双元共掺杂Bi1-xLax(Fe0.95Mn0.05)O3多铁性材料的磁性研究
摘要:采用溶胶-凝胶法制备了Bi1-xLax (Fe0.95 Mn0.05)O3 (x=0,0.10,0.15)多晶样品.X射线衍射实验表明La、Mn离子共掺杂没有改变样品的四方晶格结构.X射线能量色散分析显示样品的化学组分几乎不变.Mn离子掺杂或者是(La、Mn)离子共掺杂,导致铁酸铋材料的磁性增强.X射线吸收精细结构实验表明Mn^3+的局域结构的改变是样品磁性增强的原因.Ca掺杂对多晶LuMnO3结构和磁性的影响
摘要:使用固相反应法制备了Ca掺杂的多晶LuMnO3,其掺杂浓度为0≤x≤0.6,分别使用X射线衍射仪、拉曼散射仪以及物理性质测量系统对Lu1xCaxMnO3多晶样品的结构、拉曼振动模式以及磁性进行了测量与分析.实验结果表明:当Ca掺杂含量x=0时,样品的结构为纯的六方相;随着x的增大,样品的结构逐渐从六方相向正交相转变;当x=0.5、0.6时,样品的六方相结构完全转变成纯的正交相.此外,样品的磁化强度在x=0.4时达到最大值,其原因是样品Mn^3+与Mn^4+之间的双交换作用在x=0.4处达到了峰值,使样品的铁磁性达到最强.尖晶石型铁氧体CaxZn1-xFe2O4的制备及其光催化性能研究
摘要:采用改进的溶胶-凝胶法制备CaxZn1-xFe2O4粉体.用X射线粉末衍射仪(XRD)对样品进行结构表征,随着Ca^2+掺杂量的增加,样品出现CaFe2O4的衍射峰.使用扫描电子显微镜(SEM)对样品进行形貌表征,结果表明样品的形貌呈不规则的颗粒状,且颗粒大小为2 μm,并显现出片层堆叠情况.通过对甲基橙进行光催化降解实验,对CaxZn1-xFe2O4粉体的光催化活性进行了研究.结果表明,经过Ca^2+掺杂的CaxZn1-xFe2O4样品,光催化活性明显提高.喷射裂解法制备碳纳米笼和石墨烯片层及其作为铂催化剂载体的应用
摘要:采用喷射裂解法,以羰基铁为催化剂前驱体,吡啶为碳源,通过改变温度或比例(V(羰基铁)∶V(吡啶))制备了不同形貌的碳纳米材料.采用氯化铵热处理法去除碳材料中的铁催化剂,得到具有空心结构的碳纳米笼和石墨烯片层,采用高分辨透射电镜(HRTEM)对载体的形貌特征进行表征.然后将Pt纳米粒子沉积在碳载体上,得到不同的Pt/C催化剂.通过HRTEM、X射线衍射(XRD)和电化学测试对合成催化剂的结构、形貌和电化学性能进行了表征.实验结果表明:制备温度和反应物比例的变化导致产物的结构形貌发生变化;当作为催化剂载体时,其微观结构和石墨化程度对催化剂的催化活性和稳定性有很大的影响.离子液体中不同形貌硫化镉的合成及光催化活性
摘要:以硝酸镉和硫代乙酰胺为原料,在不同的离子液体水溶液中采用超声法合成了不同形貌的硫化镉.采用XRD、SEM、BET、紫外-可见吸收光谱等手段对样品的结构和光学性能进行了考察,以罗丹明B为目标降解物考察了不同形貌硫化镉的光催化性能.结果表明,在不同的离子液体水溶液中可分别得到粒状、棒状和粒棒混合体.对比了纳米粒子、纳米棒和粒棒混合体对罗丹明B的降解率,结果表明,CdS纳米粒子具有更高的光催化效率,其粒状硫化镉比表面积为79.5 m^2/g,远大于其它形状的硫化镉.在紫外光和可见光的照射下,反应120 min罗丹明B的降解率分别为97%和30%.离子液体的特殊结构是粒状硫化镉具有较高光催化活性的原因.水热法制备石墨烯/氧化铈复合材料及其可见光催化性能
摘要:采用水热法在140℃制备了石墨烯/氧化铈复合粉体及其前驱体.通过XRD、TG、SEM、TEM、UV-vis光谱等分析手段对产物的结构和形貌进行了表征,并以甲基橙溶液为模拟废水测试了所得石墨烯/氧化铈催化剂在可见光照射下的光催化性能.实验结果表明:氧化石墨烯的含量影响了产物的成分,在石墨烯/氧化铈复合粉体中,石墨烯表面修饰的氧化铈的含量较高,颗粒尺寸在15 nm左右,并且分布均匀,且对甲基橙溶液表现出了良好的光催化活性.膜厚可控SiO2光子晶体的制备与研究
摘要:在相同SiO2悬浮液浓度下,采用改进的双基片垂直沉积法成功制备了不同膜厚的SiO2光子晶体薄膜.研究发现,通过调节两基片间夹层厚度可以很好地控制样品薄膜厚度,不同厚度SiO2光子晶体的表面形貌也有一定的变化.炭黑包覆Al2O3掺杂LiMn2O4正极材料的研究
