TiO_2-WO_3复合氧化物电极材料对NO_2气敏性能的研究

采用共沉淀法制备了TiO2添加量为0%~20%(质量分数)的TiO2-WO3复合氧化物材料,并利用XRD、SEM等测试手段对材料的成分结构进行了分析。通过丝网印刷,将此复合氧化物材料制备为混合电势型NO2气敏传感器的敏感电极,并对其在500~700℃温度范围内的NO2气敏性能进行研究,分析TiO2添加量、工作温度等因素对气敏性能的影响,并探讨其机理。结果表明:TiO2和WO3没有形成中间相,添加的TiO2一方面由于粒径细小,增大了敏感电极的比表面积,提高了材料的低温敏感性能;另一方面由于促进了NO2的气相分解反应,降低了材料的高温敏感性能。当TiO2添加量为10%时,复合氧化物电极材料在550℃表现出对NO2较高的敏感性能,且响应-恢复特性较好。     

基于对经过伽马射线照射的氧化钨纳米颗粒的微观结构、电学和气体传感性能的研究

三氧化钨纳米材料(WO3) 由于具有良好的气体传感特性,被广泛应用于工业气体泄露检测和废气处理。WO3纳米颗粒采用溶胶-凝胶法和微波辅助法制备合成,然后经过不同剂量(0、50和100 kGy)60Co伽马射线照射后,形成本研究的实验样品。首先使用透射电镜(TEM)、x射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对实验样品的微观形貌和结构进行了表征研究。表征结果表明,伽马射线照射会使WO3纳米颗粒的微观结构发生明显的变化,晶相向三斜晶型转变,颗粒尺寸明显减小。为了研究实验样品的电学性能和气体传感性能,实验样品被作为敏感材料制成了简易传感器,然后通过该传感器分别对NH3、CO2和CO进行敏感特性测试。测试结果表明,经过伽马射线照射后的WO3传感器对NH3的敏感性能降低,对CO2的敏感性能增加,对CO的敏感性能变化不明显。实验结果证实,伽马射线照射使WO3微观结构会发生了变化,能够改变WO3纳米颗粒表面传感层的酸碱特性。因此,伽马射线照射这种可以调整WO3纳米颗粒的传感性能的方法,可以作为一种创新的工艺,以适应不同的应用领域。     

（急）In2O3-CuO的制备及其光活化下的室温甲醛气敏性能

以InCl3.4H2O和Cu(NO3)2.3H2O为原料,尿素为沉淀剂,采用水热法制备In2O3-CuO复合材料。通过微观结构表征和宏观气敏特性相关联,探究紫外光活化In2O3-CuO复合材料的气敏性能与传感机制。研究结果表明,In2O3-CuO复合材料在375 nm 紫外光照射室温（25℃）条件下对50 ppm甲醛气体的灵敏度为298,与纯In2O3（2.4）相比灵敏度提高124倍,气敏性能的巨大提升归因于In2O3与CuO形成的p-n异质结,协同光活化条件下异质结界面产生的光生电子-空穴与氧物种（O2和O2-）间建立了氧的光活化吸附－解吸循环,使得室温下材料的气体吸附－解吸过程和表面反应增强。为光敏材料的应用和室温气体传感材料的设计提供了新的策略。     

WO3基H2S气敏材料的研究

采用正交试验法和单水平试验法研究了热处理温度及掺杂元素对ＷＯ３基Ｈ２Ｓ气敏元件灵敏度、选择性、稳定性,响应恢复特性及元件阻值的影响,得到了较为理想的Ｈ２Ｓ气敏元件。根据提出的气敏机理模型较好地解释了热处理温度、掺杂氧化物酸碱性及催化活性等对Ｈ２Ｓ气体灵敏度的影响。     

BaO-Nd2O3-Sm2O3-TiO2四元系微波介质陶瓷

本文研究了Bi2O3、PbO及Sm2O3对BaO-Nd2O3-TiO2(简称BNT)系陶瓷材料微波性能的影响.实验表明,在BNT系材料中掺入Bi2O3或PbO可降低材料的频率温度系数τf,但同时也使材料的tgδ增大.采用Sm取代部分Nd,形成BaO-Nd2O3-Sm2O3-TiO2(简称BNST)四元系陶瓷材料,可有效降低材料的τf,改善频率温度稳定性,而不会降低材料的品质因素Q0.当Sm2O3∶Nd2O3=7∶3(mol比)时,可得到εr=80.80,tgδ=2.92×10-4(2.7GHz测),τf=23.63ppm/℃的高性能BNST四元系微波介质陶瓷材料.     

