固相生长碳纳米管小球的制备及其催化降解废水的研究

以阴离子树脂为原料,通过离子交换和固相生长制备了亚毫米尺寸的碳纳米管小球。该碳纳米管具有典型的竹节状结构,含有1.55%的氮元素和2.32%的铁物种。将其用于催化臭氧氧化处理煤化工难降解有机废水,结果表明,其能大幅降低废水中化学需氧量(COD)、总磷和亚硝态氮的质量浓度,催化反应1 h内最高去除率分别达到了82.66%、72.97%和100%。

无籽固相生长工艺制备KNN基无铅压电单晶

采用无籽固相生长技术,成功制备了低含量LiBiO_3(LB)掺杂的K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3(KNN)单晶,并系统地研究LB的掺杂量和烧结工艺(烧结温度、保温时间)对KNN晶体生长行为的影响。研究结果表明:在较窄的烧结温度范围内,通过在KNN基陶瓷中引入微量的LB,可以从基体中成功获得大的KNN单晶颗粒;当在同一烧结温度和相同保温时间条件下,随着LB掺杂量的增加,KNN陶瓷基体的晶体异常长大的转化面积逐渐减少;当样品的成分和烧结温度相同时,延长保温时间,晶粒可以继续长大。所生长的铌酸钾钠单晶最大一维尺寸达到厘米级。掺杂量为0.45at%的KNN晶体的结构和电学性能被测试分析,结果表明:所制备的KNN晶体的综合性能高于目前大部分采用的布里奇曼法、顶部籽晶生长法、浮区法等溶液/熔体法生长的KNN晶体,具有极大的潜在应用价值。

用超高真空固相生长法制作凹凸多晶硅

1 前言 SiO_2上的多晶硅被广泛应用于器件。过去,人们追求把多晶硅表面做得平坦,但我们根据日本电气公司渡边等人的论点,还需对表面形态进行控制,用于DRAM上的迭层电容器电极就是这种情况。随着器件尺寸的缩小,为确保电容器容量,必须扩大电容器的面积,因此,人们力求制作凹凸多晶硅(HSG多晶硅)。 然而我们知道,一旦将a—Si在超高真空中退火形成多晶硅,其形态就与以往采用的固相生长的形态不同,是颗粒形状,象蘑菇。

PMN-PNN-PT单晶的固相法生长研究

采用两步法和埋入PMN-PT单晶为模板的等离子放电烧结(SPS)技术制备出了致密的单一钙钛矿相的PMN-PNN-PT陶瓷,随后在1200℃下退火100h来诱导晶体的生长。实验结果表明,PMN-PNN-PT单晶<111>方向的生长速度明显快于<001>方向,而<111>方向生长的晶体形状为V字形,这是由钙钛矿结构的生长机理决定的,钙钛矿结构晶体的生长是通过<001>方向的层状生长来实现的。

固相晶体生长技术的发展——从籽晶诱导到无籽晶生长

文章综合概述了固相法晶体生长技术的发展过程与研究进展。首先,回顾了在陶瓷烧结与冶金工艺中经常出现的晶粒异常长大现象,以及由此发展起来的固相法晶体生长技术。对固相法晶体生长工艺和应用领域等进行了简要介绍,对固相法晶体生长技术的典型应用案例和发展历程进行了叙述。然后,着重介绍了一种新的固相晶体生长技术——无籽晶固相晶体生长技术。对无籽晶固相晶体生长技术在无铅铁电压电晶体—铌酸钾钠基晶体中的应用进行详细介绍,并将该方法与常规的高温熔体法和籽晶诱导固相法晶体生长技术的特点进行了比较。最后,在介绍当前关于固相法晶体生长机理讨论的基础上,针对无籽晶固相晶体生长技术,提出了一种新的综合机制模型,力图解释无籽晶固相晶体生长的机理。对无籽晶固相晶体生长技术当前存在的问题以及未来的发展,分别进行了简要的说明与展望。

镍增进无定形硅低温固相外延生长

离子注入形成的无定形硅在可形成硅化物杂质镍作用下，促使无定形层硅在低温（４３０℃）时发生了固相外延生长。注入杂质镍浓度为１×１０１２－２．５×１０１７Ｎｉ／ｃｍ２。卢瑟福背散射和沟道（ＲＢＳ－Ｃ）测量表明，６个量级剂量注入并经４３０℃退火后的样品都发生了不同程度的固相外延生长，且比通常固相外延生长约加快了二个数量级，其外延生长速度与镍浓度相关。

