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α-堇青石/TiO_(2)复合材料的制备及吸附-光催化性能研究
1
作者 陈佩 吴尔豪 刘晓文 《功能材料》 北大核心 2025年第4期4171-4179,共9页
利用水热-焙烧法制备TiO_(2)纳米片,采用水热-煅烧法制备α-堇青石,并以α-堇青石和钛酸四丁酯(TBOT)为前驱体,通过水热-焙烧法合成α-堇青石/TiO_(2)复合材料。利用XRD、SEM、BET、FT-IR、XPS、UV-Vis等对材料进行表征,研究其对亚甲基... 利用水热-焙烧法制备TiO_(2)纳米片,采用水热-煅烧法制备α-堇青石,并以α-堇青石和钛酸四丁酯(TBOT)为前驱体,通过水热-焙烧法合成α-堇青石/TiO_(2)复合材料。利用XRD、SEM、BET、FT-IR、XPS、UV-Vis等对材料进行表征,研究其对亚甲基蓝(MB)溶液的吸附与降解性能。结果表明,复合材料中TiO_(2)为锐钛矿相,α-堇青石的引入未改变TiO_(2)晶体结构,但显著提高了比表面积(由59.1 m^(2)/g增至255.8 m^(2)/g),改善了TiO_(2)的团聚现象,增加了表面羟基、氧空位和介孔。α-堇青石使TiO_(2)吸收带蓝移,禁带宽度由3.27 eV降至3.19 eV。复合材料在120 min黑暗条件下对10 mg/L MB的吸附率达92.3%,分别是纯TiO_(2)和α-堇青石的61倍和8.2倍;在30 W紫外灯下照射60 min,其对MB的光降解率达100%,是纯TiO_(2)的2.5倍。经过5次循环使用,降解率仍达95.2%,表现出优异的稳定性。自由基捕获实验表明,羟基自由基(·OH)是光降解的主要活性物种。本研究为废水中染料的去除提供了一种高效的处理方法。 展开更多
关键词 α-堇青石/TiO_(2) 核-壳结构 吸附 光催化降解
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珍珠岩制备单一α-堇青石微晶玻璃及其性能 被引量：2
2
作者 于永生 郝小非 +2 位作者 彭琪 宋鲁侠 李珍 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期770-777,共8页
以珍珠岩为主要原料制备了单相α-堇青石微晶玻璃。采用DSC、XRD及FESEM分别研究了微晶玻璃的烧结和晶化行为、晶相组成及显微结构。探讨了烧结温度和SiO_2含量对微晶玻璃晶相、显微结构及性能的影响。结果表明,随着烧结温度升高,微晶... 以珍珠岩为主要原料制备了单相α-堇青石微晶玻璃。采用DSC、XRD及FESEM分别研究了微晶玻璃的烧结和晶化行为、晶相组成及显微结构。探讨了烧结温度和SiO_2含量对微晶玻璃晶相、显微结构及性能的影响。结果表明,随着烧结温度升高,微晶玻璃中μ-堇青石逐渐减少并转变成α-堇青石,微晶玻璃的孔隙率减少。随着SiO_2含量升高,α-堇青石晶相析出温度先降低后增高,微晶玻璃的密度及抗折强度先增大后减小,介电性能变差。当Mg∶Al∶Si=2∶2∶5.95时经900℃烧结6 h制得单一α-堇青石微晶玻璃,并具有高抗折强度(116 MPa),低介电常数(5.72,10 MHz),低介电损耗(0.0059,10 MHz),与Si相匹配的热膨胀系数(2.91×10^(-6)K^(-1)),可以用作低温共烧陶瓷材料。 展开更多
关键词 珍珠岩 α-堇青石 微晶玻璃 介电性能 低温共烧陶瓷
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粉末烧结法制备α-堇青石基玻璃陶瓷的析晶动力学和性能
3
作者 孙扬善 杨治华 +7 位作者 蔡德龙 张正义 柳琪 房树清 冯良 石丽芬 王友乐 贾德昌 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1351-1357,共7页
