二维碳化钛/氧化锌纳米颗粒的制备及其乙醇气敏性能研究

通过水热法和液相化学刻蚀法分别制备氧化锌纳米颗粒(ZnO NPS)和二维层状碳化钛(Ti_(3)C_(2)T_(x)),采用静电自组装技术得到不同质量比的碳化钛/氧化锌(Ti_(3)C_(2)T_(x)/Zn O)复合材料,通过丝网印刷得到气敏传感膜,并研究了其气敏特性。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对合成材料进行了结构表征。结果表明,Zn O NPs均匀分布在具有二维手风琴状的Ti_(3)C_(2)T_(x)表面并穿插在层间。在复合材料对乙醇、丙酮、甲醇、甲醛、甲苯等5种典型的挥发性有机物(VOCs)气体的检测中,发现其对乙醇气体表现出优异的传感性能。在最佳工作温度(250℃)下,样品M/ZNPS1(Ti_(3)C_(2)T_(x)质量分数为6.25%)对体积分数为0.01%的乙醇灵敏度(R_(a)/R_(g)=11.27)比纯Ti_(3)C_(2)T_(x)(R_(a)/R_(g)=1.28)高约8.8倍,且具有出色的响应/恢复时间(4 s/8 s)和优异的选择性、长期稳定性。着重从载流子在电极间的输运行为角度对Ti_(3)C_(2)T_(x)/Zn O复合材料的气敏机理进行了讨论,该材料对低浓度乙醇气体的检测有着潜在的应用前景。

屏蔽紫外线纳米ZnO/TiO_2复合粉体的制备与性能研究

采用沉淀法制备了纳米ZnO/TiO2复合粉体,利用XRD、TEM和激光粒度仪对其成分、形貌和粒度进行了表征。由正交试验优化出的较佳工艺条件是:反应溶液的pH值为7、添加剂HBH500的量为1mL、Zn2+/Ti4+摩尔比为1∶1。结果表明,纳米ZnO/TiO2复合粉体在整个UVA和UVB波段都能有效屏蔽紫外线,当煅烧温度为800℃时,复合粉体粒径D50为63nm,能屏蔽90%以上的紫外线。

ZnO/TiO_2多层薄膜氨气敏光学特性研究

介绍用S G法制备了ZnO/TiO2 多层薄膜的方法 ,研究了在几种还原性气体中的气敏透射光谱 ,发现其对氨气具有优良的选择性 ,且其光学透过率在一定浓度范围内随氨蒸气浓度增加而显著地单调上升 ,敏感波段扩展到整个可见光区域。这是一种有实用价值的气敏光纤传感材料。

原位合成碳化硅-硼化钛复相陶瓷的高温摩擦性能及其磨损机理

以SiC为基体,用TiC和B4C为原料反应生成TiB2,原位合成了SiC TiB2复相陶瓷。通过测试SiC和SiC TiB2的高温摩擦系数和比磨损率与温度、外加载荷的关系,研究了SiC TiB2复相陶瓷的高温摩擦学性能。在空气中,外加载荷为0.2 MPa,摩擦速度为0.3 m/s时,SiC TiB2复相陶瓷自对偶(SiC TiB2/SiC TiB2)高温摩擦呈现较好的高温自润滑性能。温度对SiC TiB2/SiC TiB2摩擦系数和比磨损率的影响与载荷有关。载荷为0.4 MPa时,比磨损率最大。用X射线衍射测试了SiC TiB2/SiC TiB2磨屑的组成,用扫描电子镜观察了SiC TiB2/SiC TiB2磨损断面,发现高温摩擦氧化是TiB2SiC/SiC TiB2磨损的主要机理。磨损断面包含摩擦氧化层、过渡层和基体亚表面3层,氧化层和过渡层接触紧密。磨屑具有典型包裹结构,其主要氧化物是无定形氧化硅。平滑的氧化层改进了摩擦表面的塑变性能,缓冲了摩擦应力,减小了高温比磨损率。

TiB_2和TiC复合熔敷棒的制备及电火花涂层特性

利用粉末冶金法制备TiB2和TiC复合材料熔敷棒,并通过电火花沉积在点焊镀锌钢板用电极的表面制备TiB2和TiC复合涂层。利用SEM和XRD分析涂层的微观结构和物相,运用点焊实验测试涂层电极的使用寿命。结果表明:复合材料熔敷棒中TiB2和TiC颗粒细小均匀,电火花涂层致密无分层,涂层物相为Cu、TiB2和TiC;Cu从基体扩散到涂层表面,涂层表面Cu含量(原子分数)达到28%,过渡层出现Cu和Ti的梯度分布,涂层与基体间为牢固的冶金结合;复合涂层存在少量裂纹,其显微硬度达到850HV,高于TiB2涂层和TiC涂层硬度;点焊时电极头部的平均磨损率大大降低,电极的点焊寿命比无涂层电极提高4倍。

自蔓延法制备陶瓷复合材料

自蔓延法制备陶瓷复合材料赵金龙，周文龙，季首华，徐延伟（大连理工大学铸造工程研究中心１１６０２４）关键词：陶瓷复合材料／自蔓延高温合成；三氧化二铝；碳化钛；硼二钛分类号：ＴＢ３３２自蔓延高温合成（ＳＨＳ）方法是由前苏联科学家Ｍｅｒｚｈａｎｏｖ在１９６...

