复合添加MgO和La_(2)O_(3)对纳米微晶氧化铝陶瓷微观结构的影响

纳米微晶氧化铝磨料具有良好的通用性和高精度磨削能力,且性价比较高,在机械制造、轴承、模具、汽车等领域有广泛的应用潜力。本研究以勃姆石(γ-AlOOH)为原料,MgO、La_(2)O_(3)为添加剂,采用溶胶-凝胶工艺合成纳米微晶氧化铝。通过差示扫描量热仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和从头算分子动力学方法模拟计算研究了添加剂对微晶氧化铝相转化、物相组成、微观结构及力学性能的影响。结果表明:复合添加MgO和La2O3可以使氧化铝中间相θ-Al_(2)O_(3)向α-Al_(2)O_(3)转化的温度从1257℃降低到1105℃,将致密化温度从1600℃降低到1350℃,将微晶氧化铝的晶粒尺寸从1.04 mm减小到120 nm,实现了低温致密烧结。

Al_(2)O_(3)-Ce_(2)O_(3)复合薄膜对304不锈钢抗高温氧化性能的影响

为提高304不锈钢的抗高温氧化性能,采用溶胶-凝胶法以异丙醇铝和CeCl_3·7H_(2)O为原料,在304不锈钢表面分别制备了Al_(2)O_(3)薄膜和Al_(2)O_(3)-Ce_(2)O_(3)复合薄膜,通过氧化动力学曲线、XRD、SEM和EDS分析,研究了不同Ce/Al比例(摩尔比,下同)的Al_(2)O_(3)-Ce_(2)O_(3)复合薄膜对304不锈钢900℃抗高温氧化性能的影响。结果表明,涂覆Ce∶Al=1∶10的薄膜试样在900℃循环氧化100 h后的氧化增重与氧化剥落量仅为未涂覆试样的34.1%和51.8%,抗高温氧化性能最佳。Al_(2)O_(3)-Ce_(2)O_(3)复合薄膜降低了304不锈钢基体表面的氧分压,有利于生成保护性的Cr_2O_(3)氧化层,有效抑制了Cr_2O_(3)的挥发;添加Ce_(2)O_(3)降低了氧化层中的热应力,提高了其附着力;Ce_(2)O_(3)起到了活性元素效应,改变了氧化膜的生长机制,因此显著提高了不锈钢的抗高温氧化性能。

LaCoO_(3)纳米粒子的制备、掺杂及丙酮敏感性能研究

为了开发新型的钙钛矿钴氧化物气敏材料,探究不同掺杂离子及掺杂量对LaCoO_(3)气敏性能的影响,以La(NO_(3))3·6H_(2)O、Co(NO_(3))3·6H_(2)O、丙烯酰胺、柠檬酸为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿结构的LaCoO_(3)及A位Ca^(2+)、Sr^(2+)掺杂的纳米粒子。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(IR)对样品的结构、形貌、半导体性质进行了表征,研究了不同掺杂量对LaCoO_(3)纳米粒子晶粒大小、活化能等的影响。结果表明,A位Ca^(2+)、Sr^(2+)掺杂可以增大LaCoO_(3)晶粒的生长活化能、抑制晶粒生长;对制得样品进行丙酮敏感性能测试后发现,Ca^(2+)、Sr^(2+)掺杂均可提高LaCoO_(3)对丙酮的响应能力,尤其是Ca^(2+)掺杂量为15%时,样品对2%体积分数丙酮的灵敏度可达97.83%。

制备方法对ZnMnO_(3)/N-CNT复合材料电化学氧化还原反应催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法、共沉淀法以及水热法制备了ZnMnO_(3)/N-CNT钙钛矿型催化剂,研究不同制备方法对催化材料结构和性能的影响.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和比表面积测定仪(BET)等分析手段对催化剂材料的微观结构进行了表征,利用电化学测试系统评价催化剂的氧还原反应(ORR)催化活性,并考察了催化剂在铝-空气电池中的催化性能.测试结果表明,水热法制备的ZnMnO_(3)/N-CNT催化剂起始电势(Eonset)与半波电势(E1/2)高于商业Pt/C催化剂,且具有较好的稳定性.此外,使用其制备的铝-空气电池具有较高的放电电压,释放的总能量为55.59MWh·cm^(-2).

