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.

Mn-Y/TiO_2低温NH_3选择性催化还原NO性能研究

研究了稀土金属Y掺杂Mn/TiO2催化剂的低温NH3选择性催化还原NO性能。采用溶胶凝胶法制备Y掺杂的TiO2载体,负载前驱体硝酸锰构成了Y掺杂的Mn-Y/TiO2催化剂。考察Y的掺杂量,操作条件如反应温度、氧含量、进口NO浓度和空速等因素对其催化还原NO性能的影响。结果表明,Y与Ti的最佳摩尔比为1.5%,X射线衍射(X-raydiffraction,XRD)分析Y掺杂抑制了锐钛矿晶相的转移,有利于催化剂比表面积增大,从而提高催化剂的活性;在反应温度180℃、空速14000h-1、氧含量为3%、NO浓度0.06%及体积比φ(NH3)/φ(NO)为1的条件下,Mn负载量为5%,焙烧温度500℃下制备的MnTiY催化剂对NO的转化率达到93.5%。

Y_2O_3掺杂对(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(0.94)Ba_(0.06)TiO_3无铅压电陶瓷性能的影响研究

采用传统固相反应法制备了Y2O3掺杂(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3(简写为BNBT6)陶瓷[简称为BNBT6-x(wt%)Y2O3陶瓷]。研究了Y2O3(0.2wt%～0.8wt%)掺杂对BNBT6陶瓷的结构、介电、压电、铁电性能的影响。结果表明,所有Y2O3掺杂陶瓷样品均形成了单一的钙钛矿结构;陶瓷的介电、压电、铁电性能受Y2O3掺杂的影响较为显著:当掺杂0.4wt%Y2O3时,10kHz频率下测得的室温εr达到1530,且tanδ较小,为0.050,d33达到152pC/N,kp=0.27,Qm=134。掺杂0.2wt%的Y2O3时BNBT6陶瓷的d33为145pC/N,kp增大到0.29,Qm达到173,tanδ为0.053;掺杂适量YO的BNBT6陶瓷铁电性能也得到改善。

Pt/SrZr0.95Y0.05O3-TiO2-xNx复合催化剂的制备及模拟太阳光催化产氢活性研究

利用共沉淀法和固相法制备出SrZr_(0.95)Y_(0.05)O_(3-)微粒,采用溶胶包覆法使其与含氮TiO_2溶胶复合,并原位光沉积Pt颗粒组装成异质结复合催化剂,采用XRD、TG-DTA、紫外可见漫反射光谱(UV-VisDRS)和荧光光谱(FS)等技术对其进行了表征和分析,以草酸为牺牲剂,模拟太阳光下光催化产氢为探针,评价了催化剂的光催化活性。研究了不同氮源剂、烧结温度、载铂含量对催化剂光催化产氢活性的影响。结果表明,在模拟太阳光照射下,单独的SrZr_(0.95)Y_(0.05)O_(3-)和TiO_2几乎不产生氢气;而将两者采用溶胶包覆法复合并掺氮后,所制备出的复合催化剂表现出一定程度的产氢活性,在氮源剂为三乙胺、400℃焙烧下具有最佳的产氢活性,催化活性的提高源于复合催化剂中形成的异质结抑制了光生载流子的快速复合以及氮掺杂引起对可见光的响应;进一步负载铂后,其产氢量得到大幅度的提高,其最佳负载量为1wt%,6h内产氢量达到12.5mmol,是未负载的样品的22倍多,这是由于铂负载进一步抑制了光生载流子的复合,从而大大地提高了光催化活性。

Y^(3+)和La^(3+)改性对CeO_2(ZrO_2)/TiO_2催化剂脱硝性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备Y^(3+)和La^(3+)掺杂CeO_2(ZrO_2)/TiO_2(简称CZT)催化剂,研究Y^(3+)和La^(3+)掺入对其脱硝性能的影响。采用X射线衍射、氮气吸附脱附、氨气程序升温吸附、氢气程序升温还原以及紫外光光致发光光谱等实验方法对CZT催化剂进行表征。结果表明:Y^(3+)和La^(3+)的掺入抑制了TiO_2从无定形向锐钛矿型转变,不仅增大了催化剂的弱酸酸量和比表面积,同时提高了CZT催化剂的缺陷浓度和储释氧性能;弱酸酸量和比表面积的增大有利于CZT催化剂表面反应气体的吸附;缺陷浓度和储释氧性能的提高加快了吸附在CZT催化剂表面的NO被氧化速率,有利于催化反应的进行。因此,适量掺入Y^(3+)和La^(3+)会明显提升CZT催化剂的低温脱硝活性,拓宽其活性温度窗口。空速71 400 h-1条件下,0.2LaCZT催化剂在200℃的脱硝率达到85.1%,300℃达到最高(96.5%)。

