纳米板钛矿基TiO2的晶粒尺寸效应

借助精确的X射线衍射测量,结合独立衍射峰对不同晶粒度纳米板钛矿基TiO-2样品中板钛矿和金红石相的微结构参量进行了较细致的研究,给出了标征物相、晶面指数(hk1)和晶面间距d-{hkl}值,详细分析结果的系列XRD谱,并得到晶面间距、晶格常数、轴比、晶胞体积等参数数值及其相对常规粗晶的变化情况,从而初步揭示出其晶粒微结构的尺寸效应.作者首次发现,纳米板钛矿基TiO-2样品中板钛矿和金红石相晶粒均存在着非单调的各向异性晶格畸变.     

四氯化碳溶剂中溶胶法快速制备纳米TiO2光催化剂的结构表征

用钛酸四丁酯(Ti(OBu)4)在CCl4溶液中水解形成溶胶的方法，制备了纳米TiO2粉体。研究发现(Ti(OBu)4)水解脱醇时，醇不但在脱除过程中发生碳化，而且发生异构化；热处理时在711K后恒重，纳米TiO2粒子表面极易-OH化，表面-OH很难脱除。随着温度的升高，TiO2结构中的[TiO6]八面体的联接方式由角顶相连变为共棱相连，晶面间距越来越小，873K时与锐钛矿相的TiO2晶面间距与文献值相吻合，锐钛矿相TiO2结晶度最高。继续升温至873K时，发现TiO2锐钛矿相和金红石相共存。制备纳米TiO2的粒子晶粒度为8—14nm，基本不团聚，粒度均匀；而且在873—973K高温下焙烧没有明显的烧结长大，取得满意效果。     

高热稳定的多孔锐钛矿二氧化钛的制备及表征

以十二烷基胺为模板剂，以廉价的无机钛盐为前驱物，采用模板法水热合成了蠕虫状多孔TiO2粉体，并研究了热处理温度对TiO2粉体的晶相、形貌、微结构和比表面积的影响．结果表明：该法制备的锐钛矿TiO2具有较高的相变稳定性，在高达1000℃煅烧后锐钛矿相仍然为主要晶相，1100℃煅烧后转变为金红石相，比通常TiO2的晶型转变温度提高了300℃左右．在300℃和500℃煅烧后，样品的比表面积分别为138，51m^2／g．多孔TiO2粉体具有高度晶化的锐钛矿纳米晶和高比面积共存的特性，使其在光催化以及光电化学转换方面具有潜在的应用价值．     

纳米级金红石型TiO2放大试验

以 H2 Ti O3为原料 ,经过 Ti O(NO3) 2 水解的放大实验 ,制备了金红石型 Ti O2 纳米粒子 ,通过 X射线衍射 (XRD)、透射电镜 (TEM)和比表面吸附 (BET) ,对纳米粒子的结构、形貌、粒径进行了分析和表征 .结果表明 ,粒子的平均粒径在 11nm左右 ,晶型为金红石型 ,粒子分布较松散 ,部分颗粒呈纤维状排列 .     

水热法合成CoFe2O4纳米粉体及其磁性研究

本论文中在乙烷聚乙二醇（PEG）辅助条件下,用水热法合成了纳米CoFe2O4.利用X射线衍射（XRD）,透射电子显微镜（TEM）和振动样品磁强计（VSM）对样品的结构,形貌和磁学性质进行了表征.X射线衍射分析证实了所得到的CoFe2O4是纯尖晶石相且晶粒尺寸为10-32nm左右.实验中发现CoFe2O4纳米粒子的平均粒径随着水热温度的增加而增加.水热液温度不仅影响纳米粒子的大小,而且还影响其形貌,随着水热液温度升高CoFe2O4的形貌,从球形变到八面体.磁性研究表明,所合成的样品的饱和磁化强度和矫顽力随纳米颗粒的平均尺寸的增加而增加.     