摘要:使用醋酸锂、醋酸锰和氧化铝为原料,采用高温固相法合成掺杂Al离子的LiMn2O4二级产物.合成化学计量比为n(Li)∶n(Mn)∶n(Al)=1.3∶1.9∶0.1.首次烧结温度450℃,烧结时间4h;二次烧结温度750℃,煅烧时间为40 h.合成样品采用XRD进行材料表征.测试结果表明:合成样品为尖晶石结构,结晶度较高.所得样品使用炭黑包覆处理,并制成实验性电池,对其进行交流阻抗测试(EIS)分析、循环伏安特性(CV)测试、充放电及循环性能测试分析.实验结果表明:包覆后的正极材料改善了LiMn2O4的大电流充放电性能,该材料在0.5C的首次放电比容量为93 mAh/g;包覆材料增强了在大电流充放电下的容量保持率,极大地改善了电池的循环性能,该材料在充放电倍率为0.2C时,32次循环后的容量保持率为92.5%.导电橡胶电阻弛豫行为研究
摘要:实验制备了炭黑填充型导电橡胶,介绍了导电橡胶的导电特性,阐述了导电橡胶的电阻弛豫行为,研究了炭黑填充量、厚度、压力、温度对导电橡胶电阻弛豫行为的影响,并讨论了导电网络与电阻弛豫行为的关联性.研究表明随着炭黑填料质量分数的增加,导电橡胶的电阻弛豫时间缩短;增加厚度其电阻弛豫时间延长;增加压力能够缩短其电阻弛豫时间;在正温度效应和负温度效应的转折点处其电阻弛豫时间最长.用于染料敏化太阳能电池的4种高原植物染料性能研究
摘要:从青藏高原同一海拔的4种植物——菠菜、金莲花、喇叭花和格桑花中,分别提取天然色素,并且组装成染料敏化太阳能电池.对4种植物色素的光学性能,以及格桑花色素和菠菜色素组装的电池的性能进行了研究.研究发现,菠菜色素在300~500 nm和610~700nm之间以及格桑花色素在300~400nm和480~600nm之间有较好的吸收峰,但格桑花色素组装的电池的光电转换效率却是菠菜色素组装的电池的2.55倍.进一步研究发现,格桑花色素在TiO2薄膜上的吸附方式为化学吸附,而菠菜色素为物理吸附,格桑花色素的主要成分为花青素.最后,对格桑花色素的光、热稳定性进行研究,发现其热稳定性良好,光照后吸光度值略有下降.自驱蚊纺织品的制备与表征
摘要:用双组分复合法配置噁虫威/顺式氯氰菊酯药剂整理液,采用轧-烘-焙工艺,在丙烯酸类胶黏剂的作用下将药物颗粒固定在纺织品表面,通过对纺织品分别进行药物防蚊层与防水洗层整理,制备得到耐水洗性能良好的防蚊纺织品(蚊帐),实现纺织品的自驱蚊功能.通过高效液相色谱法(HPLC)检测水洗前后蚊帐表面防蚊剂活性成分的含量,计算残余率来表征制备的防蚊蚊帐的耐水洗性能,重点研究了胶黏剂的浓度对耐水洗防蚊整理的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(RS)等测试方法,表征整理后蚊帐的形貌及化学组成,并对其耐水洗防蚊层的形成机理进行了一定的说明.研究结果表明,整理后的蚊帐经20次水洗后,药物的残余率可达到80%,耐水洗性能较好.甘蔗叶活性炭的制备工艺优化及表征
摘要:采用中心复合设计(CCD)方法研究活化剂浓度、活化温度及时间等对甘蔗叶活性炭得率及吸附性能的影响;运用Design Expert软件建立活性炭得率和碘吸附值的预测模型,优化甘蔗叶活性炭的制备工艺;并采用FT-IR、SEM和XRD等方法对甘蔗叶及其活性炭的表面官能团、微观形貌和晶体结构进行分析.结果表明,甘蔗叶活性炭最优制备工艺:活化剂浓度为2.50%(质量分数)、活化温度为705℃、活化时间为65min,样品得率和碘吸附值分别为29.33%、987.69 mg/g,与模型预测值误差分别为7.88%、2.68%;甘蔗叶活性炭的孔径范围为735.1nm~7.16 μm,微晶层距d(002)为0.3559nm,微晶尺度La、Lc分别为0.3054 nm、0.1420 nm,表面官能团主要有羧基、酚羟基、醇羟基、胺基等.PLGA/PCL复合材料的制备及其性能研究
摘要:在聚乳酸羟基乙酸(PLGA)中加入聚ε-己内酯(PCL)、柠檬酸三丁酯(TBC),通过溶液共混制备了PL-GA/PCL共混聚合物,通过静电纺膜及涂膜法制备了不同比表面积的降解膜,并对共混材料力学性能和膜的降解性能进行了研究.结果表明:柠檬酸三丁酯作为增容剂对整个共混聚合物的韧性和强度有明显的影响;当聚乳酸-羟基乙酸和聚ε-己内酯的质量比为80/20、增容剂柠檬酸三丁酯的用量为6%时,所得共混聚合物的断裂伸长率达到130%、冲击强度达到9.55 kJ·m^-2.相同条件下加入聚ε-己内酯(PCL)的膜的降解性能优于单一的聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)膜,静电纺丝膜降解性能优于流延法膜.梯度HA/Mg复合材料的制备及性能研究
