Na_(2)CO_(3)·10H_(2)O-Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O/SiO_(2)复合定形相变材料的制备及应用

以Na_(2)CO_(3)·10H_(2)O(SCD)、Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O(DHPD)为相变主体制备了共晶体系,通过绘制凝固点变化图与DSC测试共同确定在m(SCD)∶m(DHPD)=4∶6时形成共晶,FTIR和XRD结果显示,2种水合盐间没有发生化学反应,但其晶型结构发生改变。通过添加质量分数为2%的Na2SiO3·9H_(2)O作为成核剂降低体系的过冷度,且经历50次相变循环体系未出现相分离,相变焓值仅下降0.25%。进一步使用质量分数为25%的气相SiO_(2)作为支撑材料,采用浸渍法制备了相变前后形状稳定的共晶水合盐/SiO_(2)定形相变材料(SSPCM)。所得SSPCM的相变温度为24.08℃,相变焓值为146.6J/g,过冷度为0.55℃,热导率为0.4571W/(m·K)。同保温泡沫相比,其可将模拟房内部中心温度的升温时间延长了1.81倍,降温时间延长了0.39倍。

铈掺杂对α-Bi_(2)Mo_(3)O_(12)纳米片催化剂丙烯选择性氧化性能的影响

采用快速微波辅助水热法制备了4种不同的Bi_(2-x)Ce_(x)Mo_(3)O_(12)纳米片催化剂。在制备过程中通过调节铈的掺杂量可以改变合成催化剂的形貌和结构,成功地提高了Bi_(2-x)Ce_(x)Mo_(3)O_(12)纳米片催化剂的比表面积。结果表明,煅烧温度为500℃、pH为3、掺杂量x=0.05时制备的Bi_(2-x)Ce_(x)Mo_(3)O_(12)纳米片催化剂具有最高的丙烯选择性氧化性能,丙烯转化率为42.1%,丙烯醛选择性为88.3%。Bi_(2-x)Ce_(x)Mo_(3)O_(12)纳米片催化剂的性能与结晶度呈负相关。用XPS表征了Bi_(2-x)Ce_(x)Mo_(3)O_(12)的氧迁移率,Bi_(2-x)Ce_(x)Mo_(3)O_(12)的催化性能与其氧流动性呈正相关。

氧八面体扭转及其对CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)介电性能影响的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理超软赝势平面波方法,通过调整氧原子的位置使TiO_(6)八面体扭转,对比了氧八面体扭转前后CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)(CCTO)的成键状况、能带结构、原子态密度及光频介电函数等性能参数的变化,发现Ti-O-Ti键扭转方向的变化对各原子的电荷、键长和布居几乎没有影响,但扭转角度的改变发挥了关键性作用。随着Ti-O-Ti键夹角的增大,Cu的电荷量增加,Cu—O键键长增大,布居数减小,同时介电常数显著增大,表明Cu—O键刚性约束被打破后有助于CCTO光频介电常数的增加。研究揭示了TiO_(6)八面体的扭转对CCTO宏观介电性能的影响,为基于微结构调控优化CCTO的介电性能提供了新思路。

Nb掺杂Bi_4Ti_3O_(12)层状结构铁电陶瓷的电行为特性研究

采用固相烧结工艺制备了Nb5+掺杂的Bi4Ti3O12层状结构铁电陶瓷.运用XRD 和AFM对Bi4Ti3-xNbxO12+x/2材料的微观结构进行表征,发现所制备的陶瓷均具有单一的正交相结构,抛光热腐蚀表面晶粒的显微形貌表现为随机排列的棒状结构.通过对材料直流电导率与温度关系的Arrhenius拟合,分析丁Bi4Ti3-xNbxO12+x/2的导电机理. Nb5+掺杂提高了材料的介电常数,但居里温度随掺杂含量的增加呈线性下降趋势.DSC结果显示Bi4Ti3-xNbxO12+x/2材料在居里温度处经历了一级铁电相变.样品的铁电性能测试结果表明, Nb5+掺杂Bi4Ti3O12提高了材料的剩余极化Pr,这主要是由于Nb5+取代Ti4+大大降低了材料中氧空位的浓度,使得氧空位对畴的钉扎作用减弱的缘故.

