稀土氧化物掺杂Li2SiO3离子导体材料的制备与电导性能

采用溶胶－凝胶法制备了稀土氧化物ＲＥ２Ｏ３（ＲＥ＝Ｄｙ,Ｈｏ,Ｅｒ,Ｙ）掺杂的Ｌｉ２ＳｉＯ３离子导体材料,并用ＤＴＡ、ＸＲＤ、ＴＥＭ及交流阻抗仪等技术对样品的结构、形貌、粒径及离子导电性等进行了观察和测试。结果发现,０．１ＲＥ２Ｏ３的掺入可提高Ｌｉ２ＳｉＯ３的离子导电性。     

P2O3—B2O3—Al2O3—SrO—BaO玻璃中的Yb^3＋非辐射能量转移下E …

本文研究了共掺Ｅｒ＾３＋／Ｙｂ＾３Ｐ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３－ＳｒＯ－ＢａＯ玻璃的能量转移过程。实验中制备了高掺杂Ｂｂ＾３＋离子的双掺Ｅｒ＾＃＋／Ｙｂ＆＾３＋的磷酸盐玻璃样品。在Ｅｒ＾３＋／Ｙｂ＾３＋掺杂比率〉１：１８（ｍｏｌ％）时,观测到了基于Ｙｂ＾３＋离子至Ｅｒ＾３＋离子能量转移下Ｅｒ＾３＋（＾３Ｉ１３／２→＾４Ｉ１５／２）的增强发射和ｂ＾３＋（＾２Ｆ７１／→＾２Ｆ５／２）发射的减弱,当Ｂ     

掺杂SnO2透明导电薄膜电学及光学性能研究

通过实验测量 ｓｏｌ－ｇｅｌ工艺制备的 Ｓｂ掺杂 ＳｎＯ２薄膜载流子浓度、迁移率、电阻率、膜厚,紫外－可见光区透射率、反射率等性质,详细研究了Ｓｂ掺杂ＳｎＯ_２薄膜电学与光学性能．实验发现,薄膜具有良好的透光性和较高导电性,膜内载流子浓度高达１０^２０ｃｍ^－３,电阻率～１０^－２Ω·ｃｍ,透光率高达 ９０％,ＳｎＯ_２膜禁带宽度 Ｅ_ｇ≈３７～３．８０ｅＶ．     

铬掺杂对PZT-PMN陶瓷材料性能的影响

采用ＴＥＭ、ＳＥＭ、ＥＳＲ（电子自旋共振）结合常规压电性能测试手段研究了Ｃｒ_２Ｏ_３掺杂对ＰＺＴ－ＰＭＮ陶瓷的压电性能、微结构及畴态的影响．压电性能测试结果表明,当Ｃｒ_２Ｏ_３含量低于０．０６Ｗｔ％时,可使Ｋ_ｐ和Ｑ_ｍ同时提高,这说明铬掺杂同时兼具“软掺杂”与“硬掺杂”的双重特性．此外,还发现随着烧结温度的提高,材料性能“硬化”明显．ＥＳＲ谱分析表明,Ｃｒ离子主要以Ｃｒ^３＋和 Ｃｒ^５＋的方式共存,随着烧结温度的提高,它有从高价态 Ｃｒ^５＋或Ｃｒ^６＋向低价态转变的趋势,这一价态变化被认为是材料性能随烧结温度提高而“变硬”的主要原因之一．ＴＥＭ图片显示,随着掺杂的Ｃｒ_２Ｏ_３的浓度的增大,由于氧空位或受主离子与氧空位构成的缺陷复合体对畴壁的钉扎,电畴将从正规带状畴向波纹状畴转变．     

超细孔二氧化硅膜的制备研究

以正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）为原料，采用溶胶－凝胶技术在多孔陶瓷载体上制备出具有３．０ｎｍ孔径的ＳｉＯ２陶瓷膜。考察了制膜过程中ＴＥＯＳ、乙醇、水的相对量；酸碱催化和ｐＨ值；热处理温度及成膜助剂对膜性能的影响。在自制的单管膜分离器上，测定了Ｏ２、Ｎ２、ＣＯ２和ＣＨ４等气体在ＳｉＯ２陶瓷膜上的渗透性能。     

