基于静电纺丝法制备Ce掺杂WO_(3)的NO_(2)气体传感器研究

为了提高WO_(3)对NO_(2)的气敏性能,利用静电纺丝技术制备了Ce掺杂的WO_(3)纳米纤维,制备了WO_(3)和不同掺杂比例的Ce-WO_(3)气体传感器进行气敏实验。实验结果表明:Ce元素的掺入明显提高WO_(3)对NO_(2)的传感性能,而且降低工作温度到100℃,当NO_(2)的浓度为5 ppm时,2mol%Ce-WO_(3)传感器响应值为22.16。通过XRD、SEM、XPS等表征方法对其结构、形貌以及表面化学态进行了表征,利用UV-vis对其带隙进行了表征和分析。结果表明:2mol%Ce-WO_(3)传感器对NO_(2)性能的提升主要得益于表面吸附氧含量的增加以及Ce掺杂之后对带隙的减小。

Bi_(2)(SnO_(3))3掺杂(Ba,Sr)TiO_(3)介电陶瓷介电性能的研究

通过传统固相法制备Bi_(2)(SnO_(3))_(3)(BSO)掺杂(Ba_(0.79)Sr_(0.21))TiO_(3)((Ba,Sr)TiO_(3),BST)陶瓷。采用XRD、SEM等研究了Bi_(2)(SnO_(3))_(3)(BSO)掺杂对BST陶瓷的物相和微观结构及介电的性能影响。实验结果表明:随着BSO掺杂量增加,BST基介电陶瓷的介电常数开始增大而后减小然后再增大随后再减小,陶瓷的介质损耗首先增大然后减小。当掺杂BSO的量是2 wt%的时候,BST基介电陶瓷具有较好的介电性能:介电常数是5430;介质损耗是0.0145,电容温度变化率是+20.64%,-45.58%。BSO掺杂的BST基介电陶瓷仍为钙钛矿结构。BSO的掺杂起到移峰和压峰的作用。

Ce的掺杂对负载型催化剂LaMnO_3/赤铁矿脱硝性能的影响

采用柠檬酸络合浸渍法,通过对A位离子进行掺杂或取代和调节Ce的掺杂量,制备了一系列的负载型催化剂La1-xAxMnO3/赤铁矿（A=Ce、Co,x=0/0.1/0.2/0.3）,并将催化剂应用于固定床NH3-SCR脱硝。采用XRD、BET、XRF、H2-TPR、NH3-TPD等表征手段对催化剂进行分析和表征。结果表明,Ce的掺杂提高了催化剂LaMnO3/赤铁矿的低温脱硝效率和拓宽了催化剂的活性温度窗口,如La0.8Ce0.2MnO3/赤铁矿催化剂,在180℃时,脱硝效率就高达98%,且在150~250℃温度区间的脱硝效率均在90%以上。结合表征分析证明,稀土元素Ce的适量掺杂,明显提高了LaMnO3/赤铁矿催化剂的氧化还原能力和催化剂表面NH3分子的吸附能力;稀土元素Ce的适量掺杂也改善了催化剂比表面积,也使活性物质高度分散在载体表面上。

基于Fe掺杂SrCoO_(3)敏感电极的阻抗型NO_(2)传感器

NO_(2)作为有害污染物,会引发光化学烟雾、酸雨和土地富营养化等。为了减少NO_(2)的排放,各个国家和地区制定了相关的法律和法规。开发高性能的NO_(2)传感器对于监测和控制NO_(2)处理过程至关重要。利用Fe掺杂SrCoO_(3)为敏感电极(SE),钇稳定氧化锆(YSZ)为电解质,制备阻抗谱型NO_(2)传感器。结果表明,在550℃下,Fe掺杂SrCo_(x)Fe_(1-x)O_(3)-SE传感器对不同浓度的NO_(2)气体具有良好的响应能力;掺入Fe元素,传感器的灵敏度显著提高;在高浓度NO_(2)气氛下,相角(Θ)响应值增加明显,在低浓度NO_(2)气氛下,响应值未明显降低。综合考虑响应值和响应速率等因素,SrCo_(0.85)Fe_(0.15)O_(3)-SE传感器敏感性能最佳,最佳工作温度为550℃,最大响应值高达27.1°,是未掺杂Fe之前的1.96倍。此外,在受到CH_(4)、CO_(2)、H 2、NH 3和NO等气体的干扰下,SrCo_(0.85)Fe_(0.15)O_(3)-SE传感器仍然能够保持良好的选择性。研究可对固体电解质型NO_(2)传感器研究提供参考。

