Bi~(3+)掺杂对Y_(2.7)Ca_(0.3)Zr_(0.3)Fe_(4.7)O_(12)成相温度及磁性能的影响研究

通过溶胶-凝胶法制备得到Y_(2.7-x)Bi_xCa_(0.3)Zr_(0.3)Fe_(4.7)O_(12)柘榴石纳米颗粒.Bi~(3+)的加入对柘榴石相的成相温度有明显的降低作用,当Bi~(3+)的掺杂量从0增大到0.5时,样品的成相温度从962℃降低到690℃附近.通过谢乐公式计算可知不同Bi~(3+)掺杂量的样品在900℃下烧结2 h,柘榴石相的平均粒径均小于50nm.通过掺杂Bi~(3+)降低成相温度,样品的粒径更加远离单畴临界尺寸,有利于降低样品的矫顽力.     

铽掺杂纳米二氧化钛的制备及光催化性能的研究

以Tb~(3+)掺杂纳米TiO_2为研究内容,采用溶胶-凝胶法合成不同Tb~(3+)掺杂量、不同煅烧温度的Tb~(3+)-TiO_2光催化剂.利用X射线粉末衍射(XRD)、红外(FT=IR)等现代分析技术对Tb~(3+)掺杂TiO_2纳米晶样品的结构进行测试、表征.以孔雀石绿溶液为目标降解物,研究了稀土Tb~(3+)掺杂量和煅烧温度对其光催化活性的影响.实验结果表明:Tb~(3+)掺杂纳米TiO_2能够细化晶粒,提高热稳定性;Tb~(3+)掺杂提高了TiO_2光催化活性.当煅烧温度为400℃时,Tb~(3+)-TiO_2=2.50%的催化剂,在自然光照射下,降解孔雀石绿溶液3h,降解率可达81.1%.     

二次煅烧制备铕掺杂钇铝石榴石粉体及其荧光性能

采用溶胶-凝胶法制备Eu~(3+)掺杂Y_3Al_5O_(12)的红色荧光粉,以不同的温度煅烧发现,在700℃煅烧的样品为非晶,已开始出现荧光性能,到1000℃时出现Y_3Al_5O_(12)纯相,随着煅烧温度的升高,样品的结晶度变好,晶粒长大,荧光强度增强,但温度达到1300℃时,样品的荧光强度稍有下降.对1000℃煅烧所得的样品进行低温二次煅烧处理表明,处理后的样品的物相和形貌无明显变化,但晶粒排列更有序,Eu~(3+)更均匀的置换Y~(3+)格点位置,同时也减少了表面缺陷,使荧光性能有明显增强.     

复合添加Dy2O3和Sn对Nd-Dy-Sn-Fe-Nb-B的性能和结构的影响

采用双合金法制备Nd-Dy-Sn-Fe-Nb-B永磁体,并对其磁性能、温度稳定性和显微组织进行了研究.研究结果表明∶Nd-Dy-Sn-Fe-Nb-B磁体的内禀矫顽力Hci随Dy2O3含量的增加而增大,当Dy2O3含量为2%时,磁体的Hci和(BH)max较高,添加2% Dy2O3和0.3% Sn时,磁体的Br和(BH)max降低,而Hci可由656.0 kA/m升高到1*!024.0 kA/m,同时磁体的温度稳定性加强,磁通不可逆损失降低;当测量温度从20 ℃增加到160 ℃时,hirr为-2.3%,温度系数α为0.014%/℃.     

正交试验法确定Ni/γ-Al2O3催化剂的最佳制备条件

采用正交试验法,研究了超声波强度、助剂La2O3和CeO2含量以及煅烧温度4个因素对浸渍法制备的Ni/γ-Al2O3催化剂用于苯-CO2裂解时的积炭量的影响.试验结果表明:对积炭量的影响从大到小的顺序为煅烧温度、超声辐射强度、CeO2含量、La2O3含量.在设定试验条件下,当煅烧温度为550℃,在120 W的超声辐射条件下,添加质量分数为3%的CeO2和质量分数为2%的La2O3为助剂时,制备的催化剂积炭量最低.     

改性SAPO-34分子筛催化剂的SCR脱硝性能

采用浸渍法负载Cu,Mn及Cu-Mn双金属,制备以菱沸石分子筛SAPO-34为载体的低温、廉价、高效的负载型选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂.考察了不同活性组分、负载量及煅烧温度对氨选择性催化还原(NH_3-SCR)催化剂活性的影响,并通过BET,XRD,NH_3-TPD,TEM,XPS等多种表征手段对催化剂进行分析.活性测试结果表明,Cu-Mn双金属共同负载的催化剂活性明显优于Cu或Mn单金属负载的催化剂活性,当Cu,Mn的负载量分别为2%和6%,煅烧温度为450℃时,催化剂的活性最佳,在温度为180~330℃之间脱硝效率均能达到90%以上.分析结果表明,Cu-Mn双金属共同负载与单独负载Cu或Mn相比,能够减弱活性组分与分子筛载体的作用,在催化剂表面促进活性组分分散得更加均匀,同时Cu的引入增加了高价态Mn~(4+)和Mn~(3+)的比例,有利于提高催化剂的活性,引入Mn可适当调节Cu~(2+)与Cu~+的比例,有利于拓宽催化剂的活性温度窗口.     

