微乳液法合成层状钛硅酸盐复合物

通过微乳液法,以硅烷偶联剂(G-570)为结构导向剂,SiO_2·nH_2O为硅源,TiCl_4为钛源,合成硅烷偶联剂插层的层状钛硅酸盐(TS/G-570).用红外光谱、X-射线粉末衍射、热重分析和紫外-可见光谱对样品的结构和稳定性进行表征.结果表明,复合材料TS/G-570具有层状介观结构,层间距为3 nm左右.该结果为层状钛硅酸盐交换插层反应研究提供了参考.     

层状钛硅酸盐的制备及表征

采用溶胶-凝胶法,以四氯化钛作为钛源、白炭黑作为硅源,在碱性条件下合成层状钛硅酸盐(LTS).通过X-射线衍射、红外光谱、热失重和透射电子显微镜对样品的结构进行了分析表征. LTS样品具有有序的层状结构,其层间距约为5 nm.碱性条件下,LTS通过分析表征表明,LTS具有高度有序的片层状结构,为层间引入客体分子提供了条件.     

剥离-重堆积法制备TiO_2/HNbMoO_6复合材料

以铌钼酸(HNbMoO_6)为主体,采用剥离-重堆积技术,制得其与TiO_2客体的复合材料,并对复合材料的结构进行表征.采用高温固相法合成铌钼酸锂,通过离子交换反应得到质子型铌钼酸,再与四丁基氢氧化铵溶液反应,将其剥离并形成铌钼酸纳米片层溶胶.实验结果表明,在pH值为4～9的范围内,该溶胶体系较为稳定,与新鲜制备的二氧化钛溶胶进行复合并经干燥后,得到二元复合材料(TiO_2/HNbMoO_6),应用粉末X射线衍射技术(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了该二元复合材料的结构和表面形貌.复合样品呈现非晶形貌,主要由细小粒子或细小粒子堆积而成的疏松体构成.HNbMoO_6以单分散的纳米片层形式存在于复合材料中.     

金属氧化物/石墨烯复合物作为锂离子电池负极材料的研究进展

综述了Fe_3O_4、Fe_2O_3、NiO、Co_3O_4、CoO、CuO等多种金属氧化物通过水热、溶剂热、共沉淀、原子层沉积、溶胶凝胶及高温退火和微波辅热等多种合成策略和制备方法得到不同尺寸如纳米级和微米级,不同形貌如颗粒状、棒状、孔状、球状、层状、花状等不同维度金属氧化物以不同的方式如嵌入、卷入、植入修饰石墨烯,形成了层状结构、三明治结构、中空核壳状结构和混合结构等形式的金属氧化物/石墨烯复合物.并把它们应用于锂离子电池的负极材料,其电化学性能如容量、倍率、循环等性能相对于纯石墨烯和纯金属氧化物得到了提升.最后分析了金属氧化物/石墨烯复合物的制备材料、制备方法对最终产物的影响,讨论了金属氧化物和石墨烯的协同效应和复合机理以及石墨烯复合物性能的影响,展望了金属氧化物/石墨烯复合物作为锂离子电池电极材料的应用和开发前景.     

具有Ruddlesden-Popper结构的Ca_(1+x)Mn_xO_(1+3x)(x=1,2,3)的合成及层间Ca~(2+)的抽出

采用溶胶凝胶法合成前驱体,然后在氧气气氛下加热合成了具有层状钙钛矿Ruddlesden-Popper结构的化合物Ca1+xMnxO1+3x(x=1,2,3),尝试采用酸溶液对其层间Ca2+离子进行抽出.实验发现HCl处理单层Ca2MnO4,层状结构遭到破坏;而用(NH4)2S2O8与HCl的混合溶液处理则能维持其层状结构,且Ca2+离子抽出率大于60%,其抽出机制为氧化还原和离子交换.用HCl能够抽出双层Ca3Mn2O7的层间Ca2+,并保持较好的结构.     

有机阴离子柱撑水滑石的制备与表征

用离子交换法制备了十二烷基苯磺酸柱撑水滑石(LDH-DB)、十二烷基硫酸柱撑水滑石(LDH-DS)和硬脂酸柱撑水滑石(LDH-St),并通过XRD、FTIR和TGA对改性前后LDH的结构进行了表征.结果表明:当有机阴离子与LDH物质的量比为2、反应温度为70～80,℃、反应时间为2,h、反应pH为4时,有机阴离子可以插入水滑石层间完全取代CO23-,且反应生成的柱撑水滑石具有完整的层状结构.     

K0.8Fe0.8Ti1.2O4及其铵柱层状化合物的制备

制备了一种层状铁钛酸盐K0 8Fe0 8Ti1 2 O4 ,这种层状化合物具有很高的热稳定性 (分解温度超过 10 0 0℃ ) .透射电子显微镜 (TEM)照片清晰地反映了其层状结构 .采用离子交换法 ,首次制备了直链伯铵 (n =6 ,8,10 )柱层状铁钛酸盐 .     

