凝胶-微乳液化学剪裁法合成纳米级棒状NiTiO_3(英文)

用钛酸丁酯和NiCl2制备凝胶,以十二烷基硫酸钠(SDS)/正丁醇/正庚烷/水组成的四元微乳液体系对凝胶进行化学剪裁并用KBH4还原,然后在500℃下煅烧30min,得到了直径为40～100nm,长度为150～700nm 的纳米棒状NiTiO3。并用TEM和XRD对产物的物相和结构进行表征。XRD结果表明,NiTiO3晶体呈纳米棒状,属于钛铁矿结构的三方晶系。TEM分析表明,在500℃煅烧,随着煅烧时间的延长,制备的颗粒从球形变为棒状,最后变为四方粒状、短柱状晶体。NiTiO3的粒径和形貌与煅烧温度和煅烧时间有关。

Nd^(3+)、Sm^(3+)和Eu^(3+)单掺杂NiTiO_(3)的光电磁性能

采用溶胶−凝胶法合成纳米Ni_(1−x)R_(x)TiO_(3)(R=Nd、Sm和Eu,x=0、0.05和0.1)粉末,结合X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱及综合物性测量系统等表征技术,系统研究了Nd、Sm和Eu掺杂对钛酸镍(NiTiO_(3))微观结构和光电磁性能的影响。结果表明:所有样品均出现O—Ti键和O—Ni键的电荷转移(200~365 nm),Ni^(2+)的^(3)A_(2g)(^(3)F)→^(3)T_(1g)(^(3)P)自旋容许跃迁(450 nm),^(1)T_(2g)(^(1)D)、^(1)A_(1g)(^(1)G)的自旋禁阻跃迁(490~520 nm)以及^(1)E_(g)(^(1)D)的自旋禁阻跃迁(743 nm)。Nd掺杂样品的吸收光谱在588 nm附近出现与八面体位置Nd^(3+)电子跃迁有关的吸收峰,样品从黄色变为绿色。所有样品均在室温下表现出反铁磁性和铁电性,且Ni位掺杂Nd、Sm和Eu能显著增强NiTiO_(3)的铁电性。掺杂离子半径较大的元素导致晶格畸变,促进铁电畴的转动,增强铁电性。

基于钛酸盐敏感电极的混合位型SO_(2)传感器研究

采用溶胶凝胶法合成了系列钛酸盐(ZnTiO_(3)、SrTiO_(3)、NiTiO_(3)),并将其作为敏感电极,同时以钇稳定的氧化锆(YSZ)为固体电解质制备了混合电位型二氧化硫(SO_(2))传感器用于高温下SO_(2)体积分数的在线监测。敏感电极的相组成和传感器的微观形貌分别采用X射线衍射仪(XRD)和配备了能谱仪(EDS)的扫描电镜(SEM)表征。敏感性能测试结果表明:在系列钛酸盐当中,NiTiO_(3)敏感电极表现出更佳的敏感性能,其在400~500℃的温度范围内,可以有效检测3×10^(-6)~30×10^(-6)的SO_(2),传感器的响应值与SO_(2)体积分数的对数之间呈现良好的线性关系。此外,传感器表现出优异的重现性和抗干扰性能。

NiTiO_(3)/CdIn_(2)S_(4)复合催化剂的制备及其还原六价铬性能

近年来,利用光催化技术去除污水中的重金属离子被认为是一种有前景的绿色技术,设计和制备高效稳定光催化剂是关键。首先利用静电纺丝和高温煅烧法制备了钛酸镍纳米纤维,再通过水热法成功制备钛酸镍/硫铟镉(NiTiO_(3)/CdIn_(2)S_(4))复合光催化剂。利用XRD、IR、XPS、EDS、SEM、DRS测试手段对复合材料的结构、组成、形貌和吸光能力进行了表征分析。利用PL、i-t测试研究了光生载流子的分离情况。以光催化还原重金属Cr(Ⅵ)溶液为反应模型,考察了催化剂含量、Cr(Ⅵ)浓度对还原效率的影响。光催化结果表明,在室温下,60 min内,20%NiTiO_(3)/CdIn_(2)S_(4)(20 mg)复合材料对Cr(Ⅵ)(20 mL;160 mg/L)的还原效率达80.58%,分别为纯NiTiO_(3)和CdIn_(2)S_(4)的1.98和1.59倍。此外,通过还原Cr(Ⅵ)循环实验及测试反应前后样品的红外光谱,证明复合催化剂具有良好的稳定性。