La^(3+)掺杂TiO_(2)粉体的高分子网络凝胶法制备工艺优化及其光催化降解甲基橙性能(英文)

采用高分子网络凝胶法制备La^(3+)掺杂TiO_(2)粉体,通过正交实验优化制备工艺,采用比表面积测试(BET)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见光谱仪(UV-Vis)和扫描透射电子显微镜(STEM)对TiO_(2)粉体的晶体结构和光吸收性能进行了表征,并以甲基橙为目标进行了光催化降解实验。结果表明:高分子网络凝胶法制备La^(3+)掺杂TiO_(2)粉体时对TiO_(2)光吸收波长影响最大的是煅烧温度,其次是掺杂量,最后是保温时间;正交实验得到的最优制备条件为:La^(3+)掺杂量为0.5%mol、煅烧温度为800℃,保温时间为30 min;煅烧温度过高与过低都不利于提高La^(3+)掺杂TiO_(2)的光催化活性,其存在一个最佳的温度范围:650~700℃;La^(3+)掺杂抑制了锐钛矿相向金红石相的转变,也抑制了晶粒的长大,但当La^(3+)掺杂量为1.0%mol时,其光催化效果最好;二氧化钛光催化降解甲基橙是零级反应,掺杂并没有改变光催化反应类型。

氧化钪对钾长石结晶釉组织结构和性能的影响

以钾长石为主晶相的釉料对解决四方相氧化锆陶瓷粘接强度不足且脆性大的问题具有良好的应用前景。本文通过DSC、XRD、SEM、硬度、强度、折射率、可见光透过率、热膨胀系数等测试,研究了Sc_(2)O_(3)含量对钾长石结晶釉结构及性能的影响。结果表明,当Sc_(2)O_(3)含量从0%(质量分数,下同)增加至10%,结晶釉的析晶温度从958.5℃降低至827.8℃,析晶能力增强,烧结后的结晶釉晶粒尺寸不断增大。随着Sc_(2)O_(3)含量的增加,结晶釉中伴随析出硅酸钪晶体,结晶釉的结晶度、努氏硬度、抗弯强度和折射率均在Sc_(2)O_(3)含量为6.67%时达到最佳,可见光透过率先减小后增大,热膨胀系数减小。

高分子网络凝胶法制备Fe、Ce掺杂TiO_(2)粉体的组织结构和光学性能研究

采用高分子网络凝胶法制备了Fe、Ce单掺和共掺TiO_(2)粉体,采用热重(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见光(UV-Vis)对粉体的热效应、晶体结构、吸收光谱进行了研究。结果表明:与纯TiO_(2)相比,无论单掺还是共掺,TG变化基本上是一致的,但是掺杂后明显提高了锐钛矿相向金红石相的转变温度。Fe、Ce离子的掺杂并未改变TiO_(2)的物相组成,Ce离子的掺杂会抑制锐钛矿向金红石的转变而Fe离子会促进转变进行。Fe、Ce单掺与共掺TiO_(2),形貌无明显变化,掺杂后都可以细化TiO_(2)晶粒,从而增大粉体的比表面积。共掺比单掺可见光吸收性能要好,当掺杂量为1.0%Fe-0.5%Ce时,样品光吸收带边红移最明显,达到556.8nm。