高温高压合成的硅酸锶有铕铋的发光特性

用高温高压方法合成了Ｓｒ２ＳｉＯ４Ｅ＾３＋ｕ，Ｂｉ＾３＋和ＳｒＳｉＯ３Ｅｕ＾３＋＿，Ｂｉ＾３＋，研究了合成压力对其发光性能的影响，与用溶胶－凝胶共沉淀法和常压高温法合成的产品作比较，常压制备的ＳｒＳｉＯ３Ｅｕ＾３＋，Ｂｉ＾３＋为六角结构，而在２．３４－４．１０ＧＰａ的合成压力范围内，它转变为赝正交结构；常压下Ｓｒ２ＳｉＯ４；Ｅｕ＾３＋，Ｂｉ＾３＋，为单斜结构，在４．２ＧＰａ的合成压力下，未发现其结     

Y_2O_3-SnO_2常温气敏薄膜的Sol-Gel制备及性能研究

以无机盐ＳｎＣｌ２·２Ｈ２Ｏ,Ｙ（ＮＯ３）３·６Ｈ２Ｏ为原料,无水乙醇为溶剂,采用溶胶－凝胶工艺制备了Ｙ２Ｏ３掺杂的ＳｎＯ２薄膜．采用差热－失重分析研究了Ｙ２Ｏ３掺杂的ＳｎＯ２干凝胶粉末的热分解、晶化过程．研究了Ｙ２Ｏ３－ＳｎＯ２薄膜的电学和气敏性能．从实验中得到了Ｙ２Ｏ３掺杂份量对ＳｎＯ２薄膜电学及气敏性能的影响．实验表明Ｙ２Ｏ３掺杂的ＳｎＯ２薄膜在常温下对ＮＯｘ具有较好的灵敏度和选择性,并具有较好的响应恢复性能;在常温下对Ｈ２Ｓ气体也具有一定的灵敏度．     

PECVD方法制备SnO2气敏薄膜的电子显微镜研究

通过ＳＥＭ、ＴＥＭ研究了ＰＥＣＶＤ方法制备的ＳｎＯ＿２薄膜的显微结构，讨论了沉积速率与颗粒大小的关系；在Ｓｉ、陶瓷和ＫＢｒ３种不同衬底上沉积的ＳｎＯ＿２薄膜的差异以及退火对ＳｎＯ＿２膜结晶状态的影响。结果表明，ＰＥＣＶＤ方法制备的ＳｎＯ＿２薄膜是非晶态，具有柱状结构。退火使非晶ＳｎＯ＿２膜向着多晶方向转化，演化过程为：非晶大颗粒→超微粒多晶→晶粒长大。     

Y2O3-SnO2常温气敏薄膜的Sol-Gel制备及性能研究

以无机盐ＳnCl2.2H2O,Y(NO3)3.6H2O为原料,无水乙醇为溶剂,采用溶胶－凝胶工艺制备了Ｙ２Ｏ３掺杂的ＳnO２薄膜,采用差热－失重分析研究了Ｙ２Ｏ３掺杂的ＳnO2干凝胶粉末的热分解、晶体过程。研究了Ｙ２Ｏ３－ＳnO2薄膜的电学和气敏性能,从实验中得到了Ｙ２Ｏ３掺杂份量对ＳnO2薄膜电学及气敏性能的影响。实验表明Ｙ２Ｏ３掺杂的ＳnO2薄膜在常温下对ＮＯx具有较好的灵敏度的选择性,并具有较好的响应恢复性能,在常温下对Ｈ２Ｓ气体也具有一定的灵敏度。     

新型光致发光储能材料的制备及其光学性能的研究

研究了一种新型的光致发光储能材料ＳｒＡｌ２Ｏ４∶Ｅｕ,Ｄｙ的合成方法,首先利用软化学法制备出了该发光材料的前驱体ＳｒＣＯ３－Ａｌ２Ｏ３－ＲＥ（ＯＨ）３超细粉体,解决了固相混合中存在的纷分不均匀性。然后将此前驱体粉体在还原气氛下高温烧结,最终制得亮度高、余辉时间长的超细发光粉体材料。并对其发光性能进行了研究,发光粉体的发射光谱表明,通过软化学法工艺制备出的发光粉体,其发射光谱的主峰位置较固相法兰移了１２ｎｍ。     

