水热法合成YPO_4_Eu及基质的结构研究_刘琼
水热法合成四氧化三钴纳米材料
水热法合成四氧化三钴纳米材料
孙灵娜;王小慧;王强
【期刊名称】《材料科学与工程学报》
【年(卷),期】2011(029)001
【摘要】通过简单水热法成功制备了Co3O4纳米材料.利用常见配合物
Co(NH3)6Cl3在水热条件下具有解离倾向,通过控制其浓度得到不同尺寸的
Co3O4纳米颗粒.实验表明,此类反应中配离子解离占主导作用,表面活性剂的添加量对产物形貌的影响不明显,而反应物浓度对产物形貌和尺寸的影响较大,随着反应物Co(NH3)6Cl3浓度的增加,产物尺寸先增大后减小.并且推测了不同尺寸纳米颗粒可能的形成机理.
【总页数】4页(P17-20)
【作者】孙灵娜;王小慧;王强
【作者单位】深圳大学化学与化工学院,广东,深圳,518060;深圳大学化学与化工学院,广东,深圳,518060;首都师范大学初等教育学院,北京,100080
【正文语种】中文
【中图分类】TQ138.1
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水热法合成Ba_2Ti_9O_(20)陶瓷粉
水热法合成Ba_2Ti_9O_(20)陶瓷粉
周东祥;徐建梅;陈晓平;肖红君
【期刊名称】《华中科技大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】2003(31)10
【摘要】采用水热法合成了Ba2 Ti9O2 0 陶瓷粉 ,研究了水热反应条件对合成产物的影响 .研究表明 ,Ba2 Ti9O2 0 相的形成与前驱物的性质有很大的关系 ,当钛前驱物为TiO2 时 ,难以合成目标相 ,当钛前驱物为TiCl4时 ,能够形成大量的目标相 ,用此粉体制备陶瓷 ,可以不经过预烧就能得到较纯的Ba2 Ti9O2 0 相陶瓷体 ,且烧结温度比传统法要低 1 0
【总页数】3页(P26-27)
【关键词】微波介质陶瓷;水热法;Ba2Ti9O20相
【作者】周东祥;徐建梅;陈晓平;肖红君
【作者单位】华中科技大学电子科学与技术系;中国地质大学(武汉)材料科学与化学工程系
【正文语种】中文
【中图分类】O48
【相关文献】
1.水热法合成单分散锆钛酸铅压电陶瓷粉体 [J], 张帆;陆遥;王占杰
2.水热法在锌化物陶瓷粉体合成中的应用 [J], 吴兴; 何晓东
3.水热法合成Ba2Ti9O20陶瓷粉 [J],
4.Pb的过量值对溶胶-水热法合成钙钛矿型PZT反铁电陶瓷粉体的影响 [J], 胡艳华;余占军;王丽霞;宋艳;雷达
5.水热条件对溶胶-水热法合成PZT陶瓷粉体的影响 [J], 胡艳华;宋艳;李禄;丁铂洺;杨永兵;冀耀武
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水热法制备不同形貌和结构的BiVO4／GO复合光催化齐
如Ｐ ｔ ［ ７ 沉 积 在半 导体 表 面后 ， 可 以和半 导体 形成 肖特基 势 垒 ， 起 到捕 获 光 生 电子 、 降低 电子 一空 穴对 复合 的作 用 ， 从 而提 高半 导体 材 料 的光 催 化 性 能 ． 另一 类 是 采 用两 种 半 导 体 复 合 ， 目前 已有 大 量 文 献 报 道 了
斜 白钨 矿 结 构 ． 以甲基橙 （ ＭＯ） 的 可见光催 化 降解反 应 为模 型反 应 ， 研 究 了催 化 剂 的 可 见 光 催 化
性 能． 结果表 明 ＧＯ 改性 的催化 剂 的催化 能 力比 纯 Ｂ ｉ ＶＯ 有极 大程 度 的提 高．
关 键词 钒 酸铋 ， 复合 光催化 剂 ， 水 热法 ， 可见光 ， 光 催 化 文 献 标 识 码 Ａ 文 章 编 号 １ ６ ７ ２ — ６ ６ ３ ４ （ ２ ｏ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ５ ９ － ０ ５ 中 图 分 类 号 Ｏ ６ ４ ３
光 催化 是纳 米半 导 体材 料 的独 特 性能 之一 ， 具有效 率 高 、 能 耗低 、 反应 条件 温和 、 适用 范 围广及 无二 次 污染 等 突 出特 点 ， 在 环境 污染 治理 方 面倍受 关 注ｎ ］ ． 自１ ９ ７ ２ 年Ｆ ｕ ｊ ｉ ｓ ｈ ｉ ｍａ和 Ｈｏ ｎ ｄ ａ提 出在 Ｔｉ Ｏ 电极 上 光 分解 Ｈ。 ０ 以来 ， 人们 对半 导体 多相 光催 化反 应方 面 的研究 不断深 人［ ２ ］ ． 相关 研究 近年 来取 得 了较大 进 展． 其中， 对 可见 光 响应 的新 型 光催 化 剂 如 Ｂ ｉ ＷＯ ， Ｉ ｎ ＶＯ ， Ｂ ａ Ｉ ｎ Ｏ ， Ｓ ｒ Ｃ ｒ Ｏ ［ ３ ］ 和氯 掺 杂 Ｔｉ Ｏ Ｌ ４ 等 的研 究 更 具有 实 际意 义． 钒 酸铋 （Ｂ ｉ ＶＯ ）是一 种 具有 可见 光活性 的光催化 剂 ， 它有 三种 晶体结 构 ： 单 斜 白钨矿 、 四方锆 石 和 四
水热法合成纳米LiFePO4材料
