氮掺杂SrTiO3的制备及其可见光催化产氢活性研究

采用溶胶-凝胶法制备了钛酸锶,进而用固相法制备了氮掺杂SrTiO_3,并用光沉积和氢气还原法制备了Pt负载的氮掺杂SrTiO_3光催化剂.用XRD、SEM、UV-Vis漫反射和荧光光谱对其进行了表征和分析,考察了光催化剂在可见光下的产氢活性.研究了不同氮源、掺杂量、烧结温度和Pt负载量对催化剂产氢活性的影响.结果表明,三种不同氮源剂其掺杂效果为六次亚甲基四胺(HMT)>EDTA>尿素,而EDTA掺氮效果稍低于HMT.当氮源剂为HMT,SrTiO_3与HMT质量比为1:3,焙烧温度为450℃时,所制备的光催化剂具有最佳的光催化产氢活性.在负载金属铂后,产氢活性有较大幅度的提高,其中用氢气还原法制备所得的光催化剂较光沉积法制备的具有更高的光催化活性,在最佳负载量均为2wt%时,两种光催化剂6h内的产氢量分别为6.89mmol和2.24mmol,分别是未负载铂样品产氢量的12倍和4倍多.

二次自蔓延高温合成SrTiO3固化高放废物

采用二次自蔓延高温合成(SHS)技术制备了包容高放锶核素(Sr2+)的钛酸锶(SrTiO3)固化体,通过多种现代分析技术研究了钛酸锶固化体的密度、物相组成、微观组织和化学稳定性。结果表明,固化体样品结构稳定性好,密度高,孔隙率小,浸出率小;表明自蔓延高温合成的SrTiO3人造岩石是固化高放废物锶核素的理想固化体。

脉冲激光沉积法生长In掺杂SrTiO3薄膜及其微观结构研究

采用脉冲激光沉积(PLD)方法在MgO/TiN/Si(100)衬底上,生长不同In掺杂量的SrIn_xTi_(1-x)O_3(x=0、0.1、0.2)薄膜,研究In掺杂及本征SrTiO_3(STO)缓冲层对薄膜结晶性能、表面形貌、生长模式及紫外拉曼光谱特性的影响.结果表明,In掺杂导致薄膜结晶度降低,通过引入本征STO缓冲层可有效提高In掺杂STO薄膜的结晶度,增强薄膜的(200)择优取向性.然而随In掺杂量的增加,薄膜表面平均粗糙度增大;生长模式由层状生长转变为岛状-层状复合模式;拉曼一次声子振动模式峰强逐渐增强,说明薄膜的晶体对称性降低.

暴露锐钛矿高能晶面的异质结TiO2/SrTiO3光电化学性能研究

通过两步阳极氧化法结合水热法，制备不同水热反应时间条件下的异质结TiO2／SrTiO3纳米管阵列，利用x射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、场发射投射电镜（FE—TEM）表征手段对异质结TiO2／SrTiO3材料进行表征，并通过开路电压谱和瞬态光电流图谱分析对异质结光催化材料的光电化学特性进行了研究，同时紫外光下降解罗丹明B（Rh．B）来研究异质结TiO2／SrTi03材料的光电催化活性和耐光腐蚀稳定性．实验研究表明，TiO2表面发生原位取代形成SrTiO3晶体颗粒，并促使TiO2锐钛矿（004）晶面的趋向生长．水热1～5h的异质结TiO2／SrTiO3纳米管阵列仍具有较好的催化活性．通过光电性能测试，水热反应2h后的异质结材料表现出最好的光电化学特性．此外，光电催化结果表明，光电催化200S、水热反应2h的异质结材料的降解率是纯TiO2纳米管的1．71倍，且表现出较好的耐光腐蚀稳定性．

PbTiO3/SrTiO3(010)异质界面上的周期性失配位错及电子富集

探索位错等缺陷对于铁电材料畴结构、铁电性、电导率等其他物理属性的影响对于研究铁电薄膜材料的铁电及压电机理有着至关重要的作用,关于界面位错对铁电薄膜材料物理性质产生影响的现有研究结果也还存在争议,有待深入探究。本文采用球差矫正透射电镜(STEM)以及电子能量损失谱(EELS)研究了(010)晶面PbTiO3/SrTiO3异质界面上的周期性失配位错的原子结构及电荷分布。分析结果发现在a[001]位错核区域及其附近,可能存在着电子富集的现象,该现象可能会提高位错线上的电子电导率,该结果对于探究位错对铁电异质结体系物理性质的影响具有意义。