稀土元素Ce掺杂对CaMnO_3基热电材料的微观结构及高温电性能的影响

CaMnO_3因其结构中元素在自然界中的丰度大、低毒和具有高温热和化学稳定性等优势而被认为是一类具有潜力的热电材料,但其较大的电阻率影响了热电性能的进一步提高。在钙位掺杂高价态稀土金属离子是降低其电阻率的有效途径。采用共沉淀法制备了一系列Ca1-xCexMn O3(x=0,0.02,0.04,0.06,0.10)热电材料。利用XRD,SEM等方法对材料的物相及断面形貌进行了表征,利用四探针法同时测量了CaMnO_3材料的电阻率,Seebeck系数。XRD结果显示所有样品都为单相CaMnO_3结构,扫描电镜显示Ce掺杂CaMnO_3材料结构致密,具有较小和分散均匀的粒径。样品的电阻率和Seebeck系数的绝对值随着Ce掺杂量的增加而变小,Ca0.9Ce0.1Mn O3的功率因子最大,为2.76×10-4W·m-1·K-2。

Ce掺杂In_2O_3纳米纤维的制备及其三乙胺气敏性能(英文)

用简单有效的静电纺丝法制备了Ce掺杂的In2O3纳米纤维材料.采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和扫描电子显微镜(SEM)对合成样品的晶体结构和形貌进行了表征.结果显示,此纤维材料的平均直径约为90nm,长度达到几十个微米.气敏性能测试结果表明,4%(w)Ce掺杂的In2O3纳米纤维对三乙胺的灵敏度最高,该气敏元件对3μL·L-1三乙胺的灵敏度达到2.6,响应时间为5s,恢复时间约为6s,且具有较好的选择性.

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。

Ce掺杂的WO_3薄膜的电学性质

在磁控溅射仪上用直流Ce和W共同磁控溅射方法,在载玻片上沉积Ce掺杂的WO3薄膜,以研究溅射功率对该薄膜电学性质的影响.薄膜在550℃的空气中退火1 h,用X射线衍射和扫描电子显微镜分析薄膜的显微结构.结果表明:Ce掺杂后薄膜呈岛状结构生长,有利于薄膜沿b轴方向生长;当Ce和W的溅射功率分别为40 W和160 W时,薄膜的非线性系数最大,达到7.92.

黄腐酸对Ca(NO_(3))_(2)胁迫下菜薹幼苗生长及生理生化特性的影响

土壤次生盐渍化会严重影响菜薹的产量及品质,黄腐酸作为一种全水溶性的有机物质,对缓解植物盐胁迫具有积极作用。本研究以金秋红二号红菜薹为试验材料,探究在Ca(NO_(3))_(2)胁迫下外源施用黄腐酸对菜薹幼苗生长发育和生理生化指标的影响。结果表明,与15 mmol/L Ca(NO_(3))_(2)(CK)相比,80 mmol/L Ca(NO_(3))_(2)处理显著抑制了菜薹的生长,而与80 mmol/L Ca(NO_(3))_(2)处理相比,80 mmol/L Ca(NO_(3))_(2)+100μmol/L黄腐酸处理可以显著缓解Ca(NO_(3))_(2)对菜薹的抑制作用,促进菜薹幼苗的生长,增加菜薹幼苗的净光合速率及气孔导度。同时与80 mmol/L Ca(NO_(3))_(2)处理相比,80 mmol/L Ca(NO_(3))_(2)+100μmol/L黄腐酸处理可以显著降低菜薹幼苗叶片相对电导率和丙二醛含量,减少O_(2)·^(-)、H_(2)O_(2)的积累,增强抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸酶)活性。上述结果表明,外源施用黄腐酸可以通过提高菜薹的光合和抗氧化能力来缓解Ca(NO_(3))_(2)胁迫,本研究结果可为黄腐酸在缓解蔬菜盐胁迫中的应用提供理论依据。