金属离子掺杂纳米SnO2材料的气敏性能及掺杂机理

以SnCl4·5H2O为原料合成纳米SnO2,并以其为基底材料分别以离子形式掺杂Ag^＋、Ni^2＋、Ce^3＋、Sb^2＋等作为气敏材料,制作旁热式气敏元件．研究了其对甲醇、乙醇气体的气敏性能．结果发现,适量的金属离子掺杂可提高SnO2的气敏性能,其中掺Ag^＋效果最佳,可显著提高SnO2对甲醇、乙醇气体的灵敏度．在工作温度为360℃时,对体积浓度为400×10^-6的乙醇、甲醇气体灵敏度分别为121和66．掺Sb^2＋可提高SnO2的导电性,在温度为200℃时,电阻值由180kΩ降至4kΩ．用Materials Studio软件对掺杂不同金属的SnO2的能带结构进行了理论计算,分析表明,掺杂使SnO2能带带隙宽度由掺杂前的2．65eV减少为2．02～2．62eV,相应元件电阻阻值的减少与带隙宽度变化趋势一致,带隙宽度是影响SnO2传感器工作温度高低的重要因素．     

纳米CuO-SnO2气敏材料制备及对CO2的气敏性能研究

用Sol-Gel法制备了纳米级的CuO-SnO2气敏粉体;运用DSC-TG、XRD、TEM等分析手段对不同热处理温度和不同配比浓度的粉体进行了表征,可知获得了纳米级的的不同掺杂的气敏粉体;并用所得粉体制作成气敏元件,对CO2气体进行了气敏性能测试,掺杂摩尔百分含量为50%的CuO-SnO2气敏元件对CO2有较好的气敏性能.     

Room temperature Cl(2) sensing using thick nanoporous films of Sb-doped SnO(2)

Thick film resistive Cl(2) sensors were fabricated using SnO(2) doped with Sb. The nanocrystalline powders of Sb-doped SnO(2) synthesized by a sol-gel method were compressed into an 800?μm thick pellet. The fabricated sensors were tested against gases like Cl(2), Br(2), HCl, NO, NO(2), CHCl(3), NH(3) and H(2). The highest response to Cl(2) was achieved in 0.1% Sb doping where an exposure to 3?ppm of Cl(2) gas led to a 500-fold increase in device resistance. The high sensitivity to Cl(2) is accompanied by minor interference due to other gases at room temperature. It was found that the SnO(2) doped with 0.1% Sb exhibited high response, selectivity (>100 in comparison to the gases described above) and short response time (～60?s) to Cl(2) at 3?ppm level at room temperature.     

纳米晶SnO2粉末的制备

采用常规溶液化学沉淀法,通过仔细控制沉淀速率以类独石状Ｓｎ（ＯＨ）４沉积物。采用两种不同的煅烧工艺制备ＳｎＯ２粉,即：常规的将沉淀物磨成粉末后煅烧和将灰独石状沉淀物直接煅烧。选取４５０、６００,７５０。９００和１０５０℃个温度条件,保温２ｈ煅烧。结果表明直接煅烧法得到的ＳｎＯ２粉末的晶粒平均尺度较常规煅烧工艺得到的ＳｎＯ２粉末（１２￣５０ｎｍ）小,从晶化动力学角度对该现象给予了解释。     

Sb对直流反应磁控溅射制备TiO2薄膜的影响

用直流磁控溅射方法在Si(100)面及载玻片上制备了Sb掺杂TiO2薄膜.利用XRD光谱研究了Sb对其薄膜结晶情况的影响,用AFM观察其表面形貌,利用分光光度计测量了TiO2薄膜的光学特性及其对亚甲基蓝的分解活性,通过测量和计算表面对水的接触角来衡量光致亲水性.研究结果表明纯TiO2薄膜为锐钛矿型,适量Sb的掺杂能使TiO2薄膜的结晶有显著改善,并出现Ti2O3和金红石相TiO2,薄膜的光催化活性和光致亲水性明显改善.随着掺杂量的增加,TiO2薄膜的吸收边逐渐红移.但Sb掺杂过量时,破坏了二氧化钛原有的晶格结构,光催化活性和光致亲水性也相应降低.     

