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生物炭改性TiO_(2)锐钛矿-金红石相S型同质结的构建及其光催化降解四环素研究
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作者 安明泽 张兵兵 +4 位作者 杨照 陈蔚洁 王盛 薛斌 秦舒浩 《功能材料》 北大核心 2025年第2期2167-2178,共12页
构建具有高效电荷迁移效率和丰富活性位点的梯形(S型)同质结光催化剂是提升光催化性能的一种有效途径。研究采用典型的水热结合热解法制备了一系列生物炭改性TiO_(2)锐钛矿-金红石相S型同质结催化剂(TBC)。催化剂结构表征和原位XPS测试... 构建具有高效电荷迁移效率和丰富活性位点的梯形(S型)同质结光催化剂是提升光催化性能的一种有效途径。研究采用典型的水热结合热解法制备了一系列生物炭改性TiO_(2)锐钛矿-金红石相S型同质结催化剂(TBC)。催化剂结构表征和原位XPS测试结果表明,优化条件下的TBC550催化剂主要由生物炭和TiO_(2)锐钛矿与金红石相组成,与之构建的TiO_(2)锐钛矿与金红石相S型同质结可促进光生载流子通过生物炭、锐钛矿-金红石的界面进行转移。同时,当光照射在TBC550催化剂界面上时,在内置电场、带边弯曲和库仑力的协同作用下,促进了氧化能力的光生电子与还原能力的光生空穴复合,抑制了氧化能力的光生空穴与还原能力的光生电子转移,进而使电子和空穴具有较高的氧化还原能力。此外,在紫外、可见和模拟太阳光照射下,TBC550催化剂对四环素(TC)水溶液的光催化降解率分别为96.5%、78.3%和89.1%,且5次循环后仍保持良好的稳定性。研究工作可以丰富我们对新型S型同质结光催化剂的认识,为未来使用太阳能驱动光催化降解环境中的污染物提供一种有前景的策略。 展开更多
关键词 生物炭 TiO_(2)锐钛矿-金红石相 S型同质结 光催化降解 四环素
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Transition of TiO2 in TiO2/Vermiculite Nanocomposites
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作者 LUO Li-ming PENG Tong-jiang SUN Hong-juan 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期65-65,共1页
The TiO2/vermiculite composites were prepared by in-situ hydrolyzing reaction and in-situ dehydrating reaction of tetrabutyl titanate-hexadecyl trimethyl ammonium bromide intercalated vermiculite. The structural phase... The TiO2/vermiculite composites were prepared by in-situ hydrolyzing reaction and in-situ dehydrating reaction of tetrabutyl titanate-hexadecyl trimethyl ammonium bromide intercalated vermiculite. The structural phase transition of TiO2 in TiO2/vermiculite composites calcined at different temperatures was characterized by using XRD and Raman. The results show that at calcination temperature of 800℃ appeared the anatase phase of TiO2 in TiO2/vermiculite nanocomposites, while pure TiO2 is all converted to rutile at the same temperature. The average crystal size of TiO2 in TiO2/vermiculite nanocomposites and pure TiO2 both increase