两种三维无机-有机杂化材料的溶剂热法合成及反射光谱研究

文中采用溶剂热法合成了两种三维网状无机-有机杂化材料Co(C₄H₄N₂)(VO₃)₂(Ⅰ)和Ni₂(C₄H₄N₂)V₄O₁₂(H₂O)₂(Ⅱ)。分别以n(CoCl₂·6H₂O)∶n(吡嗪)∶n(NH₄VO₃)=1∶2∶2和n(NiCl₂·6H₂O)∶n(吡嗪)∶n(NH₄VO₃)=1∶2∶2的摩尔比、纯水为溶剂,在140℃下反应3d,分别得到了紫黑色块状晶体Ⅰ和绿色块状晶体Ⅱ。对影响溶剂热反应的主要因素如反应温度、pH值、反应物摩尔比等进行了系统研究,确定了合成这两种化合物的最佳反应条件。并对产物晶体进行了UV-VIS-NIR漫反射光谱分析和热重分析(TG)。漫反射光谱研究表明,这两种晶体的光学能隙分别为2.13eV和2.56eV,都属于半导体,对太阳辐射具有选择吸收特性,它们在温度分别低于410℃和210℃时是稳定的。     

Ni3(C10H8N2)6(PW12O40)2·3H2O的水热合成及性能研究

以NiCl₂·3H₂O、4,4′-联吡啶和(NH₄)₃PW₁₂O₄₀·5H₂O（摩尔比3∶6∶2）为原料，采用溶剂热法合成出了新的无机-有机杂化材料Ni₃(C₁₀H₈N₂)₆(PW₁₂O₄₀)₂·3H₂O。该化合物为绿色块状晶体，最佳的形成条件是：去离子水为溶剂, pH=6,140℃下反应3d。漫反射光谱研究表明，该晶体的光学能隙为2.12eV，属于半导体材料，对太阳辐射具有选择吸收特性，在温度低于366℃时可稳定存在。     

含钕和铜的吡啶羧酸类配合物的合成和性能研究

以NdCl₃·6H₂O、溴化铜、2,5-吡啶二羧酸（物质的量比为1∶1∶3）为原料,采用水热法合成了一种新的具有三维结构的含钕和铜的吡啶羧酸类配位聚合物[Nd₂Cu₃(C₇NO₄)₆(H₂O)₁₀·14H₂O]_n。该化合物晶体为深蓝紫色颗粒状,最佳合成条件为：反应温度160℃,反应时间3d,pH=6,溶剂为6mL去离子水。XRD和TG测试结果表明,该晶体属于单斜晶系,C2/c空间点群;晶体的光学能隙为1.1398eV,属于半导体材料;配合物晶体热稳定性较好,骨架在317℃以下可以稳定存在。     

超临界流体干燥技术制备Nd∶YAG纳米粉体及透明陶瓷

以Y₂O₃、OAl(NO₃)₃·9H₂O和Nd(NO₃)₃·6H₂O为原料,采用尿素均匀沉淀法制备不同Nd掺杂量的YAG前驱体沉淀,经CO₂ 超临界流体干燥得Nd:YAG前驱体,煅烧后得到Nd:YAG粉体;将粉体干压成型为素坯,经冷等静压后真空烧结获得性能良好的Nd:YAG透明陶瓷。用FT-IR、XRD、SEM等测试手段对Nd:YAG前驱体及粉体进行分析,并通过紫外-可见-近红外分光光度计、SEM测定表征了陶瓷样品的直线透过率及表面和断口形貌。结果表明,1300℃煅烧的Nd:YAG粉体均为纯YAG相,颗粒呈椭球形,分散性良好,尺寸分布均匀;粉体成型后在1780~1800℃真空烧结得到透明陶瓷,Nd摩尔分数为1%的YAG陶瓷样品晶粒尺寸分布为5~10μm,抛光后1064nm波长处直线透过率达80%。     

