导读:本文包含了铌酸盐论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:结构,纳米,电化学,微波,无铅,硫醇,陶瓷。
铌酸盐论文文献综述
胡丽芳,黄超,何杰,朱继超[1](2019)在《铌酸盐纳米薄膜对微量铜离子检测及定量分析》一文中研究指出为了扩充HNbWO_6和HNbMoO_6材料的应用范围和水体微量重金属离子的定量检测手段,通过层层自组装法制备HNbWO_6和HNbMoO_6纳米薄膜材料,采用XRD、UV-vis、CV曲线、I-t曲线以及EIS曲线等表征方式对HNbWO_6和HNbMoO_6纳米薄膜材料的晶相和电化学性质进行测试。比较HNbWO_6和HNbMoO_6纳米薄膜材料的电化学性能,选取性能优异的纳米薄膜,考察薄膜材料层数对其电化学性质的影响。研究具有最优层数的多层薄膜材料对微量元素的检测和定量分析。结果显示,HNbWO_6纳米薄膜具有比HNbMoO_6纳米薄膜更优异的电化学性能。在1~10层范围内,10层的HNbWO_6纳米薄膜材料具有更强的电化学性质和更高的稳定性。通过促进电子-空穴的复合,选择性的检测环境中的微量铜离子,并定量分析Cu~(2+)浓度。(本文来源于《安徽理工大学学报(自然科学版)》期刊2019年04期)
耿婷婷[2](2019)在《氧化物/钛铌酸盐纳米片异质结材料的组装及光催化性能研究》一文中研究指出光催化技术去除污染物,是解决环境污染的有效方法之一。利用半导体光催化材料和光催化技术,去除环境污染物,能够充分利用太阳光,在节约能源的基础上,达到保护环境的目的。本文采用高温固相法成功制备出钛铌酸铯(CsTi_2NbO_7),对其酸化、剥片,制备出HTi_2NbO_7纳米片(HTi_2NbO_7-NS)溶胶。CeO_2/HTi_2NbO_7-NS和CoO/HTi_2NbO_7-NS异质结复合材料分别通过剥离重组法和一步水热法制备。采用X-射线粉末衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、激光拉曼光谱(LRS)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、N_2吸附-脱附技术及莫特-肖特基(Mott-Schottky)测试等方法对已制备材料的物理化学性质进行研究。以甲烷气中含有的乙硫醇作为模型污染物,采用动态吸附-光催化氧化反应对已制备样品的光催化脱硫性能进行研究,并提出相应的光催化机理。结果表明,HTi_2NbO_7-NS具有明显的二维片状结构,其比表面积可达169.1m~2·g~(-1),但其带隙能量大(3.35 eV),对可见光无响应能力。将HTi_2NbO_7-NS与CeO_2和CoO纳米粒子复合,构建的异质结复合材料仍然具有良好的二维片状结构,并且CeO_2和CoO的纳米粒子均匀的分散在纳米片表面,比表面积分别为101.2m~2·g~(-1)和115.6 m~2·g~(-1)。同时,CeO_2/HTi_2NbO_7-NS和CoO/HTi_2NbO_7-NS异质结复合材料的带隙能明显减小,分别为2.61 eV和2.23 eV,拓宽了光的响应范围,使其能够在可见光范围内响应,能够实现在充分利用太阳光的前提下提高光催化效率的目标。动态吸附-光催化氧化脱硫的实验结果证明,CeO_2/HTi_2NbO_7-NS异质结复合材料对乙硫醇的吸附量和转化率分别为708.0μmol/g和88.77%,CoO/HTi_2NbO_7-NS异质结复合材料对乙硫醇的吸附量和转化率分别为340.5μmol/g和50.46%,这明显强于纳米片对乙硫醇的吸附量和转化率(71.0μmol/g,11.13%),且吸附在异质结复合材料上的乙硫醇在可见光下的光催化氧化产物为亚砜和磺酸盐。光催化氧化机理表明,在HTi_2NbO_7-NS和氧化物的界面间形成了Ⅱ型异质结,有效的抑制了电子和空穴的重组;分离后的电子和空穴能够分别与反应系统中的氧气和水反应,生成具有强氧化性的超氧自由基(·O_2~-)和羟基自由基(·OH),从而实现了有机硫化合物的脱除。图36 表8 参80(本文来源于《安徽理工大学》期刊2019-06-05)
