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溶胶-凝胶法制备可见光催化剂yfeo3(英文)

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稀有金属材料与工程 2012年第S3期41卷 602-604页

作者：唐培松陈海锋曹枫潘国祥王坤燕湖州师范学院浙江湖州313000

以Fe(NO_3)_3.9H_2O、Y(NO_3)3.6H_2O和聚乙烯醇为原料,通过溶胶-凝胶法制备了yfeo_3。利用X射线衍射谱(XRD)、扫描电镜(SEM)和漫反射谱(DRS)对yfeo_3进行了表征。XRD和SEM结果表明:制备得到的于凝胶粉末经600℃煅烧2 h获得了单相钙钛... 详细信息

以Fe(NO_3)_3.9H_2O、Y(NO_3)3.6H_2O和聚乙烯醇为原料,通过溶胶-凝胶法制备了yfeo_3。利用X射线衍射谱(XRD)、扫描电镜(SEM)和漫反射谱(DRS)对yfeo_3进行了表征。XRD和SEM结果表明:制备得到的于凝胶粉末经600℃煅烧2 h获得了单相钙钛矿结构的yfeo_3,其平均粒径100 nm左右。DRS分析表明yfeo_3带隙吸收边为502 nm,其带隙宽度为2.47 eV。以商业P25催化剂为参比,yfeo_3光催化降解罗丹明B表现出了优良的可见光催化活性。

关键词： yfeo3 溶胶-凝胶法可见光催化

yfeo3纳米纤维的静电纺丝制备及其在气敏传感器中的应用

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YFeO3纳米纤维的静电纺丝制备及其在气敏传感器中的应用

作者：陈兴泰东北大学

学位级别：硕士

近年来,钙钛矿型金属氧化物yfeo3受到人们的关注。yfeo3作为一种稳定的窄带隙P型半导体材料,具有良好的光催化活性和磁光特性,广泛应用于光催化等领域。本研究采用静电纺丝法制备了 yfeo3一维纳米纤维,利用XRD、SEM和TG-DSC研究试样的... 详细信息

近年来,钙钛矿型金属氧化物yfeo3受到人们的关注。yfeo3作为一种稳定的窄带隙P型半导体材料,具有良好的光催化活性和磁光特性,广泛应用于光催化等领域。本研究采用静电纺丝法制备了 yfeo3一维纳米纤维,利用XRD、SEM和TG-DSC研究试样的相结构、微观形貌和热稳定性,考察了静电纺丝工艺参数对纳米纤维直径的影响规律。将yfeo3纳米纤维应用于气敏传感器,研究了温度、气体种类和浓度对其气敏性能的影响规律。研究结果表明,在静电纺丝过程中,空气湿度、溶液粘度、电压是影响纳米线直径的主要因素,纳米线直径随湿度、粘度和电压的增加而增加;而推进速度和距离对纳米线直径的影响不显著。随着煅烧温度的升高,纳米线直径不断减小,表面趋于光滑。700-800℃下煅烧的试样为稳定的正交相,以及少量的六方相;800-850℃煅烧时,六方相逐渐消失,转变为正交相;煅烧温度高于850℃时,六方相消失,完全转变为正交相。yfeo3对还原性气体CO、H2有较高的响应,而对O2、SO2响应性较差。800℃煅烧的yfeo3对CO、H2的响应峰值分别在420和480℃,在850℃煅烧的yfeo3对两种气体的峰值则是在400和460℃。yfeo3对两种气体不同浓度的响应均呈线性关系。测试温度的升高对响应时间的影响不明显,但是超过响应峰值温度后,恢复时间随温度的升高而减小。当还原性气体吸附在yfeo3表面时,向半导体内部释放电子形成阳离子,电子进入价带与空穴结合,空穴浓度降低,电导率减小,电阻变大;当氧化性气体吸附在yfeo3表面时,价带电子向导带移动并与气体结合形成阴离子,价带内空穴增多,电导率增加,电阻减小。当气体浓度减小时,上述过程逆向进行,电导率恢复至最初大小。

