磁场助Y_2O_3/TiO_2粉体的光催化性能研究

对磁场辅助光催化进行了研究,探讨了pH值、催化剂用量、通空气速率和磁场强度对光催化效果的影响。结果表明,磁场能够提高光催化效率。磁场和光催化剂产生协同催化效果。对磁场辅助光催化的机理进行了初步探讨。

溶胶-凝胶法制备SiO_2-P_2O_5-TiO_2粉体

采用溶胶-凝胶工艺制备出平均尺寸为0.109μm的SiO2-P2O5-TiO2细小均匀的粉体。通过XRD、SEM、热重分析发现,粉体中存在着包裹在颗粒周围的无定形二氧化硅膜,能有效的抑制水解时磷和钛的副反应发生,改善了粉体的化学稳定性,并且该粉体具有良好的吸湿性,适合于制备电解质薄膜。

无定形Al_2O_3-nSiO_2超细粉体材料的制备及应用综述

分析和论述粉体材料、超细粉体制备技术和当前Al2O3-nSiO2粉体材料的应用、制备研究等。

无定形Al_2O_3·2SiO_2合成粉体的表征研究

以水玻璃和硝酸铝为原料,采用溶胶—沉淀法制备了Al2O3.2SiO2无定形粉体,并以该粉体为前驱体材料制备了地质聚合物材料。利用纳米粒度分析仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、SEM、XRD、FTIR等对合成粉体和地聚物材料进行表征;结果表明,粉体平均粒径介于在180-400 nm间;粉体纯度较高,形貌为片层状,为无定形结构;与水玻璃反应后生成的地聚物材料7 d龄期的抗压强度可以达到25.9 MPa。

尿素均匀沉淀法制备超细α-Al_2O_3粉体

以Al2(SO4)3和CO(NH2)2为原料,通过均匀沉淀法制备出前驱物Al(OH)3,并煅烧得到超细α-Al2O3粉体。研究CO(NH2)2和Al2(SO4)3的摩尔比、Al2(SO4)3起始摩尔浓度、反应温度、反应时间等对前驱物制备的影响。利用X射线衍射仪、扫描电镜、热重/差示扫描法(DTA/TGA)等多种现代分析检测技术对粉体的性能进行了表征。结果表明:在CO(NH2)2和Al2(SO4)3的摩尔比为10:1、Al2(SO4)3起始浓度为0.05mol/L、反应温度为90℃、反应时间为60min的条件下,能得到分散性能良好、粒径为2μm左右且粒度分布均匀的球形超细α-Al2O3粉体。

基于TiO_2-Y_2O_3粉体催化发光甲醇气体传感器的研究

发现当甲醇气体通过TiO2-Y2O3(质量比为3∶1)粉体表面时,可被空气中的O2催化氧化产生强烈的化学发光,基于此研制了一种新型的甲醇气体传感器.此传感器对甲醇的检测具有较高灵敏度和较强的选择性.在波长490nm处进行定量分析,催化发光强度与甲醇浓度在一定范围内呈良好的线性关系,其线性范围为25.74～12870mg/m3(r=0.9995,n=8);检出限为8.58mg/m3(信噪比=3).外来物质如正己烷、三氯甲烷、苯、无水乙醇、甲醛、丙酮、氨、甲苯与甲醇共存时,除了丙酮、乙醇和氨分别引起干扰外,苯与其它气体不干扰测定.该传感器工作时间可持续80h以上,是一种长寿命的、性能稳定的气体传感器,并成功地实现了对甲醇气体的实时在线检测.

化学沉淀法制备纳米Al_2O_3粉体中的反团聚研究

以工业用 NH4Al( SO4) 2 · 1 2 H2 O和 NH4HCO3为原料 ,采用化学沉淀法制备纳米Al2 O3粉体。研究了 p H值、乙醇、表面活性剂等因素对 Al2 O3粒子尺寸的影响 ,并探讨了几种反团聚的机理及效果。

MnFe_2O_4粉体的燃烧合成

采用燃烧合成法制备了MnFe2 O4铁氧体粉体。研究了铁氧体的转化率、燃烧波速率与放热反应控制系数、氧压力之间的相互关系。通过XRD和M ssbauer谱等手段对产物的物相组成和结构进行了分析。结果表明 ,以燃烧合成方法制备MnFe2 O4粉体的转化率较低 ( 35 %～ 5 0 % ) ,产物存在较多的晶格缺陷 ,并且存在部分亚稳相 ,如FeMnO3 。亚稳相的存在增加了粉体的烧结活性。氧压力和放热反应控制系数对MnFe2 O4相的转化率影响较小。随氧压力的增加 ,转化率和燃烧波速率均有所增加 ,而且放热反应控制系数较小时 ,随氧压力增加的幅度更为明显。 12 0 0℃下在空气和水中对产物进行淬火 ,均可得到结构较完整的单相尖晶石型MnFe2 O4,且阳离子趋向反型分布 (反分布率α≈ 0 .7)。

