ZnO掺杂MgHPO_(4)·0.78H_(2)O涂层用于日间辐射冷却研究

物体以热辐射的方式通过大气窗口(8-13μm)与外太空(~3 K)进行能量交换,这为日间辐射提供了可能性。以无水氯化镁作为镁源,焦磷酸钠作为磷源,氧化锌作为锌源,采用两步水热合成法合成ZnO掺杂的MgHPO_(4)·0.78H_(2)O粉体,再以聚乙烯醇(PVA)作为成膜剂制备出ZnO掺杂的MgHPO_(4)·0.78H_(2)O的辐射制冷涂层,研究涂层的日间辐射冷却性能。结果表明,Mg:P:ZnO摩尔比为1∶1∶0.5的粉体对太阳光谱平均反射率高达93%,大气窗口(8~13μm)平均发射率为91%,较未掺杂ZnO的MgHPO_(4)·0.78H_(2)O粉体太阳光谱(0.3~2.5μm)反射率提高了3%,近红外(0.76~2.5μm)反射率提高了7%。0.5-ZnO涂层在高湿地区可实现低于环境空气温度3℃的日间辐射冷却,这为辐射制冷涂层在高湿地区的应用提供了一定的参考。

高比表面空心球状ZnO/ZnAl_2O_4复合光催化剂制备及活性

以葡萄糖为模板,聚乙二醇(PEG-4000)为分散剂通过一步水热法所得前驱体,经500℃焙烧4 h得到ZnO/ZnAl2O4产物。并用XRD、SEM、TEM、BET、TG/DTA和UV-Vis DRS等技术对样品进行表征。结果表明产物为空心球状ZnO/ZnAl2O4复合光催化剂,比表面积高达158.3 m2.g-1。在模拟太阳光照射下,以甲基橙溶液的光催化降解考察样品的光催化活性,研究了焙烧温度、pH值和PEG加入量对样品光催化活性的影响。结果表明,当pH=9,PEG加入量为10%(以反应理论得到的前驱体ZnO/ZnAl2O4的质量来衡量)时,光催化活性最佳,光照60 min后,0.5 g.L-1光催化剂用量对甲基橙的脱色率达98.7%,与TiO2 Degussa P-25进行比较,相同条件下对甲基橙的脱色率提高了7.7%。

硫化物负载ZnO/ZnAl_2O_4复合空心球及其光催化还原CO_2

采用一步水热法制备了Zn O/Zn Al2O4纳米复合物,通过浸渍法负载Cu S、Cd S和Bi2S3对其进行修饰,并在模拟太阳光照射下研究负载样品的光催化活性。用XRD、SEM、TEM、BET和FL等技术对所得样品进行表征,以Na OH和Na2SO3作为光催化还原二氧化碳过程的牺牲剂,考察了硫化物种类及其负载量对Zn O/Zn Al2O4光催化还原活性的影响。结果表明,负载Cu S和Cd S均可提高Zn O/Zn Al2O4光催化还原活性,而负载Bi2S3却有所降低。当Cu S负载量为1wt%时,样品光催化还原活性最佳,反应6 h后所得还原产物甲醇的生成量为8.21 mmol/gcat,在相同条件下较原样提高了约3.2倍。对Cu S/Zn O/Zn Al2O4的光催化机理进行了初步探讨。

磷酸修饰ZnO／ZnAl2O4纳米复合球状光催化剂及其活性

采用一步水热法制备ZnO/ZnAl_2O_4复合光催化剂前驱体。用不同量的磷酸溶液通过浸渍蒸干法对样品进行修饰,并于不同温度下焙烧获得高活性ZnO/ZnAl_2O_4纳米复合光催化剂。采用XRD、SEM、TEM、BET和TG-DTA等技术对所得样品进行表征。在模拟太阳光下,以光催化降解甲基橙和还原CO_2评价样品的光催化活性,并考察磷酸修饰量、样品焙烧温度对光催化活性的影响。结果表明:磷酸修饰可提高样品的高温稳定性、晶化程度及比表面积。当磷酸修饰量为n(Zn):n(P)为100:2.0时,经500℃焙烧后所得样品的光催化活性最佳。当光催化剂用量为0.5 g/L时,在60 min内对25 mg/L甲基橙溶液的脱色率达到98%,较未修饰样品的提高15.3%。对最佳条件下所得样品进行CO_2光催化还原,当催化剂用量为1.0 g/L、反应6 h后,所得还原产物中甲醇的生成量为1.60mmol/g。

