KTa0.65Nb0.35O3陶瓷粉体的合成及铁电性质研究

以Nb2O5和Ta2O5为前驱反应物,KOH为矿化剂,采用异丙醇为反应介质,成功地合成了KTa0.65Nb0.35O3陶瓷粉体.采用XRD、FEESM和FT-IR等测试方法表征发现KTN粉体是四方相、纯钙钛矿结构,晶粒形状呈规则的立方体,边长分布约为100~300 nm.实验表明:在水热合成过程中,反应溶剂、矿化剂KOH的摩尔浓度和反应温度是影响KTN粉体结构和形貌的关键因素,合成反应的优化工艺条件是KOH浓度1~2mol.L-1,反应温度523 K,反应时间8 h;用Rad iant 66铁电测试系统测量剩余极化强度为Pz~2.5μC/cm2,且随外加电场增强而增大.     

Nb2O5纳米棒一步溶剂热法合成及其超级电容器性能

通过一步溶剂热法合成了Nb2O5纳米材料.用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对Nb2O5纳米材料的形貌及结构进行表征,通过循环伏安和恒流充放电测试对Nb2O5电极的电化学性能进行了分析.结果表明Nb2O5为棒状纳米材料,直径在50～80nm之间,长度约为1μm.对其电化学测试表现出良好的赝电容性能,当电流密度为0.1A.g-1时,比电容为117.71F.g-1.当进行1000次循环之后,其比电容量为起始的94.65%,说明纳米棒状Nb2O5有较好的循环性能.     

磁性多层膜Ta/NiO/NiFe/Ta角分辨XPS

磁性多层膜Ta/NiO/NiFe/Ta由磁控溅射方法制备.采用角分辨X射线光电子能谱(XPS)研究了反铁磁(NiO)/铁磁(NiFe)界面.结果表明,在NiO/NiFe界面发生了化学反应: NiO+Fe = Ni+FeO和3NiO+2Fe =3Ni+Fe2O3,此反应深度约为1～1.5 nm.反应产物将影响NiO对NiFe的交换耦合.     

Nb_2O_5/CdS纳米粒子的制备及其光催化性能研究

通过简单的沉淀法合成了Nb2O5/Cd S纳米粒子,利用XRD、TEM、XPS对其进行了表征,采用制备的Nb2O5/Cd S纳米粒子在可见光照射下对罗丹明B进行了降解实验.结果表明:负载在Nb2O5表面上的Cd S粒径大小较均一,约为35 nm,在可见光照射下,Cd S质量比为20%的Nb2O5/Cd S纳米粒子光催化活性最佳,可见光照射下3 h对罗丹明B降解率为98%,经过3次循环利用,发现其具有良好的光催化稳定性.     

KTa0.25Nb0.75O3纳米棒的合成及光催化特性研究

采用聚合物辅助水热法合成具有正交钙钛矿结构的单晶KTa0.25Nb0.75O3 (KTN)纳米棒.微结构分析表明,聚合物的种类和配比对水热体系中KTN纳米棒的取向生长有重要影响,添加聚乙烯醇(PVA)时可获得[001]取向的KTN,同时添加聚丙烯酸(PAA)和PVA时可获得[110]取向的KTN.此外,两种取向的KTN纳米棒表现出明显不同的光催化性质.     

La2O3-Y2O3-ZrO2低团聚纳米复合陶瓷粉末的制备

以ZrOCl2·8H2O、Y(NO3)3·6H2O和La2O3为原料,聚乙二醇(PEG)为分散剂,无水乙醇/水(醇水体积比为5:1)和水为溶剂,在溶胶和溶液体系中采用反向共沉淀方法,制备0.6%La2O3-4.473%Y2O3-ZrO2(LaYSZ,摩尔分数)纳米复合陶瓷粉末.通过透射电镜、扫描电镜、X线衍射等表征.结合胶体稳定性的DLVO理论分析以醇水为溶剂制备的LaYSZ粉末团聚程度低、粒径细小的原因.研究结果表明;以醇水为溶剂时,随着加热反应时间增加LaYSZ粉末的比表面积增加,加热反应7 h,采用反向滴淀方式制备的LaYSZ粉末的粒径约为15 nm,粉末团聚少;以水为溶剂时,采用反向滴淀方式制备的LaYSZ粉末粒径约为100nm,粉末团聚严重.     

多孔结构纺锤形α-Fe2O3的合成及光催化性能

采用碳酸钠和氢氧化钠为沉淀剂,在没有表面活性剂存在的情况下,通过水热法合成得到具有多孔结构的纺锤形α-Fe2O3,单颗粒长约为500 nm,孔径约为50nm.利用X线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和选区电子衍射(SAED)对产物的结构和形貌进行表征,并对多孔结构的形成机理进行解释.通过对甲基橙溶液的降解实验考查产物的光催化性能.光催化实验结果表明其催化性能优于一般α-Fe2O3纳米颗粒,这可能是由于其多孔结构和较大的比表面积造成的.     

