镧、铈掺杂TiO_2超滤膜的制备

考察了镧、铈掺杂对二氧化钛(TiO2)超滤膜的影响。镧掺杂可以有效抑制TiO2晶型随烧结温度增加的急剧转变。镧、铈掺杂可以有效控制膜层的粒径和孔径,并提高其抗酸碱性能。TiO2膜层粒径为60~80nm,孔径为10~60nm,抗酸碱性能较差;而经镧、铈掺杂后的TiO2膜层粒径为50nm左右,孔径为10~20nm,抗酸碱性能较好,其中镧掺杂效果优于铈掺杂。     

掺镨硼酸钙氧钆(GdCOB:Pr)晶体的光谱性能

首次生长了新型激光晶体GdCa4O(BO3)3:Pr简称（GdCOB:Pr),测量了它的室温透过谱,并在530nm激光激发下测量了晶体的荧光发射,分析并标定了Pr^3 离子的能级跃迁对应的峰值。分析了掺杂稀土离子对晶体紫外吸收边的影响。     

掺杂镧和铈的TiO2纳米粒子的结构相变

以钛酸四丁酯,La2O3和Ce(NO3)3@6H2O为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纯的和分别掺杂5mol%镧和铈的TiO2纳米粒子,并利用XRD,TG-DTA,TEM和XPS等测试技术对样品的晶型、尺寸和形貌等进行了表征,主要考察了镧和铈的掺杂对TiO2的晶粒尺寸和锐钛矿→金红石结构相变的影响,并初步的探讨了镧和铈的作用机理.结果表明,600℃焙烧而获得的TiO2纳米粒子具有与P-25型TiO2粒子相类似的组成、结构、形貌和粒子尺寸;掺杂剂镧和铈分别以La2O3和CeO2小团簇形式存在,并比较均匀的弥散在TiO2纳米粒子中,二者的掺杂抑制了锐钛矿晶粒的增长和锐钛矿→金红石的结构相变,使相变温度显著提高,晶格畸变增大,而镧比铈的作用更加显著.镧和铈的作用机理可能主要与掺杂离子的半径和价态以及稀土氧化物的存在和熔点等有关.     

Cr3+掺杂对快速生长KDP晶体的生长习性和光学性能的影响

采用快速法生长了掺杂不同Cr3+浓度的KDP晶体,测试了KDP晶体(100)面在不同Cr3+掺杂浓度下的生长速度及死区,表征了Cr3+掺杂的KDP晶体的Cr3+元素分布、透过光谱、散射颗粒分布和光损伤阈值.实验表明Cr3+易吸附在晶体(100)面,从而增大了(100)生长死区,并降低了(100)面生长速度.Cr3+使快...     

掺杂LiNbO3晶体压电性能与声表面波性能的研究

用拉拉法生长了多种掺杂ＬｉＮｂＯ３晶体,测定了压电性能和声表面波性能,结果表明,Ｓｒ：ＬｉＮｂＯ３和Ｔｉ：ＬｉＮｂＯ３较纯ＬｉＮｂＯ３晶体压电系数有较大增加,其他压电性能基本保持不变。首次发现其声表面波性能提高,尤其是延时温度系数明显降低,可见Ｓｒ：ＬｉＮｂＯ３和Ｔｉ：ＬｉｂＯ３晶体对制备质量声表面波器件具有重要意义。     

PyDDP修饰纳米硼酸镧极压剂制备及性能研究

采用三步工艺合成了表面修饰剂二烷基二硫代磷酸吡啶(PyDDP),优化确定了PyDDP制备工艺条件,并利用红外光谱确认了其结构.将合成的PyDDP应用于硼酸镧表面修饰,并优化了合成的工艺参数.采用IR、TG-DTA、XRD等分析方法,对这3种表面修饰剂修饰的纳米微粒进行了表征.通过四球实验研究了所制备微粒的极压性能,并通过SEM、EDXA等方法对钢球表面的形貌、钢球表面存在的元素进行了分析.结果表明,以PyDDP为表面修饰剂获得了粒径约10 nm的PyDDP修饰的硼酸镧纳米微粒,其最大无卡咬负荷为745 N,并在蚀球表面发现了稀土元素.对PyDDP修饰硼酸镧结构与材料极压性能之间的关系进行了分析,指出稀土渗透层和稀土摩擦催渗硼的作用是该材料具有良好极压性能的主要原因.     