鲁雅荣[3](2019)在《铌酸盐材料相变性能的研究》一文中研究指出铌酸盐材料是一种极具应用前景的环保型压电材料,科研人员已经对其进行了大量的科学研究。压力作为独立于温度和化学参数以外的物理参数,施加压力晶胞内原子键长和体积缩小、原子间的成键方式改变,从而引起晶体的微观结构发生变化。本论文利用金刚石压砧技术、拉曼散射技术、X射线衍射技术和差示扫描量热法,以典型的反铁电材料NaNbO_3作为研究对象,系统的研究了该材料的高压结构相变性能和热物性能。一、测试和分析了NaNbO_3在0~32 GPa压力范围和40~1000 cm~(-1)波数区间的高压拉曼光谱。首先采用0.5 GPa压力步长确认了NaNbO_3在2 GPa处的结构相变;NaNbO_3在7和9 GPa处的结构相变与前人的研究结果一致;首次观察到NaNbO_3在18 GPa以上的拉曼光谱中表现出显着差异,即发生第四次结构相变。最终得到NaNbO_3在32 GPa以下的结构相变序列为:Pbma相→HP-I相(2GPa),HP-I相?HP-II相(7 GPa),HP-II相?Pbnm相(9 GPa)和Pbnm相?HP-IV相(18 GPa)。同时,数据显示HP-IV相的结构保持稳定到32 GPa,没有相变成立方顺电相。因此可以确定Tc温度至少以dT/dP=19.8℃/GPa的速率从614℃降至室温。降压过程中,NaNbO_3也在2、7和9 GPa附近观察到结构的转变。卸压时,Pbnm相的结构具有稳定性。但是7 GPa以下,HP-I相的拉曼光谱图与升压时存在显着差异,表现在Na~+位移引起的结构无序化具有不可逆性,导致在这一压强范围内的晶体结构可能是HP-I和Pbnm的共存相。完全卸压后,NaNbO_3的相结构基本回复。二、测试和分析了NaNbO_3的高压X射线衍射,结果显示NaNbO_3在6~7.9GPa和9.1 GPa附近发生结构相变。计算得到HP-I相的叁个方向轴对应的压缩因子分别为k_a=0.00108(2),k_b=0.00108(1),k_c=0.00110(1),说明HP-I相的晶格压缩是各向同性的。同时,在这一压强区间,晶胞体积的下降速率较低,说明晶格压缩对结构相变的贡献很小。结合高压Raman实验结果可以分析这一压强区间的结构相变主要是由Na~+与NbO_6的相互作用导致的。9.1 GPa以上,NaNbO_3转变成Pbnm相,此高压相的体积V=216.4508?~3,体积的显着减小说明此时的结构相变为一阶相变。同时,Pbnm相的b参数随压力的变化具有连续性,a,c参数具有不连续性。对应的压缩因子分别是k_a=-0.00309(5)、k_b=-0.00103(2)和k_c=-0.00343(5),说明各个方向晶格参数的压缩性具有各向异性。并且a、c轴的压缩性是b轴的叁倍,说明此时a和c轴的快速压缩对氧八面体畸变的贡献最大,氧八面体沿着a或者c轴发生畸变。最后计算得到HP-I相的体积模量K_0(HP-I)=304.6 GPa,K_0~’(HP-I)=4(fixed),Pbnm相的体积模量K_0(Pbnm)=95.9GPa,K_0~’(Pbnm)=4(fixed)。叁、测试和分析了NaNbO_3的高温热物性能。DSC数据显示,随着温度的降低NaNbO_3的相变温度分别在630℃(Cubic-T_2)、560℃(T_2-T_1)、510℃(T_1-S)和290℃(S-P)。(本文来源于《新疆大学》期刊2019-05-23)
洪江生[4](2019)在《四方钨青铜结构多铁性铌酸盐陶瓷》一文中研究指出多铁性材料由于其特殊的物理性质以及在新型多功能器件上的潜在应用受到了广泛的关注,成为了凝聚态物理和材料科学中最重要的研究热点之一。多铁性四方钨青铜结构铌酸盐陶瓷由于其丰富的阳离子位置和可调的结构受到了越来越多的关注,但是仍有一些关键科学问题亟待解决:铁铌酸盐的磁性来源是什么;铁铌酸盐的铁电性/弛豫铁电性与公度/非公度氧八面体倾斜调制之间的关系有待验证;不同阳离子位置对其结构和性能的影响规律与作用机制;氧空位对其公度/非公度调制以及铁电性的影响尚未被系统性地研究与分析。在本学位论文中,系统地研究了不同位置的离子置换和氧空位引入对四方钨青铜结构多铁性铌酸盐陶瓷的结构和性能的影响规律。获得了以下结论:在Ba4(EuxLa1-x)2Fe2Nb8O30(x=0,0.3,0.5,0.7,0.9,0.95,1)陶瓷材料中,随着Eu含量的增加,钨青铜结构的A1位置的平均离子半径逐渐减小,其结构逐渐向公度调制结构转变。x=0.9,0.95,1组分的样品在室温以上可以观察到一级铁电相变,并且在室温下呈现饱和的P-E电滞回线,与公度调制的结构相吻合。介电与铁电性能的变化可以归因于A1位置离子置换诱导的氧八面体倾斜调制的变化,公度调制的结构有利于铁电性的产生。所有组分在室温下均呈现铁磁性,且磁性来源于钨青铜结构本身与富铁第二相的共同贡献。在(SrxBa1-x)4Sm2Fe2Nb8O30(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)陶瓷材料中,x=0组分的样品在室温以上可以观察到一级铁电相变,x=0.1、0.2、0.3、0.4组分的样品则只能观察到宽化的介电异常峰。随着A1 和A2位离子半径差的减小,(SrxBa1-x)4Sm2Fe2Nb8O30陶瓷逐渐由铁电性向顺电性转变。x=0和0.1组分的样品在室温下具有典型的铁电电滞回线。并且随着Sr离子含量的增加,样品的铁磁性明显增强。