相变温度可调的水合盐相变材料的仿生合成及热学性能研究

以定量滤纸为生物模板制备了具有滤纸形貌的掺杂NaCl的Na2SO4晶体,经过低温下的吸水和结晶过程合成了相变温度可调的水合盐相变材料(掺杂NaCl的Na2SO4.10H2O)。借助扫描电子显微镜(SEM)、X-射线粉末衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)对产物的形貌、晶型以及热学性质进行了表征。结果表明:产物很好地遗传了模板的形貌;最终合成的掺杂NaCl的Na2SO4.10H2O在一定范围内随着NaCl掺杂量的增加,相变温度逐渐降低,当NaCl掺杂量达到40mol%时,相变温度可降低约5℃,而相变热仍然可高达106.2J/g。该方法可用来制备其他相变温度可调的水合盐相变材料。     

微纳米水合盐相变材料Na2SO4·10H2O的仿生合成与表征

以定量滤纸为生物模板成功制备了具有滤纸形貌的微纳米Na2SO4晶体,经过吸水和低温的结晶过程合成了相变材料Na2SO4·10H2O.并借助扫描电子显微镜(SEM)、X-射线粉末衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)对产物进行了表征.结果表明,产物纯度很高,且很好地遗传了模板的形貌.同时,最终合成的相变材料Na2SO...     

模板剂对Sm2O3微晶的生长及光学性能的影响

以SmCl3·6H2O和NaOH为主要原料,异丙醇为溶剂,借助不同模板剂对Sm2O3微晶进行可控合成。在200℃溶剂热条件下反应48h后得到前驱体,经800℃热处理1h后制得了不同结构和形貌的Sm2O3微晶。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和Lambda 950分光光度计分别对产物的物相、形貌和光学性能进行表征,并研究了不同模板剂对产物的物相、形貌及光学性能的影响。结果表明,不同模板剂对产物的结构、尺寸及性能产生不同的影响。以CTAB作为模板剂时,制备了含有立方相和单斜相两相的、六方片状结构的Sm2O3微晶,其禁带宽度为4.828eV。     

Zn2+、Cr3+掺杂对水热合成纳米CoAl2O4尖晶石色料的影响

以CoCl2·6H2O、ZnCl2、AlCl3和CrCl3·6H2O为原料,采用水热法合成了CoAl2O4(AB2O4)尖晶石型纳米钴蓝色料.采用色度分析、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)以及高分辨透射电镜(HRTEM)等研究了A位掺杂Zn2+和B位掺杂Cr3+时不同掺杂量以及不同水热合成温度对样品呈色、晶相组成及CoAl2O4尖晶石的晶粒大小、发育程度和晶面间距的影响.结果表明,掺杂Zn2+、Cr3+所得固溶体型钴蓝色料晶粒发育均不完整,颗粒较于相同水热条件下获得的未掺杂样品更细小.A位掺杂Zn2+可降低CoAl2O4色料的合成温度,在230℃便能制得呈色较佳的Co0.95Zn0.05Al2O4钴蓝色料.随着Zn2+掺杂量的增加,合成产物由蓝色转为绿色,且呈色逐渐变浅.B位Cr3+掺杂则随着掺杂量的增加,产物从蓝色逐步转为绿色,但呈色逐渐变深.就两者相比较,A位掺杂Zn2+更有利于色料明度值的提高而呈色鲜亮.     

Zn2(OH)3VO3∶Eu3+纳米晶的水热合成及发光性能

以NaVO3、Zn(NO3)2·6H2O为原料,采用水热法合成了铕离子掺杂Zn2(OH)3VO3纳米晶体。运用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、荧光测试仪对纳米晶进行了表征,研究了水乙醇体系不同pH值对产物晶相、微观形貌及荧光性能的影响。在溶剂体系pH值为7~10时,得到片状的Zn2(OH)3VO3,而在pH值为4~6和11~12时得到Zn3(OH)2V2O7·2H2O,表明强酸性和强碱性的溶剂体系都不太适合Zn2(OH)3VO3的合成,而最佳的合成体系为中性偏碱性;荧光测试表明在pH=10的水乙醇体系下合成的Zn2(OH)3VO3∶8%Eu3+纳米片的荧光性能最好,其中发射主峰位于612nm处。     

固相化学法制备纳米Ce0.75Zr0.25O2粉体的表征及应用（英文）

以Ce2(CO)3,ZrOCl2.8 H2O和H2C2O4.2 H2O为原料,第一次成功地采用了机械力活化固相化学法制备纳米Ce0.75Zr0.25O2粉体。以XRD、TEM分析及XPS等测试手段对Ce0.75Zr0.25O2粉体的结构和形貌进行了表征,结果表明,产物为单一立方相的球形粉体,平均粒径小于20nm,比表面积为85.4m2/g。通过TG-DTA分析,对合成过程中可能发生的化学反应机理进行了分析。对Ce0.75Zr0.25O2氧化物固溶体在三效催化剂中的活性进行了评价。     

Ni2+掺杂对V2O5结构及电化学性能的影响

以NiSO4·6H2O为反应原料,采用液相沉淀法制备了Ni2 掺杂的V2O5正极材料,利用SEM、XRD、恒电流充放电、循环伏安和交流阻抗测试对反应产物的微观形貌、相结构及电化学性能进行了研究.结果表明:掺杂少量Ni2 对V2O5的晶型结构及表观形貌产生一定的影响,有利于降低V2O5的电荷转移电阻;随着Ni2 掺杂量的增加,电化学电容器的比能量增大,当掺Ni2 2.5%时比能量为15.6 Wh·kg-1,库仑效率达95.12%.     

