材料期刊网，材料期刊，材料类期刊，材料期刊投稿

自分散纳米炭黑色浆的制备和研究

为了获得一种具有良好自分散性能的纳米炭黑色浆.利用硝酸对炭黑表面进行氧化改性处理,通过FT-IR,XPS,元素分析仪对原始炭黑及氧化炭黑的表面官能团结构、表面含氧量进行了表征;将氧化炭黑与去离子水按30%的固含量混合,并在小磨介磨设备中研磨45 min,得到自分散的纳米炭黑色浆,通过粒度分析仪,分光光度计对色浆中的颗粒尺寸分布、炭黑在体系中的分散稳定性进行了表征.研究结果表明,利用硝酸氧化改性可以大大增加炭黑表面的亲水性官能团,如C=O,O-C=O,O-H, 炭黑表面的含氧量比原始炭黑提高近6倍,色浆中的炭黑颗粒尺寸在200 nm以内,并且分布均匀、稳定.

关键词: 炭黑 , 臭氧微泡 , 自分散

臭氧微泡技术提高炭黑在水溶液中的分散稳定性

杨昕宇 , 潘明初 , 王兆伦 , 梁晓娟 , 刘海涛 , 向卫东

硅酸盐通报

为了在水性体系下获得高分散性的炭黑,本实验通过臭氧微米气泡技术对炭黑表面进行氧化,并通过沉降实验检测了炭黑在水性体系下的分散稳定性,利用傅立叶红外光谱仪(FT-IR),X光电子能谱仪(XPS),元素分析仪,热分析仪(DTA-TG)、扫描电子显微镜(SEM)分别对臭氧氧化改性后炭黑的表面基团结构,表面含氧量进行了表征.结果表明,经过臭氧氧化改性后的炭黑,大量的羧基、羟基等亲水性含氧基团被引入,即使高速(3500 r/min)离心沉降60 min后,炭黑在水溶液中的稳定性系数仍然可达到93.6%.

关键词: 炭黑 , 臭氧微泡 , 分散稳定性

Bi2Se3纳米片的制备及表征

刘丽君 , 向卫东 , 钟家松 , 杨昕宇 , 梁晓娟 , 刘海涛

硅酸盐通报

以BiCl3和Se粉为铋源和硒源,Na2SO3为还原剂,在碱性条件下,采用简单的溶剂热法首次在不同溶剂中均合成了Bi2Se3纳米片.探究了不同反应时间片状纳米晶的定向生长特性.通过X射线粉末衍射 (XRD )仪,扫描电子显微镜 (SEM),X射线能谱仪 (EDS),透射电子显微镜 (TEM) 和高分辨透射电子显微镜 (HRTEM) 等方法对所得产物的物相结构及形貌进行了表征.结果表明在不同溶剂中所得产物均为纯六方相Bi2Se3纳米片,产物的尺寸及形貌随溶剂变化虽有所不同,但总体为片状形貌,并阐明了片状形貌Bi2Se3的形成与其内部特殊的层状结构密切相关.

关键词: Bi2Se3 , 纳米片 , 溶剂热 , 合成 , 表征

Bi₂S₃ 纳米晶掺杂钠硼硅玻璃的三阶非线性光学性质

杨昕宇 , 向卫东 , 赵海军 , 张希艳 , 梁晓娟 , 刘海涛

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00290

利用溶胶-凝胶方法制备了1 wt% Bi₂S₃纳米晶掺杂钠硼硅玻璃. 利用X射线粉末衍射仪(XRD), X射线光电子能谱(XPS), 透射电子显微镜(TEM), X射线能量色散谱(EDX), 扫描模式透射电子显微镜(STEM)以及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对Bi₂S₃纳米晶在钠硼硅玻璃中的形貌和微结构进行了表征, 同时, 利用飞秒 Z 扫描技术在波长为770 nm对该玻璃的三阶非线性光学性能进行了分析测试. 结果表明, 尺寸为10~30 nm的Bi₂S₃正交晶系纳米晶在钠硼硅玻璃中形成, 该玻璃的三阶非线性光学折射率 γ 、三阶非线性吸收率 β 和三阶非线性极化率 χ ⁽³⁾分别为5.90×10 ^-¹⁶m²/W、7.35×10 ^-⁹m/W 和4.55×10 ^-¹⁸m²/V².其中, 该玻璃的三阶非线性极化率值比未经掺杂的钠硼硅玻璃(χ⁽³⁾=1.09×10 ^-²²m²/V²)高出4个数量级, 这表明, 随着Bi₂S₃纳米晶的引入, 该玻璃的三阶非线性光学性能将得到显著的提高.

