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铁掺杂氧化锌的制备及其对甲基橙的光催化降解

吴诗德 , 李超 , 方少明 , 郑先君 , 韩周祥 , 于智铄 , 王焕新 , 陈荣峰

采用一种简单的方法制备了铁掺杂氧化锌的粉末,将其作为光催化剂对甲基橙(MO)的光催化降解进行了研究.通过X射线衍射图谱(XRD)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、扫描电子显微镜(SEM)对所合成样品进行了表征.结果表明,采用铁掺杂氧化锌光催化剂,甲基橙的光催化降解显示出比纯氧化锌催化剂更高的光催化降解率,这被归因于铁的掺杂使颗粒的表面性质改变,有效的阻止了团聚,改善了紫外可见光的吸收.铁掺杂氧化锌光催化剂是甲基橙光催化降解过程的一种有潜力的光催化剂.

关键词: 铁掺杂ZnO , 甲基橙 , 光催化降解

ZnO纳米棒的制备与气敏性能的研究

宋彦良 , 张华林 , 李超 , 夏同驰 , 王焕新 , 卫应亮

材料导报

以Zn(NO3)2·6H2O和NaOH为原料,CTAB为表面活性剂,通过微波辅助液相反应过程在低温下成功地制备了ZnO纳米棒.X射线衍射谱和扫描电镜结果表明,产物是六方纤锌矿结构ZnO纳米棒,长度为5～30μm,直径为0.1～1μm.气敏性能测试表明,所制备的ZnO纳米棒对H2S气体具有较好的选择性,但灵敏度不高.对ZnO纳米棒进行In掺杂后,对H2S气体的灵敏度和选择性大幅提高,在工作温度为332℃时,对体积分数为50X10-5的H2S灵敏度为29.217,说明In掺杂的ZnO纳米棒是有潜力的探测H2S气体的气敏传感器材料.

关键词: 氧化锌纳米棒 , 铟 , 掺杂 , 气敏性质

稀土掺杂氧化铟低功耗汽油敏感材料的研究

徐甲强 , 王晓华 , 王焕新 , 沈嘉年

中国稀土学报

采用微乳液法合成了纳米In2O3粉体,分别采用浸渍法和共沉淀法制备了掺杂Y2O3和Nd2O3的氧化铟. 利用X射线衍射、透射电镜对氧化铟的结构和形貌进行了表征;采用静态配气法对氧化铟的气敏特性进行了测试. 结果表明: 微乳液法合成的氧化铟经600 ℃,1 h煅烧后,颗粒尺寸约20 nm,且分布均匀. 未掺杂的氧化铟气敏元件对汽油有较高的灵敏度,但选择性不好;氧化钕和氧化钇掺杂后,在3.0 V工作电压下大大提高了氧化铟对汽油的灵敏度和选择性,氧化钇掺杂量为5.0%时对汽油的最大灵敏度达到了285.1,功耗只有200 mW.

关键词: 纳米氧化铟 , 微乳液合成 , 气体传感器 , 氧化钇 , 氧化钕 , 稀土

CdFe2O4纳米粉体的制备及其气敏特性研究

徐甲强 , 刘照红 , 王焕新 , 沈嘉年

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2004.03.024

以无机盐为原料,采用低温固相化学反应合成了尖晶石型复合氧化物CdFe2O4的前驱体,并在较低煅烧温度下得到了CdFe2O4纳米晶.X-射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等表征结果表明,固相反应完全,所得CdFe2O4纳米晶的平均粒径约为30nm左右;与传统方法相比,该法降低了CdFe2O4物相形成温度.将样品制成烧结型气敏元件,发现在较低的工作温度时,对H2S有较高的灵敏度和选择性.

关键词: 铁酸镉 , 固相化学反应 , 半导体 , 气敏材料 , 气体传感器

钙钛矿型SrSnO3纳米棒的合成

李超 , 毕磊 , 王焕新 , 吴诗德 , 方少明 , 陈荣峰

人工晶体学报

采用表面活性剂CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)辅助水热法制备了SrSn(OH)6前躯体,将SrSn(OH)6前躯体600 ℃热处理3 h合成了钙钛矿立方SrSnO3一维纳米棒.通过热重-差热分析(TG-DTA)、X射线衍射图谱(XRD)、红外光谱(IR)、透射电子显微镜(TEM)对所合成样品进行了表征.结果表明,水热体系的pH值以及水热温度是影响所得产物纯度和结晶度的重要因素.在合成过程中,表面活性剂CTAB对样品纳米棒结构的生长具有关键作用.

关键词: SrSnO3 , 纳米棒 , 水热法 , 合成

微波辅助一步合成ZnO纳米棒及其气敏性能

王焕新 , 孙晓丽 , 宋彦良 , 李超

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2010.03.008

以Zn(NO3)2为锌源、CTAB为表面活性剂,在微波辐照下90℃反应30min即可一步合成ZnO纳米棒,利用TG-DTA、XRD、SEM对合成材料的相组成及微观结构进行表征,并测试了纯ZnO及Pd修饰ZnO纳米棒的气敏特性.结果表明,微波辅助一步合成的ZnO纳米棒属于纤锌矿型六方晶系,直径为100～800nm、长度约2～3μm;对H2S气体有较高的响应,但选择性不佳;利用贵金属增敏剂Pd(0.5wt%)来修饰ZnO纳米棒可显著提高其对H2S气体的响应和选择性,并降低其工作温度,使其有望用于开发低温型高灵敏度的实用H:S气体传感器.

关键词: ZnO , 纳米棒 , 微波合成 , 气敏性 , H2S

氧化铈掺杂对氧化铟气敏特性的影响

王焕新 , 胡平 , 王晓华 , 徐甲强 , 李超

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2007.02.001

用微乳液法合成了纳米In2O3粉体,浸渍法制备了掺杂CeO2的氧化铟.利用 X射线衍射、透射电镜对氧化铟的结构和形貌进行了表征;采用静态配气法对氧化铟的气敏特性进行了测试.结果表明,微乳液法合成的氧化铟在600℃煅烧1h后,颗粒尺寸约20nm,且分布均匀.未掺杂的氧化铟气敏元件对汽油有较高的灵敏度,但选择性不是太好;氧化铈掺杂后,在加热电压为3.5V～4.5V范围内,较大地提高了汽油的灵敏度和选择性,尤其当加热电压为4.0V,掺杂量为5%(质量分数)时,灵敏度从9.0提高到40.4,汽油对丁烷的选择性系数为30.9,汽油对乙醇的选择性系数可达到11.5.

关键词: 纳米氧化铟 , 微乳液合成 , 气体传感器 , 稀土掺杂 , 汽油传感器

微波水解法制备纳米ZnO及其气敏特性研究

徐甲强 , 王焕新 , 张建荣 , 沈嘉年

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2004.06.038

以Zn(CH3COO)2·2H2O为原料,采用微波水解法和恒温水解法制备了纳米ZnO粉体,用X射线衍射仪、透射电镜对产物的相组成和微观结构进行了表征和分析,并且测试了其气敏特性.为了改善纳米ZnO的气敏性能,利用微波水解法,通过掺杂Pt、Pd贵金属制备出其相应的纳米复合氧化物.与恒温水解法相比,微波水解法所需反应时间显著缩短、反应物浓度提高;两种方法制备的纳米ZnO粉体皆对酒精和汽油具有较高灵敏度;掺杂Pt或Pd可提高纳米ZnO对酒精和汽油的选择性.

关键词: 微波水解 , 氧化锌 , 纳米材料 , 气敏性能 , 气体传感器