ｔ ｈ ｅ Ｌ ｉ Ｆ ｅ Ｐ Ｏ４ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｗｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｄ ．Ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｍｏ ｌ ａ ｒ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｏ ｆ ３ ：１ ：１ ｆ ｏ ｒ Ｌ ｉ ：Ｆ ｅ： Ｐ ｂ ｙ ａ ｄ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｆ ｅ ＳＯ４ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｍｉ ｘ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ Ｌ Ｉ ＯＨ ａ ｎ ｄ Ｈ３ ＰＯ４ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， ｎ ａ ｎ ｏ ｐ ａｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｌ ｉ Ｆ ｅ ＰＯ４ ｗｉ ｔ ｈ ｗｅ ｌ ｌ ｃ ｒ ｙ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ｉ ｎ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ
ａ ｎ ｄ １ ８ ０ ３ ． Ｔ １ ｈ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｍｏ ｒ ｐ ｈ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｗａ ｓ ｒ ｅ ｃ ｔ ａ ｎ ｇ ｕ ｌ ａ ｒ — ｌ ｉ ｋ ｅ ｏ ｒ ｉ ｒ ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｒ ｉ ｆ ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ Ｈ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｓ ｔ ｏ ａ ｂ ｏ ： Ｌ ｉ Ｆ ｅＰ Ｏ４ ｎ ａ ｎ ｏ －ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｌ ｉ － ｉ ｏ ｎ ｂ ａ ｆ ｅ ￣ ｗｅ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｐ Ｈ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｍｏｒ ｐ ｈ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ
LiFePO_4的水热法制备及改性研究
作者简介:张 静(1979-),女,湖南人,中南大学化学化工学院硕士生,研究方向:功能材料化学;黄可龙(1955-),男,湖南人,中南大学化学化工学院教授,博士生导师,研究方向:功能材料化学;唐联兴(1981-),男,四川人,中南大学化学化工学院硕士生,研究方向:功能材料化学。
LiFePO 4的水热法制备及改性研究张 静,黄可龙,唐联兴(中南大学化学化工学院,湖南长沙 410083)摘要:采用水热法合成了LiFePO 4,并通过掺碳得到了LiFePO 4/C 。
XRD 和SEM 的结果表明:LiFePO 4和LiFePO 4/C 样品具有纯度高、粒径小、形貌规则等优点;以011C 倍率放电,它们的首次放电比容量分别为13219mAh/g 和15013mAh/g ;循环50次后,平均每次衰减分别为01478mAh/g 和01212mAh/g 。
关键词:锂离子电池; 正极材料; LiFePO 4中图分类号:TM91219 文献标识码:A 文章编号:1001-1579(2005)06-0425-02Study on hydrothermal synthesis and modif ication of LiFePO 4ZHAN G Jing ,HUAN G Ke 2long ,TAN G Lian 2xing(College of Chemist ry and Chemical Engineering ,Cent ral South U niversity ,Changsha ,Hunan 410083,China )Abstract :LiFePO 4was synthesized by hydrothermal method and LiFePO 4/C was prepared by doping carbon 1XRD and SEM re 2sults showed LiFePO 4and LiFePO 4/C samples were small particles of pure phase and regular sheets 1The initial discharge specific capacity of LiFePO 4and LiFePO 4/C were 13219mAh/g and 15013mAh/g at 011C rate and their average fading rates were 01478mAh/g and 01212mAh/g every time after 50cycles 1K ey w ords :Li 2ion battery ; cathode material ; LiFePO 4 橄榄石结构的LiFePO 4具有工作电位适中(3145V ,vs 1Li/Li +)、可逆容量高、无毒、价廉等优点,被认为是极具发展潜力的锂离子电池正极材料。
BiPO_(4)-BiOIO_(3)复合物的水热合成及其光催化降解染料研究