ZnO/ZnAl_2O_4异质结光催化剂的光催化降解和杀灭大肠杆菌性能（英文）

通过共沉淀法制备ZnO/ZnAl2O4纳米异质结光催化剂,利用HRTEM、TEM、XRD、BET、TG-DTA和UV-Vis DRS测试方法对样品进行表征。在模拟太阳光照射下,通过测定甲基橙溶液的光催化降解率和对大肠杆菌的杀灭率来评价样品的光催化活性。研究催化剂的组成、焙烧温度、催化剂的用量和不同光源对样品光催化活性的影响。结果表明,当原料中Zn与Al摩尔比为1:1.5时,在600°C焙烧所得的催化剂具有最佳光催化活性。在模拟太阳光照射下,在50 min内1.0 g/L光催化剂对甲基橙的降解率达98.5%;在60 min内,在相同条件下对大肠杆菌(106 CFU/mL)的杀菌率达到99.8%。

添加ZnO-B_2O_3-SiO_2玻璃对0.79ZnAl_2O_4-0.21TiO_2陶瓷烧结和微波介电性能的影响

通过常规固相法合成0.79ZnAl2O4-0.21TiO2(ZAT)复相陶瓷,研究了不同添加量ZnO-B2O3-SiO2(ZBS)玻璃对ZAT陶瓷烧结特性和微波介电性能的影响。通过X射线衍射和扫描电镜研究ZAT陶瓷的物相结构和微观形貌。添加ZBS玻璃可有效降低ZAT陶瓷的烧结温度;TiO2和ZnAl2O4发生反应生成微量的ZnTiO3物相;当ZBS玻璃添加量为12 wt%时,ZAT陶瓷烧结温度降低至950℃,并获得较好的微波介电性能:εr=11.2,Q f=18085 GHz,τf=-26 ppm/℃,可作为应用于低温共烧陶瓷(LTCC)的潜在材料。

ZnAl_2O_4缓冲层对ZnO外延层晶体质量的影响

首次报道了通过引入ZnAl2O4缓冲层,以金属源化学气相外延法(MVPE)生长的ZnO晶体质量明显提高.ZnAl2O4缓冲层是通过对溶胶-凝胶法制备的ZnO薄膜进行高温退火而得到的.用双晶X射线衍射仪(DCXRD)对样品进行了θ-2θ和摇摆曲线测量,在ZnAl2O4缓冲层上生长的ZnO厚膜具有高度的择优取向性和良好的晶体质量(摇摆曲线半高宽为342″).用电子扫描显微镜(SEM)观察样品横截面,并测得样品厚度约为10μm.

氮修饰ZnO/ZnAl_2O_4复合光催化剂及其活性

以硝酸锌和硝酸铝为原料,采用共沉淀法制备了纳米异质结ZnO/ZnAl2O4复合光催化剂.用不同氮源经固相混合焙烧对样品进一步修饰,通过 XRD、SEM、HRTEM、TG-DTA和BET等手段对样品进行了表征.结果表明样品是由ZnO与ZnAl2O4两相组成,平均粒径约为15～20 nm,最佳焙烧温度下的比表面为54.81 m2/g.在模拟太阳光照射下,以甲基橙溶液的光催化降解考察样品的光催化活性.研究了Zn/Al物质的量比,氮源和掺氮量,样品焙烧温度等对光催化降解活性的影响.实验表明,当Zn/Al物质的量之比为1：1.5,六次亚甲基四胺（HMT）作为氮源且与ZnO/ZnAl2O4质量比为1：3混合时,所得样品经600℃焙烧后具有最佳光催化活性.当光催化剂用量为0.5 g/L,用模拟太阳光照射60 min后,对浓度为25 mg/L甲基橙溶液的脱色率为91%.

ZnAl2O4-Ca3Al4ZnO10复相材料的制备及化学稳定性

针对SiC陶瓷固化高放石墨难烧结问题,拟用ZnO-Al2O3-CaO(ZAC)多相材料为SiC陶瓷固化体的低温烧结助剂,阐明ZAC烧结助剂组成-结构-性能的调控机制是SiC陶瓷安全固化高放石墨的关键问题之一。采用熔融水淬工艺制备ZnAl2O4-Ca3Al4ZnO10复相材料,利用X射线衍射、扫描电镜、水化放热、耐酸耐水等分析测试方法,研究了ZnO含量对ZnAl2O4-Ca3Al4ZnO10复相材料的熔融特性、物相组成及化学稳定性的影响。结果表明,在ZAC体系中,随着ZnO含量的增加,复相材料的高温流动温度(FT)逐渐降低,CaAl2O4和Ca3Al2O6的相对含量逐渐减少或消失,ZnAl2O4、Ca3Al4ZnO10和ZnO的相对含量逐渐增加,化学稳定性逐渐变好;ZAC体系的高温熔体在冷却过程中具有较强的析晶性能,CaAl2O4和Ca3Al2O6的存在会对ZnAl2O4-Ca3Al4ZnO10复相材料的化学稳定性造成严重的负面影响;制备ZnAl2O4-Ca3Al4ZnO10复相材料的较佳配方为C-40(CaO含量为25.09 wt%,Al2O3含量为34.91 wt%,ZnO含量为40 wt%),其样品的高温流动温度为1366.2℃,晶相为ZnAl2O4、Ca3Al4ZnO10、ZnO,且化学稳定性优良。

