Phase Transition Kinetics in Bi3NbO7 Evaluated by in situ Isothermal Conductivity Measurements

Kinetics of phase transformation from pseudocubic to tetragonal phase in Bi3NbO7 solid solution is studied by using the ac impedance method under isothermal conditions. Conductivity of the investigated compound is used to characterize the kinetic process of the transition. The Avrami exponent and the activation energy of phase transition are around 1.5 and 3.5eV, respectively. These kinetic parameters reveal that the pseudocubic-tetragonal transition in Bi3NbO7 .belongs to a three-dimensional diffusion-controlled growth with zero nucleation rate.

稀土Y_(2-x)SiO_5∶Eu_x^(3+)纳米发光材料结构对发光性能影响及发光机理研究

用溶胶凝胶法合成了Y2-xSiO5∶Eux纳米发光材料,使用XRD、FTIR和TEM对其结构进行了表征。讨论了相结构、煅烧温度和Eu3+掺杂浓度对材料发光性能的影响及规律。结果显示煅烧温度在900℃以下,材料主要呈非晶相结构,900℃以上材料主要呈晶态结构;颗粒随煅烧温度升高而增大,在非晶态时颗粒大小在15~45nm,在晶态时颗粒大小为60~80nm。激发光谱和荧光发射光谱受材料晶相结构以及Eu3+掺杂浓度的影响,在晶态结构中Y2-xSiO5∶Eux纳米材料呈现更精细的激发和发射光谱。在激发光谱中,电荷转移态吸收(CST)随煅烧温度升高呈现兰移现象,晶态时CST同非晶态相比明显红移;在发射光谱中,非晶态时5D0→7F2跃迁呈现强的发光峰,随材料制备温度升高而增强,在晶态时该发光峰强度减弱,在长波波段呈现两个新的发光尖峰,并随煅烧温度升高而增强;5D0→7F1发射峰从非晶态转变为晶态后,光谱裂分为三重尖峰;而5D0→7F0跃迁发光光谱受结构和颗粒大小影响较小。同时在60~80nm的Y2-xSiO5∶Eux晶体中,发现材料5D0→7F2和5D0→7F1跃迁发光强度,均受Eu3+掺杂浓度的影响,当掺杂浓度x=0.4时,材料发光强度最大。

沉淀法制备Bi2O3的晶相转变过程及其光催化性能

以硝酸铋为原料,氨水为沉淀剂,通过液相沉淀法制得前驱体Bi(OH)_3,并将Bi(OH)_3分别在不同温度和时间下焙烧。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、热重(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)及紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)详细研究了Bi(OH)_3转变为Bi2O3的过程及相变过程中粒子形貌、大小、光吸收性质等。结果表明,前驱体Bi(OH)_3经过焙烧之后,发生了如下的转变过程:Bi(OH)_3→Bi_5O_7NO_3→β-Bi_2O_3/Bi_5O_7NO_3→β-Bi_2O_3/Bi_5O_7NO_3/α-Bi_2O_3→α-Bi_2O_3,而且转变过程伴随着粒子长大。在上述转变过程中,与Bi_5O_7NO_3向β-Bi_2O_3转变的过程相比,从β-Bi_2O_3到α-Bi_2O_3相变过程更为迅速。此外,以光催化降解罗丹明B(RhB)为模型反应,考察了不同晶相的Bi_2O_3光催化活性,结果表明Bi_5O_7NO_3和β-Bi_2O_3材料具有优异的光催化性能,而α-Bi_2O_3具有较低的光催化活性。

TiO_2添加对Bi_2O_3-ZnO-Nb_2O_5系介质材料结构和性能的影响

研究了添加不同含量的T iO2到-βB i2O3-ZnO-N b2O5(-βBZN)中,同时减少相应的B i2O3的含量对BZN介质材料结构和性能的影响。研究表明,T iO2添加到β-BZN中,材料的结构和性能都有很大的变化,主要表现在随着T iO2添加量的增加,材料的相结构发生了变化,由低对称的单斜焦绿石结构β相转变为高对称的立方焦绿石结构α相,因而材料在微波频段下的介电性能发生了较大的变化,介电常数比纯β-BZN有了显著提高,且随着T iO2含量的增加,介电常数先增加后减少,温度系数则由正温度系数转变为负温度系数。