with the calcination temperature. The average grain size of TiO2 in TiO2/vermiculite nanocomposites is less than that of pure TiO2 at the same calcination temperature. The results also show that the silicon-oxygen structure in layered vermiculite structure can effectively depress the phase transformation from anatase to rutile, thus enhancing the transition temperature and inhibitting the growth of anatase crystals. 展开更多
关键词 VERMICULITE TiO2 anatase rutile structural phase transition
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离子掺杂对纳米二氧化钛晶型转变的影响 被引量:23
3
作者 许可 吕德义 +2 位作者 郇昌永 郑遗凡 葛忠华 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期629-632,共4页
综述了不同阳离子和阴离子掺杂对二氧化钛由锐钛矿型向金红石型转化(A→R相变)的影响以及该领域现存的几个主要问题,并且提出了该领域进一步的发展方向。
关键词 二氧化钛 金红石 掺杂 晶型转变
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TiO_2/蒙脱石纳米复合物中TiO_2的结构相变 被引量:10
4
作者 孙红娟 刘颖 +1 位作者 彭同江 胡傲厚 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第3期403-408,共6页
以钛酸丁酯和季铵盐改性有机蒙脱石为原料,采用原位水解法和原位脱羟法制备了TiO2/蒙脱石纳米复合物。采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)表征了不同焙烧温度下TiO2/蒙脱石纳米复合物中TiO2的结构相变,并与不同焙烧温度下纯TiO2的结... 以钛酸丁酯和季铵盐改性有机蒙脱石为原料,采用原位水解法和原位脱羟法制备了TiO2/蒙脱石纳米复合物。采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)表征了不同焙烧温度下TiO2/蒙脱石纳米复合物中TiO2的结构相变,并与不同焙烧温度下纯TiO2的结构相变进行对比。结果发现TiO2/蒙脱石纳米复合物中TiO2从锐钛矿相开始转变为金红石的最低温度要比纯TiO2从锐钛矿开始相转变为金红石的最低温度高200℃,且在焙烧温度1 200℃时还存在锐钛矿相,而纯TiO2在焙烧温度800℃时就全部转换为金红石相。TiO2/蒙脱石纳米复合物中TiO2和纯TiO2的平均晶粒度都随焙烧温度升高而增大,但TiO2/蒙脱石纳米复合物中TiO2的平均晶粒度要小于相同温度下焙烧纯TiO2的平均晶粒度。表明蒙脱石结构层的硅氧结构抑制了TiO2晶型由锐钛矿相向金红石相的转变,进而使相变温度升高,同时阻碍了晶体的生长。 展开更多
关键词 蒙脱石 TIO2 锐钛矿 金红石 结构相变
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Cr^(3+)掺杂纳米TiO_2结构相变及光谱特征 被引量:17
5
作者 刘昭麟 崔作林 张志焜 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1404-1408,共5页
以TiCl4、Cr(NO3)3.9H2O为原料采用共沉淀法制备了掺杂不同量Cr3+离子的纳米TiO2,通过XRD、DSC、TG-DTG、FT-IR和UV-Vis等分析手段对样品的晶体类型、光谱吸收特征进行了表征,并研究了TiO2在锐钛矿型和金红石型之间的晶型转变过程。结... 以TiCl4、Cr(NO3)3.9H2O为原料采用共沉淀法制备了掺杂不同量Cr3+离子的纳米TiO2,通过XRD、DSC、TG-DTG、FT-IR和UV-Vis等分析手段对样品的晶体类型、光谱吸收特征进行了表征,并研究了TiO2在锐钛矿型和金红石型之间的晶型转变过程。结果表明Cr3+离子的掺入可促进TiO2的结构相变,显著降低相变温度,延缓了结晶水的排出。少量Cr3+离子掺入TiO2后,主要以替代的方式占据TiO2晶格中Ti4+的位置,并在TiO2禁带中产生掺杂能级,提高了可见波段的光吸收,使原来位于380nm的吸收边向长波方向移动,并且在480nm产生了新的吸收边,实现了与太阳光谱的匹配。当掺杂量达到33%时,Cr3+可能以Cr2O3的形式与基体TiO2形成新物质Cr2TiO5。 展开更多