四英寸四硼酸锂压电晶体的生长研究

以直径3英寸Li2B4O7晶体为籽晶，采用改进型坩埚下降法在Pt坩埚中生长了直径105mm、长度120mm、无宏观缺陷的高质量Li2B4O7晶体。生长速率＜0.3mm/h，固液界面附近的温度梯度约为30℃／cm。探讨了开裂、孪晶、包裹体等缺陷的形成和消除办法，测试了该晶体的性能。介电常数ε11＝9．33，压电系数d33＝0．94C/m^2，机电偶合系数k33＝0．42，高机电偶合系数和低介电常数表明该晶体在高频声表面波器件应用方面具有很大的潜力。     

表面修饰纳米硼酸镧的制备及极压抗磨性能研究

用硼砂、硝酸镧、适当的修饰剂及修饰工艺，制备了表面修饰纳米硼酸镧极压抗磨添加剂，以四球实验评价了其极压抗磨性能。结果表明，纳米硼酸镧的最大无卡咬负荷（PB)比目前普遍使用的极压抗磨剂二烷基二硫磷酸锌高8%，且磨痕直径较小。用X射线电子能谱分析了蚀球磨斑表面的化学成分，在磨擦副表面发现了B、La、Fe等的氧化物，证明了此类添加剂能够在摩擦过程中不仅能生成以氧化硼、氧化铁等为主要成分的边界润滑膜，还可能形成含澜、硼的渗透层，这是此类添加剂具有良好抗磨减摩性能的主要原因。     

Fe掺杂片状ZnO晶体的制备及光学性能研究

采用均匀沉淀法在常温开放体系下制备了片状ZnO晶体前驱物,经600℃煅烧得到纯ZnO晶体;在此基础上,采用原位掺杂的方法制备了片状掺Fe的ZnO晶体。通过体视显微镜、XRD、UV-Vis吸收和PL研究了Fe掺杂对片状ZnO晶体结构和光学性能的影响。结果显示掺Fe后ZnO晶体仍具有正六边形形貌和纤锌矿结构,其在398nm处的紫外发射峰和458nm处的蓝光发射峰位置保持不变,但晶片直径减小,禁带宽度增大,发光峰强度降低。     

镧掺杂PZN-PZT陶瓷及其PVDF压电复合材料的制备与性能

采用固相烧结法合成了不同镧掺杂量的PZN-PZT压电陶瓷和粉体．并用XRD分析了陶瓷的晶相，扫描电镜观察到PZN-PZT陶瓷粉体形态不太规整，颗粒粒径主要分布在1～4μm之间．将PZN-PZT粒子均匀分散于PVDF基体中，制备了PZN-PZT/PVDF压电复合材料．研究了镧掺杂量对PZN-PZT陶瓷及复合材料压电性能的影响．结果表明，适量的镧掺杂可有效提高复合材料的压电性能，当镧掺杂量为4％（摩尔分数）时，复合材料的压电性能最好，压电常数d33值为36pC/N。     

2-氨基烟酸镧铈对PVC热稳定性的影响

以2-氨基烟酸(2-ANA)、Ce(NO₃)₃、La(NO₃)₃和NaOH为原料,合成出2-氨基烟酸镧铈(2-LCANA),研究2-LCANA及其复配稳定剂对聚氯乙烯(PVC)热稳定性能、流变性能和力学性能的影响。结果表明,2-LCANA及其复配稳定剂提高了PVC的热稳定性能,当m(2-LCANA)∶m(ZnSt₂)∶m(PE)=2∶1∶2时,其热稳定时间为38 min,可以减小在加工过程中的损耗,增强PVC的力学性能,但是随着温度升高2-LCANA要比m(2-LCANA)∶m(ZnSt₂)∶m(PE)=2∶1∶2的复配稳定剂抑制PVC降解反应发生更有效。2-LCANA能够吸收PVC降解释放的HCl气体,生成LaCl₃和CeCl₃,减弱了HCl对PVC降解的催化作用,可以有效地阻止PVC链上C-Cl和与氯相连的C-H断裂,减少共轭双键的生成,减缓PVC变色,延缓了PVC的热降解。     

(Ca,Fe)共掺铈酸镧陶瓷的制备及红外辐射性能研究

以La₂O₃、CeO₂、CaO和Fe₂O₃为起始原料, 采用高温固相烧结工艺制备得到(Ca,Fe)共掺铈酸镧(La_1.9Ca_0.1Ce_1.9Fe_0.1O₇)红外辐射陶瓷材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)分光光度计分别对样品的物相组成、显微结构、化学成份、UV-Vis-NIR反射率及UV-Vis吸收进行了表征, 同时采用IR-2双波段红外发射率测量仪测试了样品3~5 μm波段的红外发射率。结果表明: 掺杂元素(Ca, Fe)均固溶进入铈酸镧晶格, 共掺后样品的晶体结构也为萤石结构; (Ca,Fe)共掺样品内部形成杂质能级, 强化了自由载流子吸收与杂质能级吸收, 使样品红外短波段(0.75~5 μm)性能由高反射转变为高吸收(辐射), 其中在0.75~2.5 μm波段的平均红外吸收率为0.88, 3~5 μm波段的红外发射率为0.752, 与未掺杂样品相比分别提高了1660%与60%。     

镧掺杂Sr0.4Ba0.6TiO3材料的导热性能

研究了不同镧掺杂浓度下Sr0.4Ba0.6TiO3材料的导热性能,研究镧元素对其导热性能的影响,得到了不同掺杂量下钛酸锶钡材料的热导率,材料密度随烧结温度与成型压力的增加而增大;同时发现少量镧元素的掺杂,可以增加钛酸锶钡材料的热导率;当镧元素掺杂量较大时,降低了材料的热导率.钛酸锶钡材料的电子热导率随材料烧结温度的升高基本不变,声子热导率随材料烧结温度的升高而增加.     

