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PLD法制备BiFeO3薄膜及其性能研究

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.10.022

采用快速等离子烧结法(SPS)制得纯相BiFeO3靶材,利用脉冲激光沉积(PLD)法将其沉积在Si(100)衬底上,制得BiFeO3薄膜.通过调节各种工艺参数,在沉积温度650℃,氧压2Pa,靶基距5cm,脉冲激光频率7Hz、激光能量350mJ条件下获得了高择优取向、高结晶度的BiFeO3薄膜.在此工艺条件下,又制备了不同厚度的BiFeO3薄膜.用XRD、SEM等手段对薄膜相和形貌进行了表征.结果表明,制备的薄膜有较高的形貌质量,薄膜的铁电、铁磁性能呈现出与厚度的强相关性;其中300nm厚的薄膜质量最好.

关键词: 多铁性 , BiFeO3 , 快速等离子烧结 , 铁电铁磁性

用于稠化胶体的高吸水树脂的制备及吸水性能研究

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.14.007

以丙烯酸和丙烯酰胺为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,采用水溶液聚合法制备了高吸水树脂.通过正交实验法研究了单体浓度、丙烯酸中和度、引发剂用量和交联剂用量对树脂吸水倍率的影响.最终获得了在蒸馏水中吸水倍率高达3114g/g,在质量分数0.9% NaCl溶液中吸水倍率达157g/g的高吸水树脂,该树脂能够用作稠化胶体的稠化剂来提高胶体的实用性能.

关键词: 稠化胶体 , 高吸水树脂 , 吸水倍率

Ag@AgCl/MCM-41纳米材料的制备及光催化性能研究

周建伟 , 程玉良 , , 建新 , 李静芳 , 高雯

材料导报

以原位沉淀-光化学还原法制备了Ag@AgCl/MCM-41复合纳米材料,采用SEM、IR、XRD对其结构进行了表征.分析表明,复合纳米材料中Ag@AgCl为壳-核结构,具有纳米金属表面等离子体共振效应,对可见光的吸收增强.介孔材料MCM-41载体的引入使催化剂分散性、比表面积、吸附性能和重复使用性提高.以亚甲基蓝为目标降解物,考察了其可见光催化活性,结果表明,光照射60min,复合纳米光催化材料对10mg/L亚甲基蓝溶液的降解率达98%.

关键词: Ag@AgCl , MCM-41介孔材料 , 光催化降解 , 可见光 , 亚甲基蓝 , 等离子体效应

锂硫电池硫-膨胀石墨正极材料的制备和性能研究

人工晶体学报

采用热膨胀法制备出膨胀率较高的膨胀石墨,并将膨胀石墨和升华硫进行混合热处理,制备出硫-膨胀石墨复合正极材料.利用X-射线衍射、扫描电镜及电化学测试等方法表征材料的结构、形貌和电化学性能.结果表明,这种复合正极材料在25 mA/g的充放电条件下表现出良好的充放电性能,首循环放电比容量接近1600 mAh/g,经过50个放电循环后其比容量仍旧保持在1200 mAh/g之上.

关键词: 锂硫电池 , 膨胀石墨 , 正极材料 , 硫化石墨

取向对PLD法制备BiFeO3薄膜性能的影响

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.13.027

以快速等离子烧结法(SPS)制备的BiFeO3块体为靶材,用激光脉冲沉积(PLD)法在不同衬底上制备了BiFeO3 (100)/LaNiO3 (100)/Si(100)、BiFeO3(111)/LaNiO3 (111)/SrTiO3 (111)、BiFeO3(110) /Pt/TiO2/SiO2/Si、BiFeO3 (110) LaNiO3 (110)/Pt/TiO2/SiO2/Si不同择优取向的薄膜,并对薄膜进行了XRD和SEM分析.X射线衍射结果表明,BiFeO3薄膜外延沉积在导电层衬底上,并且它们具有相同的高度取向.SEM分析表明,薄膜上的晶粒是柱状形态,表面光滑致密且颗粒分布非常均匀,晶粒的边界和尺寸也能被清晰地观察到.通过铁电铁磁性能研究,BiFeO3(111)择优取向性能最佳.SrTiO3衬底上(111)取向的BiFeO3薄膜铁电剩余极化值达到了30.3μC/cm2,漏电流为1.0×10-3A/cm2,饱和磁化强度为20.0kA/m.