La2O3掺杂对SrTiO3压敏电容双功能陶瓷显微结构及电性能的影响

采用La2O3掺杂改性并利用一次烧结工艺，制备了适于低电压使用的SrTiO3压敏-电容双功能陶瓷，并对La2O3掺杂引起的微观结构及电性能的变化进行了探讨。实验结果表明，La2O3掺杂能有效地改善材料的显微结构，使晶粒尺寸增大和均匀分布，促进烧结温度的降低，同时能获得较佳的压敏与介电特性。当La2O3掺杂为1．1％的较佳值时，在1420℃的N2+C弱还原气氛下烧结，可以得到晶粒尺寸40μm，压敏电压为19．7V·mm^-1，电流-电压非线性系数为7．2，介电常数为22500的优化性能参数。

微波等离子体化学气相沉积制备SrTiO3陶瓷薄膜

本研究采用微波等离子体化学气相沉积方法在Ａｌ２Ｏ３基片上制备了ＳｒＴｉＯ３基陶瓷薄膜。实验结果表明，当沉积薄膜衬底温度在７００℃以上时，可以制备出结晶性较好的具有一定氧敏性能的ＳｒＴｉＯ３薄膜。

薄膜SrTiO3的制备及氧敏性能

以Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４，ＳｒＣｌ３·６Ｈ２Ｏ为主要原料，采用溶胶－凝胶法制备了ＳｒＴｉＯ３和掺铁ＳｒＴｉＯ３薄膜。通过电镜和Ｘ衍射分析了薄膜的结构，并分别比较了烧成温度和掺杂对钛酸锶氧敏性能的影响。

SrTiO3基压敏电阻的研究及其在武器系统中的应用

电子设备的广泛使用带来的设备干扰及浪涌冲击等问题使人们开始关注SrTiO3基压敏电阻器件材料的开发.本文介绍了SrTiO3基压敏电阻的一般制造配方和工艺流程.和ZnO基压敏电阻相比,此材料在低压领域具有更优良的电气性能,如较大的电容量(C=10～150nF);在高于电压临界值又具有较低压敏电压;非线性系数在5～43之间可调;耐浪涌能量大;并且具有自复位特性.这些特性使得它具有高频噪声吸收、前沿快速上升型脉冲噪声吸收和浪涌吸收等功能.针对武器系统的高性能要求,本文提出了SrTiO3基压敏电阻在直流电机消噪、电源输入端、吸收电感性负载开关浪涌、旁路电容器、通信线路防护、防止电涌冲击等方面的应用.

BaTiO3和SrTiO3薄膜生长初期化学分子反应机理

本文采用B3LYP密度泛函方法,研究了BaO、SrO与TiO2形成BaTiO3、SrTiO3及TiO2二聚形成Ti2O4的微观反应机理,获得了相应的中间体、过渡态及反应活化能。采用自然键轨道NBO方法分析了反应过程中各中间体和过渡态的成键情况、轨道间的相互作用以及原子的电荷。计算结果表明,形成BaTiO3、SrTiO3和Ti2O4反应活化能分别为16.3、17.3和9.6 kJ/mol,TiO2形成二聚体活化能相对较小,从理论上解释了实验过程中观测到TiO2二聚体;但SrO、BaO和TiO2形成BaTiO3、SrTiO3的反应过程中,形成最初的稳定中间体时分别放热484.7和534.7 kJ/mol,且活化能较低,轨道间相互作用较强,静电引力作用显著,有利于SrTiO3和Ba-TiO3薄膜生长初期以TiO2为中心,结合BaO和SrO成核生长,从而有利于单元胞的进一步形成。

非晶SrTiO3纳米薄膜退火处理方法的研究

用激光脉冲沉积技术(PLD),以N型(100)Si为基底在300℃下制备100nm非晶STO薄膜,分别用常规退火(CFA),快速退火(RTA)以及激光诱导晶化(LIC)处理将其转化多晶薄膜,用XRD测定薄膜相组分和结晶质量,用AFM观测薄膜表面微结构.比较不同工艺退火对薄膜结晶品质的影响并阐述了各自形核结晶的机理.

SrTiO3衬底上溅射法外延生长PLZT薄膜

用射频磁控溅射法在SrTiO3衬底上外延生长PLZT薄膜,研究了不同的溅射工艺对薄膜生长速率的影响,探讨了不同的后期热处理条件与薄膜取向度的关系.在SrTiO3衬底上成功制备出外延生长的、厚度达1.5μm的PLZT薄膜.

