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.

新型红色荧光粉SrO·Y_2O_3:Eu的合成及其发光性能研究

以甘氨酸快速燃烧法合成了一种新型红色荧光粉SrO·Y2O3:Eu,并用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及荧光分光光度计(FL)对样品的物相结构、微观形貌及粒度、光谱性质等进行了分析表征。结果表明:制得的样品含有SrY2O4和Y2O3两相,分别属于正交晶系和立方晶系。所合成样品颗粒为球形,一次颗粒粒径为100～200nm。样品的激发主峰在280nm处,为O2-的2p轨道到Eu3+的4f轨道的电荷迁移跃迁所致,主发射峰位于592nm,属于Eu3+的5D0→7F1跃迁,614nm处还有一较强的发射峰,归属于Eu3+的5D0→7F2跃迁。此外,研究发现甘氨酸与硝酸根配比、焙烧温度、Eu3+浓度等条件均对SrO·Y2O3:Eu的亮度有一定的影响。

纳米Fe_3O_4与纳米SrO·6Fe_2O_3填充丁腈橡胶复合材料的摩擦磨损性能比较

采用共混法制备了NBR/Fe3O4复合材料和NBR/SrO.6Fe2O3复合材料,使用UMT-2MT摩擦磨损试验机和2206型表面粗糙度测量仪对复合材料的摩擦系数和摩擦磨损状况进行了测试.通过扫描电子显微镜与X射线能量色散谱仪对NBR/Fe3O4复合材料的表面微观形貌以及纳米粒子在橡胶中的分布情况进行了探讨.结果表明:2种纳米材料的加入均能够改善NBR的耐磨性,其中NBR/Fe3O4复合材料的耐磨效果更佳.Fe3O4和SrO.6Fe2O32种纳米粒子的最佳添加量均为10%左右(质量分数).纳米Fe3O4粒子的加入使得NBR的摩擦系数与磨损率有较大幅度的减小,而纳米SrO.6Fe2O3在添加量为10%～30%的范围内,随着添加量的加大,摩擦系数与磨损率不断加大.NBR/Fe3O4复合材料在纳米粒子含量10%左右时具有较好的表面结构,且纳米Fe3O4粒子在复合材料中分布较为均匀.

CaO-SrO-硅灰-H_2O体系的水热合成产物

为查明放射性核素锶与硅酸盐水泥(基本组成为CaO和SiO2)-H2O体系之间的作用机制,运用XRD、TG-DSC、SEM等测试技术,研究了80℃,水热条件下,CaO-SrO-硅灰-H2O体系的水化产物,测定了该水化产物的溶解度。结果表明:在实验条件下,Sr2+能取代水化硅酸钙凝胶中Ca2+而形成固溶体,并使CSH凝胶结构更趋无序;SrO能与硅灰、水发生反应,优先生成柱状晶态产物3SrO·2SiO2·nH2O;3SrO·2SiO2·nH2O在290～350℃之间脱去结晶水;水化硅酸钙锶固溶体以絮状凝胶为主,而3SrO·2SiO2·nH2O则为柱状晶体且无交叉连生现象;钙硅比为1的CSH凝胶溶解度为0.567mmol·L-1;3SrO·2SiO2·nH2O比CSH凝胶的溶解度大,约为3倍。

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。

原位Al_2O_3片晶/Ce-TZP和SrO·6Al_2O_3棒晶/Ce-TZP复合材料的制备与显微结构

通过在 Ce- TZP基体中加入 Al OOH及矿化剂 Ti O2 或反应剂 Sr CO3制备了原位 Al2 O3片晶 / Ce- TZP复合材料和原位 Sr O· 6 Al2 O3棒晶 / Ce- TZP复合材料。在烧结过程中 Ti O2 促进 Al2 O3晶粒发生显著的各向异性生长原位生成的片晶、Al2 O3与 Sr CO3发生反应 ,原位生成的高度各向异性的棒晶 ,它们在基体中分布均匀 ,具有较大的纵横比。烧结温度对片晶 /棒晶的大小和含量有明显影响。通过在基体中原位形成片晶或棒晶 。