Ce介电增强WO_(3)在摩擦纳米发电机中的应用

采用水热法制备WO_(3)和Ce掺杂的WO_(3)(Ce:WO_(3))纳米颗粒,以Ce:WO_(3)填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备复合膜,研究Ce掺杂对WO_(3)颗粒及复合膜介电性能的影响,并以Ce:WO_(3)/PDMS复合膜作为摩擦纳米发电机(TENG)的摩擦层(Ce:WO_(3)/PDMS-TENG),研究Ce介电增强WO_(3)对TENG输出性能的影响。结果表明Ce掺杂对WO_(3)纳米颗粒的晶体结构和晶粒尺寸几乎没有影响,但能有效增强纳米WO_(3)的介电性能,介电常数由9.99提升至20.83。体积比为8%、掺杂比1.5%Ce:WO_(3)/PDMS-TENG,相比纯PDMS-TENG输出性能有显著提升,开路电压由114 V提升至279 V、短路电流由1.38μA提升至7.02μA、转移电荷由35.7nC提升至99.7nC。

Ce^(3+)掺杂TiO_2-ZnO凝胶的相变过程研究

采用溶胶-凝胶法制备不同含量Ce3+掺杂的纳米TiO2-ZnO粉体,利用TG-DTA、XRD研究了TiO2-ZnO凝胶的相变过程,分析了产物的晶体结构和晶粒尺度。结果表明,随着Ce3+掺杂量和煅烧温度的改变,Ce3+掺杂的纳米TiO2-ZnO主要由锐钛矿、金红石、ZnTiO3、Zn2Ti3O8和ZnO等物相组成,Ce3+的掺杂不仅对凝胶向锐钛矿的转变、锐钛矿向金红石相的转变以及ZnTiO3的形成起到抑制作用,而且对锐钛矿和ZnTiO3晶粒的长大也起到阻碍作用,这可能与Ce3+掺杂后在晶体重排中的扩散有关。

La^(3+)/Ce^(4+)掺杂对TiO_2光催化活性的影响

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂稀土的TiO2,重点考察了退火温度对纳米颗粒晶相转变的影响。通过光催化降解实验,探讨了退火温度、退火时间、稀土离子掺杂浓度等因素对TiO2光催化活性的影响。结果表明,TiO2粉末在400℃下为锐钛矿型,具有很高的光催化活性;掺杂的TiO2纳米样品在短时间内降解均较未掺杂TiO2纳米样品的催化活性高;掺La3+最佳摩尔分数为0.05,掺Ce4+最佳摩尔分数为0.20,最佳退火温度为400℃,退火时间为9 h。掺La3+量相对较少时催化活性高,而掺Ce4+的纳米粉体在相对较高的浓度下可达到完全降解。

Fe_3O_4@Ce掺杂ZnO光催化降解罗丹明B

通过共沉淀法优化制备了Fe_3O_4为内核的磁性核壳式Ce掺杂ZnO催化剂(Fe_3O_4@ZnO-Ce),考察催化剂的稳定性和适用性,利用SEM、BET、ICP-AES、XRD、UV-Vis DRS、VSM、FT-IR等手段对催化剂进行表征,研究温度、pH、催化剂投加量对罗丹明B降解率的影响。结果表明,Ce掺杂ZnO包覆在Fe_3O_4表面形成球状纳米颗粒,平均粒径约100 nm,Fe_3O_4和3%Ce掺杂ZnO最佳物质的量之比为1:20,400℃煅烧2 h。日光模拟灯为光源,在pH为7、水温30℃、催化剂投加量0.2 g/100 mL、90 min罗丹明B降解率达到92%,6次循环套用降解率达到53%以上。