在堇青石化学计量组分和非堇青石化学计量组分中分别添加B_(2)O_(3),通过玻璃粉末烧结法制备玻璃陶瓷,并研究了玻璃陶瓷的性能,包括非等温析晶动力学、热学、力学和介电性能。本研究使用非堇青石化学计量组分制备了α-堇青石基玻璃陶瓷... 在堇青石化学计量组分和非堇青石化学计量组分中分别添加B_(2)O_(3),通过玻璃粉末烧结法制备玻璃陶瓷,并研究了玻璃陶瓷的性能,包括非等温析晶动力学、热学、力学和介电性能。本研究使用非堇青石化学计量组分制备了α-堇青石基玻璃陶瓷,并加入B_(2)O_(3)促进α-堇青石析出,提高MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)玻璃的结晶能力。玻璃成分中过量的MgO和SiO_(2)不会影响玻璃的析晶能力,但会影响析晶的类型;增加B_(2)O_(3)含量可以制备低热膨胀系数的α-堇青石基玻璃陶瓷,但会降低玻璃陶瓷的软化点。此外,增加B_(2)O_(3)含量还可以提高玻璃陶瓷的致密性和强度。α-堇青石基玻璃陶瓷的最大抗弯强度、弹性模量、断裂韧性和体积密度分别为(42.4±3.0)MPa、(34.0±2.9)GPa、(0.7±0.15)MPa·m^(1/2)和1.53g/cm^(3)。制备的α-堇青石基玻璃陶瓷表现出良好的介电性能(介电常数低至3.5),热膨胀系数低至4.22×10^(-6)K^(-1)。 展开更多
关键词 α-堇青石 玻璃陶瓷 粉末烧结 析晶动力学 力学性能 介电性能
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α-堇青石矿渣微晶玻璃热处理工艺优化及氟的影响 被引量：1
4
作者 吴伟良 李保卫 +1 位作者 赵鸣 石钰 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期48-53,共6页
研究以白云鄂博西尾矿、粉煤灰为主要原料,用1~7 wt%的MgF2渐近取代原组分中的MgO,采用熔融工艺成功制备了α-堇青石基矿渣微晶玻璃。采用XRD、SEM及相关力学及电学测试手段研究核化温度、晶化温度等热处理工艺参数及氟含量变化的影响... 研究以白云鄂博西尾矿、粉煤灰为主要原料,用1~7 wt%的MgF2渐近取代原组分中的MgO,采用熔融工艺成功制备了α-堇青石基矿渣微晶玻璃。采用XRD、SEM及相关力学及电学测试手段研究核化温度、晶化温度等热处理工艺参数及氟含量变化的影响。研究结果表明在所研究条件下760℃和1050℃分别进行核化与晶化热处理最有利于α-堇青石的析出。此时,随着F^-含量的增加,α-堇青石相先增加后减少,同时由六方柱变为条针状。MgF_2取代量为3wt%时,所制备α-堇青石微晶玻璃表现出最佳综合性能：维氏硬度7.04 GPa,抗折强度113.5 MPa,平均热膨胀系数1.86×10^（-6）/℃,介电常数6.62,介电损耗~10^（-2）。其抗折强度与热膨胀系数已与工业堇青石相当。 展开更多
关键词 矿渣微晶玻璃 α-堇青石 氟 热处理 显微结构
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Ti^(4+)固溶堇青石的制备、结构和红外辐射性能的研究 被引量：10
5
作者 刘晓芳 徐庆 +2 位作者 陈文 张枫 孙华君 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期383-386,共4页
采用固相反应法制备了名义组成为Mg2(1-x)Ti2xAl4(1+x)Si(5-4x)O18(x=0、0.1)的堇青石体系红外辐射材料, 采用XRD、IR、29Si MAS NMR等方法研究了材料的结构,并考查了 Ti4+固溶及合成温度对材料红外辐射性能的影响。研究结果表明样品中... 采用固相反应法制备了名义组成为Mg2(1-x)Ti2xAl4(1+x)Si(5-4x)O18(x=0、0.1)的堇青石体系红外辐射材料, 采用XRD、IR、29Si MAS NMR等方法研究了材料的结构,并考查了 Ti4+固溶及合成温度对材料红外辐射性能的影响。研究结果表明样品中形成以α 堇青石为主体的晶体结构。Ti4+ 的固溶使 T1(与[MgO6]八面体一起在六元环之间起连接作用的四面体)和T2(组成六元环结构的四面体)四面体上 Al、Si分布的有序度提高, 引起α 堇青石晶格畸变,增强了晶格振动的非简谐效应,从而提高了样品的红外辐射性能。合成温度的提高有利于 Ti4+ 固溶堇青石的充分形成和红外辐射性能的改善。合成温度为1420℃时,样品的法向全波段的辐射率达到 0.89,在 8~14μm波段范围内的辐射率达到0.90~0.94。 展开更多