关键词 掺杂 锐钛矿型 金红石型 相转变 吸光度
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二氧化钛晶型转变研究进展 被引量:20
6
作者 符春林 魏锡文 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期37-38,47,共3页
二氧化钛由锐钛型向金红石型的转化是一个有重要意义的研究课题。综述了影响这一转化过程的因素和降低转化温度、提高转化率的方法,重点介绍了某些金属氧化物在这一物相转变过程中的作用及其机理,同时对该转变过程中的其它一些相关问题... 二氧化钛由锐钛型向金红石型的转化是一个有重要意义的研究课题。综述了影响这一转化过程的因素和降低转化温度、提高转化率的方法,重点介绍了某些金属氧化物在这一物相转变过程中的作用及其机理,同时对该转变过程中的其它一些相关问题进行了初步探讨。 展开更多
关键词 二氧化钛 相变 锐钛型 金红石 晶型
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二氧化钛晶型转变研究进展 被引量:44
7
作者 符春林 魏锡文 《涂料工业》 CAS CSCD 1999年第2期28-30,共3页
综述了二氧化钛由锐钛型向金红石型转化过程中的影响因素及转化机理,并对该转化过程涉及的一些问题进行初步探讨。
关键词 二氧化钛 锐钛型 金红石型 相变
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金红石型TiO_2的快速晶型转变 被引量:12
8
作者 郭俊怀 沈星灿 +1 位作者 武丽艳 郑文君 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2003年第7期647-650,共4页
硫酸溶解钛铁矿经处理形成钛液 ,在钛液进行常压水解时 ,加入SnCl2 与钛盐制成的复合晶种 ,引入质量分数为 7 0 %的SnO2 作为晶型转变促进剂 ,能有效地使锐钛矿型TiO2 转变为金红石型 ,TiO2 的晶型转变温度降低到 870℃ ,并大大缩短完... 硫酸溶解钛铁矿经处理形成钛液 ,在钛液进行常压水解时 ,加入SnCl2 与钛盐制成的复合晶种 ,引入质量分数为 7 0 %的SnO2 作为晶型转变促进剂 ,能有效地使锐钛矿型TiO2 转变为金红石型 ,TiO2 的晶型转变温度降低到 870℃ ,并大大缩短完成晶型转变所需时间 ,避免物料烧结 ,得到大小适中 ,外形规整 ,光学性能良好的金红石型TiO2 。研究还发现 ,在盐处理时加入质量分数为 0 5 %的Zn2 + ,进一步加快了晶型转变过程。 展开更多
关键词 TIO2 金红石 晶型转变 SNO2
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溶胶-凝胶TiO_2的晶相转变温度 被引量:17
9
作者 贺蕴秋 王德平 林健 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期149-152,共4页
本文以DTA -TG和XRD等分析方法研究钛醇盐溶胶中水含量、硝酸含量和硝酸银掺杂对胶凝时间、热效应、失重和锐钛矿 -金红石相变温度的影响。文章还探讨了各参量影响相变温度的机理。
关键词 溶胶-凝胶 相变温度 热效应 二氧化钛
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SnCl_4对纳米二氧化钛晶相结构的低温转变控制研究 被引量:6
10
作者 彭峰 任艳群 叶代启 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2003年第7期711-716,共6页
