纳米SrxCa1-xTiO3固溶体粉体的制备及性能表征

采用低温液相法以廉价的TiCl₄、SrCl₂、CaCl₂为原料，以NaOH溶液为沉淀剂一步合成了纳米Sr_xCa_1-xTiO₃固溶体粉体。为了提高粉体颗粒结晶度，改善形貌，进行了水热后处理。通过XRD，TEM，FT IR，TG和ICP等表征手段对所得粉体的物相、形貌、颗粒尺寸及分布、杂质含量、Ca²⁺与Ti⁴⁺摩尔比进行了分析和测试。结果表明，Sr_xCa_1-xTiO₃在0.1≤x≤0.9范围形成了固溶体，且随x的增大相结构从斜方相逐渐过渡到立方相。水热处理前粉体结晶度低，形貌不规整，而进行水热处理后粉体中O—H缺陷和CO₃^2-杂质显著减少，结晶度提高，形貌规整均匀，随着x从0.3增加到0.9，颗粒粒径从230nm减小到65nm(水热处理前：从220nm减小到45nm)。     

Fe87Zr7B6纳米晶合金的微结构研究

本文用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）研究了不同球磨时间Fe87Zr7B6合金的微观结构,XRD结果表明合金形成体心结构固溶体,由于晶粒的团聚,SEM显示在整个合金化过程中Fe87Zr7B6粉末始终保持微米级。     

虫孔状介孔Ce0.6Zr0.35Y0.05O2固溶体的制备与表征

分别采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、CTAB-EG(乙二醇)模板法和CTAB-EG-NaCl法(即以一定量的NaCl填充由CTAB-EG模板法所得前驱体的孔道)制备出Ce_0.6Zr_0.35Y_0.05O₂(CZY)固溶体纳米粒子, 并利用X射线衍射、高分辨扫描电子显微镜、透射电子显微镜、选区电子衍射及N₂吸附-脱附等技术表征了这些材料的物理性质. 结果表明, 3种方法制备的Ce_0.6Zr_0.35Y_0.05O₂样品都具有虫孔状介孔立方晶相结构, 孔径分布窄(平均孔径5.3~7.1 nm), 比表面积高(95~119 m²·g^−1), 孔容大(0.16~0.18 cm³·g^−1). NaCl的引入有利于在较高温度下合成多孔固体纳米材料时保持孔道结构.     

机械合金化Fe40M（M=Ni，Co）40Si20过饱和固溶体的物相分析

采用机械合金化方法制备了Fe i Si,Fe Co Si三元系合金,利用X射线衍射仪研究了合金化过程中的相变行为.结果表明,Fe40Ni40Si20经36h球磨可形成αFe(bcc)和γFe(fcc)两相混合固溶体,继续球磨,过饱和α相逐渐分解并向γ相转化,72h后可得单相γFe过饱和固溶体.Fe40Co40Si20经36h可得αFe过饱和固溶体,继续球磨未发现新相生成.     

含钒钢渣中钒再资源化的基础研究

采用熔融－冷却方法并在渣中分别添加SiO２和Al２O３进行改性,讨论了含钒钢渣中钒的富集以及钒 富集相的结晶与生长。研究表明,在添加SiO２的含钒钢渣中,钒由分布在２CaO·SiO２（C２S）和２CaO·Fe２O３ （C２F）两个相中转变为集中分布在Ca３［（V,P,Si）］O４］２固溶体相中,其中V２O５的质量分数达到２４畅３８％,但是生 成的钒富集相晶体尺寸较小;在添加Al２O３的钢渣中,钒同样也富集在Ca３［（V,P,Si）］O４］２固溶体相中,其中 V２O５的质量分数达到１４畅９０％。晶化试验表明     

CeO2及Ce0.5Zr0.5O2固态溶液的现场拉曼光谱比较

控制合成条件以湿化学法制备超细颗粒ＣｅＯ２和Ｃｅ０．５Ｚｒ０．５Ｏ２固溶体．Ｘ射线粉末衍射证实两者皆为立方相．在氧化、还原气氛５０℃到６５０℃条件下分别对样品进行原位拉曼光谱研究．结果发现除４４０～４７０ｃｍ－１出现面心立方晶格Ｆ２ｇ拉曼活性模式对应的强拉曼谱峰外,２２０～２８０（２９０～３２０）、４００～４１０和５６０～６００（５７０～６２０）、７８０～８４０（７７０～７９０）及１１５０～１１８０（１１６０～１１９０）ｃｍ－１分别出现弱拉曼谱峰．这些弱拉曼谱峰由不同原因引起的晶体结构改变造成．ＣｅＯ２和Ｃｅ０．５Ｚｒ０．５Ｏ２固溶体的各拉曼弱峰变化情况不同．弱拉曼谱峰的存在及变化趋势揭示了ＣｅＯ２和固溶体的结构特征,同时也反映了Ｃｅ０．５Ｚｒ０．５Ｏ２固溶体具有比ＣｅＯ２更高催化性能的结构方面的因素     