钛表面微弧氧化羟基磷灰石陶瓷膜的结构及其生物活性

采用微弧氧化技术(MAO),以纯钛(TA2)为基体,在醋酸钙和磷酸二氢钠电解液体系中,制备含羟基磷灰石(HA)的生物活性陶瓷膜,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)和红外光谱(FT-IR)对膜层进行表征,通过体外模拟体液浸泡实验检测膜层的生物活性.结果表明,纯钛经微弧氧化处理10min后,在其表面能生成一层含羟基磷灰石成分的多孔陶瓷膜,该膜层经模拟体液浸泡48h后,其表面覆盖一层含有CO2-3的羟基磷灰石(类骨磷灰石),即该陶瓷膜层具有良好的生物活性.     

DDA~(4-)柱撑水滑石类层状超分子化合物的合成和表征

以尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀法,制备得到柱撑水滑石Zn2Al-LDH/DDA4-化合物,并用XRD、FT-IR和荧光对化合物的结构和性质进行表征。结果表明合成的水滑石Zn2Al-LDH/DDAH4-具有良好的层状结构,其荧光光谱与有机物(H4DDA)进行对比,结果表明有机物插层后荧光光谱发生明显红移。     

介观层状结构羟基磷灰石的合成与表征

依据阴离子表面活性剂与无机阳离子二维有序双相排列的规律,以月桂酸作为结构导向剂,在乙醇/水的混合溶剂体系中,制备了介观层状结构的羟基磷灰石.通过X-射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)和透射电子显微镜(TEM)对其结构以及形成机制进行表征,研究结果表明,所得样品具有有序的介观层状结构,周期性层间距约为3.6 nm,这一结果在生物医学领域有着广阔的应用前景.     

层状K-Fe-Ti金属氧化物的制备及性质研究

本文以KNO_3,Fe(NO_3)_3·_9H_2O,TiO_2为原料,通过固相反应,制备出高结晶度K-Fe-Ti层状金属氧化物。并详细考察了不同配比、不同反应时间以及不同反应温度对产品结晶度的影响,筛选出最佳合成条件。经过XRD,SEM,TG-DTA及BET表征,初步探讨了层状金属氧化物(简称为LMO)的基本性能。以乙二醇为分散体系,正已铵的插入,使LMO的面网间距由0.78nm增加到2.65nm.     

钛表面微弧氧化羟基磷灰石陶瓷膜的结构及其生物活性

采用微弧氧化技术(MAO), 以纯钛(TA2)为基体, 在醋酸钙和磷酸二氢钠电解液体系中, 制备含羟基磷灰石(HA)的生物活性陶瓷膜, 并利用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)、 X射线[KG*8]能谱(EDS)和红外光谱(FT IR)对膜层进行表征, 通过体外模拟体液浸泡实验检测膜层的生物活性. 结果表明, 纯钛经微弧氧化处理10 min后, 在其表面能生成一层含羟基磷灰石成分的多孔陶瓷膜, 该膜层经模拟体液浸泡48 h后, 其表面覆盖一层含有CO^2-₃的羟基磷灰石（类骨磷灰石）, 即该陶瓷膜层具有良好的生物活性.     

富镍三元层状过渡金属氧化物正极材料的改性方法研究综述

富镍三元层状过渡金属氧化物正极材料因具有比容量高、价格低廉以及对环境友好等特性而备受关注,但受锂镍混排、相变反应、产气、微裂纹、过渡金属溶出、表面结构等影响,材料本身存在循环容量衰减等问题。针对正极材料循环容量衰减过快、高温性能不佳等问题,总结了近年来国内外关于富镍三元层状过渡金属氧化物正极材料的改性方法,包括表面包覆材料合成、元素掺杂材料制备、核壳结构材料开发、浓度梯度材料设计等优化方法,指出高镍层状过渡金属氧化物正极材料的应用需要从不断完善材料制备方法、改变材料性状、降低材料成本等方面入手,开发高能量密度的锂离子电池,使富镍三元层状过渡金属氧化物正极材料在动力电池领域尽早得到广泛应用。     

层状钠离子电池正极材料的研究进展

钠离子电池作为一种新型电化学能源已经受到了广泛关注.其工作原理与锂离子电池相类似,钠元素的储量比锂元素更为丰富、成本更加低廉,因此在大规模电能存储中有着广阔的应用前景.近年来,针对钠离子电池电极材料的研究日益增多,其中关于正极材料的研究主要集中于聚阴离子以及层状过渡金属氧化物材料两大类.层状过渡金属氧化物因其导电性好,并且层状结构更加稳定而成为人们研究的热点.本文针对层状过渡金属氧化物正极材料的结构以及电化学性能进行综述,总结并分析层状材料作为钠离子电池正极材料的可行性以及目前面临的问题,为今后钠离子电池层状正极材料的研究与应用提供理论指导.     