溶胶-凝胶法合成ZnGa2O4∶Eu及其光学性能

以柠檬酸为络合剂,通过溶胶-凝胶法合成了铕为激活剂的ZnGa₂O₄:Eu荧光粉。讨论了煅烧温度、保温时间和激活剂的浓度对该荧光粉发光性能的影响。利用X-射线衍射、荧光分光光度计等手段对ZnGa₂O₄:Eu荧光粉的相组成和发光性能进行了检测。实验结果表明,以Zn(CH₃COO)_2^·2H₂O和Ga₂O₃ 为原料,通过溶胶-凝胶法,在950～1000℃煅烧4h可合成出ZnGa₂O₄ 荧光体。当n(Zn)：n(Ga)为1∶4时,所得成品的最强发射峰位于613nm处,为Eu³⁺特征^５D₀→^７F_２ 跃迁,其对应于红色光谱。Eu^３＋离子在ZnGa₂O₄ 晶体中占据的位置为非反演对称中心。     

纳米氧化铟锡粉体的制备及其复合膜的红外性能研究

以己内酰胺为分散剂,InCl₃·4H₂O、SnCl₄·5H₂O和氨水为原料,采用化学共沉淀法制备了粒径约为20nm的氧化铟锡（ITO）粉体。利用热重分析、X-射线衍射、透射电镜、紫外-可见-近红外光谱等手段对其进行表征。结果表明加入适量的己内酰胺作为分散剂,在650℃煅烧3h能够得到结晶性良好并具有良好的近红外吸收特性的粉体,同时制备了红外屏蔽性能优异的纳米复合膜。     

高能球磨法制备MgNb2O6粉体及其陶瓷性能

 采用高能球磨法在800℃保温2h预烧合成MgNb₂O₆粉体,研究了MgNb₂O₆陶瓷的相结构、显微结构和微波介电性能随烧结温度的变化关系。实验结果表明,高能球磨法有效促进MgNb₂O₆粉体的低温合成,降低MgNb₂O₆陶瓷的烧结温度。1220℃保温2h烧结MgNb₂O₆陶瓷,密度为4.80g/cm³,平均粒径为3.5μm,介电常数ε_r为19.7,品质因数(Q·f)为29444GHz的优良微波介电性能,MgNb₂O₆粉体有望成为新一代中温烧结高频微波介质基板材料。     

高氯酸镝与L-谷氨酸的反应热及标准生成焓的测定

合成了稀土高氯酸镝-谷氨酸配合物晶体。经热重、差热、化学分析及对比有关文献,确定了其组成是Dy₂(Glu)₂(ClO4)_4^.9H₂O, 纯度是96.54%。选用Dy(NO3)_3^.6H₂O,L-Glu,NaClO_4^.H₂O和NaNO₃作辅助物,使用具有恒温环境的反应热量计和热化学手段,以2mol/L HCl作溶剂,分别测定了［2Dy(NO3)₃^.6H₂O+2Glu+6NaClO₄.H₂O］和［Dy₂(Glu)₂(ClO₄)_4^.9H₂O+6NaNO₃］在25℃时的溶解焓。通过设计热化学循环求得化学反应的反应焓Δ_rH^Θ_m, _25℃=234.300kJ/mol, 计算得到配合物Dy₂(Glu)₂(ClO4)_4^.9H₂O(s)在25℃时的标准生成焓Δ_fH^Θ_m, _25℃=-6476.116kJ/mol。     

化学沉淀法制备纳米钛酸镁粉体

以TiCl₄和MgCl₂混合液为原料液、NaOH为沉淀剂，采用化学沉淀法制备纳米钛酸镁粉体。考察了沉淀剂浓度、原料液中Mg²⁺与Ti⁴⁺的摩尔比、煅烧温度等因素对目的产物颗粒大小和晶型的影响;采用透射电镜和X射线衍射等多种分析测试方法对制得粉体进行了表征。实验结果表明：当镁钛混合液中的Mg²⁺与Ti⁴⁺的摩尔比为1.2（固定钛离子浓度为0.5mol/L）、沉淀剂NaOH浓度为6mol/L、反应温度98℃、镁钛混合液与NaOH溶液的体积比为1:1、煅烧温度为800℃时，制备出了平均粒径约为55nm、结晶度好、形貌为球形的纳米钛酸镁粉体。     