因此较大的A2位置平均离子半径有利于(SrxBa1-x)4Sm2Fe2Nb8O30钨青铜结构陶瓷的铁电性的产生,且Sr离子的引入有利于增强磁性能。在Ba4Sm2FexTi4-2xNb6+xO30(.x=0,0.5,1,1.5,2)陶瓷材料中,所有组分的样品在室温下可以观察到一级铁电相变。随着Ti离子含量的减少,居里温度(Tc)逐渐向低温移动。PUND法测试得到的剩余极化进一步确定了铁电性的存在。随着x的增大其矫顽场明显降低,铁磁性则逐渐增强。这些结果证明,在四方钨青铜结构中,B位离子对铁电性和磁性具有调控作用。在x=1的组分中获得了单相室温多铁性材料。制备了具有不同氧空位浓度的四方钨青铜结构Ba4Eu2Fe2Nbs030多铁性陶瓷。空气中烧结的样品在经过氧气氛热处理后,最大极化强度从4.0 μC/cm2降低到3.6 μC/cm2;氧气中烧结得到的样品经过氮气氛热处理后,最大极化强度从3.5μC/cm2增大到7.0μC/cm2。通过PUND法测试得到的电滞回线的剩余极化强度随着氧空位浓度的变化表现出一个可逆的增强。这种可逆的铁电极化增强被证明与氧空位诱导产生的公度调制氧八面体倾斜有关。TEM分析的结果显示氧空位浓度的增大促进了八面体的公度倾斜调制,使其铁电性得到了增强。制备了具有不同氧空位浓度的四方钨青铜结构Ba4Nd2Fe2Nb8O30多铁性陶瓷。空气中烧结的样品在经过氧气氛热处理后,其电滞回线从饱和回线转变成线性回线;而氧气氛烧结的样品在经过氮气氛热处理后,其电滞回线从线性回线转变成饱和回线。通过PUND法测试得到的剩余极化强度随着氧空位浓度的增大明显增强。空气中烧结得到的样品的剩余极化强度(Pr)为0.32 μC/cm2,经过氧气氛热处理后,剩余极化强度(Pr)变为0μC/cm2。与之相反的是,氧气氛烧结得到的样品的剩余极化强度(Pr)为0 μC/cm2,经过氮气氛热处理后,剩余极化强度(Pr)增加到0.92 μC/cm2。与Ba4Eu2Fe2Nb8030陶瓷体系相似,其铁电极化增强同样被证明与氧空位诱导产生的公度调制氧八面体倾斜有关。这种通过氧空位浓度调制的铁电性能被证明是可逆的,这为寻找新型的强铁电性室温多铁性材料提供了新的思路。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-04-25)
杨浛[5](2019)在《新型铌酸盐微波介质陶瓷的制备与改性研究》一文中研究指出自Robert博士于1939年提出将介质材料应用于微波通信技术以来,微波介质陶瓷材料在近80年的历史中得到了突飞猛进的发展。近10年来,我国研究者在该领域30多个世界主流期刊上发表的论文数量已超过美国、日本和德国等传统强国,涌现出了一批高质量的研究成果。在微波通信技术对微波介质陶瓷材料所提要求的不断更迭中,我国研究者主要在以下方向进行了广泛研究:(1)拓展介电常数ε_r,以满足各种类型和尺寸的微波元器件的设计需求;(2)降低介质损耗,以增强其选频特性;(3)使谐振频率温度系数τ_f趋近于零,以提高材料的温度稳定性。本论文在符合以上方向的基础上,基于对已有铌酸盐微波介质陶瓷材料结构与性能研究的关注和分析总结,主要围绕新材料的开发展开工作。最终成功制备出了一系列性能优良的新型铌酸盐微波介质陶瓷材料。主要工作内容如下:(1)新型铌酸盐微波介质陶瓷材料CaO-2CuO-Nb_2O_5(CCN)的研究。前期文献调研发现,在前人对ZnNb_2O_6陶瓷进行微量掺杂的研究中,CuO的引入有效降低了其烧结温度,并导致了低温中间相Zn(Cu)_2NbO_8的产生。本论文以此中间相M~(2+)(Cu)_2NbO_8为灵感原型,试图研制出一种成本较低且烧结温度满足LTCC技术要求的铌酸盐陶瓷材料:Ca(Cu)_2NbO_8(CCN),于是采用固态反应合成法制备了CCN陶瓷,并对其物相组分、微观形貌和微波介电性能进行了首次调研。在870℃下烧结的CCN陶瓷具有优良的微波介电性能:ε_r=15.7,Q×f=28,700 GHz,τ_f=-38.4 ppm/℃。通过将CCN与TiO_2进行复合,成功使复合陶瓷的τ_f趋近于零。在920℃下烧结的0.91CCN-0.09TiO_2陶瓷具有优异的微波介电性能:ε_r=16.9,Q×f=21,500 GHz,τ_f=-1.6 ppm/℃;(2)新型低损耗铌酸盐微波介质陶瓷材料GaNbO_4的研究。前期文献调研发现,无论是在RE~(3+)NbO_4、M~(2+)Nb_2O_6、(M~(2+))_3Nb_2O_8、(M~(1+))_3NbO_4和M~(2+)M~(4+)Nb_2O_8等铌酸盐陶瓷材料中,还是在ZnGaO_4和MgGaO_4等镓基陶瓷材料中,GaNbO_4都没有被涉及和报道过。这可能由于Ga~(3+)既不属于镧系稀土RE~(3+),又不属于Al~(3+)和Fe~(3+)等常见的普通叁价金属M~(3+),从而导致GaNbO_4陶瓷被遗漏或遗忘。