α-MoO_(3)的结构形貌与其催化合成季戊四醇正辛酸酯的构效关系研究

通过溶胶-凝胶法制备一种用于季戊四醇(PER)和正辛酸(OTA)酯化合成季戊四醇正辛酸酯(POE)的α-MoO_(3)催化剂.采用XRD、SEM、XPS和FITR分析手段对α-MoO_(3)粉体进行了表征.结果表明,焙烧温度对α-MoO_(3)的晶相结构、表观形貌及催化性能的影响显著.当焙烧温度达到450℃时,催化剂为正交晶面结构(021)和(110)同时择优取向的α-MoO_(3),样品表面光洁平整、大小均匀、分散性好,同时表现出较高的催化活性.在适宜的反应条件下(T=200℃, t=4 h,酸醇摩尔比n(OTA)∶n(PER)=4.0∶1,催化剂用量n(α-MoO_(3)-450)∶n(PER)=0.005),PER转化率可达98.8%, POE的选择性可达100%.

金属有机骨架和g-C_(3)N_(4)共掺杂改性TiO_(2)光催化性能

以钛酸四丁酯、三聚氰胺、二甲基咪唑和Co(NO_(3))_(2)•6H_(2)O为原料,采用溶胶-凝胶法、高温煅烧法,将类石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))和二甲基咪唑钴(ZIF-67)与TiO_(2)共掺杂,制备了TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67光催化剂。采用XRD、XPS、SEM和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67进行了表征,对TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67光催化降解甲基橙的催化活性进行了评价,并对其催化机理进行了推测。结果表明,TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67同时包含锐钛矿及少量金红石相TiO_(2)、g-C_(3)N_(4)及ZIF-67;g-C_(3)N_(4)的加入使TiO_(2)的带隙降至2.45 eV,ZIF-67将带隙进一步降至1.91 eV;g-C_(3)N_(4)和ZIF-67的共掺杂降低了带隙,显著提高了TiO_(2)可见光吸收范围(492~649 nm);TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67形成了Ⅱ型异质结,TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)与金属有机骨架的结合增强了TiO_(2)光催化降解甲基橙的能力。Co质量分数21.5%的TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67-2具有最佳的光催化降解甲基橙活性,在可见光照射40 min时,甲基橙降解率可达79.92%,3次循环后甲基橙降解率为58.86%(90 min),光催化反应对ZIF-67的结晶度有所影响,进而影响了循环时的光催化活性。

微波辅助sol-gel法合成Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_(3)粉体及其压电性能研究

采用微波辅助溶胶-凝胶(sol-gel)法制备Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_(3)(BNT)粉体,通过DSC/TG,XRD,SEM,FT-IR等表征方法,分析BNT的反应历程,煅烧温度对BNT成分、晶粒尺寸和压电性能的影响.结果表明,当微波煅烧温度为650℃时,可合成出高纯度BNT粉体(30~120 nm),其居里温度为394℃,d_(33)=7.5 pC/N,ε_(r)=535.58,tanδ=0.29.对比传统马弗炉煅烧sol-gel法,微波辅助sol-gel法有利于提高BNT的介电性能和居里温度,降低介质损耗.

Pr掺杂Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3)阴极的性能研究

固体氧化物燃料电池(SOFC)因能量转换效率高,绿色无污染而备受关注。研究发现,钙钛矿结构的Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)(SSC)是电子-离子混合导体,具有良好的氧还原活性,以及电导率高、极化电阻低等优点。为了探究镧系元素Pr掺杂对SSC阴极性能的影响,采用溶胶-凝胶法制备Pr_(x)Sm_(0.5-x)Sr_(0.5)CoO_(3)(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)阴极粉体,对其进行一系列表征和电化学性能测试。电化学阻抗谱(EIS)测试表明,当Pr掺杂量为0.3时,PSSC-30阴极在550~750℃范围内的极化电阻均小于其他掺杂量;在700℃时,全电池的功率密度达到最大,为311.06mW/cm^(2)。

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。

表面疏油Al_(2)O_(3)陶瓷膜的制备及表征

以氨水和无水氯化铝为原料,采用溶胶-凝胶法在SiC基体上制备了Al_(2)O_(3)陶瓷膜,以氟碳表面活性剂Capstone FS-50为改性剂,通过真空浸渍法对所制备的Al_(2)O_(3)膜进行疏油改性。结果表明,制备的膜孔径分布均匀,表面无裂纹和针孔缺陷,Capstone FS-50改性前后膜通量和孔结构几乎不变。Capstone FS-50能均匀附载在Al_(2)O_(3)膜表面,使其展现出良好的疏油性能(表面接触角最大为130°),在温度低于200℃时,改性陶瓷膜仍具有较好的疏油性和良好的耐磨性能。