基于吡啶羧酸的铕配合物的合成及性能研究

以Eu₂O₃、2,2′-联吡啶-3,3′-二羧酸、H₂O为原料,采用水热法合成了一种新的具有二维结构的吡啶羧酸类配位聚合物[Eu₂(C₁₂H₆N₂O₄)₃(H₂O)₂·5H₂O]_n,在显微镜下观察该配合物晶体呈无色透明片状。实验采用单一变量法探讨了影响反应的四个因素,得出最佳合成条件为：160℃下恒温72h,降温速度2℃/h,pH=3.4,溶剂为10mL去离子水。X-射线单晶衍射、TGA以及荧光性能测试结果表明：该晶体属于单斜晶系,P2/c空间群;热稳定性较好,骨架在390℃以下可以稳定存在;具有良好的荧光特性。     

低温固态反应制备纳米锆酸钡及其反应机理

以Ba(OH)2.8H2O和ZrOCl2.8H2O为原料,首先将ZrOCl2.8H2O水解制备高活性ZrO2.H2O(H2ZrO3),再与Ba(OH)2.8H2O按1∶1(物质的量比)均匀混合研磨1h后,在100℃烘干反应15h,得到了立方相锆酸钡纳米晶.TEM形貌观察,粒子为均匀方形,并且分散均匀,粒径为40～80nm.通过对不同反应温度和反应时间所制备样品的XRD图谱分析,确定出了化学反应为该低温固态反应速度控制步骤的反应机理.     

超细氧化镁的直接沉淀法制备及其表征

通过正交实验法,研究了直接沉淀法合成超细氧化镁的诸因素对粒径和收率的影响,得到了最佳的工艺条件：反应物MgCl2浓度为1.2 mol/L,NH3·H2O浓度为0.2 mol/L,反应温度为45 ℃,反应配比MgCl2∶NH3·H2O为1∶10,表面活性剂量1.5‰,反应时间为25 min.用X-射线衍射、红外光谱、扫描电镜和粒度分析等对最佳条件下制得的MgO进行了表征.结果表明：该法得到的氧化镁分散性好、收率较高（60%）、平均粒径小（330 nm左右）且粒度分布均匀.     

In situ (α-Al2O3+ZrB2)/Al composites with network distribution fabricated by reaction hot pressing

In situ (α-Al2O3+ZrB2)/Al composites with network distribution were fabricated using low-energy ball milling and reaction hot pressing. Differential thermal analysis (DTA) was used to study the reaction mechanisms in the Al–ZrO2–B system. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) in conjunction with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) were used to investigate the composite phases, morphology, and microstructure of the composites. The effect of matrix network size on the microstructure and mechani-cal properties was investigated.The results show that the optimum sintering parameters to complete reactions in the Al–ZrO2–B system are 850℃ and 60 min.In situ-synthesizedα-Al2O3 and ZrB2 particles are dispersed uniformly around Al particles, forming a network micro-structure; the diameters of theα-Al2O3 and ZrB2 particles are approximately 1–3μm. When the size of Al powder increases from 60–110μm to 150–300μm, the overall surface contact between Al powders and reactants decreases, thereby increasing the local volume fraction of re-inforcements from 12% to 21%. This increase of the local volume leads to a significant increase in microhardness of thein situ (α-Al2O3–ZrB2)/Al composites from Hv 163 to Hv 251.     

H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3催化合成环己酮乙二醇缩酮

采用浸渍法制备了H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3催化剂,并通过FT-IR、XRD对其进行了表征。探讨了该催化剂对合成环己酮乙二醇缩酮的催化活性,研究了不同因素对产品收率的影响。在n（乙二醇）∶n（环己酮）=1.4∶1,催化剂用量为反应物总质量的1.5%,反应时间75 min的条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率为87.5%.     

三水碳酸镁粒度分布影响因素的研究

通过实验的方法研究氢氧化镁悬浮液和二氧化碳反应结晶析出水合碳酸镁的沉淀过程,探讨不同操作条件对最终产品粒度分布特征的影响.研究结果表明:沉淀析出的结晶产物均为三水碳酸镁(MgCO3·3H2O),其晶体粒度分布随着温度的升高和气体分布器孔径的增大而增加,而随着氢氧化镁悬浮液的初始固体含量的增加而减小.氢氧化镁初始粒度在通气流量低时对三水碳酸镁的粒度分布无影响,而在通气流量高时则产生了显著的影响.     