静电纺丝制备Y_3Al_5O_(12)∶Tb~(3+)发光纳米纤维

采用静电纺丝制备了非晶态的PVP(polyvinyl pyrrolidone)/[Y(NO3)3+Al(NO3)3+Tb(NO3)3]复合纳米纤维,经900℃焙烧10 h后,获得了单相石榴石型的Y3Al5O12∶Tb3+(简称YAG∶Tb3+)发光纳米纤维,直径约70 nm,长度大于100μm.当焙烧温度高于550℃时,复合纳米纤维中水分、有机物和硝酸盐分解挥发完毕,样品不再失重,总失重率为86.7%.YAG∶Tb3+发光纳米纤维在273 nm的紫外光激发下,发射出Tb3+离子特征的543 nm的明亮绿光.讨论了YAG∶Tb3+发光纳米纤维的形成机理.该技术可以用来制备其他石榴石型化合物纳米纤维.     

不同热解温度对生物质炭8种元素含量的影响

以水稻秸秆为原材料,研究不同热解温度(350,450,550,650,750℃)对生物质炭的产率、pH值和8种元素含量以及挥发特性的影响.结果表明:当热解温度由350℃上升至750℃时,生物质炭pH值介于9. 54～10. 90之间,并呈现先升高再下降的趋势;产率由43. 7%下降至31. 2%;全碳(TC)和全氮(TN)的含量分别从433. 72 g·kg-1和12. 53 g·kg-1下降至355. 37 g·kg-1和4. 34 g·kg-1,而全磷(TP)、全钾(TK)、铜(Cu2+)和钼(Mo2+)的含量则表现为升高,锌(Zn2+)和锰(Mn2+)含量与pH值变化趋势相近.在热解过程中TC和TN挥发最多,而TK和Cu2+则表现为富集.回归分析发现,热解温度与生物质炭pH、产率和元素含量(Zn2+除外)均呈极显著线性关系(P 0. 01).     

GdBO_3中Bi~(3+)、Sm~(3+)的发光和能量传递

研究了在紫外光(UV)激发下,Bi~(3+)、Sm~(3+)单掺杂和共掺杂的GdBO_3的发射光谱、激发光谱及发光强度随组成变化的规律。发现在GdBO_3:Bi,Sm体系中,Bi~(3+)和Gd~(3+)对Sm~(3+)的发光均有敏化作用。Bi~(3+)的绝大部分能量是通过Bi~(3+)→Gd~(3+)→(Gd~(3+))_n→Sm~(3+)途径传递给Sm~(3+)的,Gd~(3+)在能量传递中起中间体作用。研究了Bi~(3+)→Sm~(3+)的能量传递机理为电偶极—电偶极相互作用的共振传递。根据406nm激发下GdBO_3:Sm体系中Sm~(3+)发光强度与浓度的关系,证明了Sm~(3+)自身浓度猝灭的机理也为电偶极—电偶极相互作用。     

Sb~(3+)掺杂对Bi_2Ti_2O_7薄膜性能的影响

采用Sol-gel法,以Pt/Ti/SiO_2/Si为衬底在700℃下退火20 min制备了Sb~(3+)摩尔含量分别为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5和0.6的Bi_(2-x)Sb_xTi_2O_7薄膜.通过对薄膜进行XRD、SEM和C-V、J-V曲线测试,详细讨论了不同Sb~(3+)含量对Bi2Ti2O7薄膜在结构、表面形貌、电容和漏电流等方面的影响.研究结果表明:Sb~(3+)的掺杂在没有改变Bi_2Ti_2O_7薄膜焦绿石结构的基础上提高了薄膜的稳定性;Sb~(3+)的掺杂提高了薄膜的电容值,尤其是当Sb~(3+)摩尔含量为0.3时,电容峰值达到3.8×10~(-9)F;同时,Sb~(3+)的掺杂显著改善了薄膜的漏电流性能,使薄膜的漏电流密度可以低至1.1×10~(-10)A/cm~2.     