本论文采用固态反应合成法,首次制备了GaNbO_4陶瓷,并对其烧结温度、体密度、相对密度、物相组分、各物相含量、原子堆积密度、晶体结构、晶胞参数、微观形貌和微波介电性能进行了系统调研。XRD结果显示GaNbO_4陶瓷复合了两种同质异构的GaNbO_4相:α-GaNbO_4(单斜,空间群P2/c(13),Z=2)和β-GaNbO_4(单斜,空间群C2(5),Z=4)。随着烧结温度的变化,α-GaNbO_4和β-GaNbO_4的相含量会规律的变化。SEM观察结果也显示GaNbO_4陶瓷具有形状和尺寸均明显不同的两种晶粒。在1060℃下烧结的GaNbO_4陶瓷具有优异的低损耗微波介电性能:ε_r=15.8,Q×f=101,000 GHz,τ_f=-63.4 ppm/℃;(3)新型温度稳定型低温低损耗铌酸盐微波介质陶瓷材料Li_9Zr_3NbO_(13)的研究。在Li_3AlB_2O_6、Li_2WO_4和Li_2ZrO_3等锂基陶瓷中,Li_2ZrO_3具有优良的微波介电性能:ε_r=14.1,Q×f=17,640 GHz,较大正数的τ_f=+39.3 ppm/℃。在铌酸盐陶瓷中,与Li_2ZrO_3介电常数相近的Li_3NbO_4具有较低的烧结温度和优异的微波介电性能:ε_r=15.8,Q×f=55,000 GHz,较大负数的τ_f=-49 ppm/℃。因此推断,在Li_2O–ZrO_2–Nb_2O_5体系中,介于Li_2ZrO_3和Li_3NbO_4之间,应该存在一种低烧、低损耗且τ_f趋近于零的微波介质陶瓷材料。带着寻找这种陶瓷的目的,本论文首次制备了(1-x)Li_3NbO_4-xLi_2ZrO_3(0≤x≤1)复合陶瓷材料,并对其制备工艺、体密度、相对密度、原子堆积密度、物相组分、各物相的相含量、晶体结构、晶胞参数、微观形貌和微波介电性能进行了系统调研。该体系陶瓷对烧结温度具有很高的选择性和灵敏性。当x≥0.45时,(1-x)Li_3NbO_4-xLi_2ZrO_3均形成为Li_2ZrO_3型固溶体纯相陶瓷材料。固溶体的表达式为:Li_(2+y)Zr_(1-4y)Nb_(3y)O_3(0<y?0.16)。固溶机制为:4Zr~(4+)?Li~(1+)+3Nb~(5+)。当x=0.75时,接近理想性能的微波介质陶瓷材料Li_9Zr_3NbO_(13)被成功找到。Li_9Zr_3NbO_(13)具有单斜结构,属于空间群C2/c(15),Z=4。在900℃下烧结的Li_9Zr_3NbO_(13)陶瓷,具有优异的微波介电性能:ε_r=21.3,Q×f=43,600 GHz,τ_f=7.3 ppm/℃;(4)新型铌酸盐微波介质陶瓷体系REZrNbO_6的初探。前期文献调研发现,在对一个已有铌酸盐陶瓷体系RETiNbO_6的广泛研究中,几乎全是关于RE~(3+)和Nb~(5+)的各种离子取代,而REZrNbO_6却从未被涉及和报道过。REZrNbO_6在广泛的资料和数据库中,其物相组分、晶体结构、微观形貌和微波介电性能均呈空白信息。本论文采用固态反应合成法,首次制备了REZrNbO_6陶瓷体系,并对其烧结温度、体密度、相对密度、物相组成、各物相含量、晶体结构、晶胞参数、微观形貌和微波介电性能进行了系统调研。结果显示,Hume-Rothery固溶体形成定律在REZrNbO_6陶瓷体系中得以被生动体现和验证。根据RE~(3+)半径的大小,REZrNbO_6陶瓷体系可以被划分为两个区域:区域一,≥;区域二,<。区域一内的REZrNbO_6(RE=La,Nd,Sm,Gd)形成为RENbO_4和ZrO_2的两相复合陶瓷。区域二内的REZrNbO_6(RE=Dy,Ho)则形成为RENbO_4型固溶体纯相陶瓷。固溶机制为:RE~(3+)+Nb~(5+)?2Zr~(4+)。一种全新的温度稳定型低损耗铌酸盐微波介质陶瓷材料GdZrNbO_6在区域一中被找到,其具有优异的微波介电性能:ε_r=20.8,Q×f=50,200 GHz,τ_f=-2.2 ppm/℃。而区域二中的DyZrNbO_6和HoZrNbO_6也呈现出优异的低损耗微波介电性能。DyZrNbO_6:ε_r=25.3,Q×f=56,100 GHz,τ_f=-11.3 ppm/℃。HoZrNbO_6:ε_r=25.4,Q×f=62,300 GHz,τ_f=-24.5 ppm/℃。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-12)