Ce^(3+)共掺杂对Y_2O_3:Eu^(3+)荧光粉的发光性能和颗粒形貌的影响

采用化学反应与高温固相反应相结合的方法制备了Ce3+和Eu3+共掺杂Y2O3荧光粉,利用X射线衍射和扫描电镜分析,发现Ce3+离子共掺杂对Y2O3:Eu3+荧光粉的颗粒形貌有显著的影响,随着Ce3+离子浓度的改变,形貌可从球型转变为管状。荧光光谱分析表明,所制备的共掺杂荧光粉主要发射位于614纳米的红光峰和位于587纳米的发射带。随着Ce3+离子浓度的增加,Eu3+离子的614纳米发射峰和587纳米发射峰的强度显著增强。本文还详细讨论了Ce3+离子对Eu3+离子的发光产生增强效应的物理机制。

Ce-Cu协同作用对Ce-CB/Al_(2)O_(3)催化剂催化甲醛乙炔化性能的影响

采用共沉淀法制备了具有不同Ce质量分数掺杂改性的CuO-Bi_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)催化剂,通过XRD、BET、H2-TPR、SEM、XPS等手段研究了Ce助剂对催化剂结构及其甲醛乙炔化反应性能的影响。结果表明,Ce和Cu的双金属协同作用不仅提高了CuO在催化剂中载体表面的分散度,还促进了CuO的还原活化过程,使得催化剂中的CuO高效转变为乙炔亚铜活性物种,并在反应过程中保持较高的分散度与稳定性。Ce掺杂改性的催化剂表现出更高的催化活性,在Ce5-CB/Al_(2)O_(3)催化剂催化甲醛乙炔化反应中,实现了93.7%的甲醛转化率以及98.1%的1,4-丁炔二醇选择性,且催化剂经历6次循环后催化活性未见明显降低。

溶胶-凝胶法制备Ce^(3+)掺杂TiO_2的研究

以钛酸丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了Ce^(3+)掺杂的TiO_2纳米粉体,并以亚甲基蓝溶液为目标降解物,研究了掺杂TiO_2纳米粉体在紫外光作用下的光吸收和光催化性能。通过TG-DTA、XRD、FE-SEM、TEM、UV-Vis吸收谱等测试手段对样品的结构与性能进行了表征,分析了Ce^(3+)掺杂对TiO_2纳米粉体吸收光谱的影响。结果表明,Ce^(3+)掺杂使得TiO_2纳米粉体对紫外-可见光的吸收增大,TiO_2纳米粉体吸收带发生红移,与纯TiO_2相比,红移了54 nm左右;当处理温度为550℃,掺杂体系为n(Ce^(3+))∶n(TiO_2)=0.05%时,样品结晶完整,主晶相为锐钛矿型,粒径约为24.9 nm,反应4 h降解率达85.15%;随着热处理温度上升,金红石相的出现,同等条件下n(Ce^(3+))∶n(TiO_2)=0.05%的光催化降解率也增大,最高达85.52%,优于同等条件下制备的未掺杂的纯TiO_2粉体。

Fe^(3+)、Ce^(4+)掺杂改性对SO_4^(2-)/TiO_2固体超强酸催化尿囊素催化性能的研究

采用液相浸渍的方法对SO42-/TiO2进行Fe、Ce双元素掺杂改性,以合成尿囊素产率大小为判断标准,考察通过掺杂改性后的催化剂催化性能,优化制备催化剂的工艺条件。结果表明,当Ce4+:TiO2=0.06%、Fe3+:TiO2=0.2%,浸渍溶液是硫酸,浸渍浓度为0.66 mol.L-1,浸渍溶液的体积为15 mL/g,浸渍时间为20 h,焙烧温度540℃,焙烧时间3.4 h,尿囊素的产率最高,催化活性最佳,可重复使用4次以上,重复实验得到的尿囊素平均产率基本维持在65%左右。制得的尿囊素进行产品鉴定,符合工业标准。

