Sm,Nd共掺CeO_2固体电解质的制备与性能

分别用固体反应法、溶胶凝胶自蔓延燃烧法和共沉淀法制备了Sm, Nd共掺CeO_2粉体,将粉体压制烧结制成固体电解质.通过XRD和SEM等仪器对该复合电解质的相组成和微观形貌进行了表征,并测量了高温直流电导率.结果表明,3种方法制备的烧结体致密度良好,相对密度都达到了94%以上.电导率达到0.01 S/cm时3种制备方法对应的烧结温度分别为770、639和621 ℃.     

阳极电沉积制备CeO2薄膜

用阳极电沉积技术在304不锈钢基体上制备CeO₂薄膜,用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等手段探讨不同配体阳离子种类、配体浓度和O₂对镀层表面结构的影响规律。结果表明,CH₃COONH₄配体中的铵离子（NH₄⁺）对CeO₂薄膜晶粒的细化具有重要作用,镀液中高CH₃COONH₄配体浓度及镀液的脱氧作用有利于阳极电沉积CeO₂薄膜的致密化;在镀液组成为0.1 mol/L Ce(NO₃)₃和0.2 mol/LCH₃COONH₄、且镀液脱氧的实验条件下,获得了平整致密的纳米晶CeO₂薄膜,其晶粒粒径范围为5~10 nm。     

石墨烯/SnO2纳米纤维复合材料的制备及吸波性能的研究

采用静电纺丝、超声混合和热处理等方法制备石墨烯/SnO_2纳米纤维复合材料,然后使用X射线衍射(XRD)、电子显微镜(SEM/TEM)和矢量网络分析仪(VNA)等设备对其微观结构和吸波性能进行表征。结果表明:当厚度为3.0mm时,石墨烯/SnO_2纳米复合纤维材料在11.7GHz频率下的反射损耗(RL)可以达到极值-48.1dB,且低于-10dB的频宽可以达到6.1GHz。由于RL值低于-10dB,表示超过90%的入射电磁波可以被吸收,故石墨烯/SnO_2纳米纤维复合材料具有较好的吸波性能。     

pH值对CeO2/SiO2纳米复合磨粒分散性的影响

以胶体SiO₂溶液作硅源,采用均相沉淀工艺制备壳-核结构完整的CeO₂/SiO₂纳米复合磨粒。采用X射线衍射仪和透射电子显微镜对复合磨粒样品进行物相组成分析和微观形貌观察;通过粒径分布、Zeta电位分析,研究水相分散系中pH值对CeO₂/SiO₂复合磨粒分散性的影响。结果表明:所制备的CeO₂/SiO₂复合磨粒为壳-核包覆结构完整的纳米微球,粒径约110 nm,内核为无定形SiO₂,壳层为立方萤石型CeO₂;CeO₂/SiO₂复合磨粒的等电位点pH值约为5,其值由SiO₂等电位点向CeO₂等电位点明显偏移。CeO₂/SiO₂复合磨粒在酸性水相介质中分散性差,容易出现严重的团聚现象;而在碱性环境下,CeO₂/SiO₂复合磨粒分散性良好。      

静电纺丝技术制备无机物纳米纤维的最新研究进展

静电纺丝技术近年来在制备纳米纤维领域得到了广泛的应用,被认为是最简单有效的方法之一,已经用这种方法成功地制备了不同的纳米纤维.本文对静电纺丝法做了较全面的总结,对机理和改进方法进行了介绍,对影响因素做了细致的分析,还对无机纳米纤维的应用做了简单的展望.     

溶胶-凝胶法CeO2涂覆钨纤维工艺

以硝酸铈作为原料,采用溶胶凝胶法对预处理后的钨纤维进行CeO2涂覆改性,探讨Ce溶胶的制备工艺,研究溶胶特性、煅烧温度、升温速度以及涂覆层数对涂覆效果的影响。采用红外光谱(FT-IR)分析Ce溶胶的特征基团,X射线衍射(XRD)分析Ce凝胶煅烧后的物相组成,扫描电镜(SEM)分析CeO2涂层纤维的微观形貌,电子能谱仪(EDS)分析涂层纤维的物质组成。结果表明:溶胶制备中加入二甲基乙酰胺(DMAC)可提高溶胶稳定性,有利于钨纤维的涂覆改性;在真空气氛中,采用1℃/min的升温速度并在600℃煅烧2 h的一次涂覆工艺,制备了均匀、致密、完整的CeO2涂层。     

