压力对NaAlSi3O8熔体结构影响的实验研究

通过对NaAlSi3O8熔体的玻璃进行Raman光谱研究,发现随着压力升高(105Pa～2.0GPa),(1)低频区(50～650cm-1)不断变窄并向高频方向移动;(2)高频区(850～1300cm-1)不断变窄且向低频区方向移动;(3)580cm-1谱峰强度不断减弱,并在(0.8～1.0)GPa时最为显著.这是因为随着压力升高T-O-T(T=Si,Al)键角(θ)不断减小,并且分布范围变窄;而580cm-1谱峰的变化则由于在(0.8～1.0)GPa时包含Si,Al的平面三元环结构的"垮塌”造成的.钠长石熔体结构随压力升高的这种变化特征为其粘度变化所证实.     

用硼酸三甲酯对Al2O3路易斯碱性进行红外光谱定量研究

采用硼酸三甲酯作为探针分子对Al2O3的路易斯碱性进行了红外光谱定量研究，Al2O3对硼酸三甲酯的吸附使硼酸三甲酯在1360cm-1的谱峰分裂成14199cm^-1和1287cm^-1两个峰，1036cm^-1的谱峰紫移到1067cm^-1，低压下吸收峰高与硼酸三甲酯压力成正比，与Al2O3含量成正比，结果表明Al2O3有一定的路易斯碱强度，与硼酸三甲酯之间的吸附是单分子层化学吸附。     

溶胶凝胶法制备mullite过程中的拉曼光谱和红外光谱研究

借助Raman,FT-IR和XRD等技术探讨Si和Al溶胶的形成及Si-Al双相凝胶在原位受控晶化过程中微结构变化。研究结果表明:Si和Al溶胶分别以Si—O…H和Al—O…H基团构成的无序网络结构形式存在。经600℃热处理后,Si-Al双相凝胶中基本不存在有机杂相;当温度升至800℃,该非晶试样已开始网络结构重排,形成少量有序Al O4四面体区和Al O6八面体区;经1 000℃热处理后,试样中开始析出Si-Al尖晶石相;随着温度进一步升高,Si-Al尖晶石相衍射峰增强,经1 200℃热处理后,在1 130 cm-1和1 170 cm-1附近出现明显的红外吸收峰,表明莫来石(mullite)中Al—O—Si键形成,同时检测到莫来石的拉曼特征峰;温度继续升高至1 450℃时,尖晶石相消失,除了莫来石相外,还有少量Al2O3析出。采用本方法制得的Si-Al双相凝胶首先形成Si-Al尖晶石相,然后在1 200~1 400℃下转化为纯的莫来石相。     

海南二甲金矿石英粉末红外光谱特征及其理论分析

本文对海南二甲金矿不同含金性的石英进行了粉末红外光谱的研究。结果表明,OH 基团(H_2O)及 CH 分子(CH_4)谱带的强度与石英的 Au 含量和 Al 含量呈明显的正相关;Si—O—Si 的对称伸缩振动强度及 Si—O 和 Si—Si 的变形振动强度与石英的 Au 含量,尤其是 Al 含量,总体上呈负相关;2000cm~(-1)以下各谱带的位置随石英 Au 矿化的增强表现出从高频向低频偏移的趋势。对上述结果,作者从理论上作出了较合理的分析。     

β-Ga_2O_3的高压原位拉曼光谱

利用金刚石对顶砧(DAC)高压装置产生高压, 在0～23.4 GPa研究β相氧化镓(β-Ga2O3)晶体高压原位拉曼光谱. 根据高压拉曼光谱的实验数据, 给出了β-Ga2O3晶体拉曼振动频率与压力的关系, 并将外振动谱线144 cm-1归属于平移模, 169 cm-1归属于转动模. 在18 GPa附近, 发现两个新的拉曼峰232 cm-1和483 cm-1, 由这两个峰的强度随压力的升高逐渐增强可知, β-Ga2O3晶体发生了压力导致的结构相变.     