许永强[6](2019)在《铌酸盐类晶体光学特性的调控研究》一文中研究指出钙钛矿结构的铌酸盐类晶体因具有高稳定性、耐久性、宽带隙可用性、无毒性或光学性质易调控等优点而在光催化、光伏等领域备受关注。但部分铌酸盐晶体因其宽带隙而仅对紫外光敏感。因此,需要借助外部调控来增强其对可见光的吸收,从而改善该类材料的光学特性,进一步拓展其在光催化领域的应用。部分晶体虽然具有可见光活性,但其光催化活性的物理机理尚需澄清。本文基于平面波赝势方法和密度泛函理论,针对铌酸盐类晶体(KNbO_3,NaNbO_3和SrNbO_3等)的光学特性进行了调控研究。总结出这类晶体光学和光催化性质物理机制的一些基本规律。主要研究结论如下:(1)系统研究了立方、正交和四方KNbO_3晶体的几何结构、力学弹性、电子结构、光学性质和可能的光催化机制。结果表明,立方、正交和四方相均为机械稳定相,并具有明显的弹性各向异性。四方相的[001]方向表现出明显的光学各向异性。从叁个体系的电子结构、光生载流子有效质量、迁移率、电子和空穴对复合率以及光吸收谱计算结果判断,KNbO_3叁个相光催化活性的相依赖关系由低到高依次为四方<正交<立方。(2)替位掺杂调控KNbO_3晶体电子结构和光活性的研究。系统研究了KNbO_3晶体中N原子替位Nb和O以及N、F原子对替位O的晶体结构和电子性质。并分析了单、共掺杂调控对体系光活性的影响。结果表明:N替位Nb不同于N替位O,不会在禁带区域引入杂质态来充当电子-空穴对的复合中心,并能降低带隙到2eV左右,从而明显提高KNbO_3的可见光活性。但形成能计算结果表明,N替位Nb比N替位O更难实现。然而,当引入N、F共掺杂替位O之后,F的出现使体系形成能降至N单掺杂替位O以下,并能明显减小带隙到可见光区域,而且在禁带区域也未引入杂质态。同时,不同共掺杂组态的带边缘位置均跨越水的氧化还原电位,故作为光催化剂时能同时析出氢和氧。因此,预计N、F共掺杂能提高KNbO_3体系的光活性。另外,随着共掺杂浓度降低(由5%到2.5%),体系带隙减小,可见光活性增加。(3)采用N、F替位O进行单、共掺杂对立方NaNbO_3晶体的电子结构和光催化性能进行调控。研究发现,F单掺杂只能引起体系带隙略微减小(接近可见光上限值)。N单掺杂尽管能使体系带隙明显减小并增强可见光吸收,但在费米能级以上的禁带区引入了局域的未占据电子态作为电子和空穴的复合中心,从而可能导致更低的光转换效率。不同于单掺杂,N和F替位O双掺杂可有效改善光活性。体系不但具有无污染的禁带,还可明显减小带隙以适合可见光吸收,且禁带边缘位置对比水的氧化还原势均满足分解水的要求。形成能计算结果表明,F和N共掺杂形成电荷平衡体系而促进N的吸收。因此,上述共掺杂策略预计能改善NaNbO_3体系的光催化活性。此外,相比N-F杂质间距最小的组态,当杂质间距增加时,各体系光活性均有不同程度的增强。(4)系统对比了完整SrNbO_3和缺陷Sr_(0.97)NbO_3晶体的结构、弹性和电子性质。基于晶体和电子结构计算的结果,进一步讨论了两体系的光催化活性。结果表明,两体系均为金属性,其电子结构均可划分为完全占据、部分占据和空带叁部分。部分占据带到空带的跃迁导致两体系的可见光吸收。从电子结构和晶体结构对光活性的影响分析,预测完整SrNbO_3比缺陷Sr_(0.97)NbO_3具有更强的光催化活性。(5)系统研究了Sr空位缺陷对SrNbO_3电子结构和光催化活性的影响。研究发现,缺陷体系在可见光下也具有较好的光催化活性,但不同于完整SrNbO_3,其光催化活性可能归因于由完全占据带到部分占据带的电子跃迁。其次,从缺陷体系的电子结构、光生载流子有效质量以及电子-空穴对复合率分析,空位浓度较大(约5%)时才能收到明显的调控效果。此时,自旋极化现象明显增强,促使体系带隙(B_(-1)~(__)CB)减小到可见光区域。并且体系两空位分别位于Sr立方体面对角线和体对角线位置时的可见光活性比位于棱位置时更强。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-03-30)
李敬锋[7](2018)在《铌酸盐基无铅陶瓷:压电与储能应用》一文中研究指出以(K,Na)NbO_3和AgNbO_3为代表的钙钛矿结构无铅陶瓷材料近来备受关注,前者是十多年被广泛研究且进展非常显着的高性能无铅铁电压电陶瓷,后者是最近被聚焦的无铅反铁电储能陶瓷。在几种无铅压电陶瓷材料中,(K,Na)NbO_3(简写KNN)钙钛矿化合物具有明显的综合优势。本报告将基于我们近年来的工作,重点介绍KNN基无铅压电陶瓷的烧结制备技术、相结构调控与性能增加机理、性能温度稳定性等相关基础研究进展,并展示该体系无铅压电陶瓷材料在超声成像传感器、(本文来源于《第九届无机材料结构、性能及测试表征技术研讨会(TEIM2018)摘要集》期刊2018-06-12)
