEG加入量反而导致薄膜性能下降 .

模板组装纳米TiO_2多孔膜及形成机理

以钛酸丁酯(TBTi)为原料,加入高分子表面活性剂聚乙二醇(PEG)作模板,采用溶胶-凝胶技术合成了孔径10-500nm可调的纳米TiO2多孔薄膜。扫描电镜(SEM)观察结果表明,合成过程中水含量增加形成的薄膜孔密度减小,而PEG加入量的增加,薄膜表面孔径和孔密度增大。通过红外光谱测试对溶胶-凝胶过程中发生的物理化学变化进行了系统的分析,初步探讨了薄膜多孔结构的形成机理。

溶剂热法制备超细钴粉及其机理研究

以CoCl_2·6H_2O为原料、水合肼N2H_4·H_2O为还原剂,引入AgNO_3·6H_2O作为形核剂,采用乙二醇溶剂热法制备了超细钴粉。通过红外光谱分析探讨了零价Co形成的化学机理,对产物颗粒的相结构、微观形貌和磁性能进行了表征,重点考察了形核剂的加入量及溶剂热温度对钴粉微观结构和磁性能的影响。结果表明,当前驱体溶液中n(Ag^+)∶n(Co^(2+))=1∶100、溶剂热温度为160℃时,可以制得粒径在100nm以下的球状Co颗粒,Co粉分散性良好,且呈现出优异的软磁性能。

氨水和NaOH水溶液中生长ZnO薄膜的对比研究

研究在Zn(NO_3)_2/NaOH和Zn(NO_3)_2/NH_3H_2O水溶液体系中ZnO薄膜的生长条件。通过X射线衍射仪和扫描电镜对薄膜进行了表征。两种碱性体系生长的薄膜是六方纤锌矿结构;晶体垂直于衬底沿(002)方向择优生长,随着生长溶液浓度的增大,薄膜柱晶的直径会逐渐增大。NaOH系统生长的ZnO薄膜厚度较薄,致密度较小,NH_3H_2O系统生长的薄膜中棒晶排列较为密集。对于NaOH生长系统,锌的浓度由于受到限制,导致生长的柱晶直径较小。氨水系统中由于[Zn(NH_3)_4]^(2+)的缓冲作用,获得的ZnO晶粒直径可以在纳米到微米范围内变化。

PEG模板组装纳米TiO2多孔薄膜的制备

以钛酸丁酯为无机原料,加入高分子表面活性剂聚乙二醇(PEG)作模板剂,采用溶胶-凝胶工艺和浸渍-提拉技术在玻璃基片上制备了孔径在10 nm～1 000 nm范围内可调的纳米TiO2多孔薄膜.通过SEM,AFM,UV-VIS和N2吸附等测试手段对薄膜的多孔结构进行了表征.结果表明,通过调节溶胶中PEG的分子量和浓度,可以控制薄膜中孔的孔径及孔分布密度,有效提高薄膜的比表面积.此外还考察了提拉速度和焙烧制度对薄膜多孔结构的影响.

水热法制备核壳结构Sm(Co,Hf)_7@Fe_3O_4复合纳米颗粒及其磁性能研究

以高能球磨所得Sm Co,Hf7纳米颗粒作为硬磁性内核,通过水热法在其上包覆软磁性Fe3O4壳层,制备了具有核壳结构的Sm Co,Hf7@Fe3O4硬/软耦合纳米颗粒.利用XRD、TEM、VSM等检测手段分析了纳米颗粒的相结构、微观结构及磁性能.结果显示,所得Sm Co,Hf7@Fe3O4复合纳米颗粒呈现明显的核壳型结构,颗粒粒度均匀且分散性良好,Fe3O4壳层的厚度在5 nm左右.磁性能测试表明,Fe3O4软磁壳层的包覆使复合颗粒的矫顽力和剩磁比与纯Sm Co,Hf7颗粒相比有所下降.对复合颗粒在660℃进行退火处理30 min,发现在加热过程中核壳之间将发生元素的互扩散并进而形成梯度型微观结构.