40 mo时，MB被完全降解。实验结果表明,BldO5-BlOIO3对降
解RhB、MO和MB显示出很好的光催化活性。
4
VYsu3.unooloqd
0.0 20 40 60 80 100 120 Irradiation time/s
图6 BiOIO3、BiPO4和BiPO4-BiOIO3的 瞬时光电流响应
BOO4.可作IO复合物的水热合成及其 光催化降解染料研究
王清，周娅芬，朱世侦
（西华师范大学化学合成与污染控制四川省重点实验室，四川南充637009）
摘 要：采用一步水热法合成了 BOO.可作IO复合物，并进行了 FT-IR,XRD,SEM,XPS,UV-DRS等表征°以不同
类型的有机染料罗丹明B（RhB）、甲基橙（MO）和亚甲基蓝（MB）为污染模型，考察了 BOO.可作IO的光催化降解
外光谱仪、JSM-6510LV型扫描电子显微镜、Ripaku Dmao/UlOma IV型X射线粉末衍射仪、Shimadzu UV-2550
收稿日期：2020B1B3 基金项目：南充市科技计划项目（19YFZJU107）；西华师范大学青年教师科研资助项目
（2D038）
作者简介：王清（292—）,女，四川南充人，助理实验师，主要从事材料化学方面研究°
复
明显拓宽了光
，增加了对太阳光的利用率°光催化剂的光
是其重要性质，宽泛的
光
能有效吸收太阳光,从而增强光催化活性°
•rr-e^OUEqJosqv
7 6 5 4 3 2 1
0
200 250 300 350 400 450 500 Wavelength/nm
2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 hv /eV
反应温度对水热法制备Eu掺杂ZnO纳米片结构和性能的影响
反应温度对水热法制备Eu掺杂ZnO纳米片结构和性能的影响郎集会;张岩;徐松松;王佳英;刘晓艳;孟祥伟;闫永胜【摘要】采用水热法制备了稀土Eu掺杂的ZnO纳米片状材料(ZnO:1％ Eu),在稀土Eu掺杂浓度一定的条件下讨论了不同水热反应温度对纳米片结构的影响,得出材料最佳生长温度,并研究了该反应温度条件下掺杂材料的光学性能.实验结果表明,稀土铕以正三价价态成功地掺入到ZnO品格中.在反应温度为155℃时,材料的结晶质量最好.该反应温度下PL谱图显示出Eu3+的特征发射峰,分别位于579.6,587.8和614 nm处,它们是4f-4f的跃迁,分别来源于Eu3+的5D0-7F0,5D0-7F1和5D0-7F2跃迁.【期刊名称】《吉林师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(034)004【总页数】4页(P30-33)【关键词】氧化锌;铕;水热反应;结构;性能【作者】郎集会;张岩;徐松松;王佳英;刘晓艳;孟祥伟;闫永胜【作者单位】吉林师范大学物理学院,吉林四平136000;江苏大学化学化工学院,江苏镇江212013;吉林师范大学物理学院,吉林四平136000;吉林师范大学物理学院,吉林四平136000;吉林师范大学物理学院,吉林四平136000;吉林师范大学物理学院,吉林四平136000;吉林师范大学物理学院,吉林四平136000;江苏大学化学化工学院,江苏镇江212013【正文语种】中文【中图分类】O6140 引言氧化锌(ZnO)作为一种宽禁带直接带隙(Eg=3.37 eV)半导体材料，其晶格常数为a=0.325 nm，c=0.521 nm，在室温下有较大的激子束缚能(60 meV)，可以实现室温下的激子发射，产生近紫外的短波发光.另外，ZnO材料还有较好的化学稳定性、热稳定性及生物相容性，因此ZnO以其独特的性能在紫外激光器，太阳能电池、气体传感器、生物传感器、光催化等领域都有广阔的应用前景，是继GaN之后国际上又一研究热点［1-6］.纳米氧化锌作为一种精细的无机产品，是一种超微细氧化锌(其粒径在1～100 nm 之间).由于颗粒尺寸的细微，使氧化锌拥有了它本身没有的表面效应、小尺寸效应与宏观量子隧道效应.纳米氧化锌在化学、物理学、光、电、磁、敏感性等很多方面有其它氧化锌材料产品没有的特殊性能与用途，在橡胶、油墨、涂料、催化剂、颜填料、医药以及高档化妆品等领域展示出非凡的应用前景.各种研究表明改变半导体的物理性质最有效的方法之一就是金属掺杂，也就是说将某些金属原子或离子引入到氧化锌晶格中，进而引起ZnO的载流子浓度和能带结构的变化，使掺杂后的ZnO纳米材料的某些性能得到提高或是具有与本征ZnO材料不同的新特性.由于稀土元素具有电子未完全充满的4f壳层，这种特殊的壳层结构，使稀土元素具有不同于一般元素的磁、电、光的特性以及其它特殊性能.比如三价稀土离子具有较多的能级和多个亚稳态，所以在近紫外、可见和近红外光的波段内有许多的特征锐谱线，因此如果将稀土元素掺入到ZnO纳米材料中，必然会引起材料结构和性能的改变.然而，由于稀土离子和锌离子的半径和价态均不一样，因此很难将稀土离子掺杂进入ZnO晶格中.因此，在控制掺杂的温度以及纳米结构的纵横比方面仍然是纳米技术的挑战.本文在ZnO基体中掺入一定浓度的稀土元素Eu，主要研究不同反应温度对稀土Eu掺杂ZnO纳米材料结构的影响，探讨得出生长高质量ZnO纳米片这种特殊形貌的最佳生长温度，并研究了该温度下掺杂样品的光学性能.1 实验采用水热法制备稀土Eu掺杂ZnO纳米片材料.实验所用原料如下:硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O，沈阳国药集团化学试剂有限公司)、氧化铕(Eu2O3，沈阳国药集团化学试剂有限公司)、尿素((NH2)2CO，沈阳国药集团化学试剂有限公司)、无水乙醇(C2H5OH，沈阳国药集团化学试剂有限公司)为分析纯;浓硝酸(HNO3，沈阳国药集团化学试剂有限公司).