纳米氧化锌复合氧化钛海洋防腐防污涂料的制备及性能研究

针对传统氧化层涂料防腐防污性能不佳的问题,制备了一种纳米氧化锌复合氧化钛海洋防腐防污涂料。通过可调式涂膜器等制备仪器、纳米ZnO等制备材料,制备纳米掺杂氧化膜,得到氧化钛溶胶与氧化锌溶胶,将这2种溶胶按照比例进行调配,得到氧化锌-二氧化钛纳米复合膜,最后制备出纳米氧化锌复合氧化钛海洋防腐防污涂料。通过与传统氧化层涂料进行防腐防污性能的对比实验,验证了纳米氧化锌复合氧化钛涂料具备更好的防腐防污性能。

紫外纳米屏蔽材料的研究及应用进展

综述了常见紫外纳米屏蔽材料的国内外研究进展。介绍了纳米紫外屏蔽材料常见的制备方法,并阐述了纳米ZnO、TiO_2、CeO_2及其复合纳米材料的制备与性能。综述了纳米紫外屏蔽剂在PMMA塑料制品、纺织品、化妆品、颜料及涂料领域的应用。最后对纳米紫外屏蔽材料的研究进行了展望。

TiO2、ZnO和TiO2/ZnO三种氧化物粉体材料的抗菌性能对比

氧化物具有化学性质稳定、原材料丰富易得的优点,其作为抗菌材料日益受到关注。对氧化物的抗菌性能及影响因素开展深入研究,能够为新型抗菌材料的开发提供科学依据。通过溶胶-凝胶法制备出了TiO_2/ZnO复合粉体,并将其与TiO_2、ZnO进行对比,分别对它们的晶相结构、微观形貌和粒径进行了表征。利用大肠杆菌ATCC25922作为受试菌株,通过抑菌环试验和菌液接触试验对3种氧化物粉体材料的抗菌性能进行测试。考察了钛锌比、光照等条件对抗菌效果的影响。结果表明,所使用的TiO_2主要由锐钛矿相和金红石相组成,ZnO主要为六方纤锌矿相,制备出的TiO_2/ZnO则主要是锐钛矿型TiO_2在六方纤锌矿型ZnO的孔隙间沉积而成,这3种粉体材料的粒径由大到小分别为TiO_2/ZnO、TiO_2和ZnO。从抑菌环和菌液接触试验的结果可以看出,ZnO粉体材料的抗菌效果明显优于TiO_2粉体材料,ZnO和TiO_2/ZnO在黑暗条件下仍有良好的抗菌性能,但在可见光照射条件下抗菌效果更佳。ZnO含量是TiO_2/ZnO复合材料抗菌性能的关键因素。制备TiO_2/ZnO粉体材料时的煅烧温度对其抗菌性能没有明显影响。

CuO/TiO2/ZnO三元复合催化剂的研制和性能研究

通过水热合成法制备CuO/TiO2/ZnO三元复合催化剂.利用XRD、SEM、Uv-vis等对CuO/TiO2/ZnO复合材料的样品进行表征、性能的测试.研究结果表明,CuO/TiO2/ZnO复合粉体对日光与紫外光的吸收强度高于单体粉体.通过表征和性能对比发现,TiO2/CuSO4/ZnO的效果没有CuO/TiO2/ZnO的复合效果好,另外模拟了在太阳光下测试了它们对亚甲基蓝的催化吸附性能,具有较好的应用前景.

热压烧结制备碳化钛复合材料及其性能研究

采用热压烧结工艺制备了碳化钛复合材料。选用扫描电镜(SEM)观察试样的表观形貌与断口形貌,分别检测了其力学性能,以X射线衍射仪(XRD)对复合材料的成分进行了表征并对其抗氧化性能进行了分析。结果显示,在碳化钛材料中添加WC改善了其显微结构和力学性能,WC颗粒在TiC基体材料中离散补强增韧以及金属组分的强韧化,有助于TiC复合材料综合性能的提升。试样S4在WC添加量达到15 wt.%时最优,材料的断裂面显微组织细密、晶界分布明显、裂纹扩张路线走向清晰。金属相的韧化与碳化物硬质相在基体中弥散增韧协同效应提高了TiC复合材料的韧性。力学性能分别为:维氏硬度21.7 GPa,弯曲强度1139 MPa,断裂韧性9.8 MPa·m^(1/2),相对密度99.2%。在所设定的1150℃及保温2 h条件氧化后,热压烧结工艺制备的试样表面形成了一层对基体具有保护效果的致密性氧化膜,所形成的完全氧化层层厚大概为52.3μm,过渡层层厚为22.8μm左右。