几个与色心晶体材料有关的物理化学问题

晶体的色心是一种与点缺陷、杂质离子掺入等结构畸变有关的物理性质。因此,不论是色心晶体的研制、色心的形成和演变,或新色心材料的开发,都涉及到一些基本的物理化学问题。例如:结晶化学的某些参量; 掺杂体系的相图; 掺杂体系相变过程和相转变关系; 掺杂晶体的化学实质; 混杂复相的存在、形成和演化过程及其利用……等等。这些问题,直接关系到晶体生长工艺路线的选择和生长条件的控制,对掺杂晶体生长过程中出现的大量“异常”现象的解释、控制和利用,提供了依据。同时,对色心的辐射转型、衰变和稳定性等色心物理问题,以及新材料的探     

(Ce1-xCax)0.9Gd 0.1O2-δ纳米粉体的制备与电化学性质

采用柠檬酸-硝酸盐燃烧法制备了(Ce1-xCax)0.9Gd0.1O2-δ(x=0,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3)固体氧化物纳米粉,利用XRD、IR和TG-DTA对合成粉体进行了表征。研究发现随着Ca掺杂量的增大晶胞常数逐渐增大,在x=0.3时达到最大值,a=0.542708nm。所制备的粉体经700℃焙烧,即可形成结晶度较好的平均粒径在20nm左右的萤石结构氧化物纳米粉体。采用交流阻抗法测试其电导率,发现(Ce0.9Ca0.1)0.9Gd0.1O1.86在700℃时的电导率为σ=0.030S·cm-1。     

GaN/ZnO固溶体电子结构与光学性质的第一性原理研究

GaN/ZnO固溶体具有良好的光催化活性。为研究不同ZnO物质的量对GaN/ZnO固溶体能带结构和光吸收性能的影响,构建了一系列GaN/ZnO固溶体的随机原子结构模型。基于密度泛函理论计算不同ZnO物质的量对GaN/ZnO固溶体模型电子结构和光学性质的影响。研究结果表明： ZnO/GaN固溶体形成能与结合能均为负值,结构稳定。随着ZnO物质的量的增加,固溶体的带隙先呈现下降趋势,最后呈现小幅上升趋势。对于ZnO物质的量分数在13.89%至22.22%的GaN/ZnO固溶体,可以观察到光吸收峰强度在可见光区各个波长范围内均有较强吸收。通过研究不同ZnO物质的量对GaN/ZnO固溶体能带结构和光吸收性能的影响,为GaN/ZnO固溶体光催化材料的设计与制备提供了理论参考。     

微量元素对磷铝酸盐熟料特征矿相LHSS形成的影响

研究了微量Mg2 、Fe3 、Ti4 对提高磷铝酸盐水泥(phosphoaluminate cement,PALC)熟料特征矿相磷铝酸钙(LHSS)固溶体形成的影响。通过定量XRD并结合杨德尔方程和阿累尼乌斯方程计算出LHSS相的反应速率和反应的活化能。采用定性XRD研究了微量元素对PALC熟料矿物形成速率的影响。通过IR对典型试样的矿相组成及基团结构进行了分析。结果表明:微量Mg2 、Fe3 、Ti4 对提高LHSS相的反应速率、降低其生成活化能的效果十分显著。掺加Mg2 、Fe3 、Ti4 微量元素,使1 380℃时LHSS相形成速率常数K由0.025 min-1分别提高到0.051 min-10、.086 min-1、0.052 min-1,分别提高了104%、244%、108%,LHSS相的生成活化能由4.254×106J.mol-1分别降低到3.478×106J.mol-1、3.236×106J.mol-1和3.581×106J.mol-1,分别降低了18.2%、23.9%、15.8%。三者的最佳掺量分别为0.031 3 mol.kg-10、.006 25 mol.kg-10、.012 5 mol.kg-1。微量Mg2 、Fe3 、Ti4 使生料在煅烧过程中得到了较多的玻璃相,从而改善了PALC的矿相组成,提高了浆体的本征强度;还为缓减水泥生产对原料Mg2 含量严格控制的苛刻要求提供试验依据。