关键词： yfeo3 静电纺丝半导体材料气敏传感器

铁酸钇(yfeo3)粉体及陶瓷的制备与性能研究

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铁酸钇(YFeO3)粉体及陶瓷的制备与性能研究

作者：段丽上海应用技术学院

学位级别：硕士

对于磁光材料,目前被广泛应用的钇铁石榴石(YIG)晶体材料存在法拉第旋转角小、饱和磁化强度高,不利于器件的小型化和集成化等缺点。铁酸钇(yfeo3)材料是近些年发展起来的一种新型磁光材料,具有优于YIG的磁光性能,在光纤通信领域,尤其是... 详细信息

对于磁光材料,目前被广泛应用的钇铁石榴石(YIG)晶体材料存在法拉第旋转角小、饱和磁化强度高,不利于器件的小型化和集成化等缺点。铁酸钇(yfeo3)材料是近些年发展起来的一种新型磁光材料,具有优于YIG的磁光性能,在光纤通信领域,尤其是磁光器件方面有很大的应用前景。yfeo3单晶是理想的磁光器件制造候选材料,但是yfeo3单晶制备比较困难,成本也较高。织构化陶瓷具有类似单晶的各向异性,甚至可能具有与单晶相媲美的性能,此外在力学性能、热学性能、制造成本等方面要优于单晶材料,因此研究和开发yfeo3织构化陶瓷具有非常重要的意义。本文以燃烧法制备的yfeo3多晶粉体作为基体粉料,以水热法制备的片状yfeo3晶粒作为模板,利用模板晶粒生长技术和水基流延成型的方法,制成yfeo3素坯膜,再通过流延素坯膜叠层技术和烧结工艺制备了yfeo3织构化陶瓷。分别开展了燃烧法和水热法制备yfeo3的研究,探讨了原料配比、工艺参数对产物相组成、显微结构的影响;研究了流延浆料各组分对浆料性能的影响,获得了合适的浆料配方;进行了烧结温度、烧结时间等工艺参数对陶瓷致密化和显微结构影响的研究,获得了yfeo3织构化陶瓷。研究结果如下：(1)以硝酸钇、硝酸铁和尿素为原料,利用低温燃烧法,通过调节尿素和硝酸铵的添加量以及加热温度,合成了粒径为80-100nm的单相yfeo3陶瓷粉体。(2)以氧化钇、硝酸铁、硝酸为原料,氢氧化钾为矿化剂,利用水热法,通过调节反应溶液中氢氧化钾的浓度和反应时间,成功制备出了yfeo3正方形片状晶粒,晶粒随反应时间的延长而逐渐长大,反应时间为24h时,正方形片状晶粒的边长约2.5μm,厚约400nm;当反应时间达72h时,正方形片状晶粒的边长为5.2μm,厚约1.5μm。(3)通过不断优化实验配方,制备出了性能最佳的流延浆料,浆料中固含量为65wt.%,分散剂含量为0.5wt.%,粘结剂为10wt.%,增塑剂为6wt.%,进而制备出了表面光滑、强度和韧性好的流延素坯膜。(4)通过对陶瓷烧结工艺参数与材料致密度、显微结构和性能影响的研究,获得了yfeo3陶瓷,其致密化的烧结条件为：合适的烧结助剂为Er203,最佳添加量为0.5wt.%,烧结温度1450℃,保温时间8h。通过流延素坯膜叠层技术,制备了具有织构化的yfeo3陶瓷。

关键词： yfeo3 织构化陶瓷模板晶粒生长流延成型烧结性能

Ce3+掺杂极大提升yfeo3晶体的磁光调制性能

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Ce3+掺杂极大提升YFeO3晶体的磁光调制性能

Structures and local ferroelectric polarization switching properties of orthorhombic yfeo_3 thin film prepared by a sol–gel method

第十七届全国晶体生长与材料学术会议(CCCG-17)

作者：徐前瑞廖步云付秋平陈运金吴舒婷胡晓琳庄乃锋福州大学化学学院光功能晶态材料研究所

钇铁石榴石(YIG)单晶具有良好的磁光性能,且掺入Ce后磁光性能可以得到大幅提升。然而YIG为非一致熔融化合物,晶体生长比较困难。相对而言,yfeo是一致熔融化合物,可以采用提拉法、导模提拉法等实现快速生长,在晶体生长方面有比较大的优... 详细信息