血清纤维凝胶蛋白3和分泌型卷曲相关蛋白5水平在主动脉夹层动脉瘤中的临床意义

目的检测血清纤维凝胶蛋白3(Ficolin-3)、分泌型卷曲相关蛋白5(SFRP5)水平在主动脉夹层动脉瘤(ADA)中的临床意义。方法回顾性选取2015年1月至2020年5月在四川绵阳四○四医院心脏大血管外科进行主动脉手术的112例ADA患者(Stanford A型)为ADA组,根据术后3年预后情况分为死亡组30例和存活组82例,选取同期健康体检者112例为对照组。比较各组患者血清Ficolin-3、SFRP5水平,分析ADA患者术后死亡的危险因素;ROC曲线评估血清Ficolin-3、SFRP5预测术后死亡的效能;Kaplan-Meier绘制生存曲线分析血清Ficolin-3、SFRP5不同水平与术后3年累积生存率关系。结果ADA组血清Ficolin-3、SFRP5水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。死亡组术前、术后血清Ficolin-3、SFRP5水平均低于存活组,差异有统计学意义(P<0.01)。ROC曲线分析显示,血清Ficolin-3、SFRP5预测ADA患者术后死亡的最佳截断值分别为18.69μg/L、24.96 ng/L,曲线下面积(AUC)分别为0.870、0.861;Ficolin-3联合SFRP5预测ADA患者术后死亡的AUC为0.931,二者联合预测的AUC显著大于单独预测(P=0.029、P=0.021)。Kaplan-Meier生存分析发现,血清Ficolin-3>18.69μg/L患者3年累积生存率明显高于Ficolin-3≤18.69μg/L患者(83.58%vs 57.78%,log rankχ^(2)=10.691,P=0.001);血清SFRP5>24.96 ng/L患者3年累积生存率明显高于SFRP5≤24.96 ng/L患者(81.69%vs 58.54%,log rankχ^(2)=9.022,P=0.003)。回归分析显示,Ficolin-3水平(HR=1.847,95%CI:1.334~2.557,P=0.000)、SFRP5水平(HR=2.109,95%CI:1.441~3.085,P=0.000)、高血压(HR=1.452,95%CI:1.084~1.944,P=0.012)是影响ADA患者术后死亡的危险因素。结论Stanford A型ADA患者Ficolin-3、SFRP5水平较低,且与术后远期预后相关,二者联合检测对死亡有一定的预测效能。

Eu^(3+)掺杂Y_(2)MgTiO_(6)红色荧光粉的制备及发光性质研究

采用溶胶-凝胶法制备出Y_(2-2 x)MgTiO_(6)∶2 x Eu^(3+)(YMT∶2 x Eu^(3+),0≤x≤0.11)新型红色荧光粉。通过X射线衍射仪(XRD)检测样品的纯度,结果显示YMT∶Eu^(3+)样品属于单斜晶系,空间群为P21/n,无其他杂相。扫描电子显微镜(SEM)照片显示荧光粉为2μm的不规则颗粒。当激发波长为264 nm时,发射光谱出现四个尖锐的发射峰,分别位于591(^(5)D_(0)→^(7)F_(1))、619(^(5)D_(0)→^(7)F_(2))、657(^(5)D_(0)→^(7)F_(3))和693 nm(^(5)D_(0)→^(7)F_(4))。Eu^(3+)离子之间能量传递为电偶极子-电偶极子(d-d)相互作用。YMT∶0.14Eu^(3+)荧光粉的CIE色度坐标为(0.645,0.332),与红光标准色坐标(0.67,0.33)非常接近。变温PL光谱及热激活能计算结果显示荧光粉具有一定的热稳定性,因此YMT∶Eu^(3+)是一种具有潜在应用价值的LED红色荧光粉。