联唑类含能化合物及其含能离子盐研究进展

联唑类含能化合物及其含能离子盐是近年发展起来的一类新型含能材料,具有高氮含量、高生成焓、高爆轰性能和相对钝感等特性,在新型炸药、低特征信号推进剂、气体发生剂、低烟或无烟烟火等领域有着广泛的应用前景。综述了有关联-1,2,4-三唑、联四唑和5-(1,2,4-三唑)四唑等联唑类含能化合物及其含能离子盐的最新合成研究成果,并对部分化合物的物化性能进行了阐述。认为下一步的工作重点为研究富氮阳离子的引入对联唑类含能化合物感度和爆轰性能的影响,合成出综合性能更好的联唑类含能化合物。设计了9种新型联唑类含能化合物,并利用量子化学方法对其性能进行预估。

Bi_2O_3-SiO_2系统固相反应研究

利用XRD、DSC研究了Bi2O3-SiO2系统的固相反应。按物质的量比1:1将Bi2O3与SiO2混合物在一定温度下处理一定时间获得生成产物并探讨了不同反应条件下产物生成规律。结果表明:亚稳化合物Bi2SiO5在固相反应时产生,并随温度及保温时间按一定规律变化。750℃保温不同时间所获试样的XRD谱表明随着固相反应时间的延长,反应物Bi2O3的衍射峰减弱,生成物Bi12SiO20衍射峰增强,反应越完全。在固相反应过程中生成的亚稳相Bi2SiO5随着反应时间延长衍射峰减弱。固相反应温度由700℃升高至900℃过程中,Bi12SiO20逐渐转变为Bi4Si3O12。

双(2-甲氧乙氧基)铝氢化钠还原芳杂环酯的研究

双(2 甲氧乙氧基)铝氢化钠还原5 噻唑甲酸乙酯和3 吡啶甲酸乙酯,分别得到重要的医药中间体5 羟甲基噻唑和3 羟甲基吡啶.比较了反应温度,反应时间,还原剂当量比以及后处理方法等因素对反应的影响.5 噻唑甲酸乙酯还原收率为72%,3 吡啶甲酸乙酯还原收率为93.9%.

N,N′-二硝基-N,N′-二(3-([1,2,3]-三唑并[4,5-c]呋咱-4,5-内盐-5-基)呋咱-4-基)二氨基甲烷的合成与表征

以二氨基呋咱(DAF)为起始原料,经Caros acid氧化、锌粉还原、环化、缩合和硝化五步反应得到N,N′-二硝基-N,N′-二(3-([1,2,3]-三唑并[4,5-c]呋咱-4,5-内盐-5-基)呋咱-4-基)二氨基甲烷(MNOTO),总收率为32.7%(以DAF计)。用元素分析、核磁共振、红外光谱等进行了结构表征。用浓硝酸和醋酐作为硝化体系硝化N,N′-二(3-([1,2,3]-三唑并[4,5-c]呋咱-4,5-内盐-5-基)呋咱-4-基)二氨基甲烷(MAOTO),考察了反应温度、反应时间以及浓硝酸与醋酐摩尔比对反应收率的影响,硝化体系中硝酸和醋酐的最佳摩尔比为1.5∶1,反应温度15～20℃,反应时间为5h。

Ti^(4+)取代Zn^(2+)、Nb^(5+)对Bi_2O_3-ZnO-Nb_2O_5系介质材料结构和性能的影响

研究了Ti4+ 取代Zn2 + 、Nb5+ 对Bi2 O3 ZnO Nb2 O5系介质材料结构和性能的影响。研究表明 ,少量替代对于材料的结构和性能没有太大的影响 ;随着替代量的增加 ,相结构中出现正交Bi4Ti3 O12 相 ;微观形貌中出现棒晶 ;介电常数逐渐增大 ,温度系数逐渐向负温度系数方向移动。适量Ti4+ 替代可以获得性能很好的NP0介质材料。