不同A位元素(La、Y、Ca)的ACu_3Ti_4O_(12)陶瓷介电性能研究

利用传统陶瓷烧结方法,成功制备了巨介电常数陶瓷CaCu3Ti4O12以及Ca被Y或La取代后的Y2/3Cu3Ti4O12和La2/3Cu3Ti4O12体系.利用X射线衍射仪,测定了材料的物相结构,利用阻抗分析仪测定了不同频率和温度下材料的介电常数和介电损耗.研究结果表明,3种材料结构相似,都具有相同的类钙钛矿结构,但Y2/3Cu3Ti4O12、La2/3Cu3Ti4O12系统中具有较多的缺陷,这些缺陷是由Y和La取代Ca产生的,会对材料的介电常数产生很大的影响.体系满足极化模型,极化粒子的松弛活化过程直接与所需克服的势垒相关,而不同体系中存在的不同缺陷改变了ACu3Ti4O12体系的松弛激活能,在Y和La取代Ca后的体系中松弛激活能要远大于取代前的Ca-Cu3Ti4O12体系.

Nb改性Bi_4Ti_3O_(12)高温压电陶瓷的研究

采用同相法（成型压力～12MPa）获得了Nb改性的Bi4Ti3O12（BIT＋xmol％Nb2O5）层状压电陶瓷．研究发现随着Nb2O5含量的增加，a－b面取向的品粒逐渐增多，晶粒尺寸愈细化与均匀．Nb2O5的引入明显降低了BIT系列陶瓷的导电率和介电损耗，提高了陶瓷的相对密度、压电与机电性能．适量Nb2O5（x=4．00）掺杂时，陶瓷的电导率（-10^-13S／cm）比纯BIT的降低了2个数量级，且该陶瓷的相对密度ρ=98．7％，tanδ=0．23％，d33=18pC／N，Qm=2804，kp=8．1％，kt=18．6％，Np=2227Hz·m，Nt=2025Hz·m．BIT＋xmol％Nb2O5（x=4．00）陶瓷在600℃经退极化处理后，其d33基本保持不变（-17pC／N），表明该材料在高温器件领域具有良好的应用前景．

助熔剂对Y_3Al_5O_(12)∶Ce荧光粉性能的影响

在还原气氛下采用高温固相反应法合成了白光LED用黄色荧光粉Y3Al5O12∶Ce(YAG∶Ce),研究了助熔剂对YAG∶Ce荧光粉发光特性的影响。XRD的测量结果表明加入合适的助熔剂有利于YAG∶Ce荧光粉的晶化,并且不引入杂相。选择BaF2和H3BO3同时使用效果要好于单独使用一种助熔剂。助熔剂的加入可增大YAG∶Ce荧光粉的激发和发射光谱强度,并能有效降低荧光粉的中心粒径(D50)控制粉体的粒径分布,适用于白光LED的制造。

溶胶-凝胶法合成Y_3Al_5O_(12):Ce^(3+),Tb^(3+)稀土荧光粉的研究

采用溶胶－凝胶法在低温下合成了 Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：０．０８Ｃｅ３＋； ０．１２Ｔｂ３＋稀土荧光粉．通过 Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析及激发、发射光谱测试结果表明：合成的粉末为ＹＡＧ晶体结构，粉体 的最大激发峰为２７３ｎｍ，最大发射峰为５４５ｎｍ，色坐标为：ｘ＝０．３３１；ｙ＝０．５５８，在２７３ｎｍ的紫 外光激发下发出明亮的绿光．

球形Bi4Ti3O12制备及其可见光催化性能

采用水热法合成球形钛酸铋复合氧化物光催化剂,利用SEM、XRD和UV-Vis DRS等表征手段对复合氧化物的晶体结构、微观形貌和光学性能进行了分析,结果表明,制备的钛酸铋复合氧化物为10 nm的球形颗粒,具有良好的晶型结构,禁带宽度为2.7 nm,有较好的可见光吸收能力。以亚甲基蓝、甲基橙及酸性品红为目标污染物,研究了复合氧化物在可见光下的光催化降解有机污染物的性能,并对光催化降解机理进行了探讨。结果表明,在可见光照射下,该复合氧化物对酸性品红降解效果明显优于亚甲基蓝和甲基橙,光照150 min下,降解率可达91%。