纳米Al_2O_3复合铝酸盐水泥基储热材料的性能

研究不同掺量的纳米Al2O3(平均粒径为80 nm)和不同热处理温度(105、350和900℃)对铝酸盐水泥基复合储热材料的热学性能(体积热容、热导率和热膨胀系数)和力学性能(抗压强度)的影响。采用X线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)分别表征水化浆体内产物的物相和形貌变化。结果表明:当纳米Al2O3的质量分数为5%时,纳米Al2O3复合浆体的热容、热导率和抗压强度相对较高;随着温度的升高,纳米Al2O3复合浆体的热容、热导率和抗压强度都有一定程度的下降;在350和900℃热处理后,纳米Al2O3复合浆体的热容、热导率和抗压强度高于纯浆体。     

碳酸氢铵共沉淀法制备Gd2O3:Eu纳米晶及其性质研究

以硝酸稀土为原料,碳酸氢铵作沉淀剂,PVA为分散剂,通过控制一定的反应条件,制得易沉降、过滤的碳酸钆(铕),此前驱物在一定温度下焙烧即可得到Gd2O3:Eu纳米晶.通过红外光谱、差热-热重、X射线衍射、扫描电镜等多种分析测试方法,研究了碳酸钆(铕)的组成、分解过程,以及Gd2O3:Eu的形成过程、微观形貌和粒度.结果表明:前驱物碳酸钆(铕)在较低的温度(700 ℃)焙烧即可制得Gd2O3:Eu纳米晶的纯相,属立方晶系,颗粒呈球形.当焙烧温度从700 ℃升高到1 000 ℃时,粒径从约50 nm增大到70 nm.对样品的激发光谱、发射光谱测定表明:Gd2O3:Eu纳米晶在265 nm光激发下,发红光,发射光谱谱峰在611 nm;与体材料相比,激发光谱中电荷迁移带(CTB)明显红移,从体材料的255 nm移至265 nm.     

Co3O4纳米颗粒的溶胶凝胶法制备及磁性

采用PVA水溶液溶胶凝胶成功制备了粒径为25 nm的Co3O4纳米颗粒,用热重-差热仪、X射线衍射仪、超导量子干涉仪对样品进行了表征。结果表明:当加热温度低于500℃时,产物中含有CoO杂相;500℃以上时,产物为纯相Co3O4纳米颗粒。Co3O4纳米颗粒(25 nm)为立方尖晶石结构,晶胞参数a=0.807 66 nm.颗粒形貌基本为球形,颗粒大小分布较均匀。Co3O4纳米颗粒(25 nm)呈现反铁磁向顺磁转变,其奈耳温度TN约为40 K。     

水热法制备四方相KTa0.6Nb0.4O3及其电导与光学性能的研究

利用水热合成法在温度180～240℃和KOH浓度7～18mol/L的条件下合成了四方相KTa0.6Nb0.4O3（KTN）超微粉.通过XRD、UV-Vis和电导率等的测试分析,对粉体的水热合成工艺和性能进行了系统的研究.结果表明：KTN超微粉的相结构随着合成温度和矿化剂浓度的增加,从立方相过渡到四方相,且晶粒尺寸也随之增大.当KOH浓度增加时,KTN的禁带宽度Eg值由3.24eV增至3.34eV;当合成温度升高时,Eg值几乎没有变化.在KTN中掺杂金属W6＋离子,可降低KTN陶瓷的电导率和漏电流,增大极化强度,使其易于极化,提高KTN材料的实用性.     

立方相钽铌酸钾晶体的生长、组分及结构性能研究

研究了使用熔体提拉法从KNbO3-KTaO3固熔体体系中生长不同组分的立方相钽铌酸钾（KTa1-xNbxO3,KTN）晶体,并通过对晶体的组分和晶胞参数的系统研究说明了晶体中Nb含量对晶体结构,即晶胞参数的影响,推导出二者的具有近似线性关系：α=（3．98412＋0．02526x）λ;对晶体密度的研究表明KTN晶体的实际密度和理论密度吻合较好,而密度值随Nb含量增加呈线性减少;晶体的折射率则随Nb含量的增加稍稍增大。     

Ag_(0.9)Na_(0.1)(Nb_(0.6)Ta_(0.4))O_3纳米粉体的制备及介电性能研究

采用柠檬酸凝胶法合成(Ag0.9Na0.1)(Nb0.6Ta0.4)O3复合氧化物纳米粉体,应用x射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和电子衍射方法对该纳米瓷粉进行了表征,并对该瓷粉烧结的陶瓷进行了SEM分析和介电性能研究;研究结果表明:该系列纳米瓷粉的合成温度为800℃,灼烧时间为3小时,瓷粉平均粒径大约为40nm,无严重的团聚现象;系统在1040℃~1060℃的范围内可烧结成致密的陶瓷,介电性能方面较固相法制备产品有明显改善,其具体表现在介电常数增大,介电损耗减小。     