激光区熔定向凝固Al_2O_3/Y_3Al_5O_(12)(YAG)共晶的组织与断裂韧性

采用激光区熔高温度梯度快速定向凝固技术从熔体中直接制备Al2O3／Y3Al5O12（YAG）共晶自生复合陶瓷，以研究其在超高温度梯度（1．0×10^6K／m）下的快速凝固组织特征及与激光工艺参数的关系，并对其力学性质进行分析．研究结果表明：凝固组织强烈地受激光扫描速度与功率密度的影响，当二者匹配时，Al2O3相和Y3Al5O12（YAG）相呈现均匀一致，连续分布的层状耦合共晶结构，共晶间距细小（1～2μm），且随扫描速度的增大逐渐减小；所制备的Al2O3／Y3Al5O12（YAG）共晶陶瓷硬度高达19．5GPa，断裂韧性达到3．6MPa·m^1/2。

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。

微波烧结法制备Bi2O3-ZnO-Ta2O5陶瓷

研究了三元体系Bi2O3-ZnO-Ta2O5微波陶瓷的微波烧结情况,从烧结机理、陶瓷结构、显微形貌和介电性能等方面对微波烧结的样品和常规烧结样品进行了比较。实验结果表明,微波烧结大幅度缩短了烧结时间,并且很好地促进了Bi2O3-ZnO-Ta2O5陶瓷的致密化,制成的样品晶粒细小均一,且介电性能在一定程度上得到了优化。

掺ZBS玻璃低温烧结YIG铁氧体及其磁性能研究

采用普通陶瓷工艺,分别制备了不同ZnO-B2O3-SiO2(ZBS)玻璃掺量的Y3Fe5O12(YIG)和Y1.05Bi0.75Ca1.2Fe4.4V0.6O12(YBiCaVIG)铁氧体样品。分析了样品的物相组成、显微结构及磁性能。结果表明,ZBS玻璃能有效地降低YIG和YBiCaVIG陶瓷的烧结温度,当w(ZBS)=10%时,其烧结温度可分别降低到1 280℃和950℃,但XRD显示烧结体中分别出现少量SiO2和YFeO3(YIP)杂相,SEM显示样品的晶粒大小约2～4μm,气孔率偏高。添加ZBS玻璃后材料的饱和磁化强度4πMs下降,铁磁共振线宽ΔH增大,但由于烧结体晶粒较细,自旋波线宽ΔHk较大,可作为YIG大功率材料使用。

1,1′-二(硝氧甲基)-3,3′-二硝基-5,5′-联-1,2,4-三唑的合成及性能

以草酸与氨基胍碳酸氢盐为原料,经成环反应、重氮化取代、羟甲基化、硝化反应合成了1,1′-二硝氧甲基-3,3′-二硝基-5,5′-联-1,2,4-三唑(BNNMT),总收率为31.2%;用红外光谱、核磁共振、元素分析对其结构进行表征;用差示扫描量热法(DSC)研究了BNNMT的热稳定性;用量子化学方法得到其几何优化构型,计算了其理论密度ρ和固相生成焓ΔfHm;用VLW公式预估了其爆速D和爆压p。结果表明,优化的羟甲基化反应的合成条件为:乙酸乙酯为溶剂,n(HCHO)∶n(DNBT)=8∶1,反应温度20℃,反应时间16h。10℃/min升温速率的DSC曲线峰温为180.8℃,表明BNNMT具有良好的热稳定性;ρ、ΔfHm、D和p的估算值分别为1.882g/cm3、68.76kJ/mol、9.01km/s和39.60GPa,其爆轰性能优于TNT,与RDX相当。

双酚A及四溴双酚A的热分解动力学研究

采用热分析方法(TG,DTA)、热分解气相色谱和红外光谱等联合手段,对双酚A(4-4'-二羟基二苯基丙烷)和四溴双酚A(2,2-二[3,5-二溴-4-羟基苯基]丙烷)的热稳定性及热分解反应动力学进行了研究,发现它们的稳定性和分解机理与取代基性质、分子结构的对称性有明显关系,并对其稳定性、热解机理从电荷分布出发进行了理论分析.