摘要:采用粉末冶金技术制备了梯度HA/Mg复合材料.研究了HA含量、HA梯度分布情况以及烧结温度对复合材料孔隙度、烧结收缩率和弯曲性能的影响,观察烧结产物的显微组织,并对复合材料的耐腐蚀性能进行测试.研究结果表明:随着梯度HA/Mg复合材料中间层HA含量的增加,梯度HA/Mg复合材料的烧结收缩率降低,孔隙度升高,抗弯强度降低.随着烧结温度的升高,梯度HA/Mg复合材料的烧结收缩率增大,孔隙度降低,抗弯强度增加.耐腐蚀性分析表明,与纯Mg相比,梯度HA/Mg复合材料具有更好的耐腐蚀性能.随着中间层HA含量的增加,腐蚀速率降低,溶液的pH增加缓慢.氧化镁/聚醚砜复合膜吸附材料的制备与除氟性能研究
摘要:以活性氧化镁和聚醚砜(PES)为原料,采用共混法制备了氧化镁/聚醚砜复合膜吸附材料;用扫描式电子显微镜(SEM)和ASAP2020型比表面及孔径分析仪进行了表征,并研究了复合膜对氟离子的吸附性能.SEM结果表明,氧化镁颗粒在聚合物膜中均匀镶嵌分布,提高了膜的孔隙率.比表面积与孔径分析表明复合膜的比表面积约为颗粒氧化镁的1/3.复合膜对水中氟离子的吸附在60 min后基本达到平衡;30 cm^2的复合膜(厚度为200 μm)可以处理50 mL氟离子溶液(质量浓度为5 mg/L),使其符合饮用水含氟标准(<1 mg/L);吸附量随初始浓度的增加而增加,吸附符合Freundlich等温式,无最大饱和吸附量;吸附氟离子的复合膜可以脱附再生,且再生后仍具有较高的吸附容量.等离子喷涂CNTs/Al2O3复合涂层力学性能研究
摘要:通过等离子喷涂工艺制备了不同碳纳米管含量的CNTs/Al2O3复合涂层,系统研究了碳纳米管含量对涂层孔隙率、洛氏硬度和断裂韧性的影响规律.实验结果表明:采用喷雾干燥工艺制备的CNTs/Al2O3颗粒为球形,CNTs均匀分布在团聚颗粒的表面;部分CNTs经等离子喷涂后保留在沉积涂层内部并且与Al2O3基体形成冶金结合,起到一定桥接作用.涂层孔隙率和洛氏硬度值均随CNTs含量的增加呈现降低的趋势.随CNTs含量从6%(质量分数)增加到12%(质量分数),CNTs增韧效果的增强和涂层孔隙率的降低导致涂层断裂韧性值从48 MPa增加到90 MPa.稀土元素对二氧化硅负载型磷钼酸结构和催化氧化脱硫性能的影响研究
摘要:采用溶胶-凝胶法分别制备了La^3+、Ce^3+和Pr^3+改性的SiO2负载型磷钼酸作为催化剂,并对催化剂进行了傅里叶红外光谱、X射线衍射和孔隙结构等表征,同时考察了催化剂在温和条件下对模型油的催化氧化脱硫性能.结果表明:催化剂保持了磷钼酸的Keggin型结构,稀土离子的改性明显促进了磷钼酸活性中心的分散和催化剂孔径、比表面积的提高;二苯并噻吩的催化氧化反应符合表观一级动力学规律,且La-Mo/SiO2、Ce-Mo/SiO2和Pr-Mo/SiO2催化二苯并噻吩氧化的活化能分别为30.29 kJ/mol、33.41 kJ/mol和35.15 kJ/mol.硅烷偶联剂KH550对超细石英粉的改性
摘要:采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对超细石英粉进行表面改性.探索最佳的改性条件,并对改性后的超细石英粉进行傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和Zeta电位的表征,分析计算了改性前后超细石英的粒度分布和表面羟基数变化.结果表明,KH550添加量为1.6%、反应时间为8h、反应温度为120℃时,对超细石英粉改性效果最佳;超细石英粉在改性前后表面羟基数由原来的1.74个/nm^2减少到0.42个/nm^2,疏水性提高;改性后超细石英Zeta电位绝对值较改性前提高,通过粒度分析,改性后超细石英粉细粒级含量增多,颗粒分散性提高;FTIR和XPS表明KH550在超细石英粉表面附着良好,为化学吸附,改性效果明显.