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镧掺杂混晶结构TiO2纳米粉体的制备及其光催化性能

和娇娇 , 杜慧玲 , 杜娴 , 刘俊

人工晶体学报

以钛酸四丁酯为Ti源,采用溶胶-凝胶自蔓燃法制备了镧掺杂的La-TiO2(简写为LT)纳米粉体.利用X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FIIR)、透射电子显微镜(TEM)等对掺杂型TiO2粉体的晶型结构与颗粒尺寸等进行表征.利用紫外-可见光吸收光谱(UV-vis)研究了H2O2改性、镧掺杂量以及混晶结构对TiO2纳米粉体降解甲基橙的影响.结果表明:镧掺杂混晶TiO2粉体的光催化活性明显优于未掺杂的锐钛矿TiO2粉体.当La3+掺杂量为0.5%,合成温度为475℃(金红石相含量为26.0%)时,得到的TiO2粉体光催化活性最好.H2O2的加入有助于TiO2光催化剂表面的电子-空穴对生成,提高光催化剂对甲基橙的降解率,当H2O2浓度为6%时,光照3h后,降解率达到了91.97%.

关键词: TiO2粉体 , 溶胶-凝胶自蔓燃 , 镧掺杂 , 混晶 , 光催化

Mg离子掺杂对含锆铋基焦绿石材料介电弛豫性能影响

赵岑 , 杜慧玲 , 史翔 , 王瑾 , 杜娴

人工晶体学报

采用固相反应法制备陶瓷(Bi1.5Zn0.5-xMgx)(Zr1.5Nb0.5)O7(BZMZN)(x=0.1、0.2、0.3、0.5),研究Mg2+取代对材料结构、组成、介电性能以及弛豫特性的影响.X射线衍射分析表明,当Mg2+从部分至完全取代Zn2+,均合成了立方焦绿石主晶相结构,并有微量Bi12MgO19相产生.随着Mg2+取代量的增加材料介电常数和介电损耗略有下降.材料在-150℃左右具有明显的介电弛豫特征,对其弛豫过程进行拟合与计算,并结合价键理论探讨了BZMZN系焦绿石的低温介电弛豫机制,这种弛豫源于材料结构中A位离子的不均匀分布及A位离子与O'位离子的本征跃迁过程.

关键词: 铋基焦绿石 , 介电性能 , 弛豫特性

钛酸铋钠基无铅压电材料的溶胶-凝胶自蔓燃制备工艺研究

杜娴 , 杜慧玲 , 黄锦阳 , 史翔

人工晶体学报

采用溶胶-凝胶自蔓燃法合成具有单一钙钛矿相的0.76Na0.5Bi0.5TiO3-0.24SrTiO3(简写为NBT-ST)的超细粉体.采用热重/差热、X射线粉末衍射、红外光谱等分析手段对自蔓燃工艺前后的粉体进行了分析表征,通过对合成工艺中溶胶pH值、水浴温度、柠檬酸与硝酸根离子配比、热处理温度等参数的优化,获得了制备单一钙钛矿结构的NBT-ST无铅压电材料超细粉体的最优工艺参数:溶胶pH值为8、水浴温度为80℃、柠檬酸与硝酸根离子配比为1.25∶1,185℃左右凝胶发生自蔓燃,热处理温度为550 ℃,保温时间为1h.

关键词: 钛酸铋钠 , 钛酸锶 , 钙钛矿相 , 溶胶-凝胶自蔓燃法

微波辅助溶胶-凝胶自蔓燃法制备纳米Na0.5Bi0.5TiO3粉体的工艺研究

杜娴 , 杜慧玲 , 刘俊 , 姚淼

人工晶体学报

采用微波辅助溶胶-凝胶自蔓燃法制备了具有准同型相界组成的0.94Na0.5 Bi0.5TiO3-0.06BaTiO3(0.94NBT-0.06BT)粉体,采用X射线粉末衍射、红外光谱、热重-差热等分析手段对粉体进行了分析表征.通过对合成工艺中溶液的pH值、不同络合剂、微波功率等参数的优化,获得了合成单相钙钛矿结构0.94NBT-0.06BT元铅压电纳米粉体的最优工艺参数:使用柠檬酸作为络合剂、溶液pH值为4~6、微波功率为520 W,热处理温度为500℃,合成后的粉体大小均匀,粒度分布在10 ~ 20 nm之间.利用红外光谱和热分析探讨了蔓燃反应的合成机理.

关键词: Na0.5Bi0.5TiO3 , 钙钛矿相 , 自蔓燃 , 微波辅助

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