钇铁石榴石(YIG)单晶具有良好的磁光性能,且掺入Ce后磁光性能可以得到大幅提升。然而YIG为非一致熔融化合物,晶体生长比较困难。相对而言,yfeo是一致熔融化合物,可以采用提拉法、导模提拉法等实现快速生长,在晶体生长方面有比较大的优势。因此,本文尝试在yfeo晶体中掺入Ce,研究掺杂对晶体结构、磁性和磁光性能的影响。本文采用导模提拉法生长了尺寸约为Φ15mm×15mm的Ce:yfeo晶体。采用单晶衍射仪对Ce:YIP晶体进行结构解析,发现由于Ce离子与Y离子半径相差较大,Ce离子并非直接取代Y离子,而是占据其相邻位置,并且掺杂后晶体中Fe-O-Fe的键角变小,进而影响晶体的磁结构。采用振动样品磁强计测量Ce:yfeo晶体、及方向的饱和磁化强度和矫顽力,发现Ce掺杂极大地减小晶体的矫顽力,有利于磁光调制。另外,基于密度泛函理论模拟了晶体的能带结构、态密度图、吸收光谱、光电导曲线。计算结果表明Ce掺杂可以极大提升晶体的磁光性能。Ce:yfeo晶体拥有低的矫顽力(最小达到40.2Oe)和高磁光性能,有望用于高灵敏、快速响应的新型磁光调制器。

关键词： yfeo3 Ce掺杂磁光晶体磁性结构

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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Chinese Physics B 2019年第3期28卷 357-361页

作者： Runlan Zhang Shuaishuai Li Changle Chen Li-An Han Shanxin Xiong College of Chemistry and Chemical Engineering Xi'an University of Science and Technology Shaanxi Key Laboratory of Condensed Matter Structures and Properties Northwestern Polytechnical University College of Science Xi'an University of Science and Technology

Orthorhombic yfeo_3 thin film was prepared on La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3/LaAlO_3 substrate by a sol-gel spin-coating method. The structures of the yfeo_3/La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3/LaAlO_3(YFO/LSMO/LAO) sample were detected by x-ray diffraction pattern, Raman spectrometer, scanning electron microscopy, and atomic force microscope. The local ferroelectric polarization switching properties of the orthorhombic YFO film were confirmed by piezoresponse force microscopy(PFM) for the first time. The results show that the YFO film deposited on LSMO/LAO possesses orthorhombic structure,with ultra-fine crystal grains and flat surface. The leakage current of the YFO film is 8.39 × 10^(-4) A·cm^(-2) at 2 V,with its leakage mechanism found to be an ohmic behavior. PFM measurements indicate that the YFO film reveals weak ferroelectricity at room temperature and the local switching behavior of ferroelectric domains has been identified. By local poling experiment, polarization reversal in the orthorhombic YFO film at room temperature was further observed.

关键词： multiferroics yfeo3 thin film orthorhombic structure piezoresponse force microscopy

yfeo_3的电子结构和光学性质的第一性原理研究

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物理学报 2012年第10期61卷 370-375页

作者：宋庆功刘立伟赵辉严慧羽杜全国中国民航大学理学院低维材料与技术研究所天津300300 河北工业大学理学院天津300130

稀土正铁氧体yfeo_3呈正交钙钛矿结构,其晶体和纳米晶材料在电极材料、传感器和光催化领域具有重要的应用价值.用平面波赝势方法,采用广义梯度近似、改进的Perdew-Burke-Emzerhof交换-关联势、实空间超软赝势计算方案,研究了yfeo_3晶体... 详细信息

稀土正铁氧体yfeo_3呈正交钙钛矿结构,其晶体和纳米晶材料在电极材料、传感器和光催化领域具有重要的应用价值.用平面波赝势方法,采用广义梯度近似、改进的Perdew-Burke-Emzerhof交换-关联势、实空间超软赝势计算方案,研究了yfeo_3晶体的几何结构、电子结构和光学性质.计算得到的晶格参量与报道的实验结果一致.通过对能带结构、态密度、介电函数、吸收系数和光电导率的计算和分析,确定yfeo_3是直接能隙半导体,能隙E_g约为2.22 eV,阐明了yfeo_3晶体和纳米晶具有较好的可见光催化性能.