SILAR法制备无机化合物薄膜

介绍了一种新的液相法薄膜制备工艺—SILAR法(连续离子层吸附反应法),该方法设备简单,成本低廉,成膜质量好。解释了它的非均相薄膜生长机理,对它的工艺参数影响以及研究应用情况进行了综合评述。指出了研究发展前景。

CdS薄膜的SILAR法制备与表征

采用液相薄膜制备工艺-SILAR(连续离子层吸附反应)法,在室温下于玻璃衬底上制备了CdS薄膜.对薄膜的表面形貌,薄膜的生长速率以及热处理与薄膜的成相及其电阻率的关系进行了观察和分析.实验结果表明:薄膜表面较致密,生长速率为2nm/cycle,随循环次数的增加,沉积粒子的尺寸趋于增大.室温下沉积的CdS薄膜为非晶态,经热处理后薄膜的结晶度提高,电阻率显著下降.此外,文章结合实验对薄膜的生长机理进行了初步的讨论.

ZnO薄膜的制备及其光学性能

以柠檬酸为络合剂、采用无机盐溶胶 -凝胶法 ,在玻璃基片上用提拉法制备了多孔ZnO薄膜。利用红外光谱、DTA -TG、XRD、SEM、UV -VIS透射等分析测试 ,考察了溶胶 -凝胶制备特征、热处理过程和热处理温度下薄膜的成相、表面形貌以及光学性能。结果表明 4 0 0℃热处理 1h的ZnO薄膜已开始晶化 ,晶型是六方纤锌矿 ;6 0 0℃热处理 1h的薄膜表面为多孔结构 ,粒径和孔径均匀 ;在可见光范围 ,薄膜的光透射率超过 85 % ,在波长 380nm开始出现紫外吸收 ;从而为该材料制作染料敏化的太阳能电池阳极薄膜打下良好的基础。

连续离子层吸附反应法制备(Zn,Cd)S薄膜及其性能

采用液相薄膜制备工艺———连续离子层吸附反应法(successiveioniclayeradsorptionandreaction,SILAR),在室温下,使用混合阳离子前驱体于玻璃衬底上制备了(Zn,Cd)S薄膜。采用X射线光电子谱分析薄膜的成分,测定紫外透射光谱,分析不同成分对薄膜光电性能的影响,并使用环境扫描电镜对薄膜的表面形貌进行观察。实验结果表明:SILAR法制备薄膜的生长速率约为3nm/cycle。(Zn,Cd)S薄膜的成分偏离前驱体溶液中的n(Zn)/n(Cd)值,表现为Cd含量偏大,这与CdS和ZnS二者的溶度积不同有关。随着Cd含量的增加,薄膜的透射率和禁带宽度降低,电导率增大。通过控制前驱体混合溶液中不同阳离子间的比例可以得到带宽可调的复合硫化物薄膜。

低温溶剂热法合成单分散氧化钛纳米棒

以Ti(OC4H8)4为无机前驱体、正辛酸为溶剂,在80～100℃一步合成了单分散的锐钛矿TiO2纳米棒状粉末.用X射线衍射、高分辨透射电子显微镜观察对样品进行了表征.结果表明:纳米棒状粉末具有窄的尺寸分布,直径为3～4 nm,长度为10～20 nm,长度方向为锐钛矿相c轴.此外,初步探讨了纳米棒的形成机理.