12CaO·7Al2O3溶出动力学

采用粒径不变的收缩未反应核模型法研究12CaO·7Al2O3溶出动力学,考察搅拌强度、溶出温度和碳碱浓度对12CaO·7Al2O3溶出性能的影响。结果表明:当搅拌速度达到600r/min之后,不再影响Al2O3溶出率,从而消除液膜扩散对溶出过程的影响;其它条件相同的情况下溶出温度和碳碱浓度越高,溶出性能越好;在实验范围内,溶出过程符合一级反应,受表面化学反应控制,频率因子为1.089×10-5,表观活化能为27.74kJ/mol。

Sr和Nb复合掺杂Bi4Ti3O12基高温压电陶瓷的研究

采用传统固相法制备了Bi4Ti3O12+0.91wt%Nb2O5+xwt%SrCO3(BTNO-Sr,0.00≤x≤1.50)层状压电陶瓷,研究了Sr掺杂对BTNO系陶瓷微观结构与电性能的影响。结果表明所有样品均为单一的铋层状结构相陶瓷。适量引入Sr能使BTNO系陶瓷的晶粒尺寸细化与均一,表现出介电弥散性,并改善其压电﹑机电和铁电性能。当x=0.50时,样品性能最佳:相对密度ρ=98.8%,压电常数d33=22 pC/N,平面机电耦合系数kp=9.5%,机械品质因子Qm=4462,剩余极化强度Pr=13.01μC/cm2,居里温度Tc=620℃。此外,介电性能和热稳定性能研究显示材料x=0.50具有好的压电稳定性,适合于制备高温高频压电器件。

三维有序大孔H_3PW_(12)O_(40)-SiO_2功能材料的制备、表征及催化性能研究

以杂多酸H3PW12O40(PW12)与正硅酸乙酯(TEOS)混合溶胶,采用胶晶模板法结合煅烧去除模板工艺,成功地制备了PW12/SiO2物质的量比在1/10～1/40之间的三维有序大孔(3DOM)PW12-SiO2催化剂.经SEM,N2吸附,XRD和FTIR等研究表明,PW12含量较低的样品,大孔结构三维规整性十分好.在410℃氧化分解胶晶的条件下,PW12基本保持一级Keggin结构.PW12在样品中以分子簇或微晶存在,其大小随含量增加而增大.PW12高含量时,其含氧键的FTIR振动与纯PW12的基本一致,但低含量时含氧键振动有一定偏移,显示PW12/SiO2相互作用较显著.样品酸性随杂多酸含量增加而增加,但PW12/SiO2物质的量比超过1/30时酸性便减小,呈火山型曲线变化规律.对1-十二烯烷基化反应的催化活性随PW12/SiO2物质的量比的变化与酸性变化有相同的规律.但所有样品的催化反应活性均远高于纯PW12,并且有良好的重复使用性能,使用4次后仍保持新鲜催化剂活性的78%.

高介电陶瓷材料CaCu_3Ti_4O_(12)的研究现状及展望

CaCu3Ti4O12(以下简称CCTO)陶瓷是一种非铅基的、具有高介电常数且不随温度明显变化的新型高介电陶瓷材料。介绍了CCTO材料的研究现状,探讨了CCTO材料巨介电性来源,综述了CCTO材料制备工艺的研究以及CCTO材料的掺杂改性研究,并展望了今后的研究路线和思路。

绿色荧光粉Gd_2Ba_3B_3O_(12):Tb^(3+)的发光性能研究

采用高温固相法制备了一系列Gd2Ba3B3O12:Tb3+绿色荧光粉,借助X射线粉末衍射仪(XRD)、真空紫外光谱和荧光光谱仪(VUV-UV)对样品的物相、发光性能进行了表征。结果表明,Tb3+作为发光中心全部进入到基质Gd2Ba3B3O12的晶格中并占据Gd3+的位置。样品Gd2Ba3B3O12:Tb3+的VUV-UV激发光谱主要由160～200nm和200～250nm的宽峰以及260～280nm和300～320nm的锐利峰组成。宽峰是由于基质吸收和Tb3+的f—d的跃迁形成的,锐利峰是由于Tb3+和Gd3+的f—f特征跃迁形成。样品Gd2Ba3B3O12:Tb3+的最强发射峰位于543nm,对应于Tb3+的5 D4→7 F5跃迁。在172nm激发下,样品Gd1.85Tb0.15Ba3B3O12的发光强度最强,其色坐标为(0.313 6,0.484 3),衰减时间为2.98ms,可作为绿色荧光粉应用于等离子体显示器(PDP)领域。

