氮化碳晶体的合成研究进展

新型超硬材料β-C3N4自从理论预言其硬度有可能超过金刚石以及优异的性能以后成为各国科学家研究的热点.目前在理论计算和实验合成方面都已取得了一定的进展.本文介绍了氮化碳薄膜的合成方法、表征手段及薄膜质量,分析了氮化碳晶体制备中存在的一些困难,并对今后的研究重点作了展望.     

Li3N在低压合成BN中的作用

研究了Ｂ４Ｃ和ＮＨ４Ｃｌ在常压高温反应中Ｌｉ３Ｎ的催化作用。ＸＲＤ测量结果表明,在Ｎ２和ＮＨ３气氛条件下,Ｌｉ３Ｎ在反应过程中对ｈ－ＢＮ的生成起到了重要的催化作用。     

石墨相氮化碳光催化剂的研究进展

光催化技术的发展日益成熟,其中石墨氮化碳(g?C₃N₄)作为一种能够响应可见光的非金属催化剂,因其具有可调节的能带结构,较高的物理化学稳定性以及环境友好等特点,在太阳能转换和环保领域得到了广泛的关注,成为新的研究热点。但是其自身也存在一些缺陷,例如比表面积小、光生电子空穴对易复合、光能利用率不高等,限制了g?C₃N₄在实际生产生活中的应用。因此结合国内外g?C₃N₄领域的发展和研究成果,从发展过程、合成方法、改性优化、性能应用等方面对g?C₃N₄进行了总结,并对如何进一步提高g?C₃N₄性能进行了展望。     

光催化材料石墨相氮化碳的合成、改性及应用

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)作为一种对环境温和的半导体材料,在光催化领域具有良好的应用前景。但是,纯g-C₃N₄因比表面积小、光生载流子分离难等缺点影响了其光催化性能,限制了其大规模应用,因此对g-C₃N₄进行改性使其光催化性能得到提升具有重要意义。从合成方法和改性策略出发,综述了近年来g-C₃N₄光催化剂的研究进展,并总结了g-C₃N₄光催化剂在废水处理降解污染物、产H₂及产H₂O₂等领域的应用发展。结果表明,改性后的g-C₃N₄光催化剂性能得到了巨大的提升。最后,对g-C₃N₄的发展方向进行了展望。     

石墨相氮化碳光催化剂改性的研究进展

石墨相氮化碳（g⁃C3N4）是具有二维层状结构的材料,作为非金属半导体光催化剂有可见光吸收、能带等级可调变、化学稳定性高、绿色环保无污染等诸多优点。结合近几年国内外g⁃C3N4研究人员取得的最新成果及研究进展,从掺杂物质结构的角度综述了分子结构改变、单质掺杂、半导体负载及三元复合等g⁃C3N4的多种改性方法及催化机理,并对未来如何提升g⁃C3N4的光催化性能进行展望。     

粘土碳热还原氮化合成β′—Sialon粉末的研究

本文利用失重和XRD研究了工艺条件（合成温度、保温时间和氮氯分压）对粘土碳热还原氮化合成β′－Sialon粉末的影响。研究表明：适当合成温度和延长保温时间,适当减小氮气分压,有利于β′－Sialon的形成。β′－Sialon形成过程的分析表明：碳热还原氮化反应主要受中间产物CO和SiO的控制。     

新型氮化碳材料的合成及其吸附性能的研究

以天然凹凸棒土为模板剂,采用乙二胺-四氯化碳、双氰胺、尿素及三聚氰胺四类含氮有机化合物作为前驱体,合成了4种具有石墨型结构的氮化碳材料(CN-EDA-CTC、CN-DCD、CN-UREA、CN-MEM)。通过X-射线粉末衍射、热重、N2吸附及CO2吸附等手段表征并测试了4种材料的结构及其吸附性能。结果表明,前驱体的结构和性质对合成的氮化碳材料的吸附性能有较大的影响,其中,对CO2吸附能力最强的是CN-UREA,吸附量分别为85.438cm3/g(0℃)和58.931cm3/g(25℃)。同时发现,选择天然凹凸棒土作为模板剂,并利用质量分数5%HF在磁力搅拌下处理样品,可以有效地提高孔容,增强对CO2的吸附能力。     

高炉钛渣碳氮化实验研究

利用碳热还原氮化法在1300～1500℃内处理高炉钛渣,用X射线衍射仪、扫描电镜等研究了温度对Ti（C,N）晶粒的生成及其长大的影响。结果表明,实验温度范围内合成钛渣碳氮化后都有Ti（C,N）生成。随温度升高,Ti（C,N）相含量逐渐增多,晶粒明显长大。1450℃时Ti（C,N）相生成最多。与合成钛渣相比,攀钢高炉渣中生成的Ti（C,N）晶粒明显要大,合成钛渣中的为1～3μm,攀钢高炉钛渣中的为3～5μm。攀钢高炉渣中的Ti（C,N）相易附着在金属铁上形成或长大。金属铁提高Ti（C,N）晶粒尺寸效果明显。     