聚噻吩/WO_3纳米复合材料的制备及气敏性能研究

采用化学氧化聚合法制备出了不同聚噻吩(PTh)掺杂量的PTh/WO3纳米复合材料进行制备,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对PTh/WO3纳米复合材料的晶体结构和形貌进行了表征;并研究了PTh/WO3纳米复合材料制备的气敏元件对H2S气体气敏性能。结果表明:PTh/WO3纳米复合材料对H2S气体具有较高的灵敏度,用PTh质量分数为50%的复合材料制成的气敏元件在工作温度为60℃时,对500×10-6的H2S灵敏度达到98,且具有较快的响应与恢复时间。     

One-pot synthesis of poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-Pt nanoparticle composite and its application to electrochemical H2O2 sensor

ABSTRACT: Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-Pt nanoparticle composite was synthesized in one-pot fashion using a photo-assisted chemical method, and its electrocatalytic properties toward hydrogen peroxide (H2O2) was investigated. Under UV irradiation, the rates of the oxidative polymerization of EDOT monomer along with the reduction of Pt4+ ions were accelerated. In addition, the morphology of PtNPs was also greatly influenced by the UV irradiation; the size of PtNPs was reduced under UV irradiation, which can be attributed to the faster nucleation rate. The immobilized PtNPs showed excellent electrocatalytic activities towards the electroreduction of hydrogen peroxide. The resultant amperometric sensor showed enhanced sensitivity for the detection of H2O2 as compared to that without PtNPs, i.e., only with a layer of PEDOT. Amperometric determination of H2O2 at 0.55 V gave a limit of detection of 1.6 uM (S N = 3) and a sensitivity of 19.29 mA cm2 M1 up to 6 mM, with a response time (steady state, t95) of 30 to 40 s. Energy dispersive X-ray analysis, transmission electron microscopic image, cyclic voltammetry (CV), and scanning electron microscopic images were utilized to characterize the modified electrode. Sensing properties of the modified electrode were studied both by CV and amperometric analysis.     

Development of MgO:TiO2 thin films for gas sensor applications

In this study, structural, morphological and optical properties, and gas sensor performance of magnesium oxide (MgO) doped titanium dioxide (TiO₂) thin films were investigated in detail. Gas sensor metallic patterns were fabricated on Si substrate using traditional photolithographic technique. MgO doped TiO₂ thin films were deposited on formed Pt electrode surface by confocal sputtering (co-sputtering) system as the active layer. Thin film characterizations were realized by using secondary ion mass spectroscopy (SIMS), atomic force microscope (AFM) and UV–Vis Spectrometer (UV–Vis). Gas sensing measurements were performed by gas sensing test system against methane gas at working temperature of 300?°C. To evaluate deposition and thermal annealing effects on the sensing performance, sensors were tested under gas. The sensitivity and response/recovery time of gas sensors were measured in 1000?ppm. MgO doped TiO₂ based sensor at substrate temperature of 100?°C has high sensitivity and short response/recovery time.     

WO_3粉体的溶胶-凝胶合成法与气敏性能

以有机溶剂为诱导剂,采用溶胶-凝胶法制备了纳米WO3粉体,使用XRD进行了结构表征。结果表明,合成的WO3粉体为正交相。用该粉体制成厚膜型旁热式气敏元件,测试结果发现：在工作电压为5V时,气敏元件对甲醇、乙醇等还原性气体具有较高的灵敏度,可以检测体积分数低至5×10-4%的甲醇、乙醇。可望用于制备对甲醇气体的体积分数进行测定的价廉的气敏元件。     

废V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂中钛和钨元素的回收工艺研究进展

废V_2O_5-WO_3/TiO_2脱硝催化剂,若随意丢弃会使其中有效成分大量浪费并对环境造成污染,对其进行回收再利用是一个很好的解决途径。介绍了对废V_2O_5-WO_3/TiO_2脱硝催化剂中的钛、钨元素的回收工艺及原理,并对SCR脱硝催化剂回收工艺进行了展望。     