CaTiO_3对(1-x)ZnAl_2O_4-xMg_2TiO_4(x=0.21)微波介质陶瓷结构和性能的影响

利用常规固相法制备了ZnAl2O4-Mg2TiO4-CaTiO3陶瓷,研究了CaTiO3对其相成分、微观组织结构和微波介电性能的影响规律.结果表明,CaTiO3能有效地改善(1-x)ZnAl2O4-xMg2TiO4(x=0.21)材料的烧结性能,使其致密化温度降低150℃.ZnAl2O4-Mg2TiO4-CaTiO3陶瓷体系中包括ZnAl2O4基尖晶石相、CaTiO3、MgTi2O5和Zn2Ti3O8相,当烧结温度高于1400℃时,Zn2Ti3O8相消失.随着CaTiO3含量的增加,体系中CaTiO3相含量增加而MgTi2O5相含量减少,且CaTiO3具有显著地调节谐振频率温度系数的作用.当在(1-x)ZnAl2O4-xMg2TiO4(x=0.21)体系中掺入6mol%的CaTiO3添加剂时,经1400℃烧结后能获得温度稳定性好的微波介质陶瓷材料,其微波介电性能为:εr=11.8,Q.f=88080GHz,τf=-7.8×10-6/℃.

ZnAl_2O_4的合成及在软质聚氯乙烯(PVC)中的阻燃应用

采用溶胶-凝胶法合成ZnAl2O4。探讨了加入浓硫酸、金属离子(Zn2+,Al3+)、乙二醇及络合剂的物质的量比(R),煅烧温度对产品的影响;通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对ZnAl2O4进行了表征;确定高纯度ZnAl2O4的最佳合成条件为:强酸条件,R为1∶2∶6∶30,700℃煅烧2 h。将制备的ZnAl2O4与Sb2O3应用于软质聚氯乙烯(PVC)的阻燃,添加1phr ZnAl2O4,极限氧指数(LOI)达28.8%,烟密度等级(SDR)达75.68%;当与Sb2O3混合质量比为2∶8时,添加10phr的阻燃效果相对较好,LOI达35.8%,SDR达92.16%。

ZnAl2O4：Eu^3＋红色发光材料的燃烧法合成与光谱性能研究

采用燃烧法在550℃合成了红色纳米发光材料ZnAl2O4：Eu^3＋，并用X射线粉末衍射对其结构进行了表征。XRD分析证实样品具有尖晶石结构的ZnAl2O4相。测定了样品的激发光谱和发射光谱，光谱数据表明：对应于Eu^3＋的。^5D0→^7F2跃迁的发射强度。^5D0→^7F0,1,3,4跃迁的发射强度，ZnAl2O4：Eu^3＋ 形成红色发光材料,推测是由于基质结构的不对称性，Eu^3＋在基质ZnAl2O4中占据非对称中心的格位所致。并考察了不同退火温度处理后，样品Eu^3＋的^5D0→^7Fj跃迁辐射变化情况。

ZnAl_2O_4∶Cr^(3+)晶体~4 A_2基态ZFS及其三角晶格畸变研究

用对角化哈密顿矩阵的方法，借助Ｎｅｗ ｍａｎ 晶场叠加模型，研究了ＺｎＡｌ２Ｏ４∶Ｃｒ３ ＋ 晶体的基态零场分裂（ＺＦＳ） 及其电子光谱，理论结果与实验一致．定量研究表明，掺杂晶体ＺｎＡｌ２Ｏ４∶Ｃｒ３ ＋ 中，络离子（ＣｒＯ６）９ － 局域结构应有压缩的三角畸变（Δθ＝ ３ ．０６°） ．同时指出，自旋二重态对４ Ａ２ 基态ＺＦＳ参量ｂ０２ 的贡献不可忽略，而对ｇ 因子的贡献甚微．

ZnO/CdS/CoFe_2O_4复合磁性光催化剂降解四环素抗生素

利用单晶Si辅助水热法低温合成了Zn O/Cd S/Co Fe2O4复合磁性光催化剂。采用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、振动样品磁强计及紫外-可见分光光度计等对产物进行表征。以四环素(TC)、强力霉素(DC)和盐酸土霉素(OTC)3种四环素类抗生素为降解目标,模拟测试样品在日光和紫外光下的光催化性能,并对Zn O/Cd S/Co Fe2O4复合磁性光催化剂的重复利用性进行测试。结果表明,圆柱形Zn O尺寸在500 nm,其表面粘附了大量尺寸在100 nm的块状颗粒即为Cd S/Co Fe2O4纳米粒子,样品对TC、DC和OTC的降解率分别达到了88.50%,75.36%和60.37%,重复使用三个循环,Zn O/Cd S/Co Fe2O4对TC的降解率仍保持75%以上。