不同形貌纳米α-Fe2O3粉体水热合成及其催化高氯酸铵热分解研究

以Fe2(SO4)3为原料,在不同温度和时间进行水热反应,产物经过600℃下热处理6 h,得到了不同形貌的纳米α-氧化铁。通过XRD、SEM、TEM对α-Fe2O3的物相组成、形貌和微观结构进行表征。结果表明,花片状、海胆状、草莓状和哑铃状等多种形貌的产物均由纳米α-Fe2O3颗粒组装而成,纳米颗粒大小为10～50 nm。采用DTA分析了赤铁矿α-Fe2O3对高氯酸铵(AP)的催化性能。结果表明水热反应条件140℃保温4 h获得的花片状α-Fe2O3,使得高氯酸铵(AP)热分解温度提前了67.2℃,较其它形貌,催化效果明显。

纳米Al_2O_3/ZrO_2复合粉体的制备及表征

高性能的复合粉体是制备纳米复相陶瓷材料的关键.采用醇-水溶液加热法结合共沉淀过程制备纳米Al2O3/ZrO2复合粉体,研究了不同沉淀剂对粉体团聚的影响,利用透射电镜、X射线衍射、热重-差热分析、比表面积测定等技术对获得的纳米复合粉体进行了表征.结果表明:采用NH4HCO3作为沉淀剂可以得到几乎无团聚的碱式碳酸盐前驱物,该前驱物在煅烧过程中的物相变化显示四方相氧化锆(t ZrO2)的形成温度大幅度地提高,同时在较低温度下生成了α Al2O3,在1100℃转变为t ZrO2相和α Al2O3相;粉体中两相颗粒分散良好、粒径一致、无硬团聚,其平均粒径为15～20nm,比表面积为69 5m2·g-1.

电解法制备纳米LiTi_2O_4粉体

以"牺牲"阳极溶解法在c(Bu4NBr)=0 04mol/L的乙醇和乙酰丙酮混合溶液中,控制电流强度在0 2A,电解钛片6h,再向所得溶液中加入0 35g锂片,制得复合氧化物纳米粉体LiTi2O4的前驱体。将含有前驱体的电解液直接水解,控制pH=8 5左右。水解产物经干燥、煅烧,制得纳米LiTi2O4粉体。采用红外(IR)、差热-热重分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、电子透射技术(TEM)等手段对干凝胶和纳米LiTi2O4进行了表征。结果表明:制备得到的纳米粉体呈单分散结构,平均粒径10～30nm。用此种方法在700℃即可制得所需产物,是一种合成纳米氧化物的很有前途的方法。

纳米Al_2O_3/TiO_2团聚粉体烧结中的晶粒生长行为

选用商用纳米Al2O3与TiO2粉末,经混合制浆并通过喷雾造粒技术将其重构成大颗粒纳米Al2O3-13%TiO2团聚粉体,采用不同加热温度进行烧结,制备了用于热喷涂的纳米喂料。通过XRD、SEM检测和松装密度测定,研究其相结构、显微结构和纳米晶粒变化,由此分析了纳米团聚粉体烧结过程中纳米晶粒生长和致密化行为,并建立了晶粒生长模型。结果表明,适用于热喷涂的纳米团聚粉体的烧结温度应控制在1100℃以下。

980 nm LD激发下Yb^(3+),Er^(3+)∶Y_2O_3纳米晶粉体的上转换发光

用共沉淀法合成出Yb3+,Er3+离子双掺杂的Y2O3粉体,X射线衍射结果表明所制备粉体为立方Y2O3结构。场发射扫描电镜照片显示其颗粒形状为球形,粒径为60~80 nm;该粉体在波长为980 nm的半导体激光器激发下发射出中心波长为562 nm的绿色和660 nm的红色上转换荧光,分别对应于Er3+离子的4S3/2/2H11/2→4I15/2跃迁和4F9/2→4I15/2跃迁。发光强度和激发功率关系的研究揭示其均为双光子过程,能量传递和激发态吸收是上转换发光的主要机制。由于其高效的上转换发光性能,这种材料有可能应用于荧光标记和红外探测方面。