不对称双势垒结构的共振隧穿现象

在PECVD系统中，用layerbylayer的方法原位制备了a—SiNx／nc—Si／a—SiNx双势垒结构样品。AFM测量结果显示nc—Si晶拉密度约为1．2×10^11cm^-2，通过Raman散射谱计算出薄膜中的平均晶粒尺寸为6nm，nc—Si层的晶化比约46％。在低频时的电容-电压（C—V）测试过程中，观察到了与共振隧穿效应有关的电容峰，由于样品中的nc-Si颗粒尺寸均匀性不高，没有观察到分立的隧穿电容峰结构，只得到扩展的电容峰。     

立方氧化锆压腔下冰VI-VII相变的Raman散射光谱研究

295K和1.1～3.3GPa条件下,通过冰VI-VII的OH伸缩振动Raman光谱分析,对压力与冰VI-VII结构的关系进行了研究.可以看出:(i)在1.1～1.7GPa范围内,OH的伸缩振动频率随压力升高而降低,d v 1 /d p=-66.66cm -1 ·GPa -1 ;(ii)压力为2.1GPa时,OH的伸缩振动明显向高频方向移动;(iii)随着压力进一步增大(2.1～3.3GPa),OH的伸缩振动再次向低频方向移动,d v 1 /d p=-22.5cm -1 ·GPa -1 .这是由于压力升高导致d OH 增大造成的;而压力为2.1GPa时,OH的伸缩振动频率的突变则是冰VI-VII相变的结果.此外,根据冰VII的X衍射数据,发现d OO 与压力存在以下经验公式:d OO =0.0014P 2 -0.042P+3.0028.     

聚乙烯醇在Al_2O_3、SiO_2颗粒上的吸附及对Zeta电位的影响

测定了超细 Al2 O3、Si O2 颗粒对聚乙烯醇 (PVA)的吸附 ,考察了 Na Cl对吸附量的影响 ,发现当 Na Cl浓度大于 0 .1 mol· L-1时 ,随着 PVA浓度的升高 ,吸附量会出现一个突跃性的升高。用微电泳仪测定了吸附 PVA前后 Al2 O3、Si O2 颗粒 Zeta电位的变化 ,发现 Si O2 的等电点不受PVA的影响 ,而 Al2 O3吸附了 PVA后 ,等电点降低。     

下期发表论文摘要预报

聚乙烯醇在 Al2 O3、Si O2 颗粒上的吸咐及对 Zeta电位的影响韦园红 ,　虞大红 ,　叶汝强 ,　刘洪来 ,　胡　英(华东理工大学化学系 ,上海 2 0 0 2 37)　　摘要 :测定了超细 Al2 O3、Si O2 颗粒对聚乙烯醇 (PVA)的吸附 ,考察了 Na Cl对吸附量的影响 ,发现当 Na Cl浓度大于 0 .1 mol/L时 ,随着 PVA浓度的升高 ,吸附量会出现一个突跃性的升高。用微电泳仪测定了吸附 PVA前后 Al2 O3、Si O2 颗粒 Zeta电位的变化 ,发现 Si O2 的等电点不受 PVA的影响 ,而 Al2 O3吸附了 PVA后 ,等电点降低。气固法合成氯磺化聚乙烯—— I.气 -固…     

转炉渣中磷的微观结构行为

为了设计合理的转炉渣成分以达到满意的脱磷效果，根据转炉炼钢过程熔渣成分的变化范围，采用拉曼光谱测定了CaO-SiO₂-Fe_○xO-P₂O₅系熔渣的熔体结构，并解析了磷在熔渣中的存在形式及转变行为.结果表明，熔渣中磷主要以桥氧数为0，1，2的磷氧四面体结构单元存在，并可进入硅氧四面体和铁氧四面体形成Si—O—P和Fe—O—P键.随着渣中CaO和FeO总量的增加，熔渣中聚合程度较低的Q⁰(P)，Q¹(P)和Q⁰(Si)，Q¹(Si)摩尔分数升高，而聚合程度较高的Q²(P)和Q²(Si)，Q³(Si)摩尔分数降低.另外，Fe—O—P和Si—O—P键的含量也逐渐降低，当碱度为2.83时，Si—O—P和Fe—O—P键消失.     

