晶面择优取向ZnO纳米棒阵列膜的制备及其光催化活性研究

采用简单、低温的方法,在修饰过的Zn片上成功制备出具有高度取向的ZnO纳米棒阵列。用SEM、XRD和PL技术对制备出的ZnO纳米棒的结构和谱学特性进行了表征,并通过降解甲基橙溶液研究了其光催化活性。结果表明,ZnO纳米棒是六方钎锌矿磊,与基底垂直,具有沿(002)晶面择优生长的特征。统计结果显示,湿化学反应24h后90%以上的ZnO纳米棒直径为8O～140nm,长度为4μm。在PL谱中观察到3个荧光发射带,中心波长分别位于386nm的紫带、524nm的绿带和450～500nm附近的蓝带。ZnO纳米棒的光催化反应为一级反应,表观速率常数与甲基橙的初始浓度有关。

钨酸钠添加剂对超薄电解铜箔结构与性能的影响

针对超薄电解铜箔出现的致密性和力学性能差等问题,设计了一套直流电沉积系统,研究了无机添加剂钨酸钠对电解铜箔微结构和性能的影响规律,成功制备了厚度为7μm的超薄铜箔,并对其结构和性能进行了表征和测试。结果表明:添加剂Na_(2)WO_(4)的引入并不改变铜箔的晶体结构类型,仍然属于面心立方晶体结构,(111)择优取向程度减小,(220)和(200)晶面择优取向程度提高;当钨酸钠添加剂质量浓度为10 mg/L时,超薄铜箔的抗拉强度由267.9 MPa提高至382.8 MPa,晶粒尺寸由35.1 nm减小至26.6 nm,铜箔表面粗糙度Ra由1.25μm降低至1.11μm。本研究旨在为高拉伸强度超薄电解铜箔的制备提供理论指导。

h‑MoO_(3)/SiO_(2)催化合成季戊四醇异辛酸酯

采用固相研磨法,制备了一系列h-MoO_(3)/SiO_(2)催化剂,这些催化剂用于季戊四醇(PER)和异辛酸(i-EHA)反应,合成季戊四醇异辛酸酯(POE),并采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、N2吸附-脱附、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对催化剂进行表征测试。结果表明,h-MoO_(3)负载量为15%的(200)晶面择优取向的h-MoO_(3)/SiO_(2)是合成POE的优良催化剂。适宜的反应工艺条件(ni-EHA/nPER=4.3,mh-MoO_(3)/SiO_(2)/mPER=0.003,T=220℃,t=4 h)下,酯化率可达90.83%,POE的选择性可达100%。

负载型MoO_3/SiO_2催化碳酸二甲酯和乙酸苯酯合成碳酸二苯酯

采用溶胶-凝胶法制备用于碳酸二甲酯(DMC)和乙酸苯酯(PA)合成碳酸二苯酯(DPC)的MoO3/SiO2催化剂,并对其进行N2吸附-脱附、XRD表征。考察焙烧温度、MoO3负载量以及反应条件等对该催化剂在DMC和PA酯交换反应中催化性能的影响。结果表明,焙烧温度为500℃、MoO3负载量(m(MoO3)/m(MoO3+SiO2))为0.20时,制备得到的MoO3/SiO2催化剂在DMC和PA酯交换反应中的催化性能最优,在适宜的反应条件(m(Catalyst)=6.0g,n(PA)=1.0mol,n(PA)/n(DMC)=2,T=180℃,t=5h)下,DMC转化率达71.1%,甲基苯基碳酸酯(MPC)及DPC的选择性分别为52.0%和43.5%。随着MoO3负载量的增加,MoO3/SiO2催化剂比表面积降低,但催化性能却逐渐变好;载体SiO2为无定形,活性组分MoO3的(021)、(110)、(040)晶面取向随负载量的增加而发生改变,因此,催化剂的催化性能与活性组分MoO3的晶面取向和载体与活性组分间的协同作用有着一定的关系,择优取向晶面(021)、(110)更有利于DMC和PA合成DPC反应。

脉冲电流密度对电沉积纳米晶镍织构和硬度的影响

采用脉冲电沉积法制备了韧性较好的纳米晶镍镀层。考察了脉冲峰值电流密度对纳米晶镍镀层织构和硬度的影响。结果表明,随着脉冲峰值电流密度的增加,Ni(111)晶面择优取向程度逐渐增强,晶粒显著减小,镀层的硬度逐渐增加。纳米晶镍镀层硬度与晶粒尺寸的关系符合经典的Hall-Petch效应。