High-Performance Gas Sensing of CO: Comparative Tests for Semiconducting (SnO(2)-Based) and for Amperometric Gas Sensors

A comparison of the stability and sensitivity for two different sensor types (semiconductor SnO(2) devices, amperometric electrochemical sensors) has been performed. Sensitivities and drifts in the signal and in the background for various concentrations of CO have been studied for thick-film SnO(2) sensors (Pt and Pd doped) for a period in excess of 8 months. Similar performance data have been recorded for commercial amperometric sensors for a period in excess of 4 years. The two different sensor types investigated here were also compared to the well-known commercial Figaro TGS 822 sensor at similar concentrations. An objective approach for comparing different types of sensors has been developed using the "analytical sensitivity".     

醇盐直接煅烧法制备ATO纳米粉体的研究

将SnCl2·2H2O和SbCl3分别溶解在无水乙醇中,再将SbCl3乙醇溶液分散到SnCl2乙醇溶液中,蒸干后得到醇盐粉体,然后通过直接煅烧醇盐的方法制备了纳米级ATO粉体,运用XRD、DSC等手段对制得的ATO粉体进行了表征,考察了Sb掺杂量对所得纳米粉体导电性能的影响,研究发现,当锑在ATO粉体中的摩尔比为6%时,电阻率最小为11.42Ω·cm;当掺杂量为15%时,制得的粉体粒径主要分布在50nm-100nm范围内。     

纳米氧化铝粉体的绿色合成及其物相转变控制研究

以氯化铝、碳酸钠为原料,采用直接沉淀法,并于500～1,200℃煅烧,制备纳米Al2O3粉体。然后用TiO2、BaO对纳米Al2O3粉体掺杂,控制其物相转变过程。通过X射线衍射仪、差式扫描量热仪和透射电子显微镜分析纯净和掺杂后的纳米Al2O3的物相转变过程。结果表明,直接沉淀法所得水合Al2O3,经500℃煅烧后可转变为纳米活性Al2O3,粒径约为10 nm;纯净和掺杂Al2O3样品经1,200℃煅烧2 h后均为纳米粉体,其粒径为40～50 nm;在较高温度下,掺杂氧化钡对Al2O3的物相转变具有强烈抑制作用,粉体直至1,200℃仍未转变为结晶良好的α-Al2O3物相;而氧化钛则对其物相转变有显著促进作用,在1,000℃时粉体的主要物相即为α-Al2O3,1,100℃之后粉体已完全转变为α-Al2O3。     

Ultrahigh-sensitive tin-oxide microsensors for H/sub 2/S detection

Ultrahigh-sensitivity SnO/sub 2/-CuO sensors were fabricated on Si(100) substrates for detection of low concentrations of hydrogen sulfide. The sensing material was spin coated over platinum electrodes with a thickness of 300 nm applying a sol-gel process. The SnO/sub 2/-based sensors doped with copper oxide were prepared by adding various amounts of Cu(NO/sub 3/)/sub 2/.3H/sub 2/O to a sol suspension. Conductivity measurements of the sensors annealed at different temperatures have been carried out in dry air and in the presence of 100 ppb to 10-ppm H/sub 2/S. The nanocrystalline SnO/sub 2/-CuO thin films showed excellent sensing characteristics upon exposure to low concentrations of H/sub 2/S below 1 ppm. The 5% CuO-doped sensor having an average grain size of 20 nm exhibits a high sensitivity of 2.15/spl times/10/sup 6/ (R/sub a//R/sub g/) for 10-ppm H/sub 2/S at a temperature of 85/spl deg/C. By raising the operating temperature to 170/spl deg/C, a high sensitivity of /spl sim/10/sup 5/ is measured and response and recovery times drop to less than 2 min and 15 s, respectively. Selectivity of the sensing material was studied toward various concentrations of CO, CH/sub 4/, H/sub 2/, and ethanol. SEM, XRD, and TEM analyses were used to investigate surface morphology and crystallinity of SnO/sub 2/ films.