水热-热解法合成不同形貌的α-Al2O3粉体

以Al2(SO4)3·18H2O、尿素为原料,采用水热-热解法制备α-Al2O3粉体。用XRD、SEM对产物进行表征,研究了水热反应时间、表面活性剂PEG2000、添加剂AlF3等因素对产物形貌的影响。结果表明:120℃水热反应6 h,前驱体经1200℃煅烧,用Al2(SO4)3·18H2O/尿素体系得到球形α-Al2O3;分别以表面活性剂PEG2000和AlF3为添加剂,得到纤维状及片状α-Al2O3。讨论了不同形貌α-Al2O3的形成机制。     

Mn2+掺杂聚苯胺的电化学制备及电容特性

在硫酸介质中以苯胺和MnSO4·H2O为单体,采用循环伏安法(CV)合成了Mn2+掺杂的聚苯胺(PANI)。利用红外光谱、X射线衍射、场发射扫描电镜等手段对其结构和形貌进行了表征。在0.5mol/L H2SO4电解液中,对合成的粉末构成的电极进行了循环伏安、恒流充放电(CP)及交流阻抗(EIS)等电化学性能测试。结果表明,电化学合成Mn2+掺杂的PANI有良好的电化学电容性,以5mA/cm2的电流密度放电时比电容高达859F/g,循环500次后比电容保持在540F/g,是一种具有优良应用前景的超级电容器材料。     

一维纤维状α-Al2O3粉体的水热-热解法制备与表征

以Al(NO3)3·9H2O、尿素为原料,以PEG2000为表面活性剂,采用水热-热解法合成纤维状氧化铝粉体。用XRD、SEM对产物进行表征,研究了不同水热时间、pH值、硝酸铝浓度、PEG2000添加量及铝源等因素对纤维状α-Al2O3粉体结晶状况、晶粒尺寸、晶体形貌的影响,分析了合成反应机理。实验结果表明:PEG2000添加量是影响反应体系得到纤维形貌产物的关键。     

Mn2+掺杂对V2O5纳米材料结构与电化学性能的影响

以V2O5粉末、H2O2和Mn(CH3COO)2·4H2O为原料,采用水热法制备了纳米结构的锂离子电池阴极材料Mnx V2O5。运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)和扫描电镜(SEM)测试对制备的材料进行结构和形貌表征,并利用充放电测试和交流阻抗测试研究了样品的电化学性能。结果表明:随着锰掺杂量的增加,V2O5的正交晶型层状结构未发生改变,其层间距逐渐扩大,形貌由纳米短棒状向纳米带簇状变化。电化学测试表明:Mn2+掺杂提高了V2O5的电化学性能,其首次充放电效率由70.8%提高到90%以上;Mn0.01V2O5经过90次充放电循环后,其容量仍为192.2 mAh/g。Mn2+掺杂对V2O5电极材料的离子电导率有影响,Mn0.02V2O5离子电导率由未掺杂时的6.27×10-4S/cm提高到1.58×10-3S/cm。     

Na0.5Bi0.5TiO3纳米纤维的制备及形成机理研究

以Bi(NO3)3 5H2O、板状钛酸(H1.07Ti1.73O4 nH2O)、NaOH为原料,采用水热法合成了具有钙钛矿结构的Na0.5Bi0.5TiO3纳米纤维.利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)和X射线能谱仪(EDS)对产物进行表征.通过考察在200℃下水热反应不同时间的产物的相结构、微观形貌及化学组成,对Na0.5Bi0.5TiO3纳米纤维的形成机理进行了探讨.结果表明:钛酸H1.07Ti1.73O4 nH2O是一类具有层板结构的化合物,在水热反应过程中,板状钛酸的层间H3O+可与Na+、Bi3+进行离子交换,通过原位生长的方式形成了板状Na0.5Bi0.5TiO3颗粒,随着水热反应的进行,板状Na0.5Bi0.5TiO3颗粒裂解形成纳米纤维.所得的Na0.5Bi0.5TiO3纳米纤维分散性好,具有钙钛矿结构,直径为30~150 nm,长度为几个微米到十几个微米.     

水热合成KAl(OH)2CO3粉体的形貌控制

分别采用AlCl3·6H2O,Al(NO3)3·6H2O,Al2(SO4)3·12H2O为前驱体在水热条件下合成了KAl(OH)2CO3粉体.实现了KAl(OH)2CO3粉体的微观形貌从纤维状微米级颗粒到柱状两维纳米级颗粒的控制.XRD、TEM等的分析结果表明,水热体系中的铝盐种类、阴离子浓度以及反应时间等条件对所合成产物的颗粒形貌有显著的影响.其中Al(NO3)3是合成KAl(OH)2CO3的最佳前驱物,当[NO-3-]=1.2mol/L时,在120℃,反应4h条件下合成的粉体颗粒直径小于20nm,长径比约为5,且外形规整,粒度分布均匀,没有团聚.     