Sm^(3+)掺杂Na_(5)Y(MoO_(4))_(4-y)(WO_(4))_(y)高热稳定性荧光粉的制备及发光性能研究

本文采用高温固相法合成了一系列Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4-y)(WO_(4))y∶xSm^(3+)(x=0~0.10,y=0~4)橙红色荧光粉。通过粉末衍射、透射电镜、常温/变温荧光发射谱、荧光激发谱、荧光动态衰减曲线和CIE色度坐标等光谱手段对荧光粉样品的光谱性能进行了研究。粉末衍射结果表明,合成的样品相位与Na_(5)Y(MoO_(4))_(4)的标准相一致,Sm^(3+)掺杂与引入(WO_(4))2-均未改变材料的相结构。在波长为406 nm光源的激发下,Na_(5)Y0.92(MoO_(4))3WO_(4)∶0.08Sm^(3+)荧光粉在643 nm附近橙红色荧光发射强度最高,继续增加Sm^(3+)的掺杂浓度,存在荧光猝灭现象,浓度猝灭的主要原因归为电偶极-电偶极相互作用。研究发现,Na_(5)Y(MoO_(4))_(4)基质中掺杂Sm^(3+)会引起电负性改变和晶格畸变,在Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4)∶xSm^(3+)中引入(WO_(4))2-阴离子基团,可以弥补因掺杂Sm^(3+)出现的缺陷,改善Na_(5)Y(MoO_(4))_(4)∶xSm^(3+)荧光粉的发光性能。在300~440 K,样品具有优异的热稳定性,荧光发射强度均超过室温时的96%;其CIE色度坐标均位于橙红光区域。以上结果表明新型Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4-y)(WO_(4))y∶xSm^(3+)橙红色荧光粉在WLED应用上有潜在价值。

Sr_(0.5)Zr_(2)(PO_(4))_(3)-(Ce,Sm)PO_(4)复相陶瓷核废物固化体的制备及化学稳定性

为同时固化高放废物中的模拟放射性核素Sr、Ce和Sm,采用一步微波烧结工艺成功制备了Sr_(0.5)Zr_(2)(PO_(4))_(3)-(Ce,Sm)PO_(4)复相磷酸盐陶瓷固化体,采用XRD、Raman、SEM-EDS和密度表征研究了其物相组成、微观结构以及致密性,并利用PCT法评估了化学稳定性。结果表明:Sr_(0.5)Zr_(2)(PO_(4))_(3)相和(Ce,Sm)PO_(4)独居石相兼容性好,两相间不发生相互反应;所制备的复相陶瓷固化体晶粒尺寸小,相对密度高于96%,改变Sm/Ce比对固化体的微观结构和致密性无明显影响;PCT测试结果表明Sr、Ce和Sm的元素归一化元素浸出率都较低,与单相磷酸盐陶瓷固化体相比,复相磷酸盐陶瓷固化体具有较为优异的化学稳定性。

La^(3+)、Ce^(4+)掺杂对纳米TiO_2-Fe_2O_3凝胶相变过程的影响

采用sol-gel法制备了掺杂La3+、Ce4+的TiO2-10wt%Fe2O3复合粉体,利用TG-DTA和XRD分析对凝胶的相变过程进行了表征。结果表明:TiO2-10wt%Fe2O3凝胶在450℃发生非晶态向锐钛矿相的转变,而在500℃煅烧2 h后未发现锐钛矿相向金红石相转变;随La3+、Ce4+掺杂量的增加,锐钛矿晶粒呈现细化→长大的趋势;随La3+掺杂量的增加,对Fe2O3微晶的生成作用呈现促进→抑制的趋势,而对Fe3O4微晶的生成呈现抑制→促进的趋势;随Ce4+掺杂量的增加,对Fe2O3微晶的生成作用随掺杂量的增加呈促进→抑制→促进的趋势,而对Fe3O4微晶的生成呈现抑制→促进的趋势;La3+、Ce4+掺杂对TiO2相变过程有重要影响。