高电流密度脉冲电解制备纯铜的研究

在小型电解槽中研究高电流密度脉冲电解制备纯铜的工艺条件 ,并用XRD、SEM及等离子体质谱仪研究杂质对阴极铜沉积的结构和组成的影响。研究表明 :3 0℃时 ,脉冲电解制备纯铜的工艺条件为 :平均电流密度80 0A/m2 ,峰电流密度 40 0 0A/m2 ,脉冲宽度 2 0ms ,脉冲频率 10 0Hz,占空比 1∶4。不用添加剂时 ,电解液中有害杂质的允许含量为 (g/L) :As5+ ≤ 0 0 3、Sb3+ ≤ 0 0 0 5、Bi3+ ≤ 0 0 0 5 ;用添加剂 (mg/L) :Cl- 3 0、(NH2 ) 2 CS 0 75～ 1 0、glue 1 0～ 1 5 ,电解液中有害杂质的允许含量为 (g/L) :As5+ ≤ 0 5、Sb3+ ≤ 0 0 3、Bi3+ ≤ 0 0 5。测试结果表明 :当电解液中不含杂质时 ,铜沉积 (2 2 0 )晶面为择优取向 ,结晶形态为层状 ,电解液中含杂质时 ,铜沉积的 (2 2 0 )晶面择优取向更强 ,结晶形态为层状混块状。

脉冲电流法电解精炼铜的可行性研究

文章介绍实验模拟铜电解精炼的工业生产条件 ,在小型电解槽中研究脉冲电流法电解精炼铜的可行性 ,并用 XRD、SEM及等离子体质谱仪研究杂质对阴极铜沉积的结构和组成的影响。研究表明 ,当电解温度为 6 0℃时 ,脉冲电解较适宜的工艺条件为 :峰电流密度 396 0 A/ m2 ,脉冲宽度 0 .5 m s,脉冲频率 333Hz,占空比 1∶ 5。添加剂用量 :Cl-3.0 m g/ dm3 ,( N H2 ) 2 CS 0 .75～ 1.0 mg/ dm3 ,glue 1.0～ 1.5 m g/ dm3 。电解液中有害杂质容许量 :As5+ ≤ 2 .0 g/ dm3 ,Sb3 + ≤ 0 .2 0 g/ dm3 ,Bi3 + ≤ 0 .10 g/ dm3。测试结果表明 ,当电解液中不含杂质时 ,铜沉积的晶面择优取向为 ( 2 0 0 ) ,结晶形态为层状 ;电解液中含杂质时 ,铜沉积的晶面择优取向为 ( 2 2 0 ) ,结晶形态为层状 +块状。

三氧化钼催化合成季戊四醇四庚酸酯

通过焙烧法直接焙烧钼酸铵((NH_(4))_(6)Mo_(7)O_(24)·4H_(2)O),制备了一种用于季戊四醇(PER)与正庚酸(HPA)酯化合成季戊四醇四庚酸酯(PETH)反应的三氧化钼(MoO_(3))催化剂。采用X射线衍射(XRD)、N_(2)吸附-脱附(BET)等手段对催化剂进行了表征。考察了焙烧温度、反应条件(温度、时间、原料配比、催化剂用量)等因素对催化剂性能的影响。结果表明:催化剂比表面积随着焙烧温度的升高而减小,催化剂催化活性也随之减弱;在焙烧温度400、500℃下制得的MoO_(3)为晶面(021)、(110)、(040)同时择优取向α-MoO_(3),在焙烧温度600℃下制得的MoO_(3)为(020)、(021)、(110)晶面同时择优取向α-MoO_(3);在400、500℃下焙烧制得的(021)、(110)、(040)晶面同时择优取向α-MoO_(3)催化剂的催化活性最优,择优取向晶面(021)和/或(110)更利于PER与HPA酯化合成PETH反应。在适宜的反应工艺条件(T=200℃,t=4 h,n(HPA)/n(PER)=4.2,n(MoO_(3))/n(PER)=0.004)下,PER转化率达到100%,PETH的选择性达到100%。