La2O3掺杂MoSi2的SHS合成及其性能研究

以Mo粉、Si粉和La2O3为原料,通过自蔓延高温燃烧合成(SHS)的方法制备了La2O3掺杂的MoSi2材料．研究表明,掺杂剂La2O3的加入对MoSi2燃烧合成过程的热力学和动力学具有明显的影响．并通过XRD和SEM对燃烧合成产物的物相组成和形貌进行了分析,发现La2O3的加入对合成产物的物相组成没有明显影响,但可以大大降低合成产物的晶粒尺寸．同时,力学性能研究结果表明,La2O3的加入可以提高MoSi2材料的室温断裂韧性．     

Cu-Bi2WO6的制备及应用于光催化氧化含酚废水的研究

以Bi(NO3)3·5H2O和Na3WO4·2H2O为原料,采用水热法合成了掺杂型可见光催化剂CuBi2WO6,并对其进行X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、扫描电子显微镜(SEM)表征.结果表明,Cu-Bi2 WO6在不同合成条件下呈现多孔微球和纳米片状结构.以苯酚水溶液为目标降解物,研究了在可见光催化作用下Cu-Bi2WO6的催化性能,实验结果表明掺杂型Cu-Bi2WO6具有比纯Bi2 WO6更高的催化活性.     

水热法制备γ-Ce2S3@ZrO2包裹型大红色料

以γ-Ce_2S_3和Zr(SO4)2·4H2O为原料,采用水热法合成了核壳结构的ZrO_2包裹的γ-Ce_2S_3大红色料(记为γ-Ce_2S_3@ZrO_2),研究了水热体系的p H值、水热助剂、水热时间、水热温度以及水热次数对色料结构和形貌的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和色度计对样品进行了表征。研究结果表明:调节溶液的p H值为13.0,以C2H3Na O2为助剂,180℃下水热反应18 h,重复水热3次,可获得抗酸腐蚀性能良好、色泽鲜艳的γ-Ce_2S_3@ZrO_2包裹型大红色料。     

生物模板法制备微纳米二氧化锡

以SnCl4.5H2O为起始原料,采用不同的生物模板(定量滤纸、鸡蛋内膜),通过浸渍和煅烧,在常压空气气氛中成功地制备出具有不同生物形态的微纳米SnO2。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征样品的相组成和微观结构。结果表明:两种模板所制得的产物纯度很高,且很好地复制了原模板的形貌。同时,研究了制备条件诸如煅烧温度和反应物浓度对产物结构、形貌和尺度的影响,并初步探讨了不同生物形态的微纳米SnO2形成的机理。     

球形Mn2O3晶体的制备及其光催化性能

在乙二醇体系中,以MnCl2.4H2O和NaAc为主要原料溶剂热制备锰氧前驱物.该前驱物经600℃煅烧5h得到球形Mn2O3晶体.利用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对产物进行了表征,对其形成机理进行了初步的分析,并对其光催化性能进行了初步探讨.实验结果表明,产物为球形Mn2O3晶体,其平均直径约为7μm,且由多层纳米片组成,而纳米片则是由细小的纳米颗粒构成.产物Mn2O3晶体的特殊形貌结构对光催化H2O2氧化分解亚甲基蓝有较好的催化性能.     

YPO_4·nH_2O∶Eu~(3+)(n=0,0.8)的水热合成及发光性能

采用低温水热法通过控制Eu3+的掺杂浓度合成了YPO4和YPO4·0.8H2O两种结构的晶体粉末。所得样品的结构、形貌和发光性能通过X射线衍射(XRD),场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和荧光光谱仪(PL)进行了表征。结果表明,随着Eu3+掺杂量的增加,YPO4的结构发生了改变,当掺杂量达到13%时,晶相由四方相YPO4变为六方相YPO4·0.8H2O,形貌从不规则的片状变为细棒状。六方相的YPO4·0.8H2O∶Eu3+发光性能弱于四方相YPO4∶Eu3+,但通过后期200℃煅烧处理,失去了结构水的YPO4·0.8H2O的发光强度较直接制备无结构水的YPO4有了大幅度提高。     

水热法制备Ba（ZrTi）O3纳米管的研究

以Ti25Zr合金阳极氧化获得的Ti-Zr-O纳米管为模板,采用Ba(OH)2通过水热反应法制备Ba(ZrTi)O3纳米管,研究了温度、Ba(OH)2·6H2O浓度等工艺参数对Ba(ZrTi)O3纳米管微观组织结构和形貌的影响规律。SEM、TEM及XRD和XPS表征研究表明,获得了管径为(70±5)nm,长度为6μm的BaTi0.75Zr0.25O3纳米管,并且纳米管的结晶性良好;优化出水热法制备BaTi0.75Zr0.25O3纳米管的最佳合成温度为150℃,Ba(OH)2·6H2O的浓度为0.08mol/L。