合成氧化钛粉体的研究进展

简要概述了氮化钛粉体合成方法的研究进展，重点介绍了二氧化钛碳热还原氮化制备氮化钛的热力学原理、氮化系统和最新方法，并对氮化钛粉体的应用前景进行了展望。     

叠氮化反应及其在炸药合成中的应用

本文在阐述叠氮化反应机理的基础上，讨论了在有机分子中引入叠氮基的几种方法与技术及其在炸药合成中的应用。     

脉冲激光沉积CN_x薄膜的微观组织结构表征

利用脉冲激光烧蚀CNx靶,在室温至450℃基片温度时沉积CNx薄膜.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子谱(XPS)和拉曼光谱(Raman)等对CNx薄膜的表面形貌、化学成分、结晶性以及价键状态进行了分析.结果表明:所得CNx薄膜呈非晶状态,表面形貌与沉积温度密切相关,基片温度高于150℃时薄膜表面较为光滑.随着基片温度的增加,薄膜中C—N键的面积分数从31.2%逐渐减少至14.1%,N—sp3C和N—sp2C键的面积分数随之减少,300℃时最利于形成sp3键.Raman光谱中比值ID/IG总体呈上升趋势,G峰的位置向高波数(高频)方向移动且半高宽(FWHM)下降,薄膜由CNx薄膜的无序结构逐渐向高有序化程度类石墨结构转变,石墨化程度增加.     

Low pressure synthesis of boron nitride with(C2H5)2O·BF3 and Li3N precursor

Cubic boron nitride(c-BN) was synthesized through benzene thermal method at a lower temperature of 300 ℃ by selecting liquid(C2H5)2O·BF3 and Li3N as reactants. Hexagonal boron nitride(h-BN) and orthorhombic boron nitride(o-BN) were also obtained. The samples were characterized by X-ray powder diffractometry and Fourier transformation infrared spectroscopy. The results show that all the BF3, BCl3 and BBr3 in the same family compounds can react with Li3N to synthesize BN since the strongest bond of B-F can be broken. Compared with BBr3, liquid (C2H5)2O·BF3 is cheaper, less toxic and more convenient to operate. Li3N not only provides nitrogen source but also has catalytic effect on accelerating the formation of c-BN at low temperature and pressure.     

大直径CZ-Si单晶中空洞型缺陷的研究进展

概要介绍了近年来国内外对大直径CZ-Si单晶中空洞型缺陷的研究进展,详细阐述了COPs、LSTDs和FPDs3种空洞型原生缺陷的基本性质、形成过程以及3种消除空洞型缺陷的方法．研究表明,利用高温快速退火（RTA）消除空洞型原生缺陷,是一种简单而有效的方法．     

污泥活性炭的制备、结构表征及吸附特性

以城市污水厂污泥为原料,氯化锌为制孔剂,加入适当添加剂制备污泥活性炭,借助吸附等温线和BET、FT-IR、SEM等现代分析测试方法,表征其结构和吸附特性.结果表明:活化温度600℃、活化时间30 min、ZnCl2浓度50%、原料粒度20~24目时制备的污泥活性炭,其碘吸附值为643.0~815.6 mg/g,最可几孔径分布在4.16 nm左右,具有介空结构;平均孔容为0.4484~0.5122 mL/g,比表面积为634.8~748 m2/g,IR峰中C＝C、C—H、N＝O、C—OH是活性炭表面功能组.污泥活性炭对苯酚的吸附以多层吸附和毛细孔凝聚为主,微孔填满后达饱和,24 h饱和吸附量为15 mg/g.     

超薄类石墨相氮化碳纳米片剥离技术的研究进展

超薄二维（2D）纳米材料,因其优异的电子、光学、物理和化学性能,以及各种潜在应用,在纳米技术、材料科学、化学和凝聚态物理等领域迅速发展. 类石墨相氮化碳（g-C₃N₄）是一类主要由碳和氮原子组成的2D聚合物材料,但块状g-C₃N₄比表面积小、分散性差严重影响其在光催化领域的应用. 因此,人们常采用剥离方法制备超薄g-C3N4纳米片. 本文主要详述了目前常用的热氧化剥离、超声辅助液相剥离和酸碱化学剥离等方法的现状及机理,并讨论了超薄g-C₃N₄纳米片未来的重点研究方向.     

WC结构MoN性质的研究

过渡金属氮化物具有许多优良的物理化学性质且具有丰富的晶体结构。但纯相的过渡金属氮化物很难被合成。极大地限制了对其性质的探究。利用理论计算能够有效的预测材料的很多物理化学性质,给从事实验合成的工作者以指导。利用理论计算系统的研究了可能具有高硬度的WC结构的MoN。利用第一性原理计算了MoN的电子态密度、体弹模量、剪切模量、密立根电荷分布和电子局域函数。通过以上计算发现MoN中钼原子和氮原子之间的化学键表现出一定的共价性。此共价性化学键是使其具有较高硬度的重要因素。此外,MoN还表现出了良好的导电性。说明MoN可以作为多功能硬质材料应用在工业生产中。     

燃烧合成法制备Si3N4粉体及其相组成影响因素的研究

氮化硅陶瓷材料因具有优异的热、力、电学性能，现已得到广泛应用，其原料制备也更加受到重视.现阶段的几种氮化硅粉体的制备方法存在着很多不足，因此采用燃烧合成工艺制备氮化硅粉体.燃烧合成工艺具有反应速度快、节能、产物纯度高等优点，但很难控制产物的相组成.主要介绍了燃烧合成反应的热力学及动力学；借助x 射线衍射仪和扫描电镜，在采用“归一法”定量计算的基础上探讨了α-Si₃N₄、β-Si₃N₄的形成机理和相组成的影响因素.     

立方氮化硼半导体材料的进展

1987年以来,在日本,以立方氮化硼大单晶的合成为基础,研制了能耐650℃高温的cBN_(p-n)结二极管,进而还发现cBN二极管作为固体发光元件其电致发光光谱在紫外光区域内。