β-Ga2O3的高压原位拉曼光谱

利用金刚石对顶砧（DAC）高压装置产生高压, 在0~23.4 GPa研究β相氧化镓（β-Ga₂O₃）晶体高压原位拉曼光谱. 根据高压拉曼光谱的实验数据, 给出了β-Ga₂O₃晶体拉曼振动频率与压力的关系, 并将外振动谱线144 cm^-1归属于平移模, 169 cm^-1归属于转动模. 在18 GPa附近, 发现两个新的拉曼峰232 cm^-1和483 cm^-1, 由这两个峰的强度随压力的升高逐渐增强可知, β-Ga₂O₃晶体发生了压力导致的结构相变.      

23℃和0.04～2.0GPa下正己烷的Raman光谱研究

利用立方氧化锆压腔考察了正己烷在23℃和0.04～2.0GPa压力下的Raman光谱,研究结果表明,随着压力的增高,在2800～3000cm-1频率范围内的CH2和CH3的伸缩振动谱峰均向高波数位移.这与压力升高使得分子之间和分子内原子之间距离缩短,以及C-H键长缩短相符.在约1.2GPa压力时,Raman谱峰呈现突跃性变化,表明此时正己烷发生了相变.这与显微镜下观察其由液相转变为固相的现象一致.     

N-氧化吡啶-2-甲醛缩苯肼的晶体结构

在甲醇中通过N－氧化吡啶－2－甲醛与苯肼反应得Schiff碱N－氧化吡啶－2－甲醛缩苯肼，并用单晶X射线衍射测定其结构，Schiff碱分子式为C12H13N3O2，相对分子质量231．25，晶体属正交晶系，Pbca空间群，晶胞参数：a＝1．11327（16）nm，b＝0．81406（12）nm，c＝2．5782（4）nm，V＝2．335（6)nm^2，Z＝8，Dc＝1．315g.cm^-2，μ＝0．092mm^-1，F（000）＝976，结构偏离因子R1＝0．0389，wR2=0.1035,最佳吻合因子S＝0．661，化合物分子通过氢键（O（1）…O（1W）0．2719nm，O（1）…O（1Wa）0．275nm）形成一维链状结构。     

Sm2O3掺杂BaZr0．25Ti0．75O3铁电陶瓷的制备及其结构、介电性能研究

采用传统的固相反应法制备了（1-x）BaZr0．25Ti0．75O3（BZT）＋xSm2O2（X=0,0．002,0．004,0．006,0．008,0．01）的铁电陶瓷,用X射线衍射和介电谱方法研究了Sm2O3的掺杂对BZT陶瓷结构和介电性能的影响．结果表明,Sm2O3的掺入没有改变BZT晶体钙钛矿结构,并且随着Sm^3＋取代浓度增大,衍射峰向高角度略有偏移,说明晶面间距减小;随着Sm2O3,掺杂量的增加,BZT介电峰向低温区移动,并且被压低展宽,BZT陶瓷介电常数和介电损耗随Sm2O3掺杂量的增加而减小,频率对各组分的介电常数影响较小,在T=300K,f=10^4Hz时,发现Sm2O3掺入量为0．01时具有较大的介电常数和较小的介电损耗．     

结构铁的还原对绿脱石红外光谱的影响

伴随Fe^2 浓度增加和还原反应的进行,绿脱石红外光谱中位于3570,1030和821cm^-1吸收峰向低波数位移,其相应的振动方式分别为0-H伸缩振动、Si-Ob（基部氧）面内振动和FeO-H变形的振动,还原反应对Si-Oa（顶部氧）相互作用在1110cm^-1处产生的扇峰没有影响。结构铁的还原导致848cm^-1的吸收峰向较高能量方向转移,但在结构羟基完全重氢化后,Fe-OH振动在840cm^-1产生的吸收峰仍然保持不变,由于四面体和八面体薄层中间的压力减弱,Si-Ob振动能量随还原反应而降低。     