镧铁掺杂的纳米TiO2薄膜的光吸收性能研究

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为原料,在生物载波片上制备了金属离子镧铁双元掺杂纳米TiO2薄膜,经过440℃高温热处理后,TiO2为锐钛矿型;通过紫外可见分光光度计测量薄膜的透射光谱,发现掺杂后TiO2的吸收边有改变,薄膜对可见光的吸收也明显加强.     

氧化镧钇氟复合掺杂及性能研究

采用溶胶-凝胶法和超声化学法相结合的方法制备出复合掺杂氧化镧粉体,采用X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)等对其产物进行了表征,并分析了材料的物相结构和显微形貌.实验结果表明,制备氧化镧的最佳烧结温度为750℃,控制适当的工艺条件,能制得结晶发育良好的复合掺杂氧化镧超细粉体;超声波辅助作用有利于促进晶粒细化、均匀致密,提高材料的性能.     

铈镧复合氧化物对ZnVCrO陶瓷显微结构及压敏性能的影响

采用混合氧化物工艺经850℃、4h烧结制备了铈镧复合氧化物掺杂的ZnVCrO基压敏陶瓷,综合应用XRD、SEM、EDS和伏安电学特性测试等方法研究了铈镧复合氧化物掺杂在0%~0.6%(质量分数)范围内对显微结构和压敏性能的影响。结果显示,所有样品以ZnO为主晶相,以Zn_3(VO_4)_2、ZnCr_2O_4为第二相,含掺杂样品中还形成Ce(La)VO_4固溶体,其含量随掺杂量增加而升高。铈镧复合氧化物对烧结影响不大,但其含量大于等于0.4%(质量分数)时可大幅提高ZnVO基压敏陶瓷显微组织的均匀性。0.4%(质量分数)铈镧复合氧化物掺杂样品压敏性能最优:非线性系数为24.7,压敏电压为1 029V/mm,漏电流为92μA/cm~2。     

铈掺杂氧化锌的制备及发光性能研究

以Ce(NO_3)_3·6H_2O、Zn(NO_3)_2·6H_2O和NaOH为原料通过沉淀法制备了一系列Ce掺杂氧化锌(ZnO)材料,研究了Ce掺杂量、煅烧温度和煅烧时间对ZnO发光性能的影响。并用X射线衍射仪和荧光分光光度计对ZnO材料进行表征。结果表明:ZnO与Ce掺杂ZnO的结晶度均较高,Ce的掺杂没有改变ZnO的晶体结构。在煅烧温度为500℃,煅烧时间为2h,Ce掺杂量(摩尔分数)为2%时ZnO的发光性能最佳。Ce掺杂ZnO材料被波长为350nm的光有效激发,在波长为510nm附近的绿光处出现最强发射峰。     

紫外倍频晶体K2Al2B2O7的生长与性能

研究了溶液配比和降温速率对K2Al2B2O7(KABO)晶体生长的影响,发现NaF与KABO的适宜比例为2:1,晶体生长的合适降温速率为(0.1~5)℃/d,NaF为合适助熔剂.籽晶的取向也影响晶体的质量,[110]方向是KABO晶体生长的最佳生长方向;采用顶部籽晶技术,以NaF为助熔剂可生长出尺寸为50 mm×20 mm×17mm、重30 g的高光学质量KABO透明单晶.晶体对波长2500nm以上的光表现出各向异性吸收,紫外截止边为180nm.用V型棱镜法测出的KABO晶体折射率拟合出了Sellmeier方程,计算了SHG相位匹配范围,一类相位匹配最短倍频波长为225.5 nm.KABO晶体的266 nm SHG相位匹配角为58.1°.长度为3.6 mm的晶体Nd:YAG激光器四倍频输出能量转换效率为12.3％.     

锌铈共掺杂二氧化钛纳米材料制备与表征及其抗菌性能的研究

采用溶胶-凝胶法, 在不同的焙烧温度下合成锌/铈共掺杂二氧化钛纳米材料。用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(DRS)对样品进行了表征。采用抑菌环法, 以大肠杆菌为实验菌种, 对Zn/Ce-TiO₂纳米材料抗菌性能进行检测。结果表明: 样品的结晶度和晶相完全取决于焙烧温度的高低; 部分锌进入二氧化钛晶格中, 其余掺杂离子以CeO₂和Zn₂Ti₃O₈形式存在; 与暗态下相比, 在可见光激发下, Zn/Ce-TiO₂纳米材料具有超强的抗菌性。对锌/铈共掺杂作用机制进行了深入探讨。