关键词 α-堇青石 二氧化钛 固溶体系 红外辐射性能
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Cr_2O_3的添加对MgO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2系统微晶玻璃析晶行为的影响 被引量：10
6
作者 董继鹏 陈玮 罗澜 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1060-1066,共7页
利用DTA、XRD、SEM和TEM等实验手段,研究了Cr2O3的添加对于MgO-Al2O3- SiO2-TiO2系统微晶玻璃析晶行为的影响．同时,通过Ozawa和Kissinger方法计算出系统中α-堇青石的析晶活化能E．研究结果表明,少量Cr2O3的添加并不改变MgO-Al2O3-SiO2... 利用DTA、XRD、SEM和TEM等实验手段,研究了Cr2O3的添加对于MgO-Al2O3- SiO2-TiO2系统微晶玻璃析晶行为的影响．同时,通过Ozawa和Kissinger方法计算出系统中α-堇青石的析晶活化能E．研究结果表明,少量Cr2O3的添加并不改变MgO-Al2O3-SiO2-TiO2系统玻璃析出的晶相类型,但是提高了玻璃转化温度Tg,降低了α-堇青石的析晶活化能．由于析晶活化能的降低,促进了α-堇青石的析出,最终获得了一种有实用价值的微波介质材料．该材料在微波频率下(10GHz)的相对介电常数约5．5,介电损耗<7×10-4． 展开更多
关键词 α-堇青石 微晶玻璃 析晶活化能 介电性能
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Eu^(3+)掺杂MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的制备及发光性能研究 被引量：1
7
作者 亢小红 江元汝 +2 位作者 苗波波 李兆 孙强强 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期158-160,共3页
以铜尾矿等尾矿为原料,采用烧结法制备了α-堇青石系微晶玻璃。采用X射线衍射仪、差热扫描量热仪、扫描电子显微镜和荧光表征了样品的结构和性能,并研究了Eu^(3+)在微晶玻璃中的发光性能。结果表明:堇青石微晶玻璃的最佳烧结温度为1450... 以铜尾矿等尾矿为原料,采用烧结法制备了α-堇青石系微晶玻璃。采用X射线衍射仪、差热扫描量热仪、扫描电子显微镜和荧光表征了样品的结构和性能,并研究了Eu^(3+)在微晶玻璃中的发光性能。结果表明:堇青石微晶玻璃的最佳烧结温度为1450℃,采用二次烧结,晶化温度为1100℃,保温2.5h,样品内部有大量的晶粒状晶体;Eu_2O_3在掺杂浓度0.10%时荧光强度最好,晶化温度为1100℃时荧光强度最强,激发波长为415nm时,发射波长591nm的橙-红光。 展开更多
关键词 α-堇青石 微晶玻璃 荧光 稀土Eu3+
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低Li_(2)O掺量对R_(2)O-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)系釉结构和性能的影响 被引量：1
8
作者 余君玲 包镇红 +3 位作者 苗立锋 王涛 江峰 刘健敏 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2023年第4期679-687,共9页