氧化和氨化对SrTiO3的可见光催化增强

对STO（SrTiO3）（100）晶片存多个温度下进行氧化和氨化．氢化和氮化分别存混合气体（H2：N2=5％：95％）和NH3气中退火进行．实验发现，当氢化温度≥900℃时，STO的紫外光催化有显著增强，但仍不产生可见比催化；当氨化温度≥800℃时，由于N掺杂将导致出现STO可见光催化．进一步研究发现，先氢化再氨化STO光催化能力几乎和单独氨化的STO相同；但是先氨化再氧化STO可见光催化将显并增姐，即存在氧化和氨化的协同效应．

La掺杂SrTiO3电子结构的密度泛函理论研究

目的研究La掺杂对SrTiO_3体系电子结构和导电性的影响。方法采用基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理平面波超软赝势方法。结果La掺杂后,体系总体态密度只是向低能方向进行了刚性平移,费米能级进入导带,简并化加剧,刚性能带模型仍然适用于Sr_(1-x)La_xTiO_3体系;由于Burstein-Moss移动效应,光学带隙明显展宽,在导带底出现大量由La原子贡献的自由载流子-电子,改善了SrTiO_3的导电性能。结论La掺杂对SrTiO_3的导电性起着非常重要的作用。

SrTiO3微波合成的加热过程研究

本文探索采用微波加热方式合成SrTiO3,研究合成体系的微波合成的加热机制,在合成中影响微波加热的主要因素包括合成体系的介电性质、保温材料的结构、生坯的致密度等.在SrTiO3的合成过程中,低温阶段TiO2和SrCO3对体系的升温速率的贡献相接近;高温阶段主要是TiO2的贡献,同时产物对升温有较大的影响,微波加热与常规合成加热方式的明显不同使其在合成的过程、合成的时间等方面有较大的区别.

一次烧成SrTiO3陶瓷中复合功能特性的研究

采用一次烧成工艺制备出掺Ni2+离子的SrTiO3复合功能陶瓷,测量了不同氧化热处理温度下样品的介电性能和压敏性能,运用AC阻抗谱研究了SrTiO3陶瓷晶粒和晶界的电学特性,并对样品进行了 XPS分析.研究结果表明,氧化热处理过程中氧对晶粒表面氧空位的填充以及Ni2-离子对晶粒表面Ti4-离子的低价取代,是形成晶界Schottky势垒并产生复合功能特性的重要因素.随着氧化热处理温度的提高,样品的非线性系数α和压敏电压VIMA不断增大,而表观介电常数εeff和介电损耗tgδ则趋于降低.

SrTiO3／Al2O3介电梯度功能材料的设计与制备

对ＳｒＴｉＯ３／Ａｌ２Ｏ３介电梯度功能材料进行设计并对其制备工艺进行了研究。结果表明，通过采用适当的工艺，完全可以制备出ＳｒＴｉＯ３／Ａｌ２Ｏ３介电梯度功能材料，对其介电常数的测定发现，介电常数从Ａｌ２Ｏ３到ＳｒＴｉＯ３呈连续的梯度变化，ＥＤＡＸ分析发现成分也呈连续变化。

SrTiO3陶瓷晶界层电容器材料的离子偏析

利用透射电子显微镜及其电子衍射和X射线能谱分析,高分辨电子显微镜及其微区电子衍射,以及离子探针,证实了低温一次烧结的SrTiO_3陶瓷晶界层电容器材料其晶界绝缘层的形成是由于受主性杂质Li_2O的晶界偏析造成的,并且进一步分析了引起离子偏析的条件和机理。发现只有在施主掺杂和还原气氛烧结的情况下才存在Li_2O的晶界偏析现象。这是因为由施主杂质进入晶格和还原烧结气氛而增强的晶格氧挥发是引起Li_2O晶界偏析的根本原因。

新型SrTiO3电磁兼容元件的特点及应用

本文首先概括地说明了具有电容性、压敏性的SrTiO3双功能电磁兼容元件的基本特点。把SrTiO3双功能元件、ZnO压敏电阻器、普通陶瓷电容器抑制陡脉冲干扰的性能进行了对比，显示出该元件具有优异的抗干扰性能。最后列举了SrTiO3双功能元件的主要应用领域，说明该元件具有广阔的应用前景。

PbTiO3/SrTiO3(010)界面位错与电子富集的研究

1背景介绍钙钛矿氧化物界面的物理特性,可以通过晶格匹配、应力、极化场等参数进行有效的调控,组合多种优异性质以实现复合功能与多场调控。在铁性异质结材料中,晶格缺陷也可以作为界面调控的手段之一。例如,位错附近的晶格畸变会使铁电材料产生局域应变场,造成局域自发极化强度的显著变化^1。