静电纺丝技术制备NiFe_2O_4纳米纤维的表征

采用溶胶-凝胶法与静电纺丝技术相结合制备了PVP/[Ni(NO3)2+Fe(NO3)3]复合纳米纤维,在一定温度下进行热处理,得到尖晶石结构的NiFe2O4纳米纤维。利用TG-DTA、XRD、FTIR、SEM、TEM等分析手段对样品的组成及结构进行表征。TG-DTA分析表明,PVP/[Ni(NO3)2+Fe(NO3)3]复合纳米纤维的热处理温度高于450℃以后,质量恒定,总失重率为87.8%。XRD与FTIR分析表明,热处理温度高于600℃时,复合纳米纤维已经完全转变成尖晶石结构的NiFe2O4纳米纤维。SEM分析表明,所制备的PVP/[Ni(NO3)2+Fe(NO3)3]复合纤维直径在250～300nm之间,NiFe2O4纳米纤维直径约100nm,长度大于200μm。对NiFe2O4纳米纤维的形成机理进行了探讨。     

电纺丝法制备纳米级Eu，Li共掺ZnO荧光材料

以聚乙烯醇（PVA）作为络合剂与乙酸锌、硝酸铕、硝酸锂均匀混合制得前驱体溶液，采用静电纺丝法制得聚乙烯醇（PVA）／无机复合纤维，经焙烧后得到分布均匀、具有较高比表面积的Eu、Li共掺ZnO纳米纤维。采用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、激光微区拉曼光谱仪等分析测试手段，对所制得的纳米纤维的结晶度、表面形貌及发光特性进行了表征。结果表明，ZnO： Eu，Li纳米纤维在610～623nm间出现明显的发射峰，对应于Eu^3＋自身能级的。D0到^7F2的跃迁。     

一维NiFe1.98RE0.02O4(RE=Pr, Nd, Sm)纳米丝的结构和磁性能

采用溶胶-凝胶法、静电纺丝技术和热处理技术相结合制备了一维NiFe_(1.98)RE_(0.02)O_4 (RE=Pr,Nd,Sm)纳米丝。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对NiFe_(1.98)RE_(0.02)O_4 (RE=Pr,Nd,Sm)纳米丝的结构、形貌和磁性能进行表征。结果表明,NiFe_(1.98)RE_(0.02)O_4(RE=Pr,Nd,Sm)纳米丝表面光滑、直径均匀、连续,直径约60nm。掺杂Pr~(3+),Nd~(3+),Sm~(3+)均没有改变NiFe204的尖晶石结构,掺杂均降低了NiFe_2O_4的结晶度,晶粒尺寸D从44.8nm减小到33.8nm。NiFe_(1.98)RE~(0.02)O_4 (RE=Pr,Nd,Sm)纳米丝都表现出软磁特性。NiFe_(1.98)RE_(0.02)O_4 (RE=Pr,Nd,Sm)纳米丝的饱和磁化强度(Ms)分别为39.58,41.10,34.23 A·m~2/kg;矫顽力(H_c)分别为14119.2, 13678.4,15937.6 A/m;其中NiFe_(1.98)Nd_(0.02)O_4纳米丝的M_s (41.10 A·m~2/kg)最大,矫顽力H_c(13678.4A/m)最小,软磁性能最好。     

静电纺丝法制备碳纳米纤维及其吸附性能

以石墨烯、石墨粉、碳纳米管等材料为碳源,采用静电纺丝技术,随后经稳定和碳化过程,制备得到3种不同的碳纳米纤维。研究了碳纳米纤维在不同吸附条件下对铬离子的吸附性能。结果表明,碳纳米管纳米纤维表面粗糙度大且其石墨化程度最好,晶体结构更有序,比表面积也最高,这一特点有利于增大吸附材料对铬离子的吸附性能;在pH=3,温度为25℃时,碳纳米管纳米纤维对Cr(VI)的吸附量能达到52.8 mg/g。且循环使用5次后,其吸附率能达到初次吸附的60%,碳纳米管纳米纤维表现出最好的吸附性能。     