二维少层碳化钛/氧化锌复合材料的制备及其气敏性能研究

通过水热法和化学选择性刻蚀法分别制备一维氧化锌(ZnO)纳米线和二维层状碳化钛(Ti_(3)C_(2)T_(x)),采用静电自组装和双向冷冻干燥技术得到超轻少层碳化钛/氧化锌(f-Ti_(3)C_(2)T_(x)/ZnO)复合材料,并利用XRD、SEM、TEM等对样品进行结构和形貌表征。将f-Ti_(3)C_(2)T_(x)/ZnO复合材料制成气敏元件,考察其气敏性能,并与纯Ti_(3)C_(2)T_(x)进行比较。结果表明,200℃下,Ti_(3)C_(2)T_(x)质量分数为14%的复合材料对100μL/L二氧化氮(NO_(2))的响应值(S=R_(g)/R_(a))达到30.31,相比纯Ti_(3)C_(2)T_(x)提高7.27倍。f-Ti_(3)C_(2)T_(x)/ZnO复合材料可用作检测NO_(2)气体的新型传感材料。

碳化钛复合材料的制备及性能研究

采用真空烧结工艺和热压烧结工艺制备了碳化钛复合材料。凭借场发射扫描电镜(SEM)对试样的表观形貌与断口形貌进行了观察,检测了其力学性能并分析了抗氧化性能。结果显示:采用不同烧结工艺制备的碳化钛复合材料的力学性能及微观结构有较大差别,热压烧结工艺制备的试样各项性能较优,且试样的断裂面显微组织细密、晶界分布明显、裂纹扩张路线多样变化且走向清晰。力学性能分别为:弯曲强度1139 MPa,断裂韧性9.8 MPa·m1/2,维氏硬度21.7 GPa,相对密度99.2%。在设定的条件氧化2 h后,900℃时热压烧结制备的试样表面生成了对基体没有保护效用的非保护性氧化膜;而1150℃时试样表面形成了一层致密的对基体具有保护效果的保护性氧化膜。

镍钛合金纤维基体上氧化锌纳米片的电沉积及其对环境水样中紫外线吸收剂的高效固相微萃取

以镍钛合金(NiTi)丝为固相微萃取(SPME)纤维基体,采用水热法原位生长网状交联钛/镍复合氧化物纳米片(TiO_2/NiOCNSs),随后通过电化学沉积,将氧化锌纳米片(ZnONSs)可控组装在NiTi-TiO_2/NiOCNSs纤维上。与HPLC联用,考察所组装NiTi-TiO_2/NiOCNSs@ZnONSs纤维对水样中痕量紫外线吸收剂的吸附性能,优化实验条件,建立了SPME-HPLC测定方法。在0.05~200μg/L范围内具有良好线性关系(相关系数>0.999),检出限为0.009~0.065μg/L;该法的单根纤维日内测量相对标准偏差(RSDs)为4.6%~5.5%,日间测量RSDs为5.4%~6.8%,该法的5根不同批次所组装纤维RSDs为6.7%~7.9%。实际水样分析结果表明,加标回收率为86.8%~105.9%。所组装NiTi基纤维具有良好制备重现性和很长的使用寿命,一根纤维可完成整个分析过程和批量样品的测量。所建立方法适用于不同类型环境水样中痕量紫外线吸收剂的富集分离和灵敏测定。

锌电积用PbO_2复合惰性阳极材料制备及性能研究

以3Cr13不锈钢为基体,在由PbO45g/L和NaOH160g/L组成的镀液中加入20g/LCeO2(平均粒径30nm)或/和20g/LB4C(平均粒径6μm),采用阳极电沉积的方法制备了α-PbO2–B4C、α-PbO2–CeO2、α-PbO2–CeO2–B4C等3种复合惰性阳极材料,观察了其表面微观组织特征,测试了其电沉积时的阳极极化曲线以及在ZnSO4–H2SO4溶液中的循环伏安曲线和塔菲尔曲线,并与纯α-PbO2电极进行了对比。结果表明,CeO2、B4C或其两者与α-PbO2的共沉积改变了阳极沉积电位和α-PbO2的电结晶形貌,使晶粒尺寸减小,并导致α-PbO2在ZnSO4–H2SO4溶液中的阴极还原峰电位正移,及有助于提高α-PbO2的耐蚀性。α-PbO2–CeO2和α-PbO2–CeO2–B4C复合惰性阳极材料分别在低电位区和高电位区具有良好的析氧电催化活性。