关键词： yfeo3 第一性原理电子结构光学性质

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yfeo_3粉体的制备与可见光光催化性能

东北大学学报（自然科学版） 2018年第9期39卷 1253-1256,1282页

作者：李凤华周爽岳宏瑞史晓国东北大学冶金学院辽宁沈阳110819

采用溶胶凝胶法制备了不同晶型的yfeo_3粉末,通过DTA-TG,XRD,BET,UV-Vis DRS等技术手段对样品进行表征分析,并且根据亚甲基蓝溶液在可见光下的分解情况研究了样品的可见光光催化性能.结果表明:在温度从973 K上升到1 073 K的过程中,yfeo_... 详细信息

采用溶胶凝胶法制备了不同晶型的yfeo_3粉末,通过DTA-TG,XRD,BET,UV-Vis DRS等技术手段对样品进行表征分析,并且根据亚甲基蓝溶液在可见光下的分解情况研究了样品的可见光光催化性能.结果表明:在温度从973 K上升到1 073 K的过程中,yfeo_3的晶型发生了变化,从开始的六方相向正交相转变.与正交相yfeo_3相比,六方相yfeo_3具有更大的比表面积、更大的吸收边、更窄的禁带宽度,其价带位置更负,导带位置更正,在可见光下对于亚甲基蓝溶液的降解效果也更好.

关键词：溶胶凝胶法 yfeo3 粉末可见光催化亚甲基蓝

TiO_2/yfeo_3复合光催化剂的制备、表征及其对气相苯的降解(英文)

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物理化学学报 2008年第10期24卷 1761-1766页

作者：王唯诚李硕温怡芸龚茂初张磊姚艳玲陈耀强四川大学化学学院绿色化学与技术教育部重点实验室成都610064 烟台大学化学生物理工学院山东烟台264005

利用共沉淀法和柠檬酸法制备yfeo3,并以其为载体,将TiO2溶胶负载在其表面,制备了复合光催化剂TiO2/yfeo3.在紫外灯的照射下,考察对气相苯的降解效果并利用N2吸附、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM... 详细信息

利用共沉淀法和柠檬酸法制备yfeo3,并以其为载体,将TiO2溶胶负载在其表面,制备了复合光催化剂TiO2/yfeo3.在紫外灯的照射下,考察对气相苯的降解效果并利用N2吸附、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、UV-Vis漫反射光谱等手段对催化剂进行了表征.结果表明,以共沉淀法制备的yfeo3为载体的复合催化剂,180min内苯的降解率达到44.7%,表现出更好的光催化活性.两种方法制备的yfeo3均为斜方晶相,TiO2分散在载体的表面,并与yfeo3存在一定的相互作用;两种复合催化剂均具有较窄的带隙能.

关键词：光催化 TiO2 yfeo3 共沉淀法柠檬酸法苯

yfeo_3复合氧化物半导体材料的制备、掺杂和气敏性能研究

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中国科学技术大学学报 2000年第1期30卷 92-98页

作者：葛秀涛高峰刘杏芹滁州师范专科学校化学系安徽滁州239012 中国科学技术大学材料科学与工程系安徽合肥230026

用化学共沉淀法制备了yfeo3 及其掺锌固溶体Y1-xZnxFeO3 气敏材料 ,并对其制备条件、相结构、电导和气敏性能进行了研究 .结果表明 :Fe与Y物质的量比为 1 :1 ,85 0℃以上热处理一定时间可得钙钛矿结构的纯相yfeo3 ;电导测量显示 ,该系... 详细信息

用化学共沉淀法制备了yfeo3 及其掺锌固溶体Y1-xZnxFeO3 气敏材料 ,并对其制备条件、相结构、电导和气敏性能进行了研究 .结果表明 :Fe与Y物质的量比为 1 :1 ,85 0℃以上热处理一定时间可得钙钛矿结构的纯相yfeo3 ;电导测量显示 ,该系列材料呈p型半导体导电行为 ,且固溶体导电优于纯相 .Y0 .94Zn0 .0 6FeO3 电导突变温度40 0℃ ,较纯相yfeo3 低 70℃ ;90 0℃下热处理 4h所得微粉制作的元件对乙醇有较高的灵敏度和较好的选择性 .

关键词： yfeo3 气敏性能掺杂制备复合氧化物半导体