镧对脉冲电镀锌薄膜耐蚀性能的影响

在不同的镀Zn体系中加入镧盐,用脉冲电流在A3钢表面电镀Zn薄膜。采用稳态法(在30℃的3.5%NaCl溶液中)和静态挂片法(在20℃海水中),研究锌镀层的耐蚀性能。并用SEM,XRD研究锌镀层的微观结构。结果表明,镀液中加入镧盐后,明显使锌结晶粒度变小,镀层变致密,改变晶面的织构系数,降低锌镀层的致钝电流密度(ipp)和维钝电流密度(ip),增强锌镀层耐蚀性能。

无支撑优质金刚石膜研制中的相关问题探讨

无支撑优质金刚石膜在微波真空器件和光学器件中的广泛应用,有赖于制备成本的下降和工艺的完善。结合微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)金刚石膜的工艺研究结果,本文就沉积速率、晶面取向以及内应力的相关问题进行了初步探讨。对于给定的设备,沉积速率与多种因素有关,包括膜的质量、膜厚均匀性和有效沉积面积、以及形核的密度。在通常情况下,金刚石膜呈(111)择优取向,而样品位置下移5mm后,观察到(100)取向。对内应力的初步研究表明,CH4/H2比例较低(1.5)时,金刚石膜的内应力趋向于压应力,而(100)取向的出现则有助于使内应力降到最低。

镧对A3钢表面锌镀层耐蚀性能的影响

在不同的镀Zn体系中加入镧盐,用脉冲电流在A3钢表面电镀Zn薄膜,采用稳态法和静态挂片法(在20℃海水中)研究锌镀层的耐蚀性能;用SEM、XRD研究镀锌层的微观结构。结果表明镀液中加入镧盐后,明显使锌晶粒变小,镀层变致密,改变了晶面的织构系数,降低了锌镀层的致钝电流密度(Jpp)和维钝电流密度(Jp),增强了镀锌层的耐蚀性能。

Ca[(Li,Nb)Zr]O_(3+δ)微波陶瓷的低温烧结机理研究

研究了ZnO-B2O3-SiO2(ZBS)玻璃添加对Ca[(Li1/3Nb2/3)0.95Zr0.15]O3+δ(CLNZ)陶瓷相转变、晶体结构及微波介电性能的影响。XRD及SEM显示,ZBS玻璃添加可使CLNZ钙钛矿陶瓷在940℃获得单相致密的结构,但当ZBS玻璃的质量分数超过10%后,陶瓷中开始出现Ca2Nb2O7型烧绿石相。在烧结过程中ZBS玻璃相富集在晶界处,表明烧结过程中它起到液相烧结助剂的作用,可有效地将CLNZ陶瓷的烧结温度从1 170℃降低到940℃。且在ZBS玻璃相的诱导下,CLNZ陶瓷晶体发生了从(121)面到(101)面的择优取向转变。在最佳烧结条件940℃、4h下,在w(ZBS)=15%玻璃掺杂的CLNZ陶瓷中,其微波介电性能为介电常数εr=32.0,品质因数与频率之积Q.f=6 640GHz,频率温度系数τf=27.1μ℃-1,且该陶瓷体系不与Ag发生化学反应,可广泛应用于低温共烧陶瓷(LTCC)领域。

不同成因黄铁矿表面特性及可浮性差异研究

针对塞尔维亚某矿床中上部矿带高硫型浅成热液黄铁矿(HSEP)和下部矿带斑岩型黄铁矿(PP),利用X射线衍射、纯矿物浮选试验、接触角测量、Zeta电位测试和红外光谱测试等方法研究其表面特性和可浮性的差异。结果表明,HSEP和PP的铁硫原子个数比(Fe/S)分别为0.49和0.47,HSEP随着(210)和(211)晶面择优取向生长,而PP随着(220)和(311)晶面择优取向生长。HSEP的天然可浮性好于PP,随着矿浆pH值的增加,HSEP和PP的可浮性逐渐下降,且两者可浮性差异逐渐减小。PP在丁基黄药用量较低时反应的灵敏性更高,随着药剂用量的增加2种黄铁矿可浮性无明显差异;而在使用丁铵黑药做捕收剂时,HSEP的可浮性均好于PP,并加大了不同pH条件下2种黄铁矿的可浮性差异。PP更容易受到淀粉的抑制,而在使用石灰抑制黄铁矿时,2种黄铁矿的可浮性差异随着pH值的升高而逐渐减小,在pH=12时两者的可浮性无明显差异且被完全抑制。不同硫酸铜用量和矿浆pH值条件下,2种黄铁矿的可浮性具有明显差异,加大捕收剂用量和硫酸均对HSEP活化的效果更好。

