氧化钆掺杂氧化铈的分子动力学模拟

为了研究氧化钆掺杂的氧化铈( GDC)在不同掺杂浓度下的晶格变化情况及工作机理,以牛顿第二定律为基础,建立了GDC的微观原子模型,采用分子动力学模拟的方法系统计算了工作状态下的GDC.计算结果显示:随掺杂浓度的增加,GDC 晶格常数、O2--O2 -最近邻距离不断增加,Ce4+ -O2 -、Gd3+-O2-最近邻距离却不断减小,且由当前常用的4种势函数计算的晶格构型并无太大差异.在模拟过程中,O2-的扩散系数随掺杂浓度的增加先增大后减小,当氧化钆浓度为8％左右时,扩散系数达到最大.     

溶胶-凝胶法氧化铈-氧化钛涂层的成膜行为研究

采用溶胶-凝胶法,以Ce（NO3）3·6H2O和Ti（OC3H7）4为前驱体制备了不同铈钛比的CeO2-TiO2复合薄膜．对溶胶的黏度和粒度等物理性质进行了测试,运用循环伏安和双电位阶跃等方法分析了CeO2-TiO2复合薄膜的电化学性能．结果表明：溶胶的黏度和粒度对镀膜效果和薄膜的电化学性能有着直接的影响;n（Ce）：n（Ti）=3：4,溶胶老化时间为62h时,其黏度为4．5×10^-3 Pa·S,粒度为250nm时,在Li^＋离子注入／脱出过程中,薄膜有较快的电化学响应和较高的电荷容量（4．5mC／cm^2）,薄膜具有良好的循环可逆性,可在智能窗、锂离子电池等器件中作为离子储存电极．     

氧化钐掺杂对氧化锌压敏陶瓷电学特性的影响

以氧化锌、氧化镨、氧化亚钴、氧化铬和氧化钐作为原料,经配料、球磨、造粒、压片和烧结等工序制得压敏电阻片,采用电流-电压特性测试、X射线衍射和扫描电子显微镜分别获得陶瓷的电性能参数,材料成分和微观结构图.实验结果表明:随着氧化钐含量的增加,氧化锌压敏陶瓷的非线性和压敏电压呈现先增大后降低的趋势.当氧化钐摩尔百分比低于0.3时,非线性系数和压敏电压随氧化钐含量的增加而增大.而氧化钐摩尔分数为0.3%时,压敏陶瓷具有最佳非线性电学特性,非线性系数为35,压敏电压为435伏/毫米;继续增加氧化钐至摩尔分数为0.5%时,非线性系数和压敏电压将会降低.氧化钐绝大多数聚集在晶界层,抑制晶粒生长,从而提高了压敏陶瓷的压敏电压.而极少数氧化钐与氧化锌发生置换反应,降低了氧化锌颗粒的电阻,从而提高了非线性.因此氧化锌压敏陶瓷因掺杂氧化钐提高了电性能而有望应用在高压领域.     

Cr-Mo/SiO_2的制备及其催化氧化脱硫研究

采用溶胶-凝胶法制备改性催化剂Cr-Mo/SiO2。通过红外光谱、X射线衍射、比表面和孔隙分析等方法对Cr-Mo/SiO2进行表征,考察Cr-Mo/SiO2用量、H2O2用量、反应温度和反应时间对模型油和直馏柴油氧化脱硫效果的影响。结果表明,各反应条件对模型油氧化脱硫效果均有一定影响,二苯并噻吩较苯并噻吩更易脱除。直馏柴油氧化脱硫正交试验结果显示,各因素对脱硫率的影响大小排序为：反应温度〉H2O2用量〉Cr-Mo/SiO2用量〉反应时间。最佳反应条件下,可使直馏柴油硫含量由994μg/g降至128μg/g,脱硫率达87.11%,油品回收率不低于98%。     

溶胶—凝胶法制备钇掺杂纳米氧化锆

以氯氧化锆为原料,氨水为沉淀剂,经溶胶-凝胶法制备了钇掺杂的纳米氧化锆.分别以水和乙醇作溶剂,对比研究了不同溶剂体系获得的前驱体溶胶、凝胶的性能,并采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重—差示扫描量热仪(TG-DSC)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对前驱体干凝胶粉末和产物进行了表征.结果表明:水溶剂体系制备出的溶胶、凝胶性质较好,干凝胶经650℃,2h煅烧,可得到分散性好的、钇完全固溶的四方相纳米氧化锆粉体.     