Hydrothermal synthesis of CeO2 nano-particles

Nano-crystalline particles of CeO₂ have been synthesized via a low temperature hydrothermal synthesis process. Two types of precursors were studied—cerium hydroxide and ceria acetate. The precursors were adjusted to a basic (pH 10) and acidic (pH 4) medium before hydrothermal treatment at various durations of 6, 12, 18, and 24 h at 250 °C using a Teflon-lined hydrothermal bomb. The synthesized samples were characterized using DTA/TGA, XRD and TEM. Based on the characterization results, both precursor systems produced crystalline ceria nano-particles after 6 h of hydrothermal synthesis at 250 °C. The average crystallite sizes were 6 and 15 nm for the hydroxide and acetate system, respectively. The acetate precursor system appeared to produce better particles in terms of crystallinity and morphology. Based on the DTA/TGA analysis, hydrothermal synthesis had been effective in reducing the amount of intermediate products. With increasing hydrothermal treatment duration of up to 24 h, the samples did not exhibit a remarkable improvement in properties. The synthesized nano-particles were subsequently heat treated at 500 and 1000 °C for 2 h. After the heat treatment, enhanced crystallinity and growth in crystallite size was observed, but particles appeared more agglomerated.     

Sm2O3和Nd2O3共同掺杂CeO2基电解质材料的研究

采用柠檬酸-硝酸盐法合成出单一相、均匀的Ce0.8SmxNd0．2-xO19粉体，XRD结果表明该粉体为单相萤石结构，粒径约在11．7nm～20．1nm之间。将粉体干压成型，在1400℃下无压烧结5h可得到高致密度陶瓷。SEM照片显示陶瓷微观结构均匀，晶粒尺寸在2μm～4μm。经直流四端电极法测试得到该样品在500℃时电导率约在0．012 S／cm。该结果说明与单项掺杂相比，两相共掺杂会进一步提高材料的电导率。     

Ag/介孔CeO_2纳米复合材料的合成、表征及抗菌性能(英文)

利用改进的溶剂挥发诱导自组装法(EISA)制备高比表面积介孔CeO2,通过改进的乙二醇还原法,在得到的介孔CeO2中负载上不同量的银。采用粉末X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、能谱仪(EDS),N2吸附-脱附法方法对产物进行表征。由BJH方程计算得到材料的孔径分布,以BET法计算材料的比表面积。研究负载不同比例银纳米粒子的介孔CeO2的结构及其抗菌活性。实验表明所制备的新材料具有很好的抗菌性能。     

特殊形貌的PANI/CeO2的电化学制备

采用恒电位法,以石墨箔为工作电极,通过聚苯胺（PANI）和二氧化铈（CeO₂）的电化学共沉积,制备了PANI/CeO₂复合膜.利用SEM,TEM和电子衍射（EDP）观测了PANI/CeO₂复合膜的形貌和结构,利用Fourier变换红外光谱（FTIR）研究了PANI/CeO₂复合膜的组成.利用循环伏安法研究了PANI/CeO₂复合膜的电化学行为.研究了电化学沉积条件对PANI/CeO₂复合膜形貌的影响.结果表明,在1.1 V（vs SCE）进行PANI与CeO₂的电化学共沉积时,由于苯胺电化学聚合和CeO₂电化学沉积过程中均释放一定量的H⁺,PANI/CeO₂复合膜以"羊角"形貌存在;而0.8 V电化学沉积的复合膜则以纳米颗粒形式存在."羊角"形的PANI/CeO₂复合膜上形成很多上部宽大、底部稍窄的楔形空间,有利于客体粒子进入复合膜深处与活性组分充分接触,提高性能.复合膜的FTIR谱上出现了PANI的典型振动吸收,循环伏安测试结果表明复合膜主要呈现PANI的电化学性能.     

特殊形貌的PANI/CeO2的电化学制备

采用恒电位法,以石墨箔为工作电极,通过聚苯胺（PANI）和二氧化铈（CeO₂）的电化学共沉积,制备了PANI/CeO₂复合膜.利用SEM,TEM和电子衍射（EDP）观测了PANI/CeO₂复合膜的形貌和结构,利用Fourier变换红外光谱（FTIR）研究了PANI/CeO₂复合膜的组成,利用循环伏安法研究了PANI/CeO₂复合膜的电化学行为.研究了电化学沉积条件对PANI/CeO₂复合膜形貌的影响.结果表明,在1.1 V（vs SCE）进行PANI与CeO₂的电化学共沉积时,由于苯胺电化学聚合和CeO₂电化学沉积过程中均释放一定量的H⁺,PANI/CeO₂复合膜以"羊角"形貌存在;而0.8 V电化学沉积的复合膜则以纳米颗粒形式存在."羊角"形的PANI/CeO₂复合膜上形成很多上部宽大、底部稍窄的懊形空间,有利于客体粒子进入复合膜深处与活性组分充分接触,提高性能.复合膜的FTIR谱上出现了PANI的典型振动吸收,循环伏安测试结果表明复合膜主要呈现PANI的电化学性能.     