采用二种方法制备了低温下晶相结构可控制转变的纳米二氧化钛。一种方法是采用乙醇作溶剂的溶胶-凝胶法,通过控制SnCl4的添加量,便可在450℃热处理下实现纳米TiO2从纯锐钛矿到不同比例的复合相直至纯金红石相的转变。另一种方法是采用... 采用二种方法制备了低温下晶相结构可控制转变的纳米二氧化钛。一种方法是采用乙醇作溶剂的溶胶-凝胶法,通过控制SnCl4的添加量,便可在450℃热处理下实现纳米TiO2从纯锐钛矿到不同比例的复合相直至纯金红石相的转变。另一种方法是采用钛酸丁酯为原料直接低温水解,通过加入不同量的SnCl4,制备了具有晶态结构的二氧化钛复合溶胶,在120℃下干燥处理便可实现TiO2从锐钛矿到不同比例的复合相(金红石型、锐钛矿型和板钛矿型)直至纯金红石相的转变,制备所需晶态结构的纳米TiO2。所有样品进行了透射电镜与XRD表征,制备的纳米TiO2及其TiO2-SnO2纳米复合材料颗粒小、分布均匀、分散性好,没有检测到SnO2晶体的X-衍射特征峰。 展开更多
关键词 SNCL4 纳米二氧化钛 晶相结构 四氯化锡 晶相转变 金红石 锐钛矿
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TiCl_4水解条件对相转变的影响 被引量:14
11
作者 孙静 高濂 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期505-508,共4页
以TiCl_4为原料控制反应温度为70℃可以制备出金红石相氧化钛粉体.沉淀物不经分离通过改变体系的pH值可以部分或全部转变成锐钛矿相氧化钛粉体,这种锐钛矿相粉体经700℃煅烧2h,可以全部转变成金红石相粉体.对氧化钛制备过程中的相转变... 以TiCl_4为原料控制反应温度为70℃可以制备出金红石相氧化钛粉体.沉淀物不经分离通过改变体系的pH值可以部分或全部转变成锐钛矿相氧化钛粉体,这种锐钛矿相粉体经700℃煅烧2h,可以全部转变成金红石相粉体.对氧化钛制备过程中的相转变进行了结构方面的解释. 展开更多
关键词 氧化钛 四氯化钛 金红石相 锐钛矿相 相转变
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溶胶-凝胶TiO_2多元系统的锐钛矿—金红石相变 被引量:4
12
作者 贺蕴秋 王德平 林健 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 2000年第1期68-72,共5页
研究了溶胶凝胶TiO2SiO2,TiO2ZrO2,TiO2SiO2ZrO2多元系统锐钛矿—金红石相变,用XRD,FTIR,DTA等方法研究不同温度下各系统的结晶特征和锐钛矿—金红石相变温度.与一般固相反应不同,溶胶凝胶TiO2多元系统可以在一定组成范围内形成不同固... 研究了溶胶凝胶TiO2SiO2,TiO2ZrO2,TiO2SiO2ZrO2多元系统锐钛矿—金红石相变,用XRD,FTIR,DTA等方法研究不同温度下各系统的结晶特征和锐钛矿—金红石相变温度.与一般固相反应不同,溶胶凝胶TiO2多元系统可以在一定组成范围内形成不同固溶度的锐钛矿相纳米晶.不同组成的锐钛矿相纳米晶,可以导致颗粒度变化。 展开更多
关键词 溶胶-凝胶 纳米晶 锐钛矿-金红石相变
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离子对纳米TiO_2粉体晶型转化的影响 被引量:2
13
作者 王玉琨 吴金桥 《西安石油学院学报(自然科学版)》 CAS 2003年第1期30-32,共3页
以水解钛酸丁酯沉淀制备纳米 Ti O2 粉体 ,通过对比实验发现 :在同样的处理和煅烧条件下 ,反应系统中 PO4 3-,SO32 -,Si O32 -,Al3+ ,Ca2 +和 K+等离子有利于锐钛矿型 Ti O2 稳定 ,并可保持到较高温区 ;而 CO32 -,NH4 + 等离子是 Ti O2... 以水解钛酸丁酯沉淀制备纳米 Ti O2 粉体 ,通过对比实验发现 :在同样的处理和煅烧条件下 ,反应系统中 PO4 3-,SO32 -,Si O32 -,Al3+ ,Ca2 +和 K+等离子有利于锐钛矿型 Ti O2 稳定 ,并可保持到较高温区 ;而 CO32 -,NH4 + 等离子是 Ti O2 的金红石晶型促进剂 ,在 70 0℃煅烧 2 h,可使金红石晶型的质量分数由 2 5 %分别提高到 6 6 %和 82 % ,且以 NH4 展开更多
关键词 离子 影响 纳米TiO2粒子 金红石型 锐钛型 晶型转化 二氧化钛
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碳/氧化物复合物中碳层对氧化物相变的影响 被引量:1
14