PLD制膜过程中等离子体羽辉演化的模拟

在建立脉冲激光沉积综合统一理论模型的基础上，进一步研究了制备了KTa0.65Nb0.35O3(KTN)薄膜过程中等离子体的空间演化规律，用有限差分法得到等离子体的速度在等温阶段和热阶段两个阶段的变化规律，并对这两个阶段粒子速度空间演化的物理机制进行了深入讨论，给出了相应演化过程的物理图像。     

KTa0.4Nb0.6O3铁电陶瓷固相反应中红外吸收光谱的研究

利用红外吸收光谱分析方法，研究固溶体钽铌酸钾铁电陶瓷原料在预烧阶段中的固相反应，观察ＫＴＮ材料的中心离子与氧离子键的特征吸收峰的生成过程，判断固相反应完成的程度，确定ＫＴＮ陶瓷的预烧温度，与Ｘ射线衍射结构分析和预烧温度对瓷体密度的影响结果比较，发现红外吸收光谱分析方法是确定铁电陶瓷预烧温度的别一种可靠方法。     

两个Cu（Ⅱ）配位超分子的研制及光物理性质

采用水热和溶剂热方法合成了2个Cu（Ⅱ）配合物：[Cu（C3H2O4）（phen）（H2O）]2·3H2O（1）和[Cu（inic）2（H2O）3]·H2O（2）（phen=邻菲啰啉;inic=异烟酸根）.通过单晶X射线衍射、IR、UV-Vis-NIR吸收光谱、表面光电压光谱（SPS）对其进行了结构表征和物性测试.结构分析表明,2种配合物均为单核Cu（Ⅱ）配合物.配合物（1）中Cu（Ⅱ）离子为五配位,配位环境为畸变的四方锥构型;配合物（2）中Cu（Ⅱ）离子为五配位,配位微环境为畸变的四方锥构型.丰富的分子间氢键将它们网联成了2D配位超分子.2种配合物的SPS在300～800nm范围内都呈现出正的表面光伏响应,表明它们都具有一定的光电转换能力.分析讨论了2种配合物的电子光谱和SPS谱.     

晶态锂离子固体电解质的最新研究进展

锂离子电解质是高功率密度和能量密度、长循环寿命和安全性能良好的锂离子电池的关键材料之一,对锂电池的发展起着非常重要的作用。简单介绍了几种主要类型锂离子晶态固体电解质材料的研究情况,并详细概括了最近晶态锂离子固体电解质的研究热点材料——类石榴石结构的Li5La3M2O12（M=Ta,Nb）锂离子导体,最后对以Li5La3M2O12（M=Ta,Nb）锂离子导体为代表的晶态锂离子固体电解质的研究做出了展望。     

系列Cd（Ⅱ）配合物的表面光电性质对比研究

采用水热合成法得到2种Cd（Ⅱ）配合物：[Cd（opth）（H2O）]n（1）和[Cd（phen）（Cl）2]n（2）（opth=邻苯二甲酸;phen=1,10-菲啰啉）.采用X-射线单晶衍射确定了配合物的结构,并通过IR,UV-Vis吸收光谱,表面光电压光谱（SPS）进行了物性表征.结构分析表明,配合物（1）是以邻苯二甲酸根为桥配体的具有2D结构的Cd（Ⅱ）配合物,其中金属Cd（Ⅱ）离子为7配位,形成帽型八面体构型;配合物（2）是以Cl%离子为桥配体的具有1D结构的Cd（Ⅱ）配合物,其中金属Cd（Ⅱ）离子为6配位,具有扭曲的八面体构型.通过SPS对2种配合物以及简单Cd（Ⅱ）配合物的光电性能进行了对比分析.结果表明,它们在300～600nm范围内均有一定的光电转换能力,而且配合物的结构、配体的种类和性质对配合物的光电响应均有明显影响.     

TaC及Ta2O5涂覆纳米碳管的制备与表征

以纳米碳管为反应性模板、金属钽粉为金属源,采用熔盐法在纳米碳管表面反应原位生成TaC涂层,在混合空气下将TaC涂层于不同温度氧化转化为Ta2O5涂层,并运用XRD和SEM对生成产物的晶体组成和形貌进行表征。结果表明,采用熔盐反应法可在纳米碳管表面生成较为均匀的TaC涂层,经不同温度氧化后生成Ta2O5涂覆纳米碳管复合材料,在较高温度下其仍能保持纳米碳管原有的形貌。     

PS_bN-PZN-PZT四元系高介电常数压电陶瓷材料研究

本文从生产实用化的角度出发,对PSbN-PZN-PZT四元系压电陶瓷材料组成与性能的关系进行了研究。通过Nb2O5、Sb2O3等氧化物适当地掺杂改性以及用Sr、Ba等元素对部分Pb的置换,常温极化即可获得3ε3/0ε=5200、d33=820 pC/N、Kp=0.78的高性能和高致密度的压电陶瓷材料,是目前用于制作小体积大容量的各类高档压电电声器件的良好材料。