本文主要研究内容
作者王睿（2019）在《多孔钙铝石块体材料的制备、掺杂及性能》一文中研究指出：钙铝石(Ca12A114033)是CaO-A1203二元体系中一种具有笼状晶体结构、极具应用前景的功能材料,具有良好室温稳定性、容易掺杂各种金属离子,实现绝缘体向导体的转变,在电子器件、电化学、催化、传感元件等诸多领域具有重要应用前景。多孔块体材料因其具有独特的孔道结构已被广泛应用于过滤、分离、吸附、电化学、光电器件等领域。因此,结合钙铝石特殊的晶体结构和多孔块体的微观形貌,开发多孔钙铝石块体材料,对扩展钙铝石的应用领域,尤其在离子及气体检测领域的应用具有重要意义。本文综合论述了溶胶-凝胶伴随相分离法制备多孔块体和钙铝石材料的研究现状及发展趋势,采用溶胶-凝胶伴随相分离法制备钙铝石多孔块体,对所制得的钙铝石进行氧化还原处理并得到了具有导电性能的多孔钙铝石材料,讨论了孔结构对其电学性能的影响,揭示其导电机理;对多孔钙铝石块体材料进行稀土元素掺杂,分析了掺杂多孔钙铝石块体的荧光性能及其对银(Ag+)离子及铅(Pb2+)离子的检测;对多孔钙铝石块体材料进行四苯乙烯(TPE)负载,考察了负载TPE钙铝石多孔块体对于甲醛气体的检测性能;建立了钙铝石多孔块体材料的可控制备及掺杂负载机理,研究为多孔钙铝石块体材料的制备及应用提供重要的理论基础。主要研究内容和结论如下:(1)多孔钙铝石块体材料的可控制备。以无机盐氯化铝和氯化钙及硝酸铝和硝酸钙为前驱体,乙二醇(EG)作为螯合剂,以甲酰胺(FA)作为干燥控制剂,环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂,聚乙二醇(PEO)(Mw=1 ×105)为相分离诱导剂,水和乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶伴随相分离法制备了多孔钙铝石块体材料。在最佳反应物条件下,通过协同控制体系相分离过程和溶胶-凝胶转化,可得到具有贯通大孔和共连续骨架结构的钙铝石块体材料;在1100℃C热处理后转变为钙铝石晶型Ca12A114O32Cl2或Ca12A114033,同时大孔结构得到保留,热处理前后多孔钙铝石块体均具有