室温下锰掺杂Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)复合材料对甲醛气体传感特性的研究

采用水热法合成了一种锰掺杂Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)的高性能甲醛传感器.通过XRD、SEM、EDS和XPS分析了锰掺杂Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)复合材料的结构、形貌以及组成成分.通过表征结果发现,锰元素掺杂Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)使得Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)颗粒分布更加均匀,表面氧空位缺陷增多,有可能提供更多的活性位点来吸附甲醛气体,增强了锰掺杂Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)的气敏性能.气敏测试结果表明:基于锰掺杂Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)复合材料的甲醛传感器相比Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)不仅具有高灵敏度和良好的选择性,而且能够在室温下表现出快速的响应和恢复特性.最后讨论了锰掺杂Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)对甲醛气敏性增强的传感机制,进一步说明基于锰掺杂Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)复合材料的甲醛传感器在实际应用中的潜在价值.

Y2O3/TiO2复合空心微球的制备与表征

以表面富载羧基的聚(苯乙烯-丙烯酸酯)(PSA)阴离子乳胶粒为模板制备了PSA乳胶粒/钇盐水解产物/钛盐水解产物复合核壳微球,在空气中一定温度下煅烧后得到550 nm左右的内镶Y2O3的TiO2空心微球.用SEM、TEM、TG-DTG、IR和XRD对样品进行了分析表征.结果表明:当钇盐水解产物包覆量/钛盐水解产物包覆量比值很小时,复合核壳微球煅烧后得到Y2O3/TiO2复合空心微球,当钇盐水解产物包覆量/钛盐水解产物包覆量比值较大时,煅烧复合核壳微球后得到新相Y2Ti2O7,导致球壳大部分破碎成小粒子.

TiO_2包覆上转换发光材料Pr^(3+)∶Y_2SiO_5的制备及其可见光催化性能的研究

为了提高TiO2对可见光的利用率,通过溶胶-凝胶法制备了TiO2包覆上转换发光材料Pr3+∶Y2SiO5的复合材料,并借助XRD、TEM、紫外-可见吸收光谱等对制备的样品进行了表征和研究。同时,研究了不同条件下制备的复合粉体对罗丹明B光降解效率。结果表明,该方法制备出的Pr3+∶Y2SiO5/TiO2复合材料较纯TiO2和简单机械混合两种粉体在可见光下具有较强的光催化效果。验证了Pr3+∶Y2SiO5作为上转换发光材料,可吸收可见光发射紫外线,从而满足TiO2光催化降解的要求。文中最后对Pr3+∶Y2SiO5/TiO2复合材料的光催化机理进行了研究。

Y_2O_3/TiO_2纳米粒子超声光催化降解邻硝基苯酚

以钛酸丁酯为原料,用溶胶——凝胶(Sol-gel)法制备了Y2O3/TiO2纳米粒子。采用X光衍射仪对粉体的粒径、物相进行了表征。研究了超声光催化协同降解水中邻硝基苯酚的效果,考察了超声波声强、反应温度和催化剂投加量对邻硝基苯酚降解速率的影响。研究结果表明:超声光催化协同降解要比单独超声波或光化学处理效果显著,证实了声光联合技术具有明显的协同效应。

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。

Yb_2O_3/TiO_2辅助空气鼓泡空化降解有机染料的研究

初步探讨了以Yb2O3/TiO2鼓泡空化降解有机染料,研究了鼓泡时间、染料初始浓度、催化剂含量、气体流速对刚果红降解率的影响,对比了不同染料的降解率及可能的降解过程。

(1-y)Ca_(1-x)La_(2x/3)TiO_3-yCa(Mg_(1/3) Nb_(2/3))O_3系陶瓷的缺位结构与微波介电性能研究

采用固相合成法制备了 (1-y)Ca1 -xLa2x 3TiO3-yCa(Mg1 3Nb2 3)O3系列固溶体陶瓷材料 ,研究了该体系微波介电性能与微观结构的关系。研究结果表明 :当体系组成为 0 .5Ca0 .6 La0 .2 6 7TiO3 0 .5Ca(Mg1 3Nb2 3)O3时 ,在 14 0 0°C下烧结保温 4小时所得到材料的微波介电性能最佳 :εr=5 5 ,Q×f值 =4 5 0 0 0GHz(7.6GHz下 ) ,τf=0 .0 4× 10 - 6 °C。同时还探讨了三价阳离子La3+ 固溶时产生的A点缺陷VCa2 + 对固溶体结构及微波介电性能的影响。