CaCu_3Ti_4O_(12)高介电材料的研究进展

在介绍CaCu3Ti4O12材料体心立方类钙钛矿结构的基础上总结了CaCu3Ti4O12块材和薄膜的制备方法,综述了CaCu3Ti4O12材料在高介电性能、晶界阻挡层效应引起的非线性特性以及金属离子掺杂改性等方面的最新研究进展。

α-Bi_2Mo_3O_(12)和γ-Bi_2MoO_6的水热合成及可见光催化性能

采用水热法经调控nBi/nMo比和pH值,制备了α-Bi2Mo3O12钠米板和γ-Bi2MoO6纳米片2种钼酸铋材料。结果表明:在低pH值和较高的钼浓度下可合成α-Bi2Mo3O12,高pH值和低的钼浓度导致了γ-Bi2MoO6的形成,并对其形成机理进行了探讨;光物理和光催化性能研究表明,Aurivillius结构的γ-Bi2MoO6在可见光区有较强的吸收和较高的光催化性能,同时对影响2种钼酸铋光催化活性的因素进行了讨论。

K_3[Cr_3O(OOCH)_6(H_2O)_3][α-GeW_(12)O_(40)]·17H_2O的合成、结构及特性研究

研究了多金属氧酸盐分子基化合物K3[Cr3O(OOCH)6(H2O)3][α GeW12O40]·17H2O的合成、晶体结构及其结晶水可逆脱附和吸附性能.该化合物属于单斜晶系,C2/m空间群,a=2 7383(6)nm,b=1 5830(3)nm,c=1 7304(4)nm,β=102 43(3)°,V=7 325(3)nm3,Z=4,R1(wR2)=0 0678(0 1719).该晶体具有孔道结构,孔道内的结晶水能够可逆的脱附和吸附,而晶体结构随之恢复,因此具有分子筛的特性.

Bi_4Si_3O_(12)基玻璃陶瓷的制备及热处理对其光学性能的影响

采用阶梯热处理的方式对Bi2O3-SiO2基玻璃进行析晶处理，得到了具有不同结晶率和透明度的Bi4Si3O12（BSO）基玻璃陶瓷。实验表明，分段热处理有利于控制BSO基玻璃陶瓷中晶粒的数量和尺寸，从而影响玻璃陶瓷的透明度和发光性质。分段热处理后样品的透射谱显示，BSO基玻璃陶瓷（在600℃保温1h，然后升温至8000C保温1h）的透过率可达73．1％（λ〉500nm）。制备出的BSO基玻璃陶瓷具有和BSO单晶相似的发光性质，在可见光波段（380-680nm）有发光，且发光强度与结晶率成正比。低温（14K）下，该BSO基玻璃陶瓷的发光强度较室温下提高了约12倍。

激光区熔定向凝固Al_2O_3/Y_3Al_5O_(12)(YAG)共晶的组织与断裂韧性

采用激光区熔高温度梯度快速定向凝固技术从熔体中直接制备Al2O3／Y3Al5O12（YAG）共晶自生复合陶瓷，以研究其在超高温度梯度（1．0×10^6K／m）下的快速凝固组织特征及与激光工艺参数的关系，并对其力学性质进行分析．研究结果表明：凝固组织强烈地受激光扫描速度与功率密度的影响，当二者匹配时，Al2O3相和Y3Al5O12（YAG）相呈现均匀一致，连续分布的层状耦合共晶结构，共晶间距细小（1～2μm），且随扫描速度的增大逐渐减小；所制备的Al2O3／Y3Al5O12（YAG）共晶陶瓷硬度高达19．5GPa，断裂韧性达到3．6MPa·m^1/2。

共沉淀法制备α-Bi_2Mo_3O_(12)和γ-Bi_2MoO_6及可见光催化性能

文章采用共沉淀法经调控pH值,在400℃煅烧下,制备了α-Bi2Mo3O12和γ-Bi2MoO62种钼酸铋材料,并对不同产物的形成机理进行了探讨,同时讨论了影响α-Bi2Mo3O12和γ-Bi2MoO62种钼酸铋光催化活性的因素。结果表明:当nBi/nMo=1∶2时,在低的pH值(3和5)时产物为α-Bi2Mo3O12;pH=7时,产物为β-Bi2Mo2O9和γ-Bi2MoO6两相的混合物;pH=9时,产物为γ-Bi2MoO6。光催化性能研究表明,Aurivillius结构的γ-Bi2MoO6在可见光区有较强的吸收和较高的光催化性能。