实验过程如下:①制备一定浓度的硝酸铕(Eu(NO3)3)溶液.将一定质量的Eu2O3溶于浓硝酸中，120℃加热若干时间，然后加入一定量的去离子水配置即可.②Zn(NO3)2·6H2O和(NH2)2CO分别溶解在去离子水中，然后将Eu(NO3)3倒入Zn(NO3)2·6H2O溶液中混合均匀，再把(NH2)2CO溶液加入上述混合溶液中.③将配置好的混合溶液移至反应釜中，不同反应温度下反应24 h.④ 收集反应后生成的白色沉淀，用乙醇和去离子水离心清洗后干燥处理.⑤ 最后将其产物在管式炉中氩气气氛下400℃退火2 h.样品表征手段如下:日本理学D/max-rA转靶X射线衍射仪(X-ray Diffraction，XRD)、S-570型扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope，SEM)、透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope，TEM)、X射线能谱仪(energy-dispersive spectrometry，EDS)和紫外显微拉曼—荧光光谱仪(photoluminescence spectroscopy、Raman spectroscopy)对样品的结构、形貌、化学成分和性能进行表征和分析.2 实验结果和分析图1为不同反应温度条件下ZnO:1%Eu样品的XRD谱图，反应温度分别为140℃，150℃，155℃和170℃.如图1所示，每个谱图上所有衍射峰均对应于六角纤锌矿结构ZnO的衍射峰，并没有Eu或其氧化物等其它杂质峰的出现，这说明在上述四个反应温度条件下，Eu离子都成功掺入到ZnO的晶格中.对比几个不同反应温度的XRD谱图，发现在反应温度为155℃时(图1(c))，样品的衍射峰最强.这说明该反应温度条件下，样品的结晶质量最好.图1 不同反应温度条件下ZnO:1%Eu样品的XRD谱图(a)140℃，(b)150℃，(c)155℃，(d)170℃为了了解生长样品的形貌，我们给出了反应温度为155℃时样品的SEM图片，如图2(a)所示.图2(a)中显示样品应该为叠加的片状结构.为了具体了解样品的形貌，图2(b)给出了该样品的TEM图片.从此图片可以清晰的看出，样品为带有不规则孔洞的纳米片状结构，孔洞大小在5 nm～25 nm之间.图2(c)给出了该样品的EDS 能谱，从该谱图上可以看出，有四种元素的特征峰出现，分别为Zn、Eu、Cu和O(因为测样时使用的是Cu网，所以谱图中出现了Cu峰)，除此之外没有任何其它衍射峰出现.同样我们在对应XRD谱图中，也没有观察到任何的杂质相出现.于是，结合XRD和EDS结果我们可以得出，Eu3+离子已经掺入到ZnO晶格中.根据EDS给出的数据，可知 Eu3+离子的实际掺杂浓度为0.81%，这与我们实际的掺杂量1%很接近.图2 反应温度为155℃条件下ZnO:1%Eu样品的SEM(a)，TEM(b)和 EDS谱图(c) 图3为不同反应温度条件下制备的ZnO:1%Eu样品的室温拉曼谱图.如图所示，每个谱图中都出现四个散射峰，分别位于 331.6，381.5，437.9，581.8 cm-1处，依次对应着 E2H-E2L，A1TO，E2H和 A1L＆E1L振动模式.位于437.9 cm-1的散射峰为六角纤锌矿结构ZnO的特征峰;而581.8 cm-1处的散射峰则对应于A1L＆E1L的共存，这是因为当ZnO的c轴与样品表面平行时，会在位于574 cm-1处出现峰，为A1L特征峰，而当ZnO的c轴与样品表面垂直时，会在位于591 cm-1处出现峰，为E1L特征峰.于是，根据纤锌矿纳米晶体的极性声子散射理论，1LO声子模式应该位于这两者之间.而本实验中，我们得到峰是位于581.8 cm-1处，正是位于这两个峰之间，所以我们认为该峰对应于两者的共存.通常这个振动模式的散射峰是由于样品中的结构缺陷产生的，认为此峰与氧空位，锌填隙，反位氧等缺陷有关［7-9］.另外，由图还可以看出，不同反应温度条件下的散射峰的峰强有所变化，其中437.9 cm-1的E2H散射峰以155℃时最强(图3(c))，这说明样品是以六方相结构存在且具有较好的结晶质量.因此，可以认为155℃为最佳反应温度，这与XRD所得的结果一致.图4给出了反应温度为155℃时样品的室温PL谱图.光谱采用He-Cd激光器，以325 nm为波长激发测得.从插图可以明显看出有两个发射带，一个为近带边的紫外发射峰，主要源于自由激子的辐射复合过程;另一个是较宽的缺陷发射带，它主要是与样品中存在的点缺陷有关，例如:氧空位和一些引入的杂质［10-13］.为了研究掺杂样品中Eu3+的发射，我们给出了掺杂样品的可见光区域部分放大图(540 nm～640 nm).观察谱图发现在579.6，587.8和614 nm附近出现了Eu的发射峰，它们是4f-4f的跃迁，分别来源于Eu3+的5D0-7F0，5D0-7F1和5D0-7F2跃迁.而在614这个峰附近出现三个小峰，分别位于614.0，620.5和 625.4 nm 处，这三个峰都源于5D0-7F2的发射.比较几个峰的峰强发现，5D0-7F2的跃迁强度要比5D0-7F1的跃迁强度大很多，那么根据JO理论，可知样品中的Eu3+是以低对称位替代Zn位，并且没有引起太大的晶格构型畸变也没有造成晶格翻转. 