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锆酸钡／聚合物复合中空纳米球的水热合成

高等学校化学学报 2008年第2期29卷 251-253页

作者：董正洪赵永男余建国周培苏皓庞莎天津工业大学纳米结构材料研究所天津市改性与功能纤维重点实验室天津300160

Hybrid polymer/BaZrO3 hollow nanospheres were successfully synthesized via a simple polymer assisted hydrothermal route.Polymer additives play a key role on the formation of hollow nanospheres.The samples prepared in the absence of polymers are microcubes.The basicity also plays an important role on the formation of hollow nanospheres.In low concentration medium,the products are microcubes.Hollow spheres formed when the is larger than 4 mol/L.Pure hollow spheres could be formed with the over 8 mol/L.IR and TG data indicate the hybrid feature of the products.The polymer content(mass fraction)declined from 33 to 6 by adjusting the basicity from 8 to 16 mol/L.The diameters of nanos-pheres are tunable in the range of 300-100 nm via increasing the basicity.

关键词：水热合成锆酸钡中空纳米球复合材料

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铽离子掺杂锆酸钡粉体制备及其光学性能研究

无机材料学报 2016年第1期31卷 27-33页

作者：杨雨佳王晶何慧芬大连交通大学辽宁省无机超细粉体制备及应用重点实验室大连116028

采用水热法合成了不同铽离子掺杂量的BaZrO_3粉体,采用XRD、SEM、FTIR、荧光光谱仪等检测方法对样品的结构、形貌及光学性能进行表征。对部分水热产物进行煅烧处理,研究温度对其发光性能的影响。结果表明,水热产物均为立方钙钛矿结构,... 详细信息

采用水热法合成了不同铽离子掺杂量的BaZrO_3粉体,采用XRD、SEM、FTIR、荧光光谱仪等检测方法对样品的结构、形貌及光学性能进行表征。对部分水热产物进行煅烧处理,研究温度对其发光性能的影响。结果表明,水热产物均为立方钙钛矿结构,铽离子掺杂进入BaZrO_3晶格,占据B位Zr的位置。样品的微观形貌为粒度分布较为均匀的球体。不同铽掺杂量得到的BaZrO_3球体在244 nm光激发下均观察到了来自基体的宽带发射和Tb^(3+)的特征发射峰,且在Tb^(3+)掺杂浓度为5mol%附近峰值最大。温度对发光性能影响显著,随着煅烧温度的升高,发光强度逐渐减弱。

关键词：锆酸钡铽掺杂光学性能猝灭

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钙钛矿型锆酸钡粉体的制备及应用研究进展

自然科学 2023年第3期11卷 412-419页

作者：韩碧波刘世凯王嘉琳宋志健河南工业大学材料科学与工程学院河南郑州

锆酸钡具有良好的机械、化学和热稳定性,在诸多结构材料或功能材料领域中备受关注,在熔模铸造、热障涂层、固态电解质材料、催化材料、荧光材料等领域得到广泛应用。而在保证锆酸钡粉体优良性能的情况下,采用简单高效的工业化生产方式,... 详细信息

锆酸钡具有良好的机械、化学和热稳定性,在诸多结构材料或功能材料领域中备受关注,在熔模铸造、热障涂层、固态电解质材料、催化材料、荧光材料等领域得到广泛应用。而在保证锆酸钡粉体优良性能的情况下,采用简单高效的工业化生产方式,对于其在化学、工业等领域的应用有着重要的意义。本文主要对锆酸钡粉体的不同制备方法及其应用领域进行概括,并对未来的研究应用方向进行展望。

关键词：锆酸钡粉体制备应用领域进展

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锆酸钡光催化还原二氧化碳性能研究

锆酸钡光催化还原二氧化碳性能研究

作者：陈显柳南京大学

学位级别：硕士

现如今随着化石能源的不断消耗,大气中的二氧化碳含量越来越高,其所带来的能源污染问题和温室效应的影响越来越明显。因此解决全球能源危机和应对这全球化气候问题是当前科学界的重要任务。众所周知,二氧化碳是大气中最主要的温室气体... 详细信息