关键词: Bi₂S₃纳米晶 , sodium borosilicate glass , Sol-Gel , third-order optical nonlinear properties

钠硼硅玻璃Sol-Gel法制备及可见和近红外发光特性

向卫东 , 梁晓娟 , 杨昕宇 , 王兆伦

稀有金属材料与工程

用溶胶-凝胶方法以正硅酸乙酯、硼酸、乙醇钠为先驱体,盐酸为催化剂合成了钠硼硅玻璃,该均质基玻璃的化学组成为:5.74Na2O-21.38B2O3-72.88SiO2 (NBS).用氩离子激光器488 nm为激发光源,硅探测器检测可见光,对制备的玻璃进行了发射光谱检测,在可见光区域发现了非常强的发光,呈现强的、宽的发射带510nm～780nm,峰值位置位于541 nm和615 nm.简要讨论了发射光谱的特性和结构的起因.

关键词: 可见和近红外发光 , 钠硼硅玻璃体 , 溶胶-凝胶

溶胶-凝胶TiO2薄膜清除乙烯气体的研究

杨昕宇 , 梁晓娟 , 姜义军 , 向卫东

稀有金属材料与工程

如果空气中含有百万分之几以上的乙烯含量就可以加速果蔬的熟化程度,使其变得脆弱、易腐烂,这就给果蔬保鲜带来了困难.因此,清除乙烯将对果蔬保鲜领域产生深远的影响.以溶胶-凝胶方法,通过浸渍涂膜在玻璃管上制备了一定厚度的TiO2薄膜.通过自制反应器对一定浓度的乙烯气体进行清除实验,利用气相色谱检测乙烯气体浓度的变化并对管载TiO2薄膜表征.实验结果表明,管载TiO2薄膜对乙烯具有良好的清除作用.

关键词: 溶胶-凝胶 , 管载TiO2薄膜 , 光催化 , 乙烯

Na2O-B2O3-SiO2系统溶胶-凝胶-玻璃转变过程反应机理

刘维学 , 杨昕宇 , 梁晓娟 , 向卫东

稀有金属材料与工程

采用高温热饱和方法制备干胶时,水解和聚合反应继续进行,聚合反应使链状分子向枝状分子转变,Na2O-B2O3-SiO2系统干胶在100℃干燥后,Q2,Q3,Q4 3种类型的基团同时存在.当在600℃烧成的Na2O-B2O3-SiO2系统干胶时Q4基团占主要了,这时硅胶网络由较低聚合度变成较高聚合度的硅氧网络了.但在600℃烧成的Na2O-B2O3-SiO2系统玻璃对称性差,该峰对称性差的原因可以这样理解,即基团中Si原子有1个或2个被硼原子取代而导致的结果,即形成了Si-O-B键,在600℃得到加强,这一现象已经被红外吸收光谱的结果得到证实.

关键词: 钠硼硅玻璃 , 转变机理 , 溶胶-凝胶

多孔玻璃管复合TiO2薄膜光催化清除乙烯的研究

梁晓娟 , 杨昕宇 , 向卫东 , 潘明初 , 刘维学

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2006.03.040

通过分相、酸处理工艺制备多孔玻璃管,利用溶胶-凝胶方法在多孔玻璃管上复合TiO2薄膜.在紫外灯的照射下,使乙烯通过复合有TiO2薄膜的多孔玻璃管所组成的反应床,用气相色谱仪检测光催化清除乙烯的效果,借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、热分析仪对多孔玻璃管的表面形貌、TiO2的晶型结构、热处理过程中的热反应过程进行分析表征.结果表明,分相、酸处理为720℃/12h、2mol/LHCl/72h条件下制备的多孔玻璃管复合TiO2薄膜对乙烯的清除效果良好.

关键词: 多孔玻璃管 , TiO2薄膜 , 光催化 , 乙烯

Bi₂O₃纳米晶玻璃三阶非线性光吸收性质的研究

杨昕宇 , 向卫东 , 张希艳 , 刘海涛 , 赵海军 , 梁晓娟

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00317

利用溶胶-凝胶法结合气氛控制方式合成了含Bi₂O₃纳米晶钠硼硅玻璃. 利用X射线粉末衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能量色散谱(EDX)、扫描模式透射电子显微镜(STEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)以及选区电子衍射 (SAED)对掺杂在钠硼硅玻璃中Bi₂O₃纳米晶的形貌和微结构进行了表征, 同时, 利用飞秒开孔Z-scan技术详细地研究了Bi₂O₃纳米晶玻璃在800 nm处不同激发光强度下的三阶非线性光吸收性质. 结果表明, 在钠硼硅玻璃中形成了尺寸小于10 nm的Bi₂O₃单斜晶系纳米晶. 随着激发光强度的增强, 该玻璃的三阶非线性光吸收性质产生由饱和吸收向反饱和吸收的转变. 进一步, 计算得到的该玻璃三阶非线性极化率χ⁽³⁾的数量级范围在10^-19~10^-18 m²/V²之间. 这一结果说明该玻璃具有良好的非线性光学性能, 并且在光限幅器等非线性光学领域具有潜在的应用价值.