图3 不同反应温度条件下ZnO:1%Eu样品的Raman谱图(a)140℃，(b)150℃，(c)155℃，(d)170℃图4 反应温度为155℃条件下ZnO:1%Eu样品的PL谱图3 结论文中采用水热法在不同反应温度条件下成功制备了Eu掺杂浓度为1%的ZnO纳米片状材料，主要研究了不同反应温度对纳米片结构的影响.XRD和Raman测试结果表明，在反应温度为155℃时，纳米片的衍射峰和散射法最强，说明该温度下纳米片的结晶质量最好.EDS分析显示，Eu3+成功进入ZnO晶格.PL谱图可以观察到Eu3+的特征峰，另外Eu3+是以低对称位替代Zn位，没有引起太大的晶格构型畸变也没有造成晶格翻转.参考文献【相关文献】［1］M H Huang，S Mao，and H N Feick.Room-Temperature Ultraviolet Nanowire Nanolasers［J］.Science，2001，292:1897 ～1899.［2］U.Ozgur，Y.I.Alivov，C.Liu，A.Teke，M.A.Reshchikov，S.Dogan，V.Avrutin，S.J.Cho，and prehensive review of ZnO materials and devices［J］.J.Appl.Phys.，2005，98:41301 ～41403.［3］Jinghai Yang，Jihui Lang，Changsheng Li，Lili Yang，Qiang Han，Yongjun Zhang，Dandan Wang，Ming Gao，and Xiaoyan Liu.Effects of substrate on morphologies and photoluminescence properties of ZnO nanorods［J］.Appl.Surf.Sci.，2008，255:2500 ～2503.［4］Jihui Lang，Jinghai Yang，Changsheng Li，Lili Yang，Qiang Han，Yongjun Zhang，Dandan Wang，Ming Gao，and Xiaoyan Liu.Synthesis and optical properties of ZnO nanorods［J］.Cryst.Res.Technol.，2008，43:1314 ～ 1317.［5］Jihui Lang，Xue Li，Jinghai Yang，Qiang Han，Ming Gao，Dan Wang，Lili Yang，Xiaoyan Liu ，Rui Wang，Suyang Yang.The effect of ZnO buffer layer on structural and optical properties of ZnO nanorods［J］.Cryst.Res.Technol.，2011，46(7):691 ～696.［6］郎集会，李雪，刘晓艳，杨景海.ZnO纳米棒的CBD法制备及表征［J］.吉林师范大学学报(自然科学版)，2009，30(2):35～37.［7］Jihui Lang，Qiang Han，Changsheng Li，Jinghai Yang，Xue Li，Lili Yang，Dandan Wang，Hongju Zhai，Ming Gao，Yongjun Zhang，Xiaoyan Liu，and Maobin Wei.Effectof Mn doping on the microstructures and photoluminescence properties of CBD derived ZnO nanorods［J］.Appl.Surf.Sci.，2010，256:3365 ～3368.［8］Jihui Lang，Qiang Han，Jinghai Yang，Changsheng Li，Xue Li，Lili Yang，Yongjun Zhang，Ming Gao，Dandan Wang，and Jian Cao.Fabrication and optical properties of Ce-doped ZnO nanorods［J］.J.Appl.Phys.，2010，107:074302 ～1-4.［9］Jinghai Yang，Rui Wang，Lili Yang，Jihui Lang，Maobin Wei，Ming Gao，Xiaoyan Liu，Jian Cao，Xue Li，and Nannan Yang.Tunable deep-level emission in ZnO nanoparticles via yttrium doping［J］.J.Alloys Compd.，2011，509:3606 ～3612.［10］Jihui Lang，Qiang Han，Xue Li，Songsong Xu，Jinghai Yang，Lili Yang，Yongsheng Yan，Xiuyan Li，Yingrui Sui，Xiaoyan Liu，Jian Cao，Jian Wang.Effect of annealing temperature on the energy transfer in Eu-doped ZnO nanoparticles by chemical precipitation method［J］.J Mater Sci:Mater Electron，2013，online，DOI10.1007/s10854-013-1439-0.［11］B.R.Judd.Optical absoprtion intensities of rare-earth ions［J］.Phys.Rev.，1962，127:750 ～761.