上转光剂掺杂钨酸铋复合物的制备及其光催化降解 罗丹明B的研究

采用溶胶-凝胶法制备了上转光剂Er~(3+):Y_3Al_5O_(12),然后采用超声分散法将制备的Er~(3+):Y_3Al_5O_(12)与Bi_2WO_6复合得到光催化剂Er~(3+):Y_3Al_5O_(12)/Bi_2WO_6复合物,利用X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对催化剂进行了表征.在(发出可见光的)三基色灯照射下,对罗丹明B的降解效果进行了一系列研究,如Er~(3+):Y_3Al_5O_(12)/Bi_2WO_6的煅烧温度,煅烧时间以及用量,光照强度,光照时间对罗丹明B降解率的影响.同时也考察了Er~(3+):Y_3Al_5O_(12)/Bi_2WO_6催化降解不同染料以及不同染料浓度的催化活性,并与单一的Bi_2WO_6的催化活性进行了对比.实验结果表明,催化剂的量为1.00 g/L,染料的初始浓度为10.00 mg/L,煅烧温度为350℃,煅烧时间为120 min时,对罗丹明B染料的降解效果最佳.     

蒙脱石负载纳米镍甘油水蒸气重整制氢

采用提升pH工艺把不同含量的镍浸渍在蒙脱石(MMT)上,分别在600、700与800℃下煅烧成型.研究Ni/MMT催化剂用于甘油水蒸气重整(GSR)制氢的效果,并通过氮气吸附、粉末X射线衍射和透射电镜对Ni/MMT催化剂进行表征.甘油水蒸气重整制氢是在1.013×105 Pa,400~600℃,固定床反应器中进行的.对不同镍含量以及煅烧温度对催化活性与产物选择性的影响进行分析.700℃煅烧的催化剂比600、800℃煅烧的催化剂拥有更好的催化活性.在700℃下煅烧的镍含量为19.89%的催化剂催化活性最好,在600℃时甘油转化率达到85%,同时氢气选择性为76%.实验结果表明,在400~600℃随着温度上升,甘油转化率上升.     

溶解氧浓度对好氧阶段生物脱氮途径的影响

采用连续流一体化生物反应器(CIBR)系统,研究了4种曝气量(0.3,0.6,0.9和1.2 m3/h)对好氧阶段生物脱氮途径的影响.实验结果表明:当曝气量为0.3 m3/h时硝化反应未能顺利进行,其余3种曝气量下均顺利完成硝化反应,曝气量越大,硝化速率越大;总氮(TN)损失量分析表明低曝气量有利于同步硝化反硝化(SND)的发生,当曝气量为0.3 m3/h时TN损失量高达9.76 mg·L-1,当曝气量高于0.3 m3/h时以传统硝化作用为主.研究表明溶解氧(DO)质量浓度影响生物脱氮途径的根本原因是DO影响了氨氧化菌(AOB)、亚硝酸盐氧化菌(NOB)和反硝化菌(DB)的活性,可通过在线控制方式实现各种脱氮途径.     

FHA粉末的制备及相结构和热稳定性

采用沉淀-煅烧法制备F掺杂的FHA(Ca10(PO4)6(OH)2-2xF2x,0≤x≤1)粉末.通过X线衍射(XRD)、热重分析(TG)研究反应物浓度、F掺杂量和煅烧温度等制备工艺参数对粉末的物相组成、晶格点阵参数、晶胞体积和密度以及高温热稳定性的影响.研究结果表明:当反应物F-的浓度为0.5 mol/L时,产物为纯FHA;当F-浓度增大至1.0 mol/L时,煅烧后产物中有明显的CaF2相;当热处理温度为70～1 250℃时,随温度升高,F0.75HA晶胞体积呈线性增加,密度线性减小;随F含量增加,FHA晶体中a轴点阵参数呈非线性减小;F掺杂能够提高FHA的高温热稳定性,当x≥0.5时,FHA粉末在1 250℃时不分解.     

采用聚氨酯模板法制备花形纳米氧化锌

以乙酸锌(Zn(CH3COO)2)为锌源,尿素(CO(NH2)2)为碱源,非离子型聚氨酯(PU)为模板,采用水热法制备碱式碳酸锌(Zn5(CO3)2(OH)6)前驱体.在400 ℃进一步煅烧前驱体2 h,即获得氧化锌粉末.用粉末X射线衍射和扫描电镜研究产物的形貌和结构.结果表明:以PU为模板制备的氧化锌可以获得由纳米片状结构组成的花状形貌,PU的加入可以有效减小氧化锌的晶粒尺寸.进一步研究反应物的组成、反应温度及反应时间对产物结构的影响,发现当体系中碱源(OH-)和锌源(Zn2+)的摩尔比为4,水热反应时间为18 h,反应温度为150 ℃时,前驱体可以获得最完整的花状形貌,并且煅烧后氧化锌的花形形貌不变.     