李杰[8](2018)在《钛铌酸盐纳米复合材料的构建及光催化性能研究》一文中研究指出本文以层状钛铌酸盐CsTi2Nb07为前驱体材料,通过改性制备e-HTi2NbO7纳米片,并以它为载体构建钛铌酸盐纳米复合材料。采用XRD、HRTEM、EDS、N2吸附-脱附、LRS、循环伏安(CV)曲线、UV-visDRS以及Mott-Schottky曲线等一系列手段对所制材料进行表征。以甲烷气中乙硫醇的脱除为目标,以实验室研发的气-固吸附和光催化脱硫反应装置为评价设备,通过吸附和光催化降解乙硫醇的光催化实验来评价催化剂的光催化性能。通过高温固相法制备出前驱体材料CsTi2Nb07,经过质子交换、剥离及酸沉积制备e-HTi2Nb07纳米片聚集体。研究结果表明所制e-HTi2NbO7纳米片为单层或多层无序堆迭的片状结构并且具有较大的比表面积138.1 m2·g-1,孔径为11.3 nm,禁带宽度为3.35eV,对可见光基本无响应能力。e-HTi2Nb07纳米片聚集体对乙硫醇的吸附量是50.1 μmol g-1,在可见光的照射下,e-HTi2Nb07纳米片对乙硫醇几乎没有光催化氧化作用。通过溶胶复合的方式构建Cu20/e-HTi2NbO7纳米复合材料,纳米复合物依然保持着纳米片的无序堆迭片状结构,Cu20纳米粒子高度分散在e-HTi2NbO7纳米片的表面,比表面积为95m2.g-1,孔径为9.1nm,与纳米片聚集体相比,比表面积和孔径均略微降低,但在可见光区域的吸收强度显着增强。Cu20/e-HTi2Nb07纳米复合材料对乙硫醇的吸附量是65.2 μpmol·g-1,由于主客体间的协同作用,纳米复合物对乙硫醇光催化活性相较于纳米片有明显提高。通过溶胶复合后煅烧的方式构建NiO/e-HTi2NbO7纳米复合材料,NiO纳米粒子均匀分散在纳米片表面,且二者之间存在较强相互作用。纳米复合物BET表面积为83.3 m2.g-1,孔径为5.6 nm,纳米粒子与纳米片之间较强的相互作用使复合物对可见光有更好的光谱响应能力。NiO/e-HTi2Nb07纳米复合材料对乙硫醇的吸附量提升到了 113 μmol·g-1,同时它的光催化活性相较前驱体纳米片有明显提高。通过氧化物复合改性后得到的纳米复合材料依然保持着片状结构,同时,在氧化物与纳米片载体间明显的协同效应,促进了复合氧化物在吸附和光催化降解乙硫醇的反应中都表现出更好的吸附量和光催化活性。因此,钛铌酸盐纳米复合材料的构建为合成新型光催化材料提供可行的思路。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2018-06-05)
冯瑞[9](2018)在《过渡金属配位修饰钒盖帽Keggin型杂多铌酸盐的合成及性能研究》一文中研究指出多金属氧酸盐(Polyoxometalates,简称为POMs),是一类金属氧化物聚集体,在生物医药、环境污染、功能材料以及催化等领域都具有广泛的应用前景。多铌氧酸盐作为多酸家族中重要的一个分支,近年来引起了人们的广泛关注。与多钼酸盐、多钨酸盐相比,由于多铌氧酸盐在酸性条件下易水解,且具有较高的电荷密度和化学惰性,因此,新颖多铌氧酸盐的设计合成一直是多酸化学领域的挑战之一。本文选取Lindqvist型K7HNb6O19·13H2O为原料,分别引入过渡金属和6种含氮有机配体,合成了 10例结构新颖的过渡金属配位修饰的钒盖帽Keggin型杂多铌酸盐,通过多种手段进行了结构表征,并对产物的电化学、光催化降解有机物和有机催化性能进行了深入研究,具体如下:1.以K7HNb6O19·13H2O、1,2-丙二胺(1,2-dap)和邻菲罗啉为原料,引入过渡金属铜,在水热条件下合成了 4例含氮有机配体修饰的钒盖帽Keggin型砷铌多酸化合物1-4:{[Cu(dap)2]4(AsNb10V8O46)}·(OH)3(1)H2 {[Cu(dap)2]4(AsNb9V7044)}.2H20(2){K[Cu(dap)2]4[AsNb12(VO)5O40]}·(OH)4(3)H3 {[Cu(phen)2]4(AsNb12V2O42)} ·6H20(4)化合物1中六钒盖帽的多酸阴离子单元[AsNb10V8O46]5-通过8个[Cu(1,2-dap)2]2+金属有机片段桥联形成一个3D多酸基MOF结构。化合物2呈现四钒盖帽的多酸阴离子[AsNb9V7O44]10-作为四齿配体与4个[Cu(dap)2]2+相连形成配位结构。化合物3是到目前为止第一例五钒盖帽的砷铌多酸化合物,通过[Cu(dap)2]2+金属有机和钾离子的连接形成3D结构。化合物4中二钒盖帽的多酸阴离子[AsNb12V2O42]11-担载连接了 4个[Cu(phen)2]2+。化合物1-3的禁带宽度值(Eg)分别为2.63、2.61和2.34 eV。化合物4对H2O2和NaNO2具有良好的电催化还原作用。化合物1-4对亚甲基蓝均有一定的光催化降解作用。硅腈化催化反应表明,化合物2为催化剂时,11 h时对间甲基苯甲醛的转化率为97.33%,化合物4为催化剂时,4.5 h时对间甲基苯甲醛的转化率为93.68%。2.