［12］Jihui Lang，Xue Li，Jinghai Yang，Lili Yang，Yongjun Zhang，Yongsheng Yan，Maobin Wei，Qiang Han，Ming Gao，Xiaoyan Liu，and Rui Wang.Rapid synthesis and luminescence of the Eu3+ ，Er3+codoped ZnO quantum-dot chain via chemical precipitation method［J］.Appl.Surf.Sci.，2011，257:9574 ～9577.［13］M.Liu，A.H.Kitai，and P.Mascher.Point defects and luminescence centers in zinc oxide and zinc oxide doped with manganese［J］.J.Lumin.，1992，54:35 ～42.。
纳米棒束YPO_4：Eu的合成及其发光性能
防止纳米粒子的团聚添加了表面活性剂、 分散剂、
兴趣…。例如 １Ｐ Ｃ 纳米材料显示出完全不 ． Ｏ ：ｅ ａ 同于本体材 料 的 双 峰 发 射 ｌ 。稀 土 离 子 掺 杂 的 ２ ］
１ ｏ Ｘ Ｄ谱图具有相似 的衍射强度 ， ５的 Ｒ ｏ 表明 １ 已 经结晶完全 ， 最佳 的焙烧温度为 ４ ０℃。由此可 ５ 见， 与传统方法【 相 比， ９ 熔盐 法可 以有效降低焙
烧温 度 ５０℃左 右 。 ０
Ｄ Ｍ Ｘ２ ０Ｖ Ｃ型 ｘ 射线衍射仪 （ Ｒ ） ／ Ａ ２０ Ｐ 一 ＸＤ ；
ｑ ａｍ ｌ ｆ ａ Ｏ ｎ ＮＯ ｓ ｇ Ｎ ３３ Ｅ （ Ｏ ） ｎ Ｈ Ｈ２Ｏ ｓｈ ｒｃｒ ｒ．Ｘ Ｄ ｕｌ ｏ ｓ Ｎ ３ ｄＫ ３ ｉ Ｏ ） ， ｕ Ｎ ３ ３ ｄＮ ４ Ｐ ４ ｅｐｅｕｓ ｓ Ｒ ｅ ｏＮ ａ ｕ ｎ Ｙ（ ａ ａｔ ｏ
ｄ ｔｃｉｎ ｒｓ ｌ ｎ ｉａｅ ｌｔ ｅ ａ ｒｓ ｌｚ ｔ ０ ℃ ａ ｄｆ ｌ ｒｓａｌ ｅ ｔ ５ ℃ ．Ｓ Ｍ ． ｅｅ ｔ ｅｕｔ ｉｄｃ ｔｄ ｔａ ｂ ｇ ｎｔ ｃｙ ｔ ｌ ｅａ ０ ｏ ｓ ｌ １ ｏ ａｉ ３ ｎ ｕ ｙｃｙ ｔｌ ｚｄ ａ ０ ｌ ｉ ４ Ｅ
３ ．。 ５ ．。 出现宽 而 弱 的 衍 射峰 ， 们 与 四 ５０ 和 １７处 它 方 晶系 的 Ｙ Ｏ Ｐ 的 （０ ） １２ 和 （ １ ） 面 的 ２０ ，（ １ ） ３２ 晶 衍 射指标 相 一 致 （Ｃ Ｄ ｏ １ －５４ ， 明 １ ＪＰ ＳＮ ． １ ２ ） 表 ０ 瑚
Ｓｒｎ２０型扫 描 电镜 （ Ｅ 和 Ｊ Ｏ ００型 透 ｉｏ ０ ｉ Ｓ Ｍ） Ｅ Ｌ２ １ 射 电镜 （ Ｅ ；Ｉｅｏ ｖ ｕｎｒ １０Ｄｇａ Ｔ Ｍ） ￣ ｒ ＷａｅＲ ｎｅ ０ ｉｔ ｙ ６ ｉｌ Ｏｃｌｓｏｅ型荧 光仪 ； ｉｃｉ －００型光谱仪 。 ｓｉｏｃｐ ｌ Ｈｔ ｈ ７ ０ ａ Ｆ
水热法合成SAPO-34分子筛的影响因素
１ 合 成 原 料 的 影 响
Ｓ ＡＰ Ｏ一 ３ ４分子 筛 主要 以适 宜 的模 板 剂 、 磷 铝 硅 源 和水 在一 定 的 晶化 时 间 和 晶化 温 度 下 ， 通 过 水 热 合 成法 合成 。其 中 ， 合 成 原 料 的 组成 以及 配 比是 影
的种类 和用 量 的影 响［ １ 川。 肖天 存等口 胡发现 ， 随着反
具 有 了酸性 。所 以 ， Ｓ ＡＰ Ｏ－ ３ ４分 子筛 的酸 性受 硅 源
作者简介 ： 张 力 ， 男， １ ９ ８ ４年 出生 ， ２ ０ １ １ 年 毕 业 于 北 京化 工 大 学 ， 博
士学位 ， 工程师， 现 从 事 能 泺 化 工 材料 研 究 工 作 。
＊ 通 讯 作 者
总第 １ ５ ８期
２ ０ １ ５年 第 ４期
山 西
化 工
Ｔｏ ｔ ａ ｌ １ ５ ８
Ｎｏ． ４。２０ １５
Ｓ Ｈ ＡＮＸＩ ＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
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剂， 通 过 调节模 板 剂 用 量可 以得 到 结 构 完 全不 同 的 产物 。最 早 的 Ｓ ＡＰ Ｏ 一 ３ ４分 子 筛 是 以一 些 价 格 昂贵 且不 易得 到 的模板 剂来 制备 的 ， 比如 ， 四乙基氢 氧化 铵（ Ｔ Ｅ ＡｏＨ） 、 异丙 胺 或 ＴＥ Ａ０Ｈ 和二 正丙 胺 的混 合物等 ， 很 难 进 行 工 业 化 生 产 。Ｐ ｒ ａ ｋ ａ ｓ ｈ等Ｌ ８ ］ 用 廉
偏高岭土水热合成SAPO-5分子筛影响因素研究
偏高岭土水热合成SAPO-5分子筛影响因素研究
周新涛;苏达根
【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2010(38)9
【摘要】以具有一定活性的偏高岭土兼作铝源与硅源、正磷酸作磷源、三乙胺作
模板剂,水热法合成了SAPO-5分子筛.考察了晶化时间、三乙胺用量、HF的添加、体系中水含量等因素对产物晶相组成及结构的影响.利用X射线衍射分析(XRD)、
红外光谱分析(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X光电能谱(XPS)等手段对产物结构与组成进行了表征分析,研究结果表明原料最佳配比为MK:P2O5:2.5TEA:0.1HF:45H2O,
在200℃下,晶化24h可获得结晶度较高、晶体形貌规整的SAPO-5分子筛.