Mn离子注入Si材料的结构分析及磁学性质

采用剂量分别为1×10~(16)(1E16),3×10~(16)(3E16)和5×10~(16)cm~(-2)(5E16)的Mn离子注入方法制备Si基稀磁半导体样品.利用透射电子显微镜(TEM)和交变梯度磁强计(AGM)对不同剂量的样品退火前后的结构和磁学特性的变化进行了表征.实验发现,退火前,只有5E16样品出现球状偏析物,其直径在5 nm左右,但也有个别直径15 nm左右的大团簇.N_2环境下800℃退火5 min部分修复了1E16样品注入区域的晶格损伤,并使该剂量样品出现偏析物,直径多在10 nm左右.衍射花样分析表明该偏析物为具有晶面间距0.333,0.191和0.163 nm的微晶,这说明该微晶最有可能是MnSi_(1.7),退火前,样品饱和磁化强度随注入剂量增大而显著增强,但从3E16到5E16增速放缓,退火使低剂量样品磁性大幅减弱,说明偏析物不利磁性增强.     

TiO2薄膜的结构和光学性质的研究

以金属钛为靶材，用反应射频溅射法制备了TiO2薄膜，并在600－900℃下进行了热处理，经XRD测量，在600－800℃下TiO2薄膜为锐钛矿和金红石两种结构的混合态，在900℃下TiO2薄膜为纯金红石结构，研究TiO2薄膜的SEM照片和UV－vis透射光谱发现，不同的热处理温度会影响TiO2薄膜中锐矿和金红石两种结构的比例，从而导致TiO2薄膜的微观形貌，折射率，禁带宽度等性质的变化。     

尺寸可控的CoFe2O4纳米粒子的制备及其磁性

采用共沉淀方法制备了一系列CoFe2O1纳米粒子.X射线衍射、透射电镜和拉曼光谱的分析显示,通过改变NaOH浓度.可以制备单相的CoFe2O1纳米粒子,晶格常数在0.830～0.840 nm之间,品粒尺寸在9.0～65.0 nm之间.研究结果表明,样品的矫顽力随着样品的尺寸的增加而增大,9.0 nm的CoFe2O1纳米粒子的矫顽力为0.283 2 T,而65.0 nm的CoFe2O1纳米粒子的矫顽力为0.467 4 T,饱和磁化强度与CoFe2O1纳米磁性粒子表面原子的不同分布有关.     

Cu_xZn_（1-x）O纳米复合物的制备及其抗菌性能

用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了Cu2＋掺杂纳米ZnO复合粉末（CuxZn1-xO,x=0.02,0.05,0.08,0.10）,用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等表征了样品的物相、结构和形貌.结果表明纳米CuxZn1-xO粒子为六角纤锌矿结构,平均晶粒尺寸为25~35 nm.该纳米复合粉末对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌具有强效抗菌性能,且随Cu2＋掺杂浓度的增加抗菌性能增强.其中,Cu0.1Zn0.9O对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的最小抑菌浓度分别为50,50,25 mg/L.该纳米复合粉末的抗菌性能明显优于普通无机抗菌剂.     

射频溅射法制备掺杂SnO2纳米薄膜的研究

采用射频反应溅射法在氧化处理后的单晶硅基片上制备SnO2纳米薄膜，并在薄膜中掺杂Sb和Pd用于改变薄膜的气敏特性．运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对薄膜的结构和表面形貌进行分析．结果表明，SnO2薄膜具有四方金红石结构，适量掺杂对SnO2薄膜结构无影响；薄膜晶粒粒径小于150nm，且粒径随退火温度的升高而增大．采用Debye—Scherrer简化公式计算了薄膜晶粒粒径，分析了计算值与SEM观测值之间产生误差的原因．经700℃的温度退火后，掺原子比Pd为2％和Sb为2％的薄膜对酒精气体具有很高的灵敏度．