稀土氟化物纳/微米材料的水热合成、形成机理和发光性质

研究了稀土氟化物纳/微米材料的设计合成、形貌控制、形成机制以及发光性质。发展了一种简单、整体、没有模板、环境友好的水热方法合成系列稀土氟化物,即用有机添加剂柠檬酸钠(Na3C6H5O7.2H2O)作为配位剂和形貌控制剂,通过改变氟源(NaF,NH4F或NaBF4)和最初溶液的pH值,得到了具有不同成分、晶体结构、尺寸和形貌的稀土氟化物,包括REF3(RE=La～Lu,Y)以及六方相和立方相的NaREF4(RE=Y,Yb,Lu);最重要的是首次研究了具有各种晶体结构和形貌的镱、镥氟化物的可控合成。对各种产物可能的形成机理进行了合理、系统的讨论,并对各种基质中Eu3+,Tb3+掺杂的下转换和Yb3+/Er3+,Yb3+/Tm3+共掺杂的上转换发光性质进行了详细的研究。

结构用毫微米材料的开发

论述了结构用毫微米(nm)材料的基本性质、结构特征、分析方法及用途。并对当前几种制备毫微米材料的方法作了较详细的介绍。

毫微米材料的制备、结构和性能

毫微米(nm)材料由直径为nm数量级的粒子压缩而成。它包括体积分数相等的两个部分。一是直径为几个nm的粒子, 一是粒子间的分界面。前者是具有长程序的晶状结构,后者是既没有长程序也没有短程序的无序结构,这个结构的特点使nm材料具有与传统材料极不相同的性能。本文介绍nm材料的制备方法、结构、扩散和固态反应及其性质,并提出了在学科上和在技术应用方面的展望。 在学科方面,提供了研究界面的亚稳状态、热力学和弛豫过程以及界面优化设计的最佳材料。在技术应用方面,这种材料的高扩散率,可把不能互混的组无配成合金,可使陶瓷具有范性,是具有非常大的吸引力的;也有可能提供一个发展高T_c和高j_c超导体的可行途径。

棒状ZnO微米材料的水热法制备及表征研究

以二水乙酸锌为锌源、氢氧化钾为碱源,采用水热法制备得到棒状氧化锌(ZnO)微米材料。研究了Zn^(2+)/OH-物质的量比、水热温度和表面活性剂对产物晶相的影响,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪等对ZnO微米材料进行表征。将棒状ZnO微米材料修饰到玻碳电极(GCE)上,利用电化学工作站,在三电极体系中测试了棒状ZnO/GCE分别在碱性环境和酸性环境中的循环伏安曲线。结果表明:棒状ZnO/GCE在KOH溶液中的循环伏安曲线有明显的氧化还原峰,但电化学稳定性较差;在H_(2)SO_(4)溶液中氧化还原峰不明显,但稳定性较好。

无机纳微米材料改性及其在功能纤维上的应用

综述了无机纳微米材料胶囊化及有机无机原位聚合技术在无机材料表面改性方面的作用,以及其在功能纤维开发中的应用;阐述了稀土元素改性纳微米材料及一维纳米材料对未来新型功能纤维开发所具有的重要价值。

钙钛矿型La2CuO4亚微米材料的制备及性能研究

钙钛矿型La2CuO4材料由于具有良好的催化活性和热稳定性,有望取代贵金属成为廉价的催化剂。利用共沉淀法制备出一系列钙钛矿结构的La2CuO4亚微米材料,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪(TG)、X射线光电子能谱仪(XPS)和比表面积分析仪(BET)等技术对La2CuO4材料的晶体结构、微观形貌、元素组成以及比表面积等进行了表征。利用紫外/可见/近红外(UV/Vis/NIR)分光光度计对材料的光吸收性能进行了测试。研究结果表明,所制备的La2CuO4材料均已形成单相钙钛矿结构,材料的颗粒大小均匀,其比表面积约为3.056 m2/g;但随着煅烧温度的升高,材料的颗粒有增大趋势。光谱测试结果表明,La2CuO4材料在整个测试波段都具有较好的光吸收表现,尤其在可见光范围显示出优异的光吸收性能。