【总页数】4页(P90-92,95)
【作者】周新涛;苏达根
【作者单位】商丘师范学院化学系,河南,商丘,476000;华南理工大学材料学院,广东,广州,510640
【正文语种】中文
【中图分类】TQ17
【相关文献】
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兰梅
3.影响SAPO-5分子筛合成的因素研究 [J], 李建青;张秀成;崔飞;程惠亭
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水热法合成YPO4∶Eu及基质的结构研究刘 琼1,苏毅国2,于洪生1,韩 炜1＊(1.吉林大学物理学院,吉林长春130021;2.中科院福建物质结构研究所,福建福州350002)摘要:利用水热法合成了磷酸钇基质(YPO4)和磷酸钇掺铕(YPO4∶Eu)的纳米颗粒。
通过粉末衍射(XR D)、透射电镜(TEM)、红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱、热重分析(TG)等手段对合成纳米材料的结构、粒度、表面水的含量以及发光特性进行了表征。
结果表明:样品结晶良好,为单一的四方相(I41A M D)锆石结构,且随着水热温度的降低,晶粒的粒度变小。
研究发现,随着Y PO4样品粒度的减小,晶格体积膨胀,并通过XRD结合红外和拉曼分析发现晶体对称性提高。
利用表面水的偶极模型分析了其内在机制。
给出了YPO4∶Eu的荧光光谱,指出其中各个峰对应的跃迁能级,确定为Eu3+的发射峰。
关键词:水热法;晶格膨胀;蓝移;稀土中图分类号:O764 文献标识码:A 文章编号:1000-4343(2007)06-0656-06 镧系磷酸盐是一系列很重要的材料,被广泛用于激光器、陶瓷、传感器、荧光粉和热电阻材料[1,2]。
镧系磷酸盐的合成方法有很多,如溶胶-凝胶法[18]、水热法[15]、共沉淀法[16]和高温固相法[17]等。
它的物理化学性质,如化学成分、晶体结构、晶粒大小和形貌、电学和光学性质,都依赖于合成方法和合成参数。
因此研究合成方法对镧系磷酸盐的物理化学性质的影响对于我们理解稀土掺杂磷酸盐的发光性质及其在其他方面的应用具有很重要的意义[1]。
镧系正磷酸盐有两种晶体结构:单斜晶系独居石结构和四方晶系磷钇矿结构。
YPO4晶体属四方晶系磷钇矿结构(a=b=0.6822nm,c=0.6018 nm),空间群为I41AMD。
四方相的磷钇矿结构可以看成是由YO8十二面体和PO4四面体共用一条棱边,沿平行于c轴的直线共用一个顶点形成一个长链结构,链与链之间共用一条边组成的。
本文通过水热法来制备纳米YPO4晶粒以及铕掺杂YPO4纳米颗粒。
对反应温度与样品粒度、晶胞体积、晶格对称性的关系进行了研究,讨论了其内在因素并对铕掺杂YPO4的发光性质进行了研究[3]。
1 实 验以Y2O3(A.R.),Na2HPO4·12H2O(A.R.),Eu2O3(A.R.)和浓硝酸(浓度约为68%)为初始原料,聚四氟乙烯内衬的高压反应釜为反应容器,采用水热法制备了纳米YPO4颗粒。
其基本过程为:按Y和PO4的摩尔比为1∶1,称取适量的Y2O3(A. R.),Na2HPO4·12H2O(A.R.),分别用硝酸和水溶解,将两种溶液混合均匀,并用硝酸调节pH值至0.5,转移到聚四氟乙烯内衬的反应釜中,填充度为80%,在不同温度下水热处理12h,将产物在室温下自然冷却,过滤,用蒸馏水洗涤至中性,在空气中于60℃下干燥后即得到YPO4纳米粉末。
将在80,100,120,140,160,180,200,220℃下所得的样品分别命名为T80,T100,T120等等。
YPO4∶Eu(5%)纳米颗粒的制备按Y∶Eu∶PO4摩尔比为0.95∶0.05∶1并在220℃水热处理12h[15]。
样品的物相用日本Rigaku公司DMAX2500PC 型X射线粉末衍射仪(Cu,λ=0.15418nm)检测,联机采集XRD数据,步宽0.05°,扫描范围15°～80°。
用硅粉(纯度为99%)为内标校准衍射峰的峰位,并利用Retica Rieveld程序(最小二乘法)计算样品的晶格参数。
红外光谱是利用KBr压片在Perkin Elmer Spectrum傅立叶变换红外光谱仪上测得的。
拉曼光谱是采用含He-Ne激光器的JY-HR800型光谱仪,第25卷Vol.25 第6期№.6中 国 稀 土 学 报J OURNAL OF THE CHINES E RARE EARTH SOCIETY2007年12月Dec.2007收稿日期:2006-12-14;修订日期:2007-08-10作者简介:刘 琼(1983-),男,吉林松原人,硕士＊通讯联系人(E-mail:whan@)激发波长为632.8nm ,输出功率为20mW 。
表面水的含量用Netzsch 综合热分析仪测定,在氮气气氛下,升温范围是30～1200℃,升温速率为15K ·min -1。
透射电镜测试是在JE M -2010透射电镜上进行的。
2 结果与讨论2.1 X 射线粉末衍射分析图1给出了不同温度合成的YPO 4样品的XRD 图。
由粉末衍射图可以看出不同温度下合成的YPO 4样品所有的峰都可以按四方相的锆石结构指标化,即本实验合成的样品为纯四方相的YPO 4,对各个峰的峰位和半峰宽进行拟合,根据应力公式:βcos θλ=1D +ηsin θλ(1)拟合出粒度D ,其中β是衍射峰的半高宽,θ是衍射角,λ=0.15418nm 是X 射线的波长,η是有效应力。