现如今随着化石能源的不断消耗,大气中的二氧化碳含量越来越高,其所带来的能源污染问题和温室效应的影响越来越明显。因此解决全球能源危机和应对这全球化气候问题是当前科学界的重要任务。众所周知,二氧化碳是大气中最主要的温室气体。面对上述两个问题,最理想的方式就是减少大气层中CO2的含量的同时又能缓解或者解决能源危机。即利用太阳能将二氧化碳转化为碳氢化合物。锆酸钡是理想的钙钛矿结构,其空间群为Pm3m,晶格常数为a=4.19 A,目前已经被广泛研究和使用。具有以下优点：热膨胀系数小,导热性差,良好的机械性,热稳定性和抗腐蚀性。被广泛应用于工程或其他领域中,如航空中超音速发动机的隔热涂层材料,电解质材料和一些复合物工程材料中的界面材料等,是高温超导材料的良好基底。BaZrO3的导带位置在-1.8 eV左右,所以跃迁至导带的光生电子足够还原CH4/CO2, HCOOH/CO2, CO/CO2, HCHO/CO2, CH3OH/CO2。因此从能量的角度来说,BaZrO3中产生的光生电子和空穴有足够的能力来还原CO2和氧化水。本文以探索半导体材料BaZrO3的光催化二氧化碳还原效率为目的,通过Pechini法低温合成BaZrO3。通过X射线衍射(XRD)分析物相,BET测定比表面积,紫外可见分光光度计测定漫反射光谱,并通过Kubelka-Munk方程获得其吸收光谱,从而得知其光学带隙,通过理论计算得知其能带图和态密度,通过扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM)获得表面助催化剂的担载情况,获得当光催化效率最高时,最适宜的助催化剂及其担载量。为进一步深入开展理想钙钛矿型化合物的光催化还原CO2性能研究做准备铺垫工作。主要研究内容和结论如下：锆酸钡的带隙高达4.8eV,是间接带隙半导体,价带顶和导带底分别位于3.0eV和-1.8eV (Versus NHE, PH=7.0),其价带主要由02p轨道构成,而导带由过渡金属Zr的4d电子空轨道构成,这在很大程度上限制了其光吸收的范围。在紫外条件之下,沉积在BaZrO3表面的纳米Ag颗粒表现的光催化性能明显要优于担载了其他贵金属后的BaZrO3样品。1273K下制备的BaZrO3样品担载0.3wt%银单质时表现的性能最高。因为Ag的费米能级(EF)比BaZrO3的导带位置要低,所以在银单质担载的BaZrO3样品的表面,受紫外光激发的光生电子,容易穿越界面,从而使电子在Ag处富集,而空穴则留在BaZrO3之中。这将会有效的促进光生电子空穴对的分离效率,有效的降低了其复合的概率。这些研究将有效的为后续的研究打下基础。

关键词：锆酸钡钙钛矿结构助催化剂光催化CO2还原电荷分离

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钇钡铜氧单晶生长用锆酸钡坩埚的制备

中国陶瓷 2014年第8期50卷 42-45页

作者：崔景慧周国梁潘传龙蒋丹宇夏金锋粘洪强华东师范大学上海200062 中核四〇四有限公司第四分公司兰州732850 中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050

锆酸钡是高温质子传导体,具有良好的化学稳定性和较好的抗热震性能,是制备钇钡铜氧超导单晶生长用坩埚材料的优良选择,但是其难以烧结。探讨了不同原料、不同粉体粒度的锆酸钡的烧结工艺,并通过XRD、SEM、激光粒度仪等手段对其进行了表... 详细信息

锆酸钡是高温质子传导体,具有良好的化学稳定性和较好的抗热震性能,是制备钇钡铜氧超导单晶生长用坩埚材料的优良选择,但是其难以烧结。探讨了不同原料、不同粉体粒度的锆酸钡的烧结工艺,并通过XRD、SEM、激光粒度仪等手段对其进行了表征。研究发现BaZrO3在真空炉中1750℃保温10 h,相对密度均可达99%以上,基本全致密。在此基础上,采用注浆成型方法制备了高纯高致密的锆酸钡坩埚。

关键词：锆酸钡烧结坩埚 YBCO

Eu^(3+)和Bi^(3+)共掺杂锆酸钡荧光粉的制备及发光性质研究

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光谱学与光谱分析 2013年第1期33卷 19-22页

作者：杨朝宁李俊邱建备杨正文宋志国王荣飞余雪杨勇周大成昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093