层状复合金属氧化物光催化材料的结构与光谱响应特征

由金属复合氧化物组成的层状材料，包括铌酸盐、钛酸盐、钛铌酸盐等，因其独特的结构和性质使其成为一种新型光催化材料而被广泛研究。通过调节层板组成、结构以及层间离子等可调变其光催化性能，通过插层（柱撑）、剥离组装等可形成丰富的光催化功能材料。本文就该方向的研究做一简要探讨，为进一步构建新型光催化材料提供参考。     

无机柱撑粘土的结构研究

以聚合羟基金属离子为客体物质,在蒙脱土的层间进行插层柱撑,制备出具有层柱结构的柱撑粘土TiPILCs、Al-PILCs、Zr-PILCs,用比表面和孔径分布、吸附脱附等温线、XRD对柱撑粘土的孔结构进行了研究．聚合羟基金属离子可进入钠基土层间进行有效的柱撑,形成的柱撑粘土其比表面和孔径大幅增加．聚合羟基钛离子的插层柱撑...     

柠檬酸柱撑水滑石的制备及结构表征

首先采用一定方法合成了水滑石锌铝碳酸根双氢氧化物(Zn2A l-CO3-LDHs)及镁铝碳酸根双氢氧化物(Mg2A l-CO3-LDHs),并通过用粉末X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)等手段对产物的结构进行了表征。接着以水滑石锌铝碳酸根双氢氧化物(Zn2A l-CO3-LDHs)及镁铝碳酸根双氢氧化物(Mg2A l-CO3-LDHs)为前体,以乙二醇为介质,用离子交换法制备了柠檬酸柱撑层状双氢氧化物(Zn2A l-C6H7O7-LDHs和Mg2A l-C6H7O7-LDHs),并用粉末X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)等测试技术对样品进行了表征。结果表明,C6H7O7-可以完全取代水滑石层间的CO32-柱撑水滑石具有良好的层状结构。     

铋层状与铌酸锂复合压电陶瓷传感器的温度特性

铋层状结构铁电体具有良好的机械性能和较高的居里温度Tc,因而被广泛用作高温传感器的敏感器件.高温压电传感器在核能、燃气轮机、航空、舰船发动机以及需要测量高温振动和压力的场合有着极大需求,但目前国内外用于这些领域的基于铋层状压电传感器在高温时的灵敏度与常温时比较,漂移率达到10%~20%,无法满足满温度范围内(-50~450℃)传感器的灵敏度温漂的要求(≤±5%).因此,本文研究了一种铋层状与铌酸锂复合的压电陶瓷传感器,进行了传感器温度特性理论分析,建立了相应数学模型,并进行实验验证.测试结果表明,这种新型复合式压电陶瓷传感器满温度量程灵敏度漂移小于±3%,具有优异的温度特性,无需采用软件修正测量偏差,能满足美国航空无线电技术委员会(RTCA)制定的DO160要求,可直接用于高温环境的温度精密测量.     

钛-铝层状复合板冷塑性变形过程损伤演化行为

基于原位拉伸试验方法,对钛-铝层状复合板冷塑性成形过程中的损伤演化行为进行了研究。获得了钛-铝层状复合板在拉伸变形过程中微裂纹的萌生和扩展规律,研究了钛-铝层状复合板界面区、钛层、铝层的拉伸断口形貌,揭示了钛-铝层状复合板冷塑性变形过程中界面区和各异质层的损伤演化机制。研究结果表明:裂纹首先在钛-铝层状复合板的界面区萌生、扩展和连接,导致钛层和铝层发生分层;随后,裂纹由界面区向钛层扩展,当钛层发生断裂后裂纹由界面区向铝层扩展。界面区的断裂呈典型的脆性断裂。     

磁致伸缩/压阻块状复合材料的磁阻性能研究

为了研究磁致伸缩/压阻块状复合材料的磁阻性能,采用Terfenol-D磁致伸缩材料和单晶硅压阻材料层状复合,制备了复合磁阻材料.使用霍尔测试系统在不同磁场下测试了因磁致伸缩材料形变而产生的应变传递给压阻材料、引起压阻材料体电阻率的变化.此外,为了测得更灵敏的体电阻率变化,在单晶硅片上溅射一层200 nm的钽薄膜,测试了因硅片的应变传递给钽薄膜时薄膜的电阻率变化.结果表明:1)采用Terfenol-D/单晶硅层状复合制备出的磁阻复合材料在0~0.40 T磁场变化时,电阻率变化为0.13%;2)采用Terfenol-D/单晶硅/钽薄膜层状复合制备出的磁阻复合材料在0~0.01 T磁场变化时,电阻率变化达到0.03%.结论:将磁致伸缩材料和压阻块材料复合在一起能成功制备出一种高性能的磁阻材料.