Y_(2)O_(3)-MgO外加量对Isobam凝胶流延氮化硅性能的影响

针对共价键氮化硅材料难实现致密烧结的问题,以Isobam(异丁烯马来酸酐共聚物)为凝胶体系,Si粉为原料,分别添加不同量的烧结助剂Y_(2)O_(3)-MgO(Y_(2)O_(3)和MgO的物质的量比为4∶3,外加质量分数分别为4%、6%、8%和10%),通过凝胶流延成型制备了Si流延片,在1400℃氮气气氛下保温2 h后,升温至1750℃保温2 h两步烧结制备了Si_(3)N_(4)陶瓷基板试样。探究了烧结助剂外加量对氮化硅陶瓷基板性能的影响。结果表明:添加Y_(2)O_(3)-MgO烧结助剂可促进烧结后试样α-Si_(3)N_(4)向β-Si_(3)N_(4)的转变;随着Y_(2)O_(3)-MgO烧结助剂外加量(w)从4%增至8%,烧结过程中生成了更多的液相,促进了液相传质,导致长柱状β-Si_(3)N_(4)晶粒增多和生长,试样的致密度、硬度、断裂韧性、抗弯强度、热导率随着烧结助剂外加量的增加而增大。但当烧结助剂外加量(w)为10%时,由于β-Si_(3)N_(4)晶粒的异常长大,试样的各项性能均下降。当烧结助剂外加量为8%(w)时,氮化硅试样的综合性能最好。

核壳结构Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@介孔TiO_(2)的合成及其光电催化降解水中有机污染物

为了实现太阳能光催化和光电催化降解污染物实用化,需要研发高效、稳定、易分离的催化剂。采用溶胶-凝胶法和水热法制备了Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@介孔TiO_(2)(FST)复合光电催化剂。通过表征分析证实了纳米FST成功合成,Fe_(3)O_(4),SiO_(2)和TiO_(2)纳米颗粒层层包裹,具有独特的核壳结构。在外加磁场的作用下,FST催化剂可以很容易地从悬浮液中分离出来。FST的表面光电流响应和阻抗测试结果显示其活性显著增强。利用制备的FST对其他有机污染物在可见光下的光电催化降解进行了研究,对亚甲基蓝、罗丹明B、甲基橙、阿莫西林光电催化90 min,降解率分别为98%,95%,92%,90%。主要活性物种捕获实验表明,FST通过光电耦合作用产生大量h^(+)和·OH从而使污染物降解为CO_(2),H_(2)O和无机离子。

La_(x)Co_(0.5)Mn_(0.5)O_(3)/MXene复合材料的制备及电催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了空位掺杂的La_(x)Co_(0.5)Mn_(0.5)O_(3)钙钛矿材料。利用MXene特殊的二维结构,分别采用球磨法和冷凝回流法将其与La_(x)Co_(0.5)Mn_(0.5)O_(3)复合制备了La_(x)Co_(0.5)Mn_(0.5)O_(3)/MXene复合材料。分别采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)对材料的结构、微观形貌和元素组成进行了表征测试,借助旋转圆盘电极研究了La_(x)Co_(0.5)Mn_(0.5)O_(3)/MXene复合材料的氧还原和氧析出催化性能。结果表明:冷凝回流法制备的La_(x)Co_(0.5)Mn_(0.5)O_(3)/MXene复合材料性能优于球磨法制备的样品,当A位La为0.7时,La_(0.7)Co_(0.5)Mn_(0.5)O_(3)具有纳米棒状微观形貌,La_(0.7)Co_(0.5)Mn_(0.5)O_(3)/MXene复合材料具有最好的氧还原性能和较好的氧析出性能,即氧还原电位为0.74V,氧析出过电位为560mV。

金属-有机骨架离子凝胶膜的制备及其在C_(3)H_(6)/C_(3)H_(8)分离中的应用

通过调节反应时间合成出3种不同颗粒大小金属-有机骨架(ZIF-8),并将其与离子液体1-丙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(PmimTf_(2)N)和聚醚共聚酰胺(Pebax 1657)混合制得ZIF-8/IL/Pebax离子凝胶膜,用于对丙烯/丙烷混气体系的分离.通过ZIF-8颗粒与离子液体在Pebax膜中的协同作用,实现了金属-有机骨架(MOF)填料在聚合物基质中高达70%的质量掺杂量,C_(3)H_(6)/C_(3)H_(8)体系的气体分离性能也得到明显提升.研究表明,ZIF-8/IL/Pebax离子凝胶膜相比于Pebax纯膜,C_(3)H_(6)渗透通量提高了385%,达到了227.1 Barrer;同时,C_(3)H_(6)/C_(3)H_(8)的选择性也从3.04提高到了25.11.此外,在不同温度和压力条件下(10~40℃,0.15~0.3 MPa),ZIF-8/IL/Pebax离子凝胶膜均表现出优异的气体分离性能,并表现出了良好的应用前景.