低频内耗方法研究纳米晶Al块体材料的退火效应

运用低频内耗温度谱和TEM显微观察,系统研究了由含H等离子蒸发制备的粉料经冷压得到的纳米晶Al试样的滞弹性行为及结构演化过程.结果表明当T预退火＜823K时,内耗Q-1随温度指数增加;当823K≤T预退火≤893K时,内耗Q-1的温度谱在指数背景上出现分布很宽的弛豫峰Pn.该峰远低于经典的粗晶Al的晶界峰;峰的激活能为(1.20±0.05)eV,介于粗晶Al沿晶界扩散的激活能与晶格扩散激活能之间.893K预退火40min后进行85%冷轧量变形并经727K退火60min的纳米晶Al,内耗Q-1随温度的变化表现为双弛豫峰P1和P2.P1蜂的激活能为(1.22±0.18)eV,P2峰的激活能为(1.53±16)eV.P1峰温和激活能与P0峰相当,P2峰温和激活能与粗晶Al晶界峰相当.TEM显微观察表明纳米晶Al的晶间结构及晶粒形状随预退火和冷变形处理发生了改变.根据上述结果,对预退火及冷变形处理引起的纳米晶Al的结构变化和内耗本质进行了探讨.     

两种黏土矿物催化木质素腐殖化过程机理

利用扫描电子显微镜（SEM）、 Fourier变换红外光谱（FTIR）和X射线衍射（XRD）研究高岭石和蒙脱石参与木质素接种混合菌株悬液液体摇瓶培养110 d的结构特征变化. 结果表明： 高岭石参与木质素微生物转化后, 结构水失衡, 边缘断键使其表面集聚负电荷, 表面水化层多点形成氢键, 增加了缔合—OH的伸缩振动, Al—OH的边缘及基底八面体O均发生脱羟作用, 使四面体片和八面体片变形并产生大量断键, 导致Si—O,Si—O—Al及Si—O—Si[KG*8]振动频率弱化, 晶体结构向长程无序转变, 但未发生物相改变; 蒙脱石为膨胀性矿物, 内部亲水, 经液体摇瓶培养后, 结晶水收缩使层间结构被破坏, 增加了表面粗糙程度, 参与木质素微生物转化后, 微生物释放的胞外聚合物与蒙脱石表面官能团形成氢键, 使羟基总量及层间和晶格中的结晶水降低, 并提高了Si—O,Mg—Al—OH和Fe—O—Si键（或Mg—O—Si键）的振动频率, 低波处的特征衍射峰消失.     

入射角对对称结构一维三元光子晶体透射谱的影响

用传输矩阵法研究对称结构一维三元光子晶体（ABC）n（CBA）n的透射谱,结果发现：随着n的增加,出现的单条透射峰越加锋锐;随着光入射角的增大,在TE偏振模情况下,窄透射峰向高频方向移动,在TM偏振模情况下向低频方向移动,而两种情况下的主禁带范围保持不变.这些传输特性为光子晶体设计和新型光学器件研制提供了有益参考.     

n型GaN薄膜输运性质与发光研究

系统研究了掺Si的n型GaN的表面形貌、电学性质和光学性质。GaN薄膜采用金属有机化学气相沉积系统（MOCVD）制备,通过选择不同掺杂流量的siH4,使n型载流子浓度变化范围为3×10^16-5．4×10^18cm^-3。原子力显微镜研究发现随掺杂浓度的增加样品表面形貌变粗糙,表面位错坑密度增加,表明了晶体质量下降。变温霍尔效应获得载流子浓度随温度的变化曲线（n-1/T）,拟合得到不同Si掺杂量下,Si杂质在GaN中的电离激活能在12～22meV之间变化,它是施主波函数的相互作用增强所造成。通过研究迁移率随温度（μ-T）的关系曲线,认为载流子输运过程受不同温度下的散射机制影响。光致发光谱研究了室温下GaN薄膜带边发光和黄带,发现带边发光峰的移动是伯斯坦-莫斯效应和能带重整化效应共同作用的结果,并拟合得到了能带收缩效应系数-1．07×10^-8eV／cm,指出黄带的产生和变化与不同Si掺杂浓度下Ga空位的浓度相关。     

La2-xAlxMo2O9（0≤x≤0．18）的溶胶凝胶合成及其电性能

采用溶胶凝胶法合成了La位掺杂Al的系列新型氧离子导体La2-xAlxMo2O9（0≤x≤0．18）。通过X-射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、X-射线光电子能谱（XPS）、场发射扫描电镜（FE—SEM）等手段对氧化物结构进行分析,交流阻抗谱测试其电性能。结果表明,随Al掺杂量的增加,其晶胞参数有所减小;A1的掺杂对高温立方相的电导率没有明显改善,但显著提高了低温单斜相的电导率,同时,有效抑制了母体在580℃的相变。