在低Li_(2)O掺量条件下,成功研制出了一种低膨胀的R_(2)O-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)(RMAS,R=Li,Na,K)系釉。探讨了Li_(2)O掺量对RMAS系釉结构与性能的影响。通过高温显微镜、XRD、DTA、FE-SEM和AFM对Li_(2)O的作用机理进行了研究。结果表... 在低Li_(2)O掺量条件下,成功研制出了一种低膨胀的R_(2)O-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)(RMAS,R=Li,Na,K)系釉。探讨了Li_(2)O掺量对RMAS系釉结构与性能的影响。通过高温显微镜、XRD、DTA、FE-SEM和AFM对Li_(2)O的作用机理进行了研究。结果表明,随着Li_(2)O掺量增加,RMAS系釉的流动性先降低后增加,晶相组成由α-堇青石转变为α-堇青石和β-锂霞石固溶体(LixAlxSi3-xO6)。随着Li_(2)O掺量从0 wt.%增加到2.35 wt.%,热膨胀系数从3.79×10^(-6)℃^(-1)(αL20-600℃)降低到1.22×10^(-6)℃^(-1)(αL20-600℃)。当Li_(2)O的掺量为1.96 wt.%时,RMAS系釉综合性能最佳,其中,α-堇青石含量最高,为25.5 wt.%,热膨胀系数为1.42×10^(-6)℃^(-1)(αL20-600℃)。与不含Li_(2)O的样品相比,含有1.96 wt.%Li_(2)O掺量的RMAS系釉中α-堇青石相的析晶活化能从750.6 kJ·mol^(-1)降低至687.5 kJ·mol^(-1)。 展开更多
关键词 釉 低锂掺量 α-堇青石 β-锂霞石
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尾矿微晶玻璃的制备及其性能研究 被引量：9
9
作者 陈国华 刘心宇 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期80-83,共4页
研究了以广西北海的高岭土尾矿为主要原料,采用烧结法制备矿渣微晶玻璃的可行性。确定了制备堇青石微晶玻璃的配方(质量分数/%):尾矿53.2,氧化镁18.0,氧化铝16.0,氧化铈4.4,其它8.4。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等手段研究了热... 研究了以广西北海的高岭土尾矿为主要原料,采用烧结法制备矿渣微晶玻璃的可行性。确定了制备堇青石微晶玻璃的配方(质量分数/%):尾矿53.2,氧化镁18.0,氧化铝16.0,氧化铈4.4,其它8.4。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等手段研究了热处理工艺对微晶玻璃的相组成、微结构和烧结特性以及介电性能的影响。结果说明:烧结样品可以在900℃完全致密化,此时样品的主晶相为α-堇青石。该材料具有低的介电常数和低的线胀系数,是一种有应用前景的低温共烧陶瓷基板材料。 展开更多
关键词 微晶玻璃 制备方法 氧化铝 氧化铈 介电性能 α-堇青石
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以MAS为添加剂的碳化硅复合多孔材料的制备
10
作者 张丽 武七德 +2 位作者 项海波 许宏民 王克刚 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2010年第1期65-69,共5页
在碳化硅(SiC)中加入MAS(镁铝硅)玻璃相,经过750℃×2h/1200℃×2h的热处理,制得了高强度的α-堇青石微晶玻璃结合碳化硅复合多孔材料。利用热膨胀仪测得了添加剂微晶玻璃的热膨胀系数,通过DTA研究了微晶玻璃的核化温度和晶化温... 在碳化硅(SiC)中加入MAS(镁铝硅)玻璃相,经过750℃×2h/1200℃×2h的热处理,制得了高强度的α-堇青石微晶玻璃结合碳化硅复合多孔材料。利用热膨胀仪测得了添加剂微晶玻璃的热膨胀系数,通过DTA研究了微晶玻璃的核化温度和晶化温度;分别利用XRD和SEM分析了材料的物相和显微结构;利用多功能试验机,对材料的强度进行了测试。通过建立的模型,近似计算了基体碳化硅和结合相的残余应力值。经研究制得了热膨胀系数为4.04×10-6/K的与基体碳化硅相匹配的结合相堇青石微晶玻璃、抗折强度为131Mpa复合多孔材料。 展开更多
关键词 碳化硅 α-堇青石微晶玻璃 高强度多孔材料 残余应力
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