溶胶-凝胶自蔓延法合成六方相ZnTiO_3粉体

以柠檬酸为络合剂,乙二醇为溶剂,用溶胶凝胶-自蔓延法合成出了六方相ZnTiO_3纳米粉体。通过热分析(DTA/TG),X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)分析探讨了煅烧温度和保温时间对六方相ZnTiO_3纳米粉体的形成和粉末晶粒尺寸大小的影响。研究结果表明,干凝胶在400℃以下燃烧基本完全,在800℃保温60min可以得到颗粒尺寸大小为80nm的纯六方相ZnTiO_3纳米粉体。

钛铁矿型六方相ZnTiO_3的电子结构和光学性质(英文)

分别采用基于密度泛函理论(DFT)的局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)方法对钛铁矿型六方相ZnTiO3的电子结构进行了第一性原理计算,并在局域密度近似下计算了六方相ZnTiO3的光学性质,并将计算结果与实验数据进行了对比.结果表明,在局域密度近似下计算得到的结构参数更接近实验数据.理论预测六方相ZnTiO3属于直接带隙半导体材料,其禁带宽度(布里渊区Z点)为3.11eV.电子态密度和Mulliken电荷布居分析表明Zn―O键是典型的离子键而Ti―O键是类似于钙钛矿型ATiO3(A=Sr,Pb,Ba)的Ti―O共价键.在50eV的能量范围内研究了ZnTiO3的介电函数、吸收光谱和折射率等光学性质,并基于电子能带结构和态密度对光学性质进行了解释.

六方相WO_3纳米带的制备与表征

以Na2WO4、K2SO4和H2C2O4为原料，采用两步水热合成法制备了六方相W03纳米带。首先，在探索pH值、K2SO4加入量、反应温度和时间以及表面活性剂等因素对WO3纳米带的前驱物钨酸盐形貌的影响后，给出了前驱物钨酸盐纳米带的合成条件，并讨论了纳米带的形成机理；然后，在180℃的水热条件下对前驱物再处理48h获得六方相WO3纳米带。测试结果表明，WO3纳米带的形貌保持较好，宽度在100—300nm间，长度可达数微米，沿纳米带长轴方向为[001]方向。

Ce掺杂六方相WO_3光催化剂的制备及其光解水制氢性能

采用溶胶-凝胶工艺制备了Ce掺杂六方相WO_3光催化剂,Ce掺杂的摩尔分数分别为0、1%、2%、3%和5%。采用XRD和SEM表征了催化剂的结构,研究了Ce掺杂、热处理温度对WO_3催化剂结构和光解水制氢性能的影响。结果表明:Ce掺杂提高了WO_3催化剂的光催化活性。Ce掺杂摩尔分数为2%、热处理温度为400℃、催化剂用量为0.2g时,Ce掺杂WO_3催化剂的光催化活性最好,光解水制氢速率为6.5μmol/h。

稀土Ce掺杂六方相WO_3光催化剂的制备及性能

采用溶胶-凝胶工艺制备了Ce掺杂六方相WO_3光催化剂。Ce掺杂的摩尔分数分别为0、2%、5%和10%。分别采用XRD、SEM和紫外-可见分光光度计表征了催化剂的结构和光催化性能。结果表明:Ce掺杂提高了WO_3催化剂的光催化活性。Ce掺杂摩尔分数为5%、热处理温度为400℃、催化剂用量为0.2g时,WO_3催化剂的光催化活性最好,甲基橙降解率最大,反应2h的降解率为85.2%。

Ti0.33WO3电子结构和太阳辐射屏蔽性能第一性原理研究

节能减排已成为当今社会发展的主题,对节约能源、提高太阳能的高效综合利用的新型窗用透明隔热材料的理论设计和研究尤其重要.本文采用基于密度泛函理论的计算方法,研究了六方相三氧化钨Ti掺杂前、后的晶格参数、电子能带结构、形成能和光学性质.研究结果表明,Ti掺杂后晶格体积增大,系统能量降为负值,体系具有更好的稳定性;掺杂后电子能带结构发生很大的变化,但材料仍保持n型电导率;随之,其光学性质也发生改变,掺杂前h-WO3无近红外吸收性能,掺杂后的Ti0.33WO3具有很强的近红外吸收性能.在此基础上研究了Ti掺杂h-WO3前、后的太阳辐射屏蔽性能,掺杂前无太阳辐射屏蔽性能;掺杂后的Ti0.33WO3薄膜具有可见光高透明、近红外屏蔽的性能.计算结果为Ti掺杂h-WO3在窗用透明隔热材料方面的研究提供了理论依据.

钙钛矿结构RFeO3晶体研究进展

稀土正铁氧体RFeO3晶体是一类重要的多功能磁性材料,稳定的正交结构RFeO3晶体具有丰富的磁性,优异的磁光和光磁特性,在磁光和光磁调控方面取得一系列重要研究进展。另外,正交相DyFeO3和GdFeO3等晶体由于R3+与Fe3+交换收缩作用,在极低温度下表现出磁电耦合特性。相比较而言,近年来涌现出的六方相RFeO3晶体被报道具有室温磁电耦合特性,受到国内外广泛关注。由于六方相RFeO3晶体属于亚稳态,晶体生长有一定的难度。本文主要综述了正交相RFeO3晶体和六方相RFeO3晶体的生长、磁光、光磁和磁电耦合特性,为该体系晶体的结构设计、材料制备和性能研究提供参考。

NaGdF_4:Yb^(3+)/Ho^(3+)纳米棒上转换发光的研究

本文研究的是通过溶剂热法合成六方相的NaGdF_4:Yb^(3+)/Ho^(3+)纳米棒。当改变Yb^(3+)离子的浓度时,X射线衍射(XRD)表现出得到的都为纯的六方相的纳米棒,通过透射电子显微镜(TEM)可以看到随着Yb^(3+)离子浓度的增大,NaGdF_4纳米棒尺寸发生了变化,由开始的30nm变为120nm.在激发光为980nm时,上转换发射主要是541nm的绿光和644nm的红光。并且当Yb^(3+)离子的浓度由5mol%增加到50mol%,上转换输出光的颜色由绿光变为黄光。并对其机理进行了详细的解释。