关键词: BiFeO3薄膜 , 铁电铁磁性 , 激光脉冲沉积(PLD)

O.5wt%ZnO添加BaCe0.8Zr0.1Y0.1O3-α涂层提高避雷设施性能的研究

功能材料

采用溶胶-凝胶法,在铁基底上制备了0.5%(质量分数)ZnO添加的BaCe0.8Zr0.1Y0.1O3-α涂层薄膜.根据原粉的热失重(TGA)和差热(DTA)曲线控制烧结温度和保温时间.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和TEM对其晶体结构、表面和断面形貌进行了表征.XRD分析得到制备的膜层BaCe0.8Zr0.1Y0.1O3-α相为主,SEM表征结果显示,膜层表面涂层均匀、结构致密,没有大的裂纹孔洞等缺陷;膜层与基底断面的SEM显示界面处两者匹配较好.ZnO增强涂层连接性的微观原因由TEM结果表征.分别在干燥和湿润空气条件下测量膜层材料电导率,结果得到湿润空气中膜层材料电导率高,而且温度越高时电导率越大.这种膜层适合作为避雷线的保护层,并能起到提高避雷线性能的作用.

关键词: BaCe0.8Zr0.1Y0.1O3-α薄膜 , 避雷保护 , 电导性

Zr和Y双掺BaCeO_3薄膜增强避雷设施性能研究

功能材料

采用溶胶-凝胶法,在铁基底上制备了Zr和Y掺杂的BaCeO3体系涂层薄膜,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和TEM,表征了其晶体结构、表面和断面形貌。XRD分析结果表明,制备的膜层以BaCe0.8Zr0.1Y0.1O3-a相为主;膜层表面SEM表征结果表明,涂层均匀,没有大的裂纹、孔洞等缺陷;膜层与基底断面的TEM表征结果表明,界面处两者匹配较好。在干燥和湿润空气条件下测量膜层材料电导率,湿润空气中膜层材料电导率较高,且温度越高其电导率越高。这种膜层适合作为避雷线的保护层,并能起到增强避雷线性能的作用。

关键词: BaCe0.8Zr0.1Y0.1O3-a , 避雷线 , 质子导体

H2O2/TiO2超声协同光降解活性橙的研究

陈芳 , 易回阳 , 吴一鸣

影像科学与光化学

以活性橙溶液为模拟废水,通过H2O2/TiO2超声(US)协同作用光降解活性橙溶液,探讨了TiO2催化剂用量、H2O2用量、活性橙溶液的初始浓度、pH值、TiO2催化剂锻烧温度等对活性橙溶液降解率的影响,并比较了几种不同作用方式对活性橙溶液的降解效果.结果表明:UV/H2O2/TiO2/US协同作用降解活性橙溶液的效果最好;当活性橙溶液的初始浓度为20 mg·L-1,pH=5,TiO2用量为0.4 g·L-1,H2O2用量为0.4 ml·L-1时,降解率可达92.06%.

关键词: 超声波 , TiO2 , 协同作用 , 活性 , 降解

有机改性凹凸棒石吸附活性蓝KN-R的动力学研究

张波 , 彭书传 , 王世亮 , 张泽滨 , 吴敏伟

材料导报

通过静态吸附实验方法,研究了有机改性凹凸棒石吸附活性蓝KN-R的动力学行为.研究结果表明:准二级动力学模型能很好地描述活性蓝KN-R在有机改性凹凸棒石上的动力学行为,平衡吸附量q2随着KN-R初始浓度、振荡速度、温度的增加而增加.有机改性凹凸棒石吸附活性蓝KN-R主要是外表面吸附,吸附活化能为39.2 kJ/mol,说明其为物理吸附、化学吸附综合作用的过程,其速率由化学过程与外扩散共同控制.

关键词: 有机改性 , 凹凸棒 , 吸附 , 活性蓝KN-R , 动力学

原胶及其应用

徐世艾

材料导报

原胶是一种生物高分子,广泛应用于30多个行业.综述了原胶的生物化学、发酵工艺、产品后处理及其应用等方面的进展.

关键词: 原胶 , 发酵 , 工程 , 后处理 , 应用

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