稀土离子(Ce3+,Tb3+, Pr3+)掺杂重金属锗酸盐玻璃的光谱透过及抗辐射性能

从新型抗辐射闪烁体材料的应用背景出发，对某些稀土离子掺杂重金属锗酸盐玻璃进行了紫外与可见光谱区的透过性能及抗辐射性能的表征，重点讨论玻璃基质组成与短波截止波长之间的关系以及一些元素对玻璃抗辐射性能的影响。玻璃基质组成涉及GeO2，Gd2O3，BaO，SnO，La2O3，掺杂的稀土元素包括Ce^3 ，Tb^3 ，Pr^3 。实验结果表明：这些重金属锗酸盐玻璃的紫外截止波长适中(350min)，适于用作掺杂稀土离子的基质材料。Sn^2 和Ce^3 使玻璃的紫外截止波长明显红移，其原因与特殊的紫外吸收机理有关。在所加入的元素中，Sn^2 和稀土离子Ce^3 ，Tb^3 ，Pr^3 均对玻璃的抗辐射性能有增强作用，其中以Ce^3 抗辐射效应最为明显，这主要归因于这些离子的变价特性。     

H2O2处理H3PW12O40/ZrO2-WO3光催化降解有机染料的研究

采用浸渍法将H3PW12O40负载在ZrO2-WO3上,通过H2O2溶液的敏化,制得H3PW12O40/ZrO2-WO3（x）光催化剂,明显提高了其在模拟自然光下的催化活性。然后以光降解甲基橙为探针反应,对各反应影响因素进行了探究。在甲基橙初始浓度为5mg/L,溶液pH为2.5,催化剂的用量为0.3 g的优化情况下,光降解2 h,甲基橙的降解率达到91.16%,H3PW12O40/ZrO2-WO3（x）光催化降解甲基橙溶液为一级动力学反应。且H3PW12O40/ZrO2-WO3（x）对甲基橙、罗丹明B、碱性品和和亚甲基蓝均具有较高的光催化活性,降解率达70%-91.16%。     

掺杂氧化钐的炭黑用量对粉末天然橡胶性能的影响

高耐磨炉黑(HAF)填充型粉末天然橡胶(NR)[P(NR/HAF)]硫化胶的缺点是300%定伸应力低,因此,采用Sm2O3掺杂HAF(HAF-Sm),用凝聚共沉法制备了掺杂Sm2O3的HAF填充型粉末天然橡胶(NR)[P(NR/HAF-Sm)],研究了其硫化胶的力学性能与Sm2O3及HAF用量之间的关系。结果表明:在炭黑用量为10~100份,当炭黑用量相同、Sm2O3的质量分数为HAF的3%时,其P(NR/HAF-Sm)硫化胶的300%定伸应力显著高于P(NR/HAF)硫化胶,而与块状NR(MNR)/HAF机械混炼胶料硫化胶的相近;其拉伸强度、100%定伸应力和撕裂强度明显高于P(NR/HAF)及MNR/HAF硫化胶。这说明适量的Sm2O3掺杂HAF可显著提高炭黑填充型粉末NR硫化胶的300%定伸应力及其他力学性能。     

制备工艺对LDPE/POE/Sm_2O_3复合材料性能的影响

采用熔融共混法制备了低密度聚乙烯(LDPE)/聚烯烃弹性体(POE)/Sm2O3复合材料,对制备工艺(温度、转速和共混时间)进行正交设计,分析制备工艺对复合材料力学性能、结晶行为及Sm2O3粉体在聚合物基体中分散效果的影响.结果表明,温度和转速对粉体的分散效果和复合材料的力学性能性能影响较大,而共混时间的作用不明显;在较高温度下共混时,粉体出现明显的团聚现象,分散不均匀;制备工艺对复合材料的结晶行为影响不大;对LDPE/POE/Sm2O3复合材料而言,共混温度130℃、转速50 r/min、共混时间5 min是较为理想的制备工艺.     

Preparation of single-walled carbon nanotube/TiO2 hybrid atmospheric gas sensor operated at ambient temperature

Single-walled carbon nanotubes (SWCNTs)/TiO₂ hybrid gas sensors operated at a room temperature were fabricated. SWCNTs were stabilized on a Si substrate with interdigitated Pt-electrodes to prepare a gas sensor. Sensing properties of the gas sensor were measured in various concentrations of NO gas. Resistance of the prepared SWCNT based gas sensor decreased with increase of NO gas concentration due to electron transfer from p-type SWCNTs to NO molecules. The SWCNT gas sensor showed high sensitivity and rapid response to the test gas. The hybrid gas sensor using SWCNTs doped with anatase TiO₂ nano-particles was developed, which could work at room temperature under UV-LED (λ = 377 nm) irradiation. It showed rapid recovery to the initial state and higher sensitivity than the SWCNT gas sensor due to TiO₂ photocatalytic effect.     