ZnAl_2O_4:Mn纳米晶的红-绿发光

利用溶胶-凝胶法制备了掺杂1.5%锰离子的ZnAl2O4晶体,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)以及荧光光谱仪对样品的结构和光致发光(PL)性能进行测试分析。结果表明,随着烧结温度的升高,晶体的X射线衍射峰逐渐增强,晶体结构得以改善。当受到427nm的激光源激发时,晶体会发射出峰值为512nm的绿光和680nm的红光。绿光是由Mn2+的4 T1→6 A1跃迁引起的,而红光是源于4价锰离子。在还原气氛下,烧结温度由600℃上升到900℃时,红光发射峰强度降低并继而消失,而绿光发射峰的强度逐渐增强。

ABOw/ZnAl2O4/6061Al复合材料拉伸性能与时效行为研究

采用挤压铸造法制备了ZnAl2O4涂覆的硼酸铝晶须增强6061Al复合材料.研究了ZnAl2O4涂覆对复合材料界面结构、室温拉伸性能、断裂机制以及时效行为的影响.试验结果表明,均匀的ZnAl2O4涂覆能有效阻碍界面反应,从而提高复合材料的室温拉伸性能,涂覆也推迟了复合材料的峰时效.

ZnAl_2O_4:Mn薄膜的阴极射线发光特性的研究

采用喷雾热解法在铝矽酸盐陶瓷基底上合成了过渡族金属离子锰(Mn2+)掺杂的铝酸锌(ZnAl2O4)发光膜,研究了ZnAl2O4∶Mn膜在中至低电子束电压(<5 kV)激发下的阴极射线发光特性。生成的ZnAl2O4∶Mn膜在退火温度高于550℃时发出峰值位于525 nm的绿光,是由Mn2+的4T1→6A1跃迁引起的。测量了ZnAl2O4∶Mn膜阴极射线发光的色坐标和色纯度,其色坐标为x=0.150,y=0.734,色纯度为82%。ZnAl2O4∶Mn膜的阴极射线发光亮度和效率依赖于激发电压和电流密度。随着电流密度的增加,观察到了亮度饱和现象。在激发电压为4 kV、电流密度为38μA.cm-2的条件下,ZnAl2O4∶Mn薄膜的亮度可达540 cd.m-2,效率为4.5 lm.W-1。

ZnFe_2O_4/ZnO纳米复合纤维的制备及性质研究

利用静电纺丝和原子层沉积(ALD)方法制备了ZnFe2O4/ZnO纳米复合纤维并对其进行退火处理。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、光致发光、紫外-可见分光光度计对其进行了性质的研究。结果表明,制备样品为一维核壳结构的纳米复合纤维,ZnO壳层由于高温退火的原因结晶度提高,ZnFe2O4纳米纤维与ZnO薄膜间的表面化学键连结起来并成功复合,降低了ZnO自由载流子的重结合几率,实现了光生载流子的大程度分离。并且直观的比较了不同催化剂的降解性能。

Co^(2+):ZnAl_2O_4晶体电子光谱及其~2E态双重谱线结构的Jahn-Teller效应研究

在中间场耦合图象中，利用Racak不可约张量算符法和Wigner－Eckart定理，建立了3d7（C3v）电子组态的完全能量矩阵；利用该矩阵研究了Co2＋：ZnAl2O4晶体的电子光谱，理论与观测十分吻合．首次定量地解释了2E态的双重谱线结构，并从理论上预言了4A2基态2．93cm-1的零场分裂（ZFS）．研究结果定量地表明，Jahn－Teller效应所致Co2＋：ZnAl2O4晶体Co2＋中心局域结构的畸变假设是合理的．

ZnAl_2O_4:Cr^(3+)晶体局域结构研究

提出了新的掺杂离子局域结构畸变模型,称之为配体离子移动模型,建立了此模型下晶体微观结构与电子顺磁共振(EPR)参量之间的定量关系。首次在考虑SS(spin-spin)、SOO(spin-other-orbit)和OO(orbit-orbit)作用的基础上,采用全组态完全对角化方法,对ZnAl2O4∶Cr3+晶体的局域晶格畸变、EPR参量及其电子精细光谱进行了系统的研究,结果表明,Cr3+离子掺入ZnAl2O4晶体后,O2-离子在氧平面上向远离[111]轴的方向移动了(0.01777±0.00007)nm。从而成功地解释了ZnAl2O4∶Cr3+晶体的EPR参量。同时研究也表明,OO磁相互作用并不引起新的能级分裂,只使能级产生移动,能级移动达到10cm-1的量级,但对ZFS参量的贡献甚微。