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离子液体辅助Fe掺杂TiO2的制备及可见光活性

潘翠云 , 曹乾坤 , 底兰波 , 张秀玲

硅酸盐通报

以钛酸四丁酯为钛源,FeC2O4·2H2O为铁源,离子液体([C4MIM] BF4)为模板剂采用溶胶凝胶法制备了具有大比表面积及可见光活性的Fe掺杂介孔TiO2光催化材料.采用X射线衍射仪、氮气吸附-脱附仪、透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱对样品进行表征.结果表明所制备样品IL-Fe/TiO2中TiO2主要以锐钛矿相存在,Fe掺杂量对TiO2晶相影响不大,样品IL-0.1% Fe/TiO2具有介孔结构和较大的比表面积,颗粒尺寸在30 nm左右.紫外可见光谱分析表明铁掺杂后TiO2的吸收带红移,带隙能降低.以亚甲基蓝为模拟污染物,在可见光(λ>420 nm)下测定样品光催化活性,结果表明IL-0.1% Fe/TiO2的可见光催化活性最高.

关键词: 离子液体 , 二氧化钛 , Fe掺杂 , 光催化活性

掺杂 Fe3+对高电压正极材料 LiNi0.5 Mn1.5 O4结构和性能的影响?

白钢印 , 王英 , 肖志平 , 唐仁衡 , 丁恒敏 , 肖方明

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.12.004

以 Li2 CO3、MnO2、NiO、FeC2 O4·2 H 2 O 为原料,用高温固相法合成了尖晶石结构的 LiNi0.5 Mn1.5 O4/LiNi0.5 Mn1.45 Fe0.05 O4锂离子电池正极材料;并对合成的样品进行 XRD、SEM 及电化学性能测试。结果表明:引入Fe3+可以提高材料的结构稳定性,并且改善了材料的导电性,一定程度上减缓材料的容量衰减,LiNi0.5 Mn1.45 Fe0.05 O4表现出较好的电化学性能,0.2C 倍率下经20次充放电循环,未掺杂样品与掺杂样品的放电比容量分别为115.4 mAh/g 和120.1 mAh/g,容量保持率由92.1%提高到96.5%。

关键词: 锂离子电池 , 高电压正极材料 , 固相法 , Fe 掺杂 , 电化学性能

制备工艺对Fe掺杂PZN-PZT热释电陶瓷性能的影响

韦慧 , 陈拥军 , 郭栋

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.04.041

采用传统氧化物反应法(一步法)和前驱体法(两步法)合成铁掺杂改性的0.075Pb(Zn1/3 Nb2/3)O3-0.925Pb(Zr0.95 Ti0.05)O3(PZN-PZT)热释电陶瓷,研究制备方法对PZN-PZT热释电陶瓷的微观形貌、相结构及电学性能的影响。XRD结果表明,采用一步法制备的陶瓷不如两步法,前者存在钙钛矿相和少量焦绿石相,后者能有效抑制焦绿石相的生成,陶瓷为纯菱方钙钛矿相。SEM分析进一步证实了两步法能够制备出晶粒分布均匀、晶型饱满的致密陶瓷。结合介电、铁电及热释电性能分析可知,单一钙钛矿结构和均匀紧凑的晶粒结构对陶瓷材料电学性能的增强起着重要的作用。

关键词: PZN-PZT热释电陶瓷 , Fe掺杂 , 合成方法 , 性能

尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4中掺杂Fe的作用机理

刘国强 , 李雪萍 , 厉英

稀有金属

利用湿化学法结合固相反应法制备了尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4和掺杂Fe的LiNi0.45Fe0.1Mn1.45O4材料,从晶体结构、表面形貌、充放电曲线特点、倍率性能等方面比较了掺杂Fe以后对材料的影响,并结合热重实验,通过测试失重量,进而分析了材料中的氧缺陷含量,推导出掺杂Fe的作用机理:尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4材料中掺杂Fe元素,能够使材料晶体中保持一定的氧缺陷,从而使得材料含有一定量的Mn3+,提高了材料充放电倍率性能.

关键词: 锂离子电池 , 尖晶石晶体 , 正极材料 , 铁掺杂 , 充放电性能

多层级花状铁掺杂BiVO4的水热法制备与光催化性能

李海斌 , 张健 , 黄国游 , 付圣豪 , 马超 , 王白羽 , 黄倩如 , 廖红卫

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(17)60102-X

以Bi(NO3)3、Na3VO4和Fe(NO3)3为原料,以十二烷基苯环酸钠为结构导向剂,采用水热法制备了铁掺杂BiVO4.利用XRD、SEM、TEM、HRTEM以及紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)对样品进行结构、形貌及光吸收性能分析.结果表明:铁掺杂BiVO4具有由纳米片组装而成的多层级花状结构.SDBS在BiVO4(100)晶面的选择性吸附是花状结构形成的关键原因.适量铁离子进入BiVO4晶格后,导致BiVO4发生晶格畸变,加大了BiVO4局域结构的变形,形成了氧空位,并缩小了BiVO4的带隙,从而促进BiVO4光生电子和空穴的分离,拓宽BiVO4的可见光吸收范围,有效提高BiVO4的光催化活性.当铁掺杂浓度为2.5%时,样品对甲基蓝的光催化活性最高.

关键词: BiVO4 , 水热法 , 铁掺杂 , 光催化

P型Yb_yFe_xCo_(4-x)Sb_(12)化合物的制备及热电性能

万俊霞 , 季诚昌 , 赵雪盈 , 李小亚 , 陈立东

稀有金属材料与工程

采用熔融法制备了P型填充式方钴矿化合物Yb_yFe_xCo_(4-x)Sb_(12),并研究了Co位Fe掺杂对该化合物热电传输特性的影响.在300~850 K的温度范围内,测试了化合物的电导率、赛贝克系数和热导率.结果表明,化合物的主要相组成为Yb_yFe_xCo_(4-x)Sb_(12),EPMA结果显示化合物中含有微量FeSb_2和CoSb_2杂质相.化合物的赛贝克系数均为正值,表明为p型半导体.随着Fe掺杂量的增加,化合物的电导率增加,晶格热导率降低,最小室温晶格热导率仅为1.33 W·m~(-1)K~(-1),对于化合物Yb_0.29Fe_1.2Co_2.8Sb_(12),在800 K时获得最大热电优值ZT约为0.67.

关键词: 填充式方钴矿 , Fe掺杂 , 热电性能

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