5-三氟甲基-2-氯-4-吡啶硼酸的合成研究

采用2-氯-4-碘-5-三氟代甲基吡啶为起始原料,与正丁基锂溶液反应制备5-三氟甲基-2-氯-4-吡啶硼酸。实验研究了合成反应过程几种反应条件对合成产率的影响情况,采用HPLC,FTIR,1 H NMR等方法对产品的纯度和结构进行了分析表征。实验结果表明:当反应温度为-70℃,反应时间为2h,反应物料配比n(2-氯-4-碘-5-三氟代甲基吡啶)∶n(硼酸三丁酯)∶n(正丁基锂)为1.00∶1.20∶1.20,溶液pH值为9.0时,5-三氟甲基-2-氯-4-吡啶硼酸的收率为83.10%,纯度可达98.65%以上。     

雾滴微反应器法制备纳米氧化铈粉体

以硝酸铈和碳酸铵为原料,用新技术——雾滴微反应器法制备了纳米氧化铈粉体,并与用传统沉淀法制备的纳米氧化铈粉体进行比较,用TEM方法对制备的粉体进行表征。结果表明:雾滴微反应器法制备的纳米氧化铈粉体比传统沉淀法制备粉体的颗粒尺寸较小,粒径分布窄,分散性好。     

纳米稀土复合固体超强酸催化合成胡萝卜酸乙酯

目的 研究纳米稀土复合固体超强酸催化剂对合成胡萝卜酸乙酯的影响,确定最佳反应条件.方法 稀土复合固体超强酸SO42/ZrO2-2％Nd2O3催化剂利用化学共沉淀法制备,并用电镜分析方法研究其相关性质;采用正交试验来确定胡萝卜酸乙酯催化合成的最佳条件.同时利用折光率、元素分析、气相色谱、红外光谱等对产品进行物性、组成和结构表征.结果 电镜分析表明,自制催化剂颗粒直径在15 nm左右,比表面积达200.56 m2/g,酸强度为-12.70＜H0＜-11.99.通过正交实验确定的酯化反应优化条件是：n乙醇∶n丙二酸为3.0∶1.0,催化剂用量为反应物总质量的2.0％,反应时间为120min,反应温度为95～105℃,带水剂环己烷用量为20 mL,酯化率可达97％以上.各种分析结果一致表明,催化合成所得之物与胡萝卜酸乙酯标准相符合.结论 该催化剂具有良好的催化活性和重复使用性,反应条件温和,方法简便,酯化率高,具有很强的实用价值.     

Sr_4Al_(14)O_(25)∶Eu~(2 ),Dy~(3 )长余辉发光材料的合成及正交实验设计法

研究了燃烧温度、Eu2 和Dy3 的搀杂量、助熔剂硼酸的加入量、尿素加入量及Al/Sr的比例对Sr4Al14O25∶Eu2 ,Dy3 长余辉发光材料发光性能的影响,从而确定了长余辉发光材料Sr4Al14O25∶Eu2 ,Dy3 的最佳合成工艺.对所得产物分别进行了XRD、TEM、荧光测试和亮度测试.结果表明:磷光体存在403和482 nm 2个发射峰,分别对应于Eu2 在基质中2种不同的存在方式,与传统的高温固相法相比发射主峰出现了蓝移;亮度测试找到了最佳的原料配比及合成条件.     

化学沉淀法去除木薯制备酒精废水中氨氮的试验研究

针对NH_3-N质量浓度为500~900mg/L木薯制备酒精的废水,采用正交试验及单因素试验研究了用化学沉淀法去除废水中氨氮的工艺条件,结果表明:以MgCl_2·6H_2O和Na2HPO4·12H_2O为沉淀剂,在pH=9.0时废水溶液中PO_4~(3-)与Mg~(2+)和NH_4~+一起发生沉淀反应生成MgNH4PO4·6H_2O,从而达到去除废水中的氨氮的目的;影响废水中的氨氮去除率的因素依次为n(Mg~(2+):NH_4~+),反应时间,n(PO_4~(3-)∶NH_4~+)和pH值。最佳反应条件是当pH=9.0,n(Mg~(2+))∶n(NH_4~+)∶n(PO_4~(3-))=1.4∶1.0∶1.2,常温下反应30min,静置30min,该工艺条件下,对初始氨氮为644.5mg/L的木薯制备酒精的废水进行处理,其氨氮的去除率90%。