在还原气氛下采用高温固相法制备了BaZrO3∶0.05Bi,xEu(x=0,0.010,0.025,0.050)荧光粉,并研究了其发光性能。研究证实:Bi,Eu共掺杂的BaZrO3荧光粉在近紫外340nm激发下,具有来自于Bi 3+的宽带发射峰和Eu3+的特征发射;Bi 3+对Eu3+具有能... 详细信息

在还原气氛下采用高温固相法制备了BaZrO3∶0.05Bi,xEu(x=0,0.010,0.025,0.050)荧光粉,并研究了其发光性能。研究证实:Bi,Eu共掺杂的BaZrO3荧光粉在近紫外340nm激发下,具有来自于Bi 3+的宽带发射峰和Eu3+的特征发射;Bi 3+对Eu3+具有能量传递和敏化作用,通过Bi 3+和Eu3+之间的能量传递获得了具有白色发光的BaZrO3荧光粉。

关键词：能量传递铕离子铋离子锆酸钡

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氧化镍促进锆酸钡陶瓷致密化的研究

中国陶瓷 2016年第10期52卷 31-35页

作者：孙晓玮邢有道谢志峰赵北龙安晓燕赵金柱河北建材职业技术学院秦皇岛066000 康泰医学系统(秦皇岛)股份有限公司秦皇岛066004

锆酸钡(BaZrO_3)是一种高温立方钙钛矿材料,熔点为2600℃。它具有良好的机械强度,高热导率和化学稳定性,低的热膨胀系数。锆酸钡的这些特性使之成为良好的高温应用材料。主要研究了NiO促进BaZrO_3的致密化。实验将BaCO_3和ZrO_2通过固... 详细信息

锆酸钡(BaZrO_3)是一种高温立方钙钛矿材料,熔点为2600℃。它具有良好的机械强度,高热导率和化学稳定性,低的热膨胀系数。锆酸钡的这些特性使之成为良好的高温应用材料。主要研究了NiO促进BaZrO_3的致密化。实验将BaCO_3和ZrO_2通过固相反应合成BaZrO_3粉体,经球磨,烘干,然后分别添加不同含量的NiO进行压片成型,最终在不同温度下进行烧结。通过试样测试(如SEM,XRD等),对比BaZrO_3的密度、硬度、气孔率、收缩率以及显微结构的变化规律。

关键词：锆酸钡烧结温度密度气孔率

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无模板法中空锆酸钡微球制备及其形成机理

硅酸盐通报 2014年第4期33卷 853-857页

作者：陈军军杨雨佳惠香王晶大连交通大学无机超细粉体制备及应用辽宁省重点实验室大连116028

采用水热法在无模板条件下以氧氯化锆和硝酸钡为原料合成了中空锆酸钡微球。系统研究了碱浓度、水热时间对锆酸钡粉体微观结构及形貌的影响。对在不同碱浓度不同水热处理时间下获得产物的XRD、SEM、HRTEM分析结果表明,不同碱浓度和水热... 详细信息

采用水热法在无模板条件下以氧氯化锆和硝酸钡为原料合成了中空锆酸钡微球。系统研究了碱浓度、水热时间对锆酸钡粉体微观结构及形貌的影响。对在不同碱浓度不同水热处理时间下获得产物的XRD、SEM、HRTEM分析结果表明,不同碱浓度和水热时间下均获得了钙钛矿结构的锆酸钡;随碱浓度增大,合成的锆酸钡的微观形貌由实心球体向中空微球转变;中空锆酸钡微球的形成是受碱侵蚀和Ostwald熟化机制共同作用引起的。

关键词：锆酸钡水热法中空微球碱侵蚀 Ostwald熟化

氧化铝与助烧剂双层包覆锆酸钡复合粉体的制备及其陶瓷烧结性能的研究

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氧化铝与助烧剂双层包覆锆酸钡复合粉体的制备及其陶瓷烧结性能的...

作者：湛海涯西北大学

学位级别：硕士

相比于传统BaTiO3陶瓷,介电陶瓷BaZrxTi1-xO3具有很高的介电常数和很好的介电温度稳定性,具有应用于超级电容器的潜质。但是以多层陶瓷制作的超级电容器的陶瓷介质材料厚度应达到超薄水平,解决介质耐压问题是该研究领域的关键。如若将Ba... 详细信息