Ba-Bi复合掺杂对Y_2O_3·2TiO_2微波介质陶瓷性能的影响

采用Ba-Bi复合掺杂对Y2O3·2TiO2微波介质陶瓷进行改性,以降低其烧结温度并改善其介电性能。在固定Bi2Ti2O7掺杂量为质量分数8%的基础上,研究了BaCO3掺杂量对陶瓷微结构、烧结性能和介电性能的影响。结果表明:当w(BaCO3)为1%时,在较低的烧结温度(约1280℃)下保温2h制备了一种新型中介电常数Y2O3·2TiO2微波介质陶瓷。该陶瓷具有较好的介电性能:在1MHz下,εr≈72.5,tanδ≈2.5×10-3;在微波频率(5.03GHz)下,εr=72.1,Q·f值为2241.0GHz。

Sr_4Al_(14)O_(25):Eu^(2+),Dy^(3+)/TiO_(2-x)N_x复合材料制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法在长余辉发光材料(Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+)的表面包覆TiO2-xNx。利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的结构,形貌进行了表征;并研究了Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+/TiO2-xNx复合材料对甲基橙的光催化降解性能。

稀土Y^(3+)掺杂TiO_2光催化降解染料废水的研究

用溶胶-凝胶法制备了稀土Y3+掺杂TiO2,对其进行了XRD分析,以刚果红溶液为目标降解物研究了稀土Y3+掺杂TiO2的光催化性能。结果表明:同等实验条件下Y3+掺杂TiO2比纯TiO2的降解效果好。当稀土Y3+的掺杂量n(Y3+)∶n(TiO2)=0.5%(摩尔比)、焙烧温度600℃、刚果红溶液初始浓度20 mg/L、pH=3、催化剂用量为1.5 g/L时,其光催化性能最佳。反应1 h的降解率可达98.55%。

Yb_2O_3/TiO_2纳米粒子的制备及其超声波/紫外光协同催化降解邻硝基苯酚的研究

以钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了Yb2O3/TiO2纳米粒子。采用透射电子显微镜和X光衍射仪对粉体的粒径、物相和形貌进行了表征。研究了超声波/紫外光协同催化氧化水中邻硝基苯酚的降解效果,考察了邻硝基苯酚的起始浓度、超声波声强、反应温度和催化剂投加量对邻硝基苯酚降解速率的影响。研究结果表明,超声波/紫外光协同催化氧化要比单独超声波或光化学处理效果显著,证实了声光联合技术具有明显的协同效应。

Y_2O_3改性的SrTiO_3陶瓷的介电性质

SrTiO_3系陶瓷是一种具有多功能特性的介质材料,用Y_2O_3改性SrTiO_3陶瓷,可以提高其介电常数和降低介质损耗,对其介电温度特性和介电频率特性也有明显的改善,本文主要报告Y_2O_3对SrTiO_3陶瓷介电性质的影响。

TiO_2对Y_2O_3-ZrO_2系统显微结构和机械性能的影响

研究了利用水热技术合成TiO2-Y2O3-ZrO2系统微粉。实验测定了粉料的相组成和晶粒尺寸,单斜和四方ZrO2是主要晶相。在含高TiO2的结构中,发现了ZrTiO4。测量了在1300℃烧结样品的断裂韧性。这类四方氧化锆晶体显示出了良好的机械性质。

CeO2和Y2O3掺杂对BaBiO3/BaTiO3复相陶瓷电性能的影响

利用XRD，SEM和EDAX分析了BaTiO3/BaBiO3复相材料的相组成、显微组织和相分布。研究了稀土氧化物掺杂对BaTiO3/BaBiO3复相陶瓷电性能的影响规律。结果表明分别掺入CeO2和Y2O3稀土氧化物的BaTiO3/BaBiO3复相材料仍然都具有典型的NTC效应。当掺入稀土氧化物CeO2时，随着复相材料中掺杂量的增加，材料的室温电阻率和热敏感系数都增大。然而当掺入稀土氧化物Y2O3时，随着复相材料中掺杂量的增加，材料的室温电阻率和热敏感系数减小到一个最小值然后又开始增大。

光照对Sr_4Al_(14)O_(25):Eu^(2+),Dy^(3+)/TiO_(2-x)N_x复合材料光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备出Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+/TiO2-xNx复合材料。该复合材料对甲基橙具有较高的光催化效果,复合材料经紫外激发后,其光催化效果高于没有经紫外激发的复合材料的光催化效果,而且明显高于Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+和TiO2-xNx光照激发后光催化效率之和,同时讨论了Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+/TiO2-xNx复合材料的光催化机理。