大功率暖白光LED用Dy:BGSO单晶的生长及其发光性能

采用坩埚下降法成功生长出共掺Dy~(3+)和Ge~(4+)的硅酸铋(BSO)单晶,其中Dy~(3+)和Ge~(4+)的摩尔分数分别为1%和3%,其直径为2.54 cm(1 in),长度达8 cm,外观无色透明,无包裹物和裂纹等缺陷,表明共掺入Dy~(3+)和Ge~(4+)能够有效改善BSO晶体的偏析现象;双摇摆曲线半峰全宽为24″表明晶体具有较高的结晶质量.Dy:BGSO晶体的荧光光谱包含Bi~(3+)和Dy~(3+)的特征峰,Bi~(3+)吸收的能量能够传递给Dy~(3+).色坐标和色谱计算结果表明,其在多种波长的紫外光激发下均可以发射暖白光.该晶体在365 nm紫外光灯辐照下的实际发光效果说明,其能够高效率、360°全方位立体发射肉眼可见的明亮暖白光.故Dy:BGSO单晶是一种可用于大功率LED器件的候选荧光单晶材料.     

两种温度处理下铜绿微囊藻对Cr~(6+)的耐受与吸附特性研究

在20℃和30℃两个温度条件下研究了铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)对Cr~(6+)的耐受性和吸附率.结果表明:随着Cr~(6+)质量浓度的增加,24h后其对铜绿微囊藻的生长速率及叶绿素a的生物合成抑制作用增强,而胞外多糖的生物合成显著地增加.30℃时胞外多糖的生物合成量显著高于20℃胞外多糖含量(P0.05).Cr~(6+)质量浓度增加至0.6mg/L时,铜绿微囊藻对Cr~(6+)吸附率最大,20℃和30℃时分别达到84.7%和98.3%.Cr~(6+)质量浓度为9.0mg/L时,单位藻生物量对Cr~(6+)的吸附量达到最大,20℃和30℃时最大吸附量分别为39.3g/g、58.6g/g.     

ZnO-Fe2O3-Na2O-P2O5基太阳热反射材料的制备与反射特性

采用共沉淀法制备了四元体系ZnO-Fe2O3-Na2O-P2O5作为太阳热反射材料.用紫外-可见光-近红外分光光度计、XRD对产物进行表征.结果表明:当Zn/Fe摩尔比为9.00、在700℃下煅烧时,产物的物相组成随Zn/P摩尔比(1.52、1.02、0.76、0.61)而变化,其中Zn/P摩尔比为0.61的产物为空间群P21/n的单相NaZnPO4结构,其余Zn/P摩尔比下的产物为多相结构;当Zn/P摩尔比为0.61、在700℃下煅烧时,不同Zn/Fe摩尔比(19.00、9.00、5.67、4.00)的产物均为单相NaZnPO4结构,且随Zn/Fe摩尔比降低,产物颜色加深,反射比降低;当Zn/P摩尔比为0.61、Zn/Fe摩尔比为9.00时,500～800℃煅烧温度范围内的产物均为单相NaZnPO4结构,且随煅烧温度增加,产物颜色加深,反射比降低,其中,600℃煅烧产物呈橘红色且近红外波段反射比为80.7%,700℃煅烧产物呈红色且近红外波段反射比为72.2%.     

煅烧温度对8YSZ-WO_3氨传感器性能的影响

利用固体电解质物质的量浓度为8%的Y_2O_3掺杂的ZrO_2(8YSZ)和敏感材料WO_3制备了片式混合电势型NH_3传感器(简称8YSZ-WO_3传感器),分别在600、650、700和750℃温度下进行煅烧,获得相应的敏感电极,探讨了不同煅烧温度下敏感电极微观结构以及传感器性能的变化,并对传感器的工作机理进行了研究分析。当煅烧温度为700℃时,敏感材料晶粒间形成贯通的孔道,器件性能最佳,其中在测试温度550℃下,该传感器对250×10~(-6) NH_3的响应信号大小为59.35 mV,灵敏度为52.65 mV/decade,并且该传感器遵循混合电动势理论。     

凝胶-浇注法制备LaxSr1-1.5xTiO3阳极材料及其性能的研究

采用凝胶-浇注法合成钙钛矿复合系的阳极材料LaxSr1-1.5xTiO3(x=0.1～0.4),探究La掺杂量对相组成、烧结性能、力学性能及高温电导率等的影响.LaxSr1-1.5xTiO3粉体在1 100℃下预烧可得到典型的钙钛矿结构.在1 400℃下煅烧得到的烧结体的电导率数据显示:当x=0.3时电导率最高,在测试温度为800℃时高达180 S.cm-1,与传统固相法相比,其烧结温度降低了约200℃.