相比于传统BaTiO3陶瓷,介电陶瓷BaZrxTi1-xO3具有很高的介电常数和很好的介电温度稳定性,具有应用于超级电容器的潜质。但是以多层陶瓷制作的超级电容器的陶瓷介质材料厚度应达到超薄水平,解决介质耐压问题是该研究领域的关键。如若将BaZrxTi1-xO3陶瓷应用于制造多层陶瓷超级电容器,其耐压强度需要提高,介电损耗需要降低。为此,本文的研究思路是,通过对其包覆具有良好绝缘特性的Al2O3层改善其耐压,并进一步包覆第二层助烧剂来改善其烧结活性。为了研究包覆过程及包覆层对粉体材料和陶瓷材料的组成、结构和微观形貌的影响,以烧结温度比较高的BaZrO3为研究对象,并且BaZrO3易于合成得到单分散的球形粉体颗粒,以其作为“芯”部材料,对其进行包覆,第一层为Al2O层,第二层为助烧剂层(Ti-Si-O与Zn-B-Si-O)o耐压层Al2O3不仅起到改善材料耐压性能而且还起到阻挡助烧剂与“芯”部材料相互扩散的作用;外层助烧剂促进材料形成致密陶瓷。通过粉体颗粒Zata电位的测定来确定沉淀法包覆时的pH条件,通过XRD、SEM、EDX能谱和XPS来表征包覆前后的材料的微观形貌,相结构和化学组成,进一步研究Al2O3包覆量、助烧剂包覆量对粉体和陶瓷相结构及微观形貌的影响,达到获得包覆Al2O3阻挡层的锆酸钡基粉体及其致密陶瓷的目的,为改善锆钛酸钡基材料的耐压特性奠定基础。本论文的主要研究内容如下： 1、采用常压水相法合成BaZrO3粉体,研究了NaOH浓度及反应物浓度对BaZrO3粉体粒径的影响,实现了BaZrO3粉体的粒径可控合成。采用沉淀法制备BaZrO3@Al2O3粉体,研究了沉淀pH值,包覆前后BaZrO3粉体相结构、微观形貌及组成的变化。结果表明：随着NaOH浓度及反应物浓度的增加,BaZrO3粉体粒径减小。以NH3-H2O为沉淀剂,A1(NO3)3·9H2O作为铝源,制备BaZrO3@Al2O3复合粉体,室温条件下,pH值为9,Al3+浓度为1mol/L时,Al(OH)3可以包覆在BaZrO3粉体表面,经煅烧得致密Al2O3包覆层,制得的BaZrO3@Al2O3复合粉体材料仍为单分散球形。 2、采用水解-沉淀包覆法对BaZrO3@Al2O3粉体表面进行助烧剂层Ti-Si-O(TSO)的包覆,通过XRD、SEM以及EDX能谱表征证实了双层包覆结构。研究了水解-沉淀包覆时的pH值,包覆前后BaZrO3@Al2O3粉体相结构、微观形貌及组成的变化。并研究了Al2O3及TSO助烧剂包覆量对复合陶瓷微观形貌及相结构的影响。结果表明：水解-沉淀包覆的最佳pH值为9,包覆后TSO助烧剂均匀连续地包覆在粉体表面。随着Al2O3或TSO助烧剂包覆量的增加,陶瓷的致密性呈现先增加后减小的趋势。当Al2O3包覆量为4wt%,助烧剂TSO包覆量为6wt%时,在1350℃烧结可获得致密陶瓷,烧结温度得到了大幅度的降低。此外,因Al2O3与TSO形成低熔点玻璃,Al2O3阻挡层被破坏,陶瓷的晶粒相对于粉体变大。 3、采用溶胶-凝胶法在BaZrO3@Al2O3粉体颗粒表面上包覆助烧剂层Zn-B-Si-O (ZBSO),获得了BaZrO3@Al2O3@ZBSO双层包覆改性粉体,其包覆层表面光滑,均匀连续。研究了ZBSO包覆前后BaZrO3@Al2O3粉体相结构、微观形貌及组成的变化。并研究了Al2O3及ZBSO助烧剂包覆量对陶瓷微观形貌及相结构的影响。结果表明：ZBSO助烧剂可以改善陶瓷的致密性,随着ZBSO助烧剂包覆量的增加,陶瓷的致密性呈现先增加后减小的趋势。Al2O3层对于ZBSO助烧剂起到阻挡作用,陶瓷晶粒仍维持着粉体颗粒大小。ZBSO助烧剂起到明显的助烧作用,而且还不会破坏Al2O3耐压层。

关键词：锆酸钡氧化铝助烧剂双层包覆