作者 郭颖 王培 +3 位作者 隗罡 王羽 朱月香 谢有畅 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1887-1892,共6页
碳/氧化铝(氧化钛)复合物具有独特的物理化学性质,在吸附和催化过程中有广泛应用.复合物中碳层对氧化物的相变有重要影响.在高温下通氧气焙烧碳/γ-Al2O3复合物可使γ-Al2O3迅速转变为α-Al2O3;而在惰性气氛中,碳层可显著抑制氧化铝的... 碳/氧化铝(氧化钛)复合物具有独特的物理化学性质,在吸附和催化过程中有广泛应用.复合物中碳层对氧化物的相变有重要影响.在高温下通氧气焙烧碳/γ-Al2O3复合物可使γ-Al2O3迅速转变为α-Al2O3;而在惰性气氛中,碳层可显著抑制氧化铝的相变与烧结.碳/氧化钛体系中,碳层可明显提高氧化钛在惰性气氛中的热稳定性,在800℃以下碳层能有效阻止锐钛矿相向金红石相的转变;在含氧气氛中控制焙烧条件可将碳层完全除去而基本不影响氧化钛的物相组成及织构.因此,碳层可作为一种特殊的表面修饰剂,既可在高温下抑制氧化物的相变,又可避免在氧化物中引入掺杂元素. 展开更多
关键词 氧化铝 氧化钛 相变 锐钛矿 金红石
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ZnO包覆TiO_2超微颗粒的制备及相转位研究 被引量:5
15
作者 秦华春 徐南平 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2003年第3期1-6,共6页
采用Ti(SO4)2水解制得纳米级水合TiO2胶粒,并在其表面通过沉积碱式碳酸锌,制备得到ZnO包覆TiO2微粒。采用了SEM、TEM、EDS以及XRD等方法对所制备的粉体进行了表征。通过实验选择了合适的ZnO包覆含量,并对含ZnO摩尔分数为10%的包覆体进... 采用Ti(SO4)2水解制得纳米级水合TiO2胶粒,并在其表面通过沉积碱式碳酸锌,制备得到ZnO包覆TiO2微粒。采用了SEM、TEM、EDS以及XRD等方法对所制备的粉体进行了表征。通过实验选择了合适的ZnO包覆含量,并对含ZnO摩尔分数为10%的包覆体进行了高温热处理,利用XRD等手段确定了粉体颗粒中锐钛以及金红石的含量,进而进行了相转位动力学研究,得到转化反应的活化能E为99 7kJ/mol,结合热处理过程以及包覆体结构,提出了可能的相转变机制。 展开更多
关键词 纳米材料 TIO2 二氧化钛 ZNO 氧化锌 超微颗粒 制备 相转位 动力学 包覆 锐钛矿型 金红石型
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TiO_2混晶光催化性能的第一性原理研究 被引量:2
16
作者 易丹 薛卫东 +1 位作者 蔡军 苏荣 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期167-170,共4页
本文采用第一性原理平面波超软赝势方法,通过搭建混晶界面的方式计算并分析了TiO_2混晶的光催化性能.从光的吸收能力、光生电子-空穴对的分离效率以及载流子的转移效率三方面,与锐钛矿相和金红石相TiO_2单晶进行对比分析.结果显示TiO_2... 本文采用第一性原理平面波超软赝势方法,通过搭建混晶界面的方式计算并分析了TiO_2混晶的光催化性能.从光的吸收能力、光生电子-空穴对的分离效率以及载流子的转移效率三方面,与锐钛矿相和金红石相TiO_2单晶进行对比分析.结果显示TiO_2混晶的电子-空穴对分离率高于锐钛矿相TiO_2、金红石相TiO_2单晶,TiO_2混晶中吸收峰明显红移,表明TiO_2混晶的光催化性能好于锐钛矿相和金红石相TiO_2. 展开更多
关键词 锐钛矿相TIO2 金红石相TiO2 TiO2混晶 第一性原理 光催化性能
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飞秒强激光对二氧化钛金红石晶体相变的影响 被引量:1
17
作者 郭广磊 钟敏建 +1 位作者 马宁华 叶果 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期573-577,共5页
该文章报道了利用显微激光拉曼光谱仪研究近红外飞秒强激光脉冲诱导二氧化钛金红石单晶所引起的相变.实验辐照时间为60 s,当激光辐照平均功率增加时,锐钛矿相的拉曼振动模式强度增强,金红石相的拉曼振动模式强度减弱.通过金红石相和锐... 该文章报道了利用显微激光拉曼光谱仪研究近红外飞秒强激光脉冲诱导二氧化钛金红石单晶所引起的相变.实验辐照时间为60 s,当激光辐照平均功率增加时,锐钛矿相的拉曼振动模式强度增强,金红石相的拉曼振动模式强度减弱.通过金红石相和锐钛矿相粉体等拉曼光谱的实验,肯定了随着辐照激光功率的增大,可以通过拉曼光谱中锐钛矿A1g+B1g(515 cm-1)振动模式标志峰和金红石相Eg(445 cm-1)振动标志峰分别对应面积的比判断其相变量. 展开更多