Al掺杂ZnO超细粉体的制备及表征

利用溶胶-凝胶法在一系列不同实验条件下制备出了ZAO超细粉体,用正交试验法对实验条件进行设计,确定了最佳实验条件,并利用差热-热重分析仪、X-射线衍射仪、扫描电镜等对得到的ZAO超细粉体进行了分析和表征。结果表明,在煅烧温度1 150℃,乙醇与水的比例为2.5,醋酸锌浓度为2.5 mol/L,柠檬酸三胺浓度为0.5 mol/L,氧化铝与氧化锌的质量比为3%的实验条件下,能够得到具有交错柱状晶体的ZAO超细粉体。同时,在850℃处成功对ZnO进行了铝的掺杂。     

Mg掺杂钛酸铅陶瓷的制备及微观结构分析

采用溶胶-凝胶法,结合粉末烧结工艺,分别制备了Mg掺杂钛酸铅粉体和块体材料,并讨论了凝胶工艺参数对．PbTiO3干凝胶性能的不同影响因素,用TG—DTA、XRD、SEM等手段对干凝胶热分解、相组成和微观结构进行了分析．结果表明,干凝胶热分解分为干凝胶的吸附水和有机成分挥发、正丁基和醋酸根发生的氧化分解、晶相的转变3个阶段．最佳凝胶工艺参数为温度在60℃,而且pH值等于4．5,可以获得温度良好的溶胶和凝胶．XRD分析发现体系中含有PbTiO3、MgTi2O5两相;高温粉末烧结SEM微观组织表明,粒度尺寸约为1～21μm,同时晶粒的大小均匀,且几乎没有缺陷,说明了Mg掺杂超细PbTiO3粉体陶瓷粉末具有良好的烧结致密化和收缩致密化特性．     

可见光下氮掺杂TiO2制备条件的研究

以钛酸正丁酯、硝酸铵为原料,无水乙醇为溶剂,冰醋酸为抑制剂,乙酰丙酮为螯合剂,聚乙二醇为表面活性剂,采用溶胶-凝胶法,在常温条件下研究制备氮掺杂二氧化钛的最优条件.在此基础上制备的氮掺杂二氧化钛在氙灯(模拟太阳光)下的光催化降解甲基橙(MO)实验表明:N-TiO2在可见光下具有较高的光催化活性,光催化反应1 h,对甲基橙的降解率超过63%.对粉体分别进行XRD、FESEM、FT-IR表征,表明N-TiO2具有75%锐钛矿和25%金红石相混晶结构,粉体为球形,直径约为28 nm.     

Ag掺杂纳米TiO2薄膜制备及其结构表征的研究

以钛酸四丁酯、无水乙醇、硝酸银为原料,硝酸作为催化抑制剂,采用溶胶-凝胶法获得前躯体,将前躯体煅烧制备了Ag掺杂纳米TiO2粉体和薄膜.采用DTA-TG对前躯体的热分解行为进行研究,利用XRD对制备的粉体TiO2产物的晶型、粒度和粒径分布分析,并利用SEM对薄膜的表面形貌和颗粒粒度进行表征观察.试验结果表明,纳米TiO2产物的晶型为锐钛矿型,其中在350℃煅烧的粉体和薄膜中,晶粒平均粒径为十几纳米左右,粒径分布较窄,且薄膜表面厚度分布均匀.     

二氧化铈的电子结构和导电性研究

采用第一性原理赝势平面波方法计算了立方萤石型CeO2的晶体参数.在此基础上,计算了能带结构、总态密度、分波态密度和布居分布,分析了CeO2的的电子结构,研究了其导电性较弱的原因.     

纳米(CeO_2)_(0.86)(Sm_2O_3)_(0.14)的形貌控制与表征

以Ce(NO3)3.6H2O和(NH4)2CO3为沉淀源,搀杂稀土氧化物Sm2O3,利用柠檬酸作为络合剂和分散剂,制备出纳米(CeO2)0.86(Sm2O3)0.14.并采用TEM、XRD等方法对其热分解所得纳米(CeO2)0.86(Sm2O3)0.14的形貌及结晶性等进行了表征.结果表明:随着柠檬酸加入量的增加,焙烧生成的纳米(CeO2)0.86(Sm2O3)0.14颗粒的形貌从纳米线向类球形颗粒变化,所得(CeO2)0.86(Sm2O3)0.14为立方萤石结构,且随焙烧温度的提高,晶化程度增大.     

组成对Li_2O-Bi_2O_3-WO_3-B_2O_3系统玻璃性能的影响

采用传统的熔融冷却法制备了Li2O-Bi2O3-WO3-B2O3系统玻璃,对玻璃的电导率、质量密度和硬度进行了研究。结果表明,在Li2O-Bi2O3-WO3-B2O3系统玻璃中,固定n（Bi）：n（B）=3：2,当Li2O摩尔分数保持不变时,随着WO3摩尔分数的增加,玻璃的质量密度增大,硬度减小;当WO3摩尔分数保持不变时,随着Li2O摩尔分数的增加,玻璃的质量密度和硬度先增大后减小,在Li2O摩尔分数为13％时达到最大值,出现了硼反常现象,质量密度最大值为6．6g／cm^3,硬度最大值为401．6HV。     