纳米磁载催化剂WO3/TiO2/SiO2/Fe3O4的制备及其光催化性能

以硫酸铁铵为原料,通过水解-还原法制备了磁基体Fe3O4,采用溶胶-凝胶法得到易于磁分离回收的纳米磁载光催化剂WO3/TiO2/SiO2/Fe3O4,利用TEM进行了表征.研究了焙烧温度、WO3掺杂量等因素对光催化剂催化活性的影响.在紫外灯照射下该催化剂对亚甲基蓝1 h的脱色率可达93%以上.     

贵金属/WO3复合纳米晶的气敏与光催化研究进展

WO3作为新型的气敏材料和光催化剂具有广阔的应用前景,通过贵金属纳米簇修饰后的WO3复合纳米晶比WO3基体材料在性能上大幅提高。本文综述了贵金属修饰对WO3基体气敏和光催化性能的影响,其中气敏性能以不同敏感气体(如NOx、H2S、H2等)为分类依据,而光催化性能以不同贵金属(Au、Ag、Pt等)添加剂为分类依据,系统综述了贵金属/WO3复合纳米晶的气敏和光催化性能研究最新进展,并总结了常见贵金属/WO3的气敏和光催化机理模型,提出了贵金属/WO3在气敏和光催化应用过程中存在的问题及前景展望。     

不锈钢板负载V2O5-WO3-TiO2催化剂制备及其催化还原脱硝性能

以溶胶-凝胶法制备的TiO₂粉末为载体,偏钒酸铵和水合钨酸铵溶液为浸渍液,采用分步浸渍法制备了V₂O₅-WO₃-TiO₂催化剂,以聚乙烯醇-硅溶胶为黏合剂,采用涂覆法将催化剂粘合于经硫酸和钛酸丁酯溶胶处理过的不锈钢板板材表面,获得不锈钢板负载的V₂O₅-WO₃-TiO₂催化剂。采用XRD、FT-IR和SEM等表征手段对催化剂进行表征,结果表明,V₂O₅-WO₃-TiO₂催化剂可均匀负载于不锈钢板表面。采用氨选择性催化还原氮氧化物法研究了催化剂的脱硝性能,结果表明,在空速8 000 L·（kg·h）^-1和反应温度360 ℃的条件下,NOx脱除率超过92%,且制备的催化剂具有良好的稳定性和耐硫性。     

NaY(WO4)2:Dy3+荧光粉的制备及其上转换发光性能

利用水热法合成了NaY(WO4)2:Dy3+上转换荧光粉. 通过XRD、SEM表征该荧光粉结构和形貌. 探讨了Dy3+浓度、pH值、反应温度及焙烧温度对NaY(WO4)2:Dy3+晶体结构、形貌及发光性能的影响,得到在Dy3+浓度为0.5%,pH=8,反应温度180℃,800℃焙烧条件下的样品具有最佳上转换发光性能. 利用776 nm近红外光激发NaY(WO4)2:Dy3+,观察到480 nm处的蓝光发射峰以及577 nm处的黄光发射峰. 其中蓝光来自Dy3+离子的4F9/2→6H15/2跃迁,黄光由Dy3+离子4F9/2→6H13/2跃迁产生.     

固体超强酸SO4^2-/TiO2-WO3光催化降解邻硝基苯酚动力学研究

在高压汞灯下,研究了邻硝基苯酚在SO4^2-/TiO2-WO3光催化剂表面的降解过程,对邻硝基苯酚在SO4^2-/TiO2-WO3悬浮体系中的降解机理进行了初步的探讨。结果表明,光降解反应速率受邻硝基苯酚的初始浓度、气相氧流量、反应温度、溶液pH值、光强度和催化剂用量等因素的影响。基于Langmuir-Hinshelwood方程和一些假设,分析了邻硝基苯酚光降解的动力学机理,推导了固体超强酸SO4^2-/TiO2-WO3催化邻硝基苯酚光降解的动力学方程。