一种制备SnO_2纳米棒的新工艺——纳米颗粒固相转化法

利用室温固相反应方法 ,合成了二氧化锡纳米颗粒前驱物(直径D≤10nm)。选择合适的熔盐介质KCl,在600～800℃对前驱物进行退火处理 ,前驱物纳米颗粒可自组装生长形成SnO2 纳米棒、纳米线。纳米棒直径为15nm ,长度从纳米级到微米级 ,其中可以观测到V型纳米结构 ,V型角度变化从锐角到钝角。分析了SnO2 纳米颗粒前驱体生长过程中熔盐介质、热处理温度和颗粒临界尺寸对纳米颗粒自组织生长的影响 ;探讨了SnO2 纳米颗粒固相生长现象。利用TEM和XRD对制备产物的形貌。

一种制备一维纳米材料的新方法——固相转化法

利用微乳技术和固体反应方法分别合成了锰的氢氧化物和单质锡纳米颗粒前驱体(直径D≤20 nm)。首次将熔盐技术应用于一维纳米材料的合成,以纳米颗粒前驱体为原料制备了一维纳米结构纳米棒、纳米线和纳米带;并发现了一维纳米结构生长的新现象,即纳米颗粒固相自生长。通过 TEM,记录了纳米颗粒前驱体生长的中间体——项链状纳米线。实验分析了熔盐介质、热处理温度和颗粒临界尺寸对纳米颗粒自组织生长的影响,提出了固相生长机理模型。

固相反应制备SnO2纳米棒技术研究

利用室温固相反应方法，合成了SnO2纳米棒前驱物。在NaCl和KCl等熔盐介质中，在660～785℃对前驱物进行焙烧，纳米颗粒前驱物自组装生长形成金红石结构的SnO2纳米棒一维材料。利用TEM和XRD对制备的SnO2纳米棒的形貌、成分进行了表征和分析，SnO2纳米棒直径为20-80nm，长度从几百纳米到几微米。分析了SnO2纳米颗粒前驱体熔盐介质中的生长，探讨了SnO2纳米颗粒在熔盐介质中的固相生长现象。

固相外延CoSi_2薄膜作为扩散源形成n^+p浅结技术研究

通过Ａｓ＋离子注入到由ＴｉＮ／Ｃｏ／Ｔｉ／Ｓｉ多层结构因相反应得到的外延ＣｏＳｉ２层中，利用外延硅化物作为扩散源（ＥＳＡＤＳ），形成了０．１μｍ的浅ｎ＋ｐ结．研究了Ｃｏｓｉ２外延薄膜离子注入非晶化后的再结晶特性、注入杂质退火时的再分布特性和形成的ｎ＋ｐ浅结特性．实验结果表明：外延ＣｏＳｉ２层在非晶化后能有效地再结晶；Ａｓ原子在多晶ＣｏＳｉ２／Ｓｉ结构和单晶ＣｏＳｉ２／Ｓｉ结构中有着不同的再分布特性；同相应的以多晶ＣｏＳｉ２作为扩散源形成的结相比，以外延ＣｏＳｉ２作为扩散源形成的结反向漏电小１～２个数量级，并表现出优良的击穿特性．

几种碳化物与钴在不同烧结温度下的相互作用与影响

研究碳化物WC,Cr3C2和VC在升温过程中与Co相的相互作用,以及Cr3C2和VC复合抑制剂对WC晶粒生长的影响。使用SEM观察与分析WC,Cr3C2和VC在升温过程中的形貌变化,并结合EDS和XRD分析它们在不同温度下在Co相中的溶解度。结果表明:随温度升高,小颗粒WC逐渐溶解,部分大颗粒WC不断长大;WC在Co相中的溶解度呈增加趋势,到1 350℃时达到最大值;WC晶粒的形貌变得越来越规则,边界越来越清晰,到1 300℃时其金相截面呈规则的三角形或四边形,说明WC颗粒早在固相阶段就开始生长。Cr3C2在1 150℃时几乎已完全溶解于Co相中,随温度升高,Cr3C2的形貌由颗粒状向树枝状转变,多分布于Co晶粒的边界处。1 250℃之前,VC的固溶度随温度升高不断增大,1 300℃时略有降低,VC颗粒形貌较稳定,呈近球形。Cr3C2和VC复合抑制剂不影响WC在Co相中的溶解度,但抑制WC晶粒的固相生长,表明抑制剂在固相阶段就开始发挥作用。

汽─液─固相法生长GaAs／InAs量子点

汽─液─固相法生长ＧａＡｓ／ＩｎＡｓ量子点１９９５年４月，日本《固体物理》第３０卷第３９９页发表的比留间健之等的文章介绍了汽－液－固相法生长的ＧａＡｓ／ＩｎＡｓ量子点及其光荧光蓝移现象。在以Ａｓ终止的ＧａＡｓ（１１１）面上真空蒸发约１ｎｍ的Ａｕ膜，加...

碳纤维表面原位固相协同生长纳米碳管

在碳纤维(CF)表面直接原位生长碳纳米管(CNTs),可有效避免CNTs分散不均的问题,充分发挥二者的优势,对获得高层间性能的碳纤维增强树脂基复合材料(CNTs-CF/EP)具有重要的意义。本文对CF进行表面改性处理,在CF表面负载催化剂粒子,然后通过原位生长法并在助催化剂噻吩的协同作用下,在CF表面固相生长了CNTs。此方法得到的CNTs-CF,不仅有效避免CNTs在基体中的相互缠绕、难以分散等问题。而且由于生长CNTs的碳源主要来自CF,二者结合强度较高,对提高CNTs-CF/EP的层间性能非常有利。借助于SEM、XRD及FT-IR等分析测试手段,研究了催化剂Ni(NO_3)_2·6H_2O浓度对表面长有CNTs的CF的形貌、结构及其性能的影响。结果表明:在适当的催化剂浓度(0.2mol·L^(-1))负载中,CF表面能够生长出结合牢固、垂直生长且均匀分布的CNTs,但力学性能有所下降。

螺旋形炭纤维的固相催化生长机制

采用纳米级超细镍粉为催化剂,用基体法催化热解乙炔制备出螺旋形炭纤维.利用扫描电子显微镜对螺旋形炭纤维的形貌进行了观察,发现大部分是纤维直径为500～600nm,螺旋管径为4～5μm的双螺旋炭纤维及部分特殊形状的螺旋形炭纤维.提出了螺旋形炭纤维的生长机制为固相催化生长机制,分析了在固相Ni颗粒的催化作用下,乙炔热解生成螺旋形炭纤维的过程.

一维ZnO纳米材料制备技术研究进展

氧化锌可用于透明导电膜、表面声波器件、真空荧光显示器、气体传感器、光激射激光器、紫外光探测器等，有广泛发展的产业化前景。近年来，一维ZnO纳米材料（纳米线、纳米带、纳米管等）的制备和应用已成为研究热点。综述了一维ZnO纳米材料制备方法的最新进展。

无籽固相法生长的K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3基压电单晶预合成工艺、结构与性能

采用无籽固相晶体生长技术制备99.7(99.6K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3-0.4LiBiO_3)-0.3CaZrO_3无铅压电单晶,研究了预合成温度对合成粉末的特性以及后续生长的单晶生长特性、微结构、压电和介电性能的影响。结果表明:随着预合成温度的升高,合成粉末趋于形成更稳定的正交相结构,但粉末粒度和形貌没有明显变化。采用不同预合成温度合成的粉末均能制备出厘米级的单晶,晶体呈淡黄色半透明状。在研究范围内,预合成温度的变化对晶体的生长特性和晶体结构没有明显影响。但随着预合成温度的升高,晶体压电常数d33先增加后减小,当预合成温度为850℃时,达到最大值d33=284 p C/N。

降温速率对无籽固相法生长铌酸钾钠基单晶结构和性能的影响

采用无籽固相晶体生长法制备了铌酸钾钠基压电单晶,研究了晶体生长降温阶段的冷却速率对该单晶的结构和性能的影响。结果表明:通过优化降温速率有利于单晶的生长,易生长尺寸更大的单晶体;当降温速率较低时,晶体表面更平坦,晶体质量较高;在研究范围内,降温速率的改变对单晶的晶体结构的影响较小;当降温速率为2.0℃/min时,所制备的铌酸钾钠基压电单晶表现出优异的压电性能,其正压电系数d33达510 pC/N,逆压电系数d^*33达1 425 pm/V,同时晶体还具有较低的介电损耗tanδ=0.02,且Curie温度较高TC=416℃,和剩余极化强度Pr=20μC/cm2。通过优化降温速率采用无籽固相法生长的铌酸钾钠基单晶是一种较有前景的压电铁电单晶材料,具有较大的潜在应用价值。

Al-11.7%Si合金锶变质效果的预报

针对Sr变质Al- 11.7%Si共晶合金 ,通过实测获得冷却曲线 ,计算出结晶过程固相生长速率曲线。结果表明 ,固相生长速率最大值是表征Al -Si合金变质效果的有效参数 。

硅基Ⅲ-Ⅴ族纳米线晶体管

硅基Ⅲ-Ⅴ族纳米线晶体管已经成为高速、低功耗纳米级器件的重要发展方向。首先,从气相-液相-固相生长和选择区域生长的角度,阐明了在硅衬底上无位错生长高晶体质量Ⅲ-Ⅴ族纳米线的机制。在此基础上,介绍了垂直结构和水平结构Ⅲ-Ⅴ族纳米线晶体管的制备方法。研究表明,垂直结构纳米线容易实现高密度生长,而水平结构纳米线有利于逻辑栅的制作。通过比较垂直生长、水平生长、衬底转移和自上而下纳米加工技术制备Ⅲ-Ⅴ族纳米线的工艺优缺点,为水平结构Ⅲ-Ⅴ族纳米线在硅衬底上的大面积异构集成及其器件的制作提供了新的解决方案。