纳米-亚微米材料对土壤中速效钾重力方向运移的影响机制研究

基于室内一维土柱入渗试验,采用黄壤土表层均匀添加不同含量表层煤纳米-亚微米材料(质量含量分别为0、0.004%、0.020%、0.040%、0.100%),研究了纳米-亚微米级材料对黄壤土的速效钾在重力方向的运移规律。结果表明,纳米-亚微米级材料对黄壤土中速效钾在重力方向的运移有明显影响。在培养时间内,试验组的速效钾含量均保持小幅度平稳变化,无较大波动。纳米-亚微米材料起到了缓释作用。土壤中的钾离子极其容易流失,钾离子迁移主要受水分迁移及土壤胶体吸附作用的影响。添加纳米-亚微米材料的土壤具有较强的保水性和吸附性,使得水分及速效钾大量吸附于此。

广东省纳米微米材料研究重点实验室在光电分解水制氢领域取得进展

广东省纳米微米材料研究重点实验室近期在国际顶级期刊Nano Letters上发表论文,报道了一种在光电极表面有效负载助催化剂的三维去耦合新方法。光电化学分解水制氢是将太阳能直接转换为绿色高能量密度化学能的重要方式,承载着人类对无碳氢能社会的憧憬。影响制氢效率的三个关键因素为光电极对光的吸收与利用,光生载流子的传输与分离,以及光电极表面分解水反应的速率。助催化剂能有效地提高分解水反应动力学,但其在光电极表面的直接负载不仅负载量非常有限,而且会严重的影响吸光半导体对光的吸收与利用。

钼酸钙微米材料的合成及表征

本文以钼酸铵、硝酸钙为原料,在170℃下采用溶剂热法在聚四氟乙烯低压反应釜中反应8小时制备了形貌均匀的CaMoO4微米球。通过X射线粉末衍射及场发射扫描电镜对钼酸钙微米材料进行了鉴定及表征。溶剂热法能有效避免CaMoO4被氧化,易于制备高纯度微米材料。

氧化铟微米材料的合成

本文以InCl_3为铟源,采用溶剂热方法先制得In(OH)_3微米块。再把In(OH)_3微米块置于管式炉中500℃煅烧3 h得到了立方相的In_2O_3微米块,并研究了不同升温速率对In_2O_3微米材料形貌的影响,实验结果表明升温速率对In_2O_3的形貌有很大的影响,升温速率缓慢(2℃·min^(-1))有利于保持In_2O_3长方体的形貌,若升温速率过快(20℃·min^(-1)),会得到In_2O_3微米颗粒。

纳微米材料QuEChERS在农药残留前处理方法中的应用

在QuEChERS方法理论的基础上进行改进,将纳微米级的聚苯乙烯微球引入农产品农药残留检测的固相分散萃取前处理中。聚苯乙烯微球可以进行表面化学修饰,不同的化学基团被引入,从而对农产品基质进行离子吸附或者化学键合,两种结合方式均优于QuEChERS方法中C18纳米管的物理吸附,使得分散固相萃取具有靶向性,提高对基质的吸附效率的同时降低待测成分的损失,从而降低基质对检测过程的影响,提高检测灵敏度。

玛瑙球磨法制备微米介孔球状材料催化剂及其应用

利用玛瑙球磨法合成出一种负载酸催化剂三氟甲磺酸铜的微米级球状介孔材料,研究了催化剂的微观结构、微观形貌和催化反应活性。通过对环己酮和乙二醇的催化反应表明,样品作为催化剂具有较高活性。初次使用时环己酮转化率为97%,环己酮缩酮的选择性为99%,经过4次使用后依旧具有较高催化活性-环己酮转化率为96%。环己酮缩酮的选择性为99%,远远高于工业用硫酸催化剂的环己酮转化率(90%)和环己酮缩酮的选择性(91%)。

纳米/微米复合材料气相制备技术述评

根据物质种类的不同, 对纳米/微米复合粒子复合形式进行了简单的分类, 并全面地综述了纳米/微米复合粒子的各种气相法制备技术, 论述了每种技术的基本原理和特性。对各种技术进行了简单的分析, 指出了气相法的优缺点。

硫酸钙微米/纳米材料的研究进展

硫酸钙微米/纳米材料因其特有的物理化学性质和力学性能在环保、医疗、建材、阻燃材料、复合材料等领域有着广泛的应用前景。作者介绍了近年来国内外硫酸钙微米/纳米材料的制备方法,并对其研究现状和发展趋势进行了概述。

AlB_(12)纳米/亚微米球形材料的制备与表征

以金属铝(Al)粉末和三氯化硼(BCl3)分别作为铝源和硼源前驱体,在无催化剂的情况下,利用简单的一步化学气相沉积方法在Si衬底上(蒸发位)制备了AlB12纳米/亚微米球形材料.利用扫描电镜和透射电镜表征了AlB12微结构材料的形貌、成分和结构.结果表明:所合成的材料均为球形的纳米/亚微米球材料,直径范围约0.2～2.5μm;从直径分布统计直方图可知平均直径约0.97μm.高分辨透射电镜(HRTEM)分析发现,材料中没有规则的干涉条纹出现,为典型的非晶结构;选区电子衍射(SAED)表明,材料无规则衍射斑点,为典型的非晶结构相,与HRTEM分析结果一致;能谱结果表明,Al和B的原子百分比为11.9,与A1B12的化学计量比符合很好.850℃高温状态下,AlB12纳米/亚微米颗粒的直径随着反应时间的增加而增大.