以Lindqvist型K7HNb6O19·13H2O为原料,引入过渡金属铜离子和锰离子,选用叁乙烯四胺(teta)、1,2-环己二胺(顺反异构体,dach)、反式-1,2-环己二胺、乙二胺(en)四种配体,合成了 4例修饰的钒盖帽Keggin型磷铌多酸化合物5-8:{[Cu(teta)]4[PNb12O40(VO)6]}.(OH)5·3H20(5){[Cu(C10H12N4)]4[PNb12O40(VO)6]}·(OH)5·3H2O(6){[Cu(dach)2(H2O)][Cu(dach)2]3[PNb12O40(VO)4]}·(OH)·7H20(7){[Mn(en)2]4[PNb12O40(VO)6]} ·(OH)5·3H20(8)化合物5-8中的多酸阴离子都属于钒盖帽Keggin型磷铌多酸阴离子,其中化合物5、6、8中的阴离子为六钒盖帽结构,化合物7中的阴离子是四钒盖帽结构。化合物5、6、8中每个多酸阴离子作为8齿配体与金属-有机片段配位,都形成了叁维多孔结构。化合物7中四钒盖帽的[PNb12O40(VO)4]7-多酸阴离子通过铜-有机片段的连接形成了一维结构。化合物5-8的禁带宽度分别为1.67、2.97、0.59和1.71 eV。测定了化合物5-7的循环伏安曲线,电催化还原NaN02/H202的研究表明化合物5-7均表现出明显的催化活性。研究了化合物5-8对醛、酮硅腈化反应的非均相催化性能,结果表明化合物5-8对一些芳香醛(苯甲醛,对甲基苯甲醛,间甲基苯甲醛和对甲氧基苯甲醛)的硅腈化反应具有一定的催化效果,其中化合物6为催化剂时,22 h时对对甲氧基苯甲醛的转化率为93.27%,化合物8为催化剂时,21 h时对间甲基苯甲醛的转化率为97.60%。另外,研究表明化合物5的产氢性能是原料Nb6O19的1.39倍。3.以 Lindqvist 型K7HNb6O19·13H2O 为原料,选用 1,2-丙二胺(1,2-dap)和(1R,2R)-1,2-环己二胺(dach)为配体,成功制备了 2例含氮有机配体配位修饰的钒盖帽Keggin型钒铌多酸化合物9、10:{[Cu(dap)2]4[VNb12(VO)4O40]}.(OH)(9){[Cu(dach)2][Cu(dach)2·H2O]3[VNb 12(VO)4O40]}.(OH)·9H2O(10)化合物9和10是均是四钒盖帽的Keggin型钒盖帽钒铌多酸杂化化合物。化合物9是基于四钒盖帽的[VNb12(VO)4O40]7-作为构筑单元与[Cu(dap)2]2+共同参与配位而成。化合物10中四钒盖帽的[VNb12(VO)4O40]7-多酸阴离子连接[Cu(dach)2]2+形成修饰结构。化合物9的半导体能带值为2.51 eV。对化合物9进行了电化学和电催化性质测试,在扫描范围内都呈现出良好的可逆性且在电催化还原NaNO2、H2O2、盐酸多巴胺和L-抗坏血酸反应过程中效果明显。化合物9非均相催化硅腈化反应结果表明,8 h时对间甲基苯甲醛的转化率为97.55%,11 h时对对甲氧基苯甲醛的转化率为95.87%。(本文来源于《河南大学》期刊2018-06-01)
张冰冰[10](2018)在《铌酸盐基复合材料的制备及光催化性能研究》一文中研究指出近年来,随着科技的飞速发展,人们的生活发生了翻天覆地的变化,但是也随之产生了严重的环境污染问题。其中水资源污染问题直接影响了人们的实际生活,引起了人们广泛关注。如何有效处理水污染问题,保护地球本已稀缺的水体环境成为科研工作者们关注的热点。半导体光催化技术作为一种去除有机污染物的绿色环保技术,在治理环境污染方面有很大的应用前景。然而,大部分半导体光催化材料还存在很多问题,比如只能响应波长较短的紫外光区、电子空穴不能有效分离或其复合率高、不能有效利用可见光等,这些问题依然限制着光催化材料的发展,因此寻找新型高效的可见光催化材料体系成为大势所趋。最近报道,内电场或外电场的构建为提高光生电子和空穴的分离效率提供了可能。众所周知,在超声波的刺激作用下,铁电体具有自发极化势能,与负载在其上的其他半导体在内部的极化势能作用下可以构建外电场。钙钛矿铌酸盐具有独特的铁电和压电性能,在超声波的驱动下,利用其独特的压电性能可以构建外电场,从而提高光催化性能。本文通过水热法和固相法制备了一系列铌酸盐材料,并通过构建Ag_2O/铌酸盐p-n型异质结,制备了一系列铌酸盐复合光催化材料,并测试了样品的光催化和超声光催化性能。具体研究工作如下:(1)采用水热法成功制备了NaNbO_3,与其他方法相比,水热法具有很多自身的优势,如晶粒纯度高、分散性好、反应易控等优点。Ag_2O/NaNbO_3 p-n异质结构有合适的禁带宽度,弥补了NaNbO_3不能有效利用可见光的短板,能够有效提高光生电子和空穴的传输效率,对材料的光催化性能有较大的改善。