基于仿生复合材料的纸基双模信号输出检测平台测定二苯甲酮-3

二苯甲酮-3(BP-3)是一种广泛使用的有机紫外线滤光剂,会对环境造成污染且对生物体具有潜在毒性,因此构建能够快速、便携式检测BP-3的方法十分必要。该文将仿生复合材料与纸芯片集成,研制了一种纸基微流控分析装置(μPAD)。仿生复合材料由纳米酶和分子印迹聚合物(MIP)组成,两者分别作为信号产生的催化剂和μPAD的识别单元。首先通过简单、温和的方式合成具有过氧化物酶活性的双金属有机凝胶(Fe/Ru-MOG)纳米酶,并通过本体聚合法将其掺杂到MIP中。Fe/Ru-MOG@MIP-μPAD可通过化学发光(CL)和比色法双信号输出对BP-3进行测定。BP-3通过与MIP特异性结合可减弱Fe/Ru-MOG对H2O2的催化能力,导致CL信号强度降低和比色信号变化。通过手机原位拍摄检测区域的照片记录两种信号,然后转换为灰度值进行量化。双信号分别在1×10^(-9)~1×10^(-7) mol/L(CL)和3×10^(-9)~0.9×10^(-7) mol/L(比色)浓度范围内线性良好,检出限分别为1.63×10^(-10) mol/L(CL)和1.64×10^(-10) mol/L(比色)。且μPAD在土壤、河水和自来水等实际样品的分析中具有良好的选择性和可靠性。作为一种便携、经济的检测工具,μPAD将在快速、现场测定BP-3方面发挥重要作用。

溶胶-凝胶法制备WO_3-SiO_2材料的氨敏特性研究

采用溶胶－凝胶法制备了ＷＯ３＋ｘｗｔ％ＳｉＯ２（ｘ＝０，５，１０，２０）粉体材料。对其结构、形貌进行了ＸＲＤ、ＡＦＭ、ＸＰＳ和比表面积测量、分析，结果表明：获得了单斜晶系结构的ＷＯ３多晶材料；晶粒尺寸随ＳｉＯ２含量的增加而减小。测量了材料的ＮＨ３气敏特性，得到敏感元件的电阻和灵敏度随ＳｉＯ２含量的增加而增加；溶胶－凝胶法制备的ＷＯ３＋５ｗｔ％ＳｉＯ２粉料用于ＮＨ３测量具有优良的特性，在３５０℃及以上应用优于纯ＷＯ３材料。

基于溶胶-凝胶技术可更新的安培分析免疫传感器用于人血清中补体3的测定

在低温下 ,通过混合石墨粉、补体 3抗血清、溶胶 -凝胶而制备了一种基于溶胶 -凝胶技术的可更新的安培分析免疫传感器。该传感器坚固、多孔 ,拥有一个可更新的表面 ,在辣根过氧化物酶标记的补体 3的协助下 ,通过竞争性的免疫分析来确定人血清中补体 3的含量。以邻 -氨基酚作为底物 ,- 1 5 0 m V作为工作电位 ,响应电流与补体 3的浓度在 1 .1 7～ 35 .1 μg/m L范围内呈线性关系 ,检出限为 0 .5 6μg/m L。

白光LED用红色荧光粉CaMoO_4:Eu^(3+)的制备及发光性能研究

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了CaMoO4∶Eu3+荧光粉,对前驱体进行了差热(DSC)分析,对样品进行了X-射线衍射(XRD)、粒度分析和荧光光谱测定。DSC和XRD结果表明,在700℃时可得到CaMoO4纯相。粒度分析结果表明随着烧结温度的升高,产物的粒径明显增大,700℃时约为160 nm,而用固相法在800℃制备的CaMoO4∶Eu3+荧光粉的平均粒径明显增大至3μm左右。分别以393 nm的近紫外光和464 nm的可见光激发样品,CaMoO4∶Eu3+荧光粉发出明亮的红光,对应于Eu3+的4f-4f跃迁,当Eu3+的掺杂浓度约为30 mol%时,在616 nm处的发光强度最大。在393,464 nm的吸收分别与目前应用的紫外光和蓝光LED芯片相匹配。因此,这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光材料。