Ce~(3+)和Yb~(3+)对Er~(3+)掺杂铋镓铅锗玻璃光谱性质影响

研究了掺杂Ce3+和Yb3+对Er3+掺杂20Bi2O3-15Ga2O3-45PbO-20GeO2玻璃1.5μm波段荧光和可见上转换发光性能的影响,分析了Ce3+、Yb3+离子和Er3+离子间的能量传递过程。结果表明:Yb3+离子掺杂在提高Er3+离子1.5μm波段荧光强度的同时,也显著增强了可见上转换红、绿光发射强度。在Yb3+/Er3+共掺杂玻璃中引入Ce3+离子,有效抑制了可见上转换发光,进一步增强了Er3+离子1.5μm波段荧光。     

ZnO-Sb2O3-P2O5系统玻璃的制备与性能

用熔体冷却方法制备了xSb2O3-(70-x)P2O5-30ZnO(x=0~40mol)和xSb2O3-(65-x)ZnO-35P2O5(x=0~40mol)系统无铅易熔玻璃,研究了ZnO-Sb2O3-P2O系统玻璃的形成区。采用热膨胀仪和红外光谱仪等对ZnO-Sb2O3-P2O5系统玻璃的结构及性能进行了研究和分析。结果表明,在ZnOSb2O3-P2O5系统玻璃中,Sb2O3参与网络结构。随着Sb2O3含量的增加,玻璃的软化点降低,密度和化学稳定性增加。在Sb2O3摩尔分数为35%左右时,系统玻璃的结构和性能比较优异。     

Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2复合溶胶的制备工艺

以Al(NO3)3.9H2O、Si(OC2H5)4、ZrOCl2.8H2O和Ti(OC4H9)4为原料,用sol-gel法通过分步水解得到透明稳定性能好的复合溶胶,并采用XRD和SEM等测试技术对复合溶胶的相组成及其微观形貌进行了表征。实验发现:ZrOCl2.8H2O的预水解溶液的pH<1,用它作为胶溶剂可合成性能好的复合溶胶;若不加硅烷偶联剂,当Al、Si物质的量比n(Al)∶n(Si)<2∶1时,得不到性能稳定的复合溶胶;改变Ti组分的加入量,复合薄膜的主晶相将发生改变。     

Optical and Magnetic Properties of Fe_2O_3/SiO_2 Nano-composite Films

Fe2O3/SiO2 nano-composite films were prepared by sol-gel technique combining heat treatment in the range of 100-900 ℃. The particle size was observed by FE-SEM. Optical properties of the films were investigated by UV-visible spectra. Structural and magnetic characteristics were investigated through FT-IR and VSM. The transparency of the Fe2O3/SiO2 nano-composite films decreased with the content of the Fe2O3. Water and organic solvent in the films were evaporated with heat treatment, so the transparency of the films was enhanced under high temperature. It is also found that the saturation magnetization (Ms) of the films increases with the temperature. As the content of the Fe2O3 increases, when the content of the Fe2O3 is around 30wt%, the Ms of the films has a maximum value.     

Phase Structure and Dielectric Properties of Doped BaTiO3 Ceramics

The effects of two rare earth oxides such as CeO2 and Sm2O3 on the phase structure and dielectric properties of BaTiO3 ceramic were investigated. Results indicate that the dielectric constant of this system will increase greatly with the increasing content of these two oxides, and Ce^4＋ substitutes for Ba^2＋ located at A-site in ABO3 structure. Quantitative XRD analysis shows that c/a ratio in the sample with addition of CeO2 will increase, which implies the increase of tetragonality in system, causing the augment of dielectric constant, and the decrease of the crystal＇s geometrical symmetry results in curie-temperature moving towards low temperature; Sm^3＋（0.096 nm） substitutes for Ba^2＋（0.135 nm） possessing larger radius in A-site and the electrovalency in A-site increases, the mutual effect is strengthened, so the polarization is enhanced, and the dielectric constant increases notablely.     

用粉煤灰制备SiO_2-Al_2O_3气凝胶的研究

以粉煤灰为原料,采用溶胶-凝胶和常压干燥法制备Si O2-Al2O3气凝胶。采用BET、XRD、IR、SEM等实验手段,对Si O2-Al2O3气凝胶性能进行测试分析。结果表明,最终的二元Si O2-Al2O3气凝胶是由纳米颗粒组成的非晶网络和Al2O3晶体共同构成的纳米多空结构,具有高的比表面积和窄的孔径分布。该法制得的气凝胶平均孔径在9 nm左右,比表面积为115～180 m2/g,热稳定性良好。     

水热反应时间对Sm_2O_3微晶结构的影响

以SmCl3·6H2O和NaOH为起始原料,采用水热和热处理相结合的方法成功制备了Sm2O3微晶.利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等研究了水热反应时间对Sm2O3物相和形貌的影响.结果表明:在200℃水热条件下反应48h后,得到以Sm2O3为主晶相的细棒状前驱体,经过800℃下煅烧1h后得到了纯的立方相Sm2O3微晶.