La、Nd、Bi共掺杂制备TiO2电致变色薄膜及其性能研究

为了提高TiO2薄膜的光学属性和着色效率,采用溶胶-凝胶工艺,以钛酸丁酯为前驱体在ITO导电玻璃基片表面制备了La、Nd、Bi共掺杂TiO2薄膜。采用XRD、UV-vis和化学工作站等手段研究了TiO2薄膜的结构和表面的光学和电致变色性能。结果表明:在400、500和600℃热处理的二氧化钛干凝胶中形成锐钛矿型二氧化钛,且热处理温度越高,晶体发育越完整。La、Nd、Bi掺杂TiO2增加了TiO2八面体的排列无序性,导致非晶化程度提高。体积分数为12%的钛酸丁酯相应制备的薄膜具有优良的电致变色性能。500℃热处理的TiO2薄膜电致变色性能最为优异。实验进行了La、Nd、Bi单独掺杂TiO2薄膜的性能分析,单独掺杂摩尔分数为8%La、18%Nd、6%Bi的TiO2薄膜具有较优异的变色性能,单独掺杂变色效果的顺序是6%Bi<8%La<18%Nd。La、Nd、Bi共掺杂锐钛矿型TiO2仍然具有很高的非晶化程度,且当掺杂摩尔比La:Nd:Bi=4:10:2时,取得薄膜最佳循环伏安特性,掺杂TiO2非晶化程度最高。     

CeO2添加剂对等离子喷涂ZrO2涂层抗热震性的影响

采用SEM,EPMA和热震方法,研究了CeO2添加剂对等离子喷涂ZrO2i涂层抗热震性能的影响。结果表明：当CeO2由0增加到9.0%（质量分数,下同）时,涂层的抗热震起裂次数和失效次数分别由32次和46次增加到76次和105次;继续增加CeO2,涂层的抗热震性能急剧下降。ZrO2 9.0?O2涂层在热循环中形成的网状微裂纹,不仅可降低涂层中的应力,也可提高涂层开裂的临界温差,从而可改善其抗热震性能。     

La2O3掺杂AgSnO2电接触材料的制备及性能研究

以Ag、Sn、La₂O₃粉为原料,采用机械合金法制备复合粉体。结合氧化法与粉末冶金工艺,对复合粉体进行氧化、压制、烧结。采用扫描电镜(SEM)和能谱仪、硬度计、金相显微镜、金属电导率测量仪等对复合粉体氧化前后的形貌以及电接触材料烧结前后的性能进行表征。结果表明：烧结后,电接触材料硬度较于烧结前明显下降。同时电接触材料随Sn含量增大,电阻率升高,密度反而下降。在一定的La₂O₃(0wt.%、0.75wt.%、1.5wt.%、2.25wt.%、3wt.%)含量范围内,La₂O₃掺杂量越高,密度越低。同时电接触材料经烧结后,随La₂O₃含量增加,其电阻率先降后升,在La₂O₃含量为0.75wt.%时,电接触材料的电阻率最低。     

Sm2O3和Nd2O3共同掺杂CeO2基电解质材料的研究

采用柠檬酸-硝酸盐法合成出单一相、均匀的Ce0.8SmxNd0.2-xO1.9粉体,XRD结果表明该粉体为单相萤石结构,粒径约在11.7 nm～20.1 nm之间.将粉体干压成型,在1400 ℃下无压烧结5 h可得到高致密度陶瓷.SEM照片显示陶瓷微观结构均匀,晶粒尺寸在2 μm～4 μm.经直流四端电极法测试得到该样品在500 ℃时电导率约在0.012 S/cm.该结果说明与单项掺杂相比,两相共掺杂会进一步提高材料的电导率.