粒度与温度的关系如图2所示,可见随着图1 不同温度合成的YPO 4样品的XRD 图Fig .1 XRD patterns for YPO 4nanoparticles at differenttemperatures图2 粒度与温度的关系Fig .2 Relation between particle size and temperature合成温度减小,粒度变小。
当水热温度从220℃降低到80℃时,样品的粒度从56nm 减小到18nm 。
样品的晶格参数是以Si (99%)为内标,通过Rietica 软件对粉末衍射的曲线进行拟合得到,水热温度为80℃的样品晶胞参数为,a =b =0.69073nm ,c =0.6046nm ,比文献中所给体相[3]的参数大。
图3给出样品晶胞体积与粒度的关系,可以看出,随着粒度的变小,晶胞体积是变大的,即晶格膨胀。
图4给出c a 随粒度的变化,随着粒度的变小晶格的c a 是变大的,并且小于1,也就是说随粒度的变小晶体的对称性是变高的。
晶胞体积的变化可能有以下两个因素:(1)表面水极化对内部化学键的作用[4]。
随着粒度的变小,处于表面的原子数增加,与体相的相比会出现许多低配位的原子,这些低配位的原子极易吸收周围环境中的小分子(如水)形成含有共价键的水层,由于水分子具有极性,并且在表面附近水层中水分子的取向大体一致,会在晶体内部产生一个图3 晶胞体积与粒度的关系Fig .3 Relation bet ween particle size and lattice volume图4 c a 与粒度的关系Fig .4 Variation of c a with particle size6576期 刘 琼等 水热法合成YPO 4∶Eu 及基质的结构研究 电场,在这个电场的作用下,晶体内部的化学键的键长沿着这个电场的方向增加(因为表面的水对化学键的影响都是垂直于晶体表面)。
随着样品颗粒尺寸的减小,比表面积增加,将会使这些低配位原子的比例增加,吸附的水也相应的增加,从而对晶体内部的化学键的作用也就增强,所以从晶胞的角度来看,就是随着粒度的减小晶胞是膨胀的。
热重分析(TG )的数据(图9的插图)也证实,随着粒度减小,表面的含水量增多,对晶体内部的作用增强,使晶胞体积变大。
图9给出了100℃合成的样品的热重分析,从图中可以看出,样品只有在100℃开始有一个明显的失重,对应的是表面的物理吸附水,而质量到几百摄氏度才保持不变,这部分对应的是表面的化学吸附水,这说明水与晶粒有共价键的相互作用。
插图中给出的是不同温度合成的样品的失重量,从图中可以看出随着合成样品的温度的减小,也就是说随着样品粒度变小,表面含水量增加,对晶粒的作用增强。
(2)粒度的减小使Y -O 键的键长变长。
YPO 4中P -O 原子间的距离几乎是一个常数,而Y -O 的原子间距离随着Y -O 键的离子性增强而增加[5]。
因为对于四配位的五价磷来说共价半径和离子半径分别为110和34pm ,两配位二价氧共价半径和离子半径分别为73和140pm ,八配位的三价钇的共价半径和离子半径分别为101.9和93pm [6]。
所以随着粒度变小,氧化物的离子性增强,使Y -O 键的键长增加,引起晶格膨胀。
因为锆石结构的YPO 4是由PO 4四面体和YO 8十二面体共用一个边沿c 轴形成一个长链结构,由无机晶体学数据库中可知,锆石结构中的PO 4四面体和YO 8十二面体并不是正四面体和正十二面体,所以PO 4四面体和YO 8十二面体等效的正负电荷中心并不是重合的,它们与外界的相互作用相当于一个电偶极子。
当两个偶极子相互靠近时,它们之间的库仑相互作用会使两个电偶极矩都增强。
设想我们可以做到把晶胞一个一个的堆积起来形成晶体,对于每一个晶胞我们可以看成是由6个PO 4四面体和6个YO 8十二面体组成,因为每个PO 4四面体和YO 8十二面体都相当于一个电偶极子,而它们之间的相互作用会使电偶极矩增强,即等效的正负电荷中心间距变远,所以随着粒度的增加,也就是晶体中晶胞的个数增加,晶体的对称性是降低的。
表面水对c a 的变化没有多大影响,因为对于球对称的样品,表面的水在样品周围呈对称分布,所以其在晶体内部产生的电场也是对称分布的,所以对晶体内部的电偶极子在各个方向的受力也近似相同。
虽然样品并不是完全的球对称性的,但表面水对晶格的对称性的影响也很小。
2.2 透射电镜(TEM )测试图5给出了T100和T220样品的透射电镜和高分辨电镜的照片,由图5(a )可以看出,T100样品的粒径有几十纳米,从插图中的选区电子衍射可以看出样品为多晶,所以可以证明图中所看到的样品是由多个晶粒团聚而成的。
从图5(c )可以看出T220样品的粒径在几十纳米左右,粒度分布不均匀,有团聚的现象,对T220样品做粒度分布统计(图6),平均粒度为65nm ,与XRD 拟合的结果56nm 基本一致。
图5(b )和(d )分别给出T100和T220样品的高分辨电镜,从图中可以看出样品结晶良好,T100和T220样品的面间距分别为0.347和0.345nm ,这也同时证明了随着粒度的变小,晶胞体积是变大的,即晶格膨胀。
图5 透射电镜结果Fig .5 TEM and HRTEM images of T100and T220(a )TEM image of T 100,inset is SAED pattern ;(b )HRTE M imag e of T100;(c )TEM image of T 220;(d )HRTEM image of T 220658 中 国 稀 土 学 报 25卷2.3 样品的红外光谱和拉曼光谱分析为了进一步证明样品表面水的存在,以及随着粒度的变小晶格对称性的提高,对样品进行了红外测试。