含高氮化合物BTATz的CMDB推进剂特性

以新型高氮化合物3,6-双(1-氢-1,2,3,4-四唑-5-氨基)-1,2,4,5-四嗪(BTATz)取代RDX制得了BTATz-CMDB推进剂试样,获得了燃速结果,并利用TG-DTG,PDSC,单幅照相、燃烧波温度分布和熄火表面形貌及元素含量测试技术对推进剂的热分解特性及燃烧特性进行了系统研究。结果发现,BTATz的氧平衡值较低,用其取代双基推进剂中的NC和NG后,推进剂的各能量特性参量出现不同程度的降低,因此,BTATz在推进剂中的含量不宜太高。BTATz-CMDB推进剂适用于常规无溶剂成型工艺进行制造;BTATz在燃速提升方面具有突出潜力,尤其在对推进剂主放热反应催化加速的催化体系(邻苯二甲酸铅、己二酸铜和炭黑的混合物)作用下,燃速提升效果更加明显;BTATz-CMDB推进剂燃烧时的火焰符合双基系推进剂火焰的一般特征,但由于BTATz不存在类似RDX那样的熔融过程,该类推进剂燃烧产生了发散火焰束,燃烧表面由熔融状变为疏松珊瑚状,火焰强度增强;随着压强升高,燃烧表面产生发散火焰束的活性点增多,暗区迅速变薄,增加了火焰区向燃烧表面的热反馈,加速了燃烧反应;催化体系对推进剂燃烧反应的气相区影响不大,它加强了凝聚相及表面附近的放热反应,改变了推进剂燃烧表面的结构,在推进剂燃烧过程中,催化剂(新生态)在推进剂的燃烧表面富集,催化了推进剂的分解和燃烧,促进了推进剂燃速的提高。

CuO-MoO_3联合添加对BZT结构和性能的影响

研究了在三元系微波介质陶瓷B i2O3-ZnO-T a2O5的单斜类锆钙钛矿相化合物中添加不同量的CuO-M oO3的混合物对材料结构和微波介电性能的影响。研究发现,添加CuO-M oO3能有效地降低烧结温度约100°C,但是材料结构允许的添加范围很小,随着添加量增多,样品中出现第二相,介电性能和微波性能也随之恶化。添加量最少的1#样品仍然保持单斜类锆钙钛矿结构,品质因数Q值约为730,保持较好的介电性能。

579.62nm波长处Y_2SiO_5∶Eu^(3+)晶体永久性光谱烧孔

分别利用氩离子激光,二倍频YAG∶Nd激光泵浦的诺明6G可调谐窄线宽(0.5 cm-1)染料激光和899-21可调谐染料激光作为光源,以单色仪-锁相放大器-光电倍增管-计算机数据采集系统记录光谱,对Y2SiO5∶Eu3+晶体进行了光谱和光谱烧孔研究。在常温和液氮温度下测量了晶体的激发光谱、荧光光谱等。在16 K温度下对晶体进行了光谱烧孔研究,得到了孔宽约80 MHz并能保存10 h的永久性光谱孔。

水中杀菌剂叶青双及其降解物的反相液相色谱测定

本文用反相液相色谱法测定水中叶青双及其降解物2-氨基5-巯基-1,3,4-噻二唑。平均回收率分别为91％和94％;对水样的最低检测浓度分别为2ppb和0.8ppb;叶青双与2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑的分离度为2.5。本法在柱效和灵敏度上比硅胶柱液相色谱法有明显的提高。