(2)采用一步水热法,通过调控钠离子与钾离子的摩尔比例,制备了一系列K_xNa_(1-x)NbO_3材料,并且在钠离子与钾离子摩尔比例为1:5时,可以得到K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3(KNN)材料,KNN材料具有较好的铁电压电性能。另外,通过构建Ag_2O和KNN异质结构,在超声作用下构建外电场,使光生电子和空穴持续分离,抑制了载流子的复合,从而大幅度提高了光催化效率。(3)采用传统的高温固相烧结法成功制备了KNN材料,与纯的KNN材料相比,Ag_2O/KNN复合材料对可见光的吸收范围更大,实现了对太阳光的高效利用;此外,通过构建Ag_2O和KNN异质结构,能够有效抑制光生电子与空穴的复合,表现出对RhB的高效降解。(本文来源于《聊城大学》期刊2018-06-01)
铌酸盐论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
光催化技术去除污染物,是解决环境污染的有效方法之一。利用半导体光催化材料和光催化技术,去除环境污染物,能够充分利用太阳光,在节约能源的基础上,达到保护环境的目的。本文采用高温固相法成功制备出钛铌酸铯(CsTi_2NbO_7),对其酸化、剥片,制备出HTi_2NbO_7纳米片(HTi_2NbO_7-NS)溶胶。CeO_2/HTi_2NbO_7-NS和CoO/HTi_2NbO_7-NS异质结复合材料分别通过剥离重组法和一步水热法制备。采用X-射线粉末衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、激光拉曼光谱(LRS)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、N_2吸附-脱附技术及莫特-肖特基(Mott-Schottky)测试等方法对已制备材料的物理化学性质进行研究。以甲烷气中含有的乙硫醇作为模型污染物,采用动态吸附-光催化氧化反应对已制备样品的光催化脱硫性能进行研究,并提出相应的光催化机理。结果表明,HTi_2NbO_7-NS具有明显的二维片状结构,其比表面积可达169.1m~2·g~(-1),但其带隙能量大(3.35 eV),对可见光无响应能力。将HTi_2NbO_7-NS与CeO_2和CoO纳米粒子复合,构建的异质结复合材料仍然具有良好的二维片状结构,并且CeO_2和CoO的纳米粒子均匀的分散在纳米片表面,比表面积分别为101.2m~2·g~(-1)和115.6 m~2·g~(-1)。同时,CeO_2/HTi_2NbO_7-NS和CoO/HTi_2NbO_7-NS异质结复合材料的带隙能明显减小,分别为2.61 eV和2.23 eV,拓宽了光的响应范围,使其能够在可见光范围内响应,能够实现在充分利用太阳光的前提下提高光催化效率的目标。动态吸附-光催化氧化脱硫的实验结果证明,CeO_2/HTi_2NbO_7-NS异质结复合材料对乙硫醇的吸附量和转化率分别为708.0μmol/g和88.77%,CoO/HTi_2NbO_7-NS异质结复合材料对乙硫醇的吸附量和转化率分别为340.5μmol/g和50.46%,这明显强于纳米片对乙硫醇的吸附量和转化率(71.0μmol/g,11.13%),且吸附在异质结复合材料上的乙硫醇在可见光下的光催化氧化产物为亚砜和磺酸盐。光催化氧化机理表明,在HTi_2NbO_7-NS和氧化物的界面间形成了Ⅱ型异质结,有效的抑制了电子和空穴的重组;分离后的电子和空穴能够分别与反应系统中的氧气和水反应,生成具有强氧化性的超氧自由基(·O_2~-)和羟基自由基(·OH),从而实现了有机硫化合物的脱除。图36 表8 参80
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
铌酸盐论文参考文献
[1].胡丽芳,黄超,何杰,朱继超.铌酸盐纳米薄膜对微量铜离子检测及定量分析[J].安徽理工大学学报(自然科学版).2019
[2].耿婷婷.氧化物/钛铌酸盐纳米片异质结材料的组装及光催化性能研究[D].安徽理工大学.2019
[3].鲁雅荣.铌酸盐材料相变性能的研究[D].新疆大学.2019
[4].洪江生.四方钨青铜结构多铁性铌酸盐陶瓷[D].浙江大学.2019
[5].杨浛.新型铌酸盐微波介质陶瓷的制备与改性研究[D].电子科技大学.2019
[6].许永强.铌酸盐类晶体光学特性的调控研究[D].电子科技大学.2019
[7].李敬锋.铌酸盐基无铅陶瓷:压电与储能应用[C].第九届无机材料结构、性能及测试表征技术研讨会(TEIM2018)摘要集.2018
[8].李杰.钛铌酸盐纳米复合材料的构建及光催化性能研究[D].安徽理工大学.2018
[9].冯瑞.过渡金属配位修饰钒盖帽Keggin型杂多铌酸盐的合成及性能研究[D].河南大学.2018
[10].张冰冰.铌酸盐基复合材料的制备及光催化性能研究[D].聊城大学.2018