纳米化Fe_2O_3粉体的制备与表征

采用分析纯FeCl3.6H2O和NH3.H2O为主要原料,以均匀沉淀法制备了Fe2O3纳米粉体。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)及差热分析(DTA)等手段研究了热处理温度、分散剂、反应pH值对Fe2O3相变、结构、形貌及纳米属性的影响。结果表明:纳米化增大了Fe2O3的表面能,γ-Fe2O3转变为α-Fe2O3的温度仅为238.2℃,比常规粉体降低了约312℃;由于量子尺寸效应和表面效应,使用分散剂后α-Fe2O3纳米粉体的分散性、均匀性得到改善,粒径下降,Fe—O键伸缩及弯曲振动IR吸收频率发生蓝移;尤其是硬脂酸钠分散后α-Fe2O3的Fe—O伸缩、弯曲振动吸收频率分别蓝移11.57、10.93cm-1;获得了液相均匀沉淀法制备Fe(OH)3纳米粉体的最佳工艺条件。

pH值和烧结条件对溶胶-凝胶合成LiMn_2O_4粉体晶相结构和形貌的影响

采用溶胶-凝胶法合成了尖晶石型LiMn2O4粉体,借助TG-DTA(热重/差热分析仪)、XRD(X射线衍射)、SEM(扫描电镜)等测试手段,详细讨论了反应溶液的pH值和凝胶的烧结条件(包括烧结温度、烧结时间、升温速率)对产物晶相结构和形貌的影响.结果表明烧结温度对所制备LiMn2O4粉体的晶相结构和形貌具有重要的影响;在适宜的烧结温度(750℃)前提下,pH值、烧结时间和升温速率对产品晶相结构影响甚微,仅对其形貌具有一定影响.适宜的sol-gel制备LiMn2O4粉体的工艺条件为:pH=6.5、烧结温度为750℃、烧结时间为7h、升温速率为5℃/min.

原位氮化法制备纳米TiN-Al_2O_3复合粉体

以化学共沉淀法制备的纳米ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３复合粉体为原料,采用原位选择性氮化的方法制备了纳米ＴｉＮ－Ａｌ２Ｏ３复合粉体．应用化学热力学原理分析、计算了氮化反应的条件和机理,研究了氮化条件对氮化反应的影响．实验结果表明,氮化反应在７００℃时开始进行,在９００℃保温５ｈ,氮化反应进行完全,ＴＥＭ照片显示纳米ＴｉＮ 颗粒均匀分布于Ａｌ２Ｏ３基体中,粒径为５０—７０ｕｍ．

熔盐法制备SrBi_2Nb_2O_9陶瓷粉体的研究

分别以KCl或NaCl-KCl作为盐,采用熔盐法合成各向异性的单相片状SrBi2Nb2O9陶瓷粉体。XRD分析结果表明,用KCl或NaCl-KCl作为盐均可以合成单相片状SrBi2Nb2O9陶瓷粉体;SEM照片分析显示熔盐法合成的粉体呈片状,无团聚现象。并研究了工艺参数对粉体尺寸及形貌的影响,盐的种类和含量、煅烧温度、保温时间对粉体形貌和显微结构均有较大的影响。

SiC-Al_2O_3复合粉体的合成以及在低碳镁碳砖中的应用

本文以蜡石和天然石墨为原料,通过碳热还原法合成了SiC-Al2O3复合粉体,考察了加热温度对SiC-Al2O3复合粉体合成的影响;并将SiC-Al2O3粉体作为添加剂加入到低碳镁碳砖中,考察了其对低碳镁碳砖抗氧化性和抗渣侵蚀和抗渣渗透性能的影响,并对其作用机理进行了探讨.研究结果表明,加热温度对于SiC-Al2O3复合粉体的合成具有重要的影响;通过在蜡石中添加适量的天然石墨,并将蜡石和石墨的混合物在惰性气氛下加热到1 650℃时,可以很容易地合成SiC-Al2O3复合粉体.在低碳镁碳砖中添加SiC-Al2O3复合粉末能明显提高其对氧化性炉渣的抗侵蚀和渗透性能,而对其抗氧化性能的影响不大.这是由于与炉渣接触时,SiC-Al2O3复合粉体易于进入渣中,使接触界面的炉渣部分的炉渣黏度大幅度增加,阻碍了炉渣向耐火材料的进一步侵蚀和渗透.

Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体的摩擦学性能研究

将油酸和硅烷偶联剂(KH-560)修饰的Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体添加到基础油中,用可见分光光度计表征纳米粒子在润滑油中的分散稳定性,在自主设计的摩擦磨损试验机上考察Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体作为润滑油添加剂的抗磨减摩性能,用3D表面轮廓仪、扫描电镜和电子能谱分析试样表面形貌与成分变化及纳米粒子的作用机理。结果表明:在0.25%Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体(Al_2O_3∶TiO_2=1∶1)润滑油中添加2%KH-560时,具有最好的分散稳定性;在润滑油中添加0.25%Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体(Al_2O_3∶TiO_2=1∶1)时抗磨减摩效果最佳,在载荷500N、转速1100r/min时,摩擦系数和磨损量相比基础油时分别降低25.4%和43.8%。

液相法间接制备α-Al_2O_3粉体的形貌控制

评述了液相法间接制备α Al2 O3粉体过程中 ,氧化铝前驱体特性和煅烧工艺对α Al2 O3粉体形貌的影响及其控制方法。根据目前在控制氧化铝前驱体形貌方面取得的进展和前驱体转化为α Al2 O3后较难保持其形状的不足 ,对α Al2