电子电镀铜新体系中添加剂对铜电沉积及镀层结构的影响机制

以低主盐浓度、弱碱性、复合配位的柠檬酸盐电子电镀铜新体系为研究对象,阐明了新型添加剂XNS(聚胺类化合物和含氮化合物的混合物)在新电沉积铜体系中的作用.恒电流沉积实验结果表明,添加剂XNS能够提高铜沉积的电流效率,特别是在2.0 A/dm^(2)电流密度下,添加剂XNS使铜沉积电流效率达到95.4%,提高了17.5%.电化学实验的结果表明,添加剂XNS改变了铜沉积的电极过程,由原来的两步单电子还原过程[Cu(Ⅱ)+e→Cu(Ⅰ)+e→Cu]转变为一步两电子还原过程[Cu(Ⅱ)+2e→Cu].虽然添加剂XNS呈现促进铜电沉积的特征,即还原电流增大,但铜镀层颗粒却更细小、更致密均匀.在2.0 A/dm2电流密度下,铜镀层晶体结构由无添加剂时的(111)晶面重构为高择优取向的(200)晶面.

2,2′-联吡啶对化学铜二元络合剂体系沉积过程的影响

二元络合剂化学镀铜体系相较于一元络合体系,因增大了对沉积反应的调控空间而备受关注,稳定剂是二元体系的重要组分之一,当前关于稳定剂在二元络合体系中的作用规律系统性研究较少。本研究以2,2′-联吡啶为乙二胺四乙酸(EDTA)/四羟丙基乙二胺(THPED)化学镀铜二元络合体系为稳定剂,测试了体系的电化学特征和镀层结构的变化规律。基于活性离子的吸附差异,化学镀铜的二元络合体系混合电位分为诱导、过渡和稳定三个反应过程,发现2,2′-联吡啶使体系的混合电位值负向移动的趋势放缓。线性伏安法扫描数据表明,由于2,2′-联吡啶在反应电极表面的吸附,减缓了铜络离子的阴极还原反应,还原峰电流密度下降了34.3%,沉积反应受阴极还原步骤控制;镀层的沉积速率随2,2′-联吡啶浓度增加显著下降,同时由于强络合作用抑制了Cu+氧化,起到了稳定镀液的作用。通过SEM、EDS和XRD揭示,加入了2,2′-联吡啶后二元体系所制备的化学镀层呈均匀致密的菱形颗粒状,晶界面清晰分明,具有较高的纯度,以及明显的(220)晶面择优取向趋势,这与2,2′-联吡啶定向吸附在(111)、(200)生成方向抑制这二类晶面的生长,而在(220)生长方向吸附微弱从而抑制较少有关。

表面活性剂PEG6000对二元络合体系化学沉积铜的影响

研究了表面活性剂聚乙二醇6000对乙二胺四乙酸(EDTA)/四羟丙基乙二胺(THPED)二元络合体系化学镀铜的过程和化学镀铜表面结构的影响。混合电位-时间测试结果表明,化学沉积过程分为三个区:诱发区、过渡区和稳定区。PEG6000使体系的混合电位负移趋势放缓,与表面活性剂在铜表面的吸附阻滞了对带电荷离子的吸附有关。线性扫描测试结果表明,阴极还原反应为控制步骤,PEG6000的吸附减缓了阴极还原反应,还原峰电流密度下降了约40%;铜化学沉积速率随着PEG6000浓度的提高呈线性下降趋势。SEM、EDS和XRD表征结果表明,化学镀铜的纯度较高,加入PEG6000使镀层呈现出明显的(220)晶面择优取向,且晶粒尺寸由77.7 nm减小到50.0 nm,有细化晶粒的作用。

聚二硫二丙烷磺酸钠在二元络合化学镀铜体系中的作用

用电化学方法研究添加剂聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)对乙二胺四乙酸(EDTA)/四羟丙基乙二胺(THPED)二元络合化学镀铜过程的影响,测量体系的混合电位-时间关系,加入SPS后混合电位负移,负移过程较平缓,无突跃现象;采用线性扫描伏安法研究体系,表明SPS促进了阴阳两极的极化,但主要是影响甲醛氧化的阳极极化过程.SPS也因此一定程度上提高了过程的沉积速率.通过扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪对结构的分析,镀层铜纯净度较高,无氧化铜等夹杂,镀层细致平滑,发现SPS有促进(200)晶面择优取向的作用.