关键词 相变 金红石 锐钛矿 飞秒激光 显微拉曼光谱
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热处理对铁掺杂TiO_2锐钛矿-金红石相变的影响 被引量:3
18
作者 朱晓东 雷佳浩 +2 位作者 王尘茜 朱然苒 冯威 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期108-111,共4页
采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO_2和不同浓度Fe掺杂TiO_2纳米粉末,并对各样品进行了350℃、500℃、650℃的热处理。通过SEM、XRD、EDS、XPS等测试方法对其表面形貌、晶体结构及成分组成进行了表征,研究了热处理温度对Fe掺杂TiO_2相变的影... 采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO_2和不同浓度Fe掺杂TiO_2纳米粉末,并对各样品进行了350℃、500℃、650℃的热处理。通过SEM、XRD、EDS、XPS等测试方法对其表面形貌、晶体结构及成分组成进行了表征,研究了热处理温度对Fe掺杂TiO_2相变的影响。实验结果表明:纯TiO_2与Fe-TiO_2在350℃、500℃时均为单一的锐钛矿,650℃时大部分转变为金红石;热处理温度升高有利于锐钛矿向金红石的转变;Fe掺杂后以+3价的形式存在,Fe离子掺杂能够明显减小TiO_2的晶粒尺寸,高浓度的Fe掺杂对锐钛矿-金红石相变有微弱的促进作用。 展开更多
关键词 FE掺杂 TIO2 热处理温度 锐钛矿-金红石相变
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FeTiNbO_6金红石型陶瓷的结构和介电弛豫行为研究
19
作者 王赛 侯育冬 +3 位作者 郑木鹏 段成辉 朱满康 严辉 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期57-61,共5页
采用固相合成法制备出致密的FeTiNbO6陶瓷,研究了材料的相结构与电学行为。结果显示,样品为四方金红石结构,晶胞参数a=b=0.4652 nm,c=0.3013 nm。相对于纯金红石型TiO2,FeTiNbO6陶瓷晶格畸变增大,诱发体系出现铁电行为。此外,样品呈现... 采用固相合成法制备出致密的FeTiNbO6陶瓷,研究了材料的相结构与电学行为。结果显示,样品为四方金红石结构,晶胞参数a=b=0.4652 nm,c=0.3013 nm。相对于纯金红石型TiO2,FeTiNbO6陶瓷晶格畸变增大,诱发体系出现铁电行为。此外,样品呈现弥散相变与频率色散现象,这与金红石结构中等同八面体中心位不等价离子的占据相关。样品的直流电导率主要来源于氧空位的电离与迁移,其转变点靠近相变区域。研究表明FeTiNbO6是一种具有应用潜力的新型无铅弛豫铁电体。 展开更多
关键词 FeTiNbO6 金红石结构 弥散相变 弛豫性
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晶态纳米TiO_2的低温液相合成最新进展
20
作者 闫文静 张景文 侯洵 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第F11期65-69,80,共6页
纳米TiO_2由于其具有大的比表面积和量子尺寸效应等特殊性质引起了人们广泛关注。低温液相合成晶态纳米TiO_2由于避免了高温煅烧过程,可望赋予其更优越的物理化学特性。详细介绍了晶态纳米TiO_2的低温液相合成方法,并展望了液相合成晶... 纳米TiO_2由于其具有大的比表面积和量子尺寸效应等特殊性质引起了人们广泛关注。低温液相合成晶态纳米TiO_2由于避免了高温煅烧过程,可望赋予其更优越的物理化学特性。详细介绍了晶态纳米TiO_2的低温液相合成方法,并展望了液相合成晶态纳米TiO_2技术的发展前景。 展开更多
关键词 TiO2 金红石 锐钛矿 板钛矿 液相合成
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