ZnTiNb2O8微波介质陶瓷烧结工艺的研究

采用传统固相反应法制备了ZnTiNb_2O_8微波介质陶瓷,研究了主要烧结工艺参数对该陶瓷的物相组成、微观结构和微波介电性能的影响。结果表明:不同的预烧温度、烧结温度和保温时间,不会改变陶瓷的物相组成,但对陶瓷的显微结构和微波介电性能有较大影响;选择恰当的预烧温度和适当提高烧结温度及延长保温时间有利于提高材料的微波介电性能;当预烧温度为900℃,烧结温度为1100℃和保温时间为6 h时,陶瓷显微结构均匀致密,相对密度达到98.5%,具有良好的微波介电性能:%_r=36.67,Q·f=47 689 GHz,τ_f=-75.96×10^(-6)℃^(-1)。

溶胶-凝胶法制备S掺杂TiO2纳米粉体的光催化性能

本研究采用溶胶-凝胶法制备了S掺杂TiO_2纳米粉体。采用X射线衍射(XRD)、热重差热(TG-DTA)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、能量弥散X射线能谱(EDS)及X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对其进行了表征,以亚甲基蓝为模拟污染物,评价了不同热处理条件下的粉体在可见光下的光催化活性。结果表明:S掺杂对TiO_2由锐钛矿型向金红石型的转变有抑制作用,但对其微观形貌没有影响;部分S进入TiO_2晶格间隙形成Ti-O-S键,部分S以SO_4^(2-)的形式吸附于TiO_2表面,S含量约为0.3at%;S掺杂TiO_2纳米粉体具有较高的可见光催化活性,当硫酸钠加入量为10%,550℃煅烧1 h的S/TiO_2样品的光催化活性最佳,在可见光下对亚甲基蓝的2 h降解率由未掺杂的74.12%提高至86.15%。

水解法制备SiO2包裹γ-Ce2S3色料及其耐酸性研究

本文以市售大红色料γ-Ce_2S_3为原料,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用水解法制备了SiO_2包裹γ-Ce_2S_3色料,采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)、傅立叶红外光谱(FTIR)等技术对色料进行了表征。研究结果表明,在TEOS/H_2O质量比为1∶20、Ce/Si摩尔比为3∶1、水解温度为45℃、水解用纯水滴加速率为0. 3 m L/min的条件下,可获得均匀致密的无定型二氧化硅(Si O2·x H2O)包裹层,其厚度为100 nm左右,包裹色料仍保持鲜艳的红色,其色度L*、a*和b*值分别为26. 82、35. 53和29. 60;该条件下所得包裹色料的耐酸性最佳,未包裹色料浸泡于1 mol/L的盐酸中半分钟之内已失去红色,而该色料浸泡2 h其呈色仍没有明显变化。

γ-Ce_2S_3大红色料表面附着ZnO及对H_2S释放的影响

以市售大红色料γ-Ce_2S_3为原料,六水合硝酸锌(Zn(NO_3)_2·6H_2O)为锌源,无水碳酸钠(Na_2CO_3)为沉淀剂,醇水混合溶液为反应介质,采用非均相沉淀法在γ-Ce_2S_3色料表面附着一层ZnO,研究含Zn前驱体在色料颗粒表面附着形态及附着ZnO后对色料受热后H_2S释放的影响。研究结果表明:以乙醇与水混合溶液为反应介质,沉淀离子采用同步滴加方式,滴加速度0.3 mL/min,Zn与γ-Ce_2S_3的摩尔比为0.2时,300℃热处理30 min能够在γ-Ce_2S_3颗粒表面均匀附着一层ZnO,且色料仍保持鲜艳的红色,其色度L*、a*和b*值分别为34.17、33.10和22.80;表面附着ZnO后对H_2S的释放有明显的抑制作用,色料在350℃保温10 min,H_2S释放浓度由未附着ZnO的4.21 mg/m3降至0。

B和Ru共改性对TiO_2纳米管阵列的结构和光催化性能的影响

采用阳极氧化法制备TiO_2纳米管(TNTs),在电解液中添加NaBF4制备B改性的TiO_2纳米管(B/TNTs),用湿浸渍法在TNTs和B/TNTs表面进行Ru改性制备了Ru/TNTs和Ru/B/TNTs。使用扫描电镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)以及X射线光电子能谱(XPS)等手段对样品进行表征,以亚甲基蓝(MB)的光催化降解为目标反应评价样品的光催化活性。结果表明:掺入B/TNTs和Ru/B/TNTs样品中的B在TiO_2晶格中形成B-O-Ti键;Ru/TNTs样品中的Ru以RuO_2形式负载在Ti O2纳米管表面;Ru/B/TNTs样品中的Ru少量进入TiO_2晶格其余的负载在纳米管表面,大部分以Ru0形式存在,少量以RuO_2形式存在。B掺杂使B/TNTs纳米管表面的羟基量增加、光学带隙能减小、光吸收阈值红移,使其光催化活性大幅提高;Ru/TNTs表面负载的RuO_2并未增加TiO_2纳米管表面羟基数量但是使光学带隙能减小、光吸收阈值红移,因此其光催化活性也有很大的提高;Ru/B/TNTs表面大量的Ru0使Ru/B/TNTs表面的羟基量减少,带隙能升高,光吸收阈值蓝移,其光催化活性低于Ru/TNTs或B/TNTs,与纯纳米管的性能相当。