组成改性对BaO·Ln_2O_3·nTiO_2介质材料温度稳定性的影响

在Ba4 5Nd9Ti18O54 主相中引入Bi2 O3 ,Pr2 O3 改性添加剂 ,考察了改性离子对材料温度稳定性的影响 ,研究表明 :随Bi2 O3 含量的增长 ,介电常数εr 显著提高 ,谐振频率温度系数τf 呈V型变化 ,这与 [TiO6]8-八面体畸变程度和Bi2 O3 在材料中的固溶限相关 :在含Bi2 O3 的体系中引入适量的Pr2 O3 ,温度稳定性得到较好改善 ,并提高了介电常数。

溶胶-凝胶法制备纳米ZnO多孔薄膜

以聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)为模板剂,醋酸锌(Zn(Ac)2·2H2O)为原料,二乙醇胺为络合剂,通过溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备了纳米ZnO多孔薄膜.利用SEM,IR,TG-DTA等对薄膜的特性进行了表征;探讨了样品在溶胶-凝胶及煅烧过程中的物理化学变化;讨论了Zn的浓度、PEG加入量、热处理等对薄膜性能的影响.结果表明,当Zn的浓度为0.6 mol/L,加入0.5 g PEG2000,将溶胶50℃水浴以及在合适的热处理条件下,最终可制得具有一定多孔结构的ZnO薄膜.

纳米晶TiO_2多孔薄膜的研究进展

综述了近年来纳米晶TiO2多孔薄膜材料的研究进展情况,对纳米晶TiO2多孔薄膜材料的各种制备方法 及其特点进行了归纳和分析,并对纳米晶TiO2多孔薄膜材料的应用现状作了简要介绍。

超细Fe-Co颗粒的制备及表征

Fe-Co合金具有高的饱和磁化强度,高的磁导率,较低的矫顽力以及较小的损耗等优点,得到了广泛的应用。通过改变Fe^(3+)与Co^(2+)的比例,将Fe^(3+)与Co^(2+)同时加入到高压反应釜中,通过化学还原的方法,制备出了不同结构的Fe-Co相颗粒。随着Fe^(3+)/Co^(2+)摩尔比比值的降低,饱和磁化强度Ms逐渐增大,当n(Fe^(3+))/n(Co^(2+))=1∶0和0∶1时,饱和磁化强度分别取得最小值Ms=47.0A·m^2/kg和最大值Ms=113.1A·m^2/kg。

热处理工艺因素对Fe-Cr-Co永磁合金显微组织及磁性能的影响

以牌号为2J85的Fe-Cr-Co合金为研究对象,系统考察了固溶处理冷却液的种类及磁场热处理过程中防氧化处理对合金显微组织和磁性能的影响.结果表明,合金固溶处理后以盐水作为冷却液时,经过磁场热处理与多级时效后显示出更好的磁性能,其矫顽力达到=603.7 Oe.此外,热处理前在工件表面涂覆防氧化涂层也可一定程度地提高硬磁性能.

铌铁原料成分对Finemet型薄带结构及性能影响

采用Nb含量分别为63.6%,66.5%(质量分数)的两种铌铁通过单辊快淬技术制备了Finemet型纳米晶薄带。应用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了不同Nb含量的铌铁的物相组成及微观组织形貌,发现Nb含量为66.5%(质量分数)的铌铁中存在明显的共晶组织,而低铌含量的铌铁中则无此现象。同时,对制备的Finemet型母合金中物相构成和微观结构进行了研究,发现合金中α-Fe(Si,B)相的微观结构存在差异。采用Luborsky弯曲试验测量薄带的脆性,结果表明,用Nb含量为63.6%(质量分数)的铌铁制备的快淬薄带比铌含量为66.5%(质量分数)的铌铁制备的薄带具有更好的韧性。薄带的软磁性能测试发现,用含63.6%(质量分数)Nb的铌铁制备的快淬薄带磁化强度为126.7A·m^2/kg,高于后者,然而其矫顽力比用含66.5%(质量分数)Nb的铌铁制备的薄带要大。这种性能的差异与原材料以及母合金中组织的形态有关。

铁磁材料在化工分离过程中的应用

磁化技术是一种新兴的绿色分离技术,其具有投资成本低、操作便捷、无二次污染、能耗低及使用寿命长等优点。随着科技的发展,铁磁材料作为一种新型的智能材料应运而生,并在科学研究、工农业生产中应用广泛,在化工分离中的应用更是方兴未艾。简要阐述了铁磁材料在化工分离过程中的应用。