SrO-CeO_2体系化合物的固相反应机理研究

以SrCO3和CeO2为原料,采用XRD和TG／DTA分析技术研究了SrO-CeO2体系化合物的物相形成过程．结果发现,当灼烧温度低于950℃时,原始粉料只反应生成Sr2CeO4; 而当灼烧温度高于950℃时,在反应的初始阶段,原始粉料中同时出现SrCeO3和Sr2CeO4 物相,在950℃附近,主要产物为Sr2CeO4,在1000℃以上,主要产物为SrCeO3．SrCeO3 和Sr2CeO4物相分别存在着两种形成机制,当温度高于1000℃时,SrCeO3由SrO和CeO2 直接反应生成,而Sr2CeO4则由SrCeO3和SrO反应生成;当温度低于950℃时,Sr2CeO4 由SrO和CeO2直接反应生成,而在950℃附近SrCeO3则由Sr2CeO4和CeO2反应生成．依据这些实验结果,给出了SrO-CeO2体系固相反应规律,并对SrCeO3衍射数据JCPDS36-980 的错误结果进行了分析．荧光光谱测试结果表明,Sr2CeO4物相的形成机制对其激发光谱产生明显的影响．

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．

SrO掺杂对Ba_(6-3x)Nd_(8+2x)Ti_(18)O_(54)陶瓷性能的影响

研究了SrO掺杂对Ba6-3xNd8+ 2xTi18O54晶体晶胞参数及陶瓷微波介电性能的影响 .研究表明 ,对于不同的x值 ,Sr取代Ba存在不同的极限值 ,当x =0 .5时 ,极限值为 0 .110 ;x =0 .6时 ,极限值为 0 .0 4 8;x =2 / 3时 ,极限值为 0 .2 0 0 .超过这一极限 ,Sr将取代Nd .正是由于Sr取代的离子不同 ,而使晶体的晶胞参数呈现不同的变化趋势 ,因而陶瓷的微波介电性能也会发生相应的变化 .

纳米Fe_3O_4与纳米SrO·6Fe_2O_3填充丁腈橡胶复合材料的力学与磁学性能

以NBR、纳米Fe3O4和纳米SrO.6Fe2O3为原料制备了NBR/Fe3O4复合材料与NBR/SrO.6Fe2O3复合材料。研究了不同纳米粒子含量时,两种复合材料中的物理机械性能变化、磁学性能以及复合材料中的纳米粒子分布。结果表明:随着纳米粒子的不断加入,复合材料的抗拉强度、300%定伸应力与扯断伸长率不断下降,但是硬度与门尼黏度不断提高。加入的纳米粒子在NBR基体中分布较为均匀。随着纳米Fe3O4粒子和纳米SrO.6Fe2O3含量的加大,复合材料的磁性能不断得到提高。两种复合材料均具有较好软磁性能,为该类复合材料的进一步应用奠定了基础。

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。

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.

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。

SO_3与SrO对阿利特-硫铝酸锶钙水泥性能的影响

将硫铝酸锶钙矿物引入到硅酸盐熟料矿物体系中,合成了阿利特-硫铝酸锶钙水泥,改善了硅酸盐水泥的性能.利用X射线衍射、扫描电镜-能谱仪和岩相等测试手段,研究了过量掺加SO_3和SrO对阿利特-硫铝酸锶钙水泥性能的影响.结果表明:熟料中SO_3和SrO最佳过掺量分别为50%和80%(质量分数),制得的阿利特-硫铝酸锶钙水泥的1,3,28 d抗压强度分别达到32.8,66.8,126.4 MPa,具有良好的力学性能.SO_3和SrO的过量掺入促进了硫铝酸锶钙矿物的形成,且有利于阿利特在低温下的形成.

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.

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。