亚微米级LiFePO_4材料的粒径控制及性能研究

研究了亚微米级的LiFePO4材料的制备与粒径控制,使之同时具有微米级LiFePO4材料的加工性能和纳米级LiFePO4材料的高倍率放电性能,采用添加多糖的方法制备的0.56μm、0.76μm、0.96μm三种粒径的亚微米LiFePO4材料具有优良的大电流放电性能和大电流循环稳定性能。随着LiFePO4材料粒径的减小,大电流下容量保持率不断提高,0.56μm的LiFePO4材料20 C放电的容量保持率达到89.3%,在10 C倍率下放电,100个循环容量保持率在97%以上。

纳米-亚微米级复合材料对褐潮土有机无机复合体含量及各粒级复合体中C、N、P含量与分布的影响

通过盆栽试验研究了纳米．亚微米级复合材料对褐潮土各粒级复合体组成及其中C、N、P含量与分配的影响。结果表明，1）施入纳米-亚微米级复合材料后，褐潮土各粒级复合体的含量较对照发生了改变，F1（〈2μm）和B（10-50μm）粒级含量降低，F2（2～10μm）和F4（50～100μm）粒级含量增加。2）纳米-亚微米级复合材料可提高土壤及各粒级中C、N、P的含量，而增加幅度因材料而异；蒙脱土纳米-亚微米级复合物〉高岭土纳米-亚微米级复合物〉塑料纳米-亚微米级复合物。3）F3（10-50μm）粒级中有机碳、全氮、全磷含量较低，但该粒级复合体含量占土壤固相的比重最大，因此该粒径中C、N、P对土壤肥力的贡献较大。4）纳米-亚微米级复合材料使土壤的有机碳、氮、磷在各粒级复合体中分配系数的增加以F2（2～10μm）粒级最高，说明各养分进入F2粒级最多，表明该粒级对土壤养分的转化和平衡起着重要的调节作用。

纳微米PZT/水泥基压电复合材料的研究

采用溶胶-凝胶法合成了锆钛酸铅(PZT)纳微米粉体。XRD与SEM分析结果表明,经700℃煅烧的PZT粉体的平均晶粒尺寸约为26.4nm,粉体团聚体的平均尺寸约为200nm。采用干压成型-水化法制备了纳微米PZT/水泥基压电复合材料,研究了复合材料的压电及介电性能。SEM结果表明,PZT陶瓷相在基体中呈网状分布。PZT颗粒之间的良好连通性使复合材料具有优良的压电性能。

缓/控释肥料纳米-亚微米级胶结包膜复合材料的制备与表征

目的以天然高岭土和废弃泡沫塑料为原料,制备高岭土和塑料-淀粉的纳米-亚微米级复合材料,用来作缓/控释肥料的胶结剂和包膜剂。方法采用有机物质插层复合、微乳化和高剪切方法制备了高岭土和塑料-淀粉的纳米-亚微米级复合材料,并通过扫描电镜、X-射线衍射、红外光谱和激光粒度分析对复合材料进行了测试和表征。结果(1)有机物质插入了高岭土的层间,天然高岭土被剥离成纳米尺寸的片状结构,有机物质和高岭土层间的水合羟基形成氢键连接;(2)塑料-淀粉纳米-亚微米级复合材料表面存在10～20nm左右大小不一的皱褶或孔径。结论此2种复合材料可用来作缓/控释肥料的胶结剂和包膜剂。

亚微米级正极材料LiMn_2O_4的合成

采用合适的初始原料 ,利用微波加热技术合成锂离子电池正极材料尖晶石LiMn2 O4。XRD及SEM测试结果表明 ,微波法不仅具有合成速度快 ,有效节约能源 ,而且颗粒度达到亚微米级并分散均匀。无需对材料进行任何机械研磨 ,有效克服了传统合成工艺颗粒度大、电化学活性点较少的缺点。电化学性能测试表明 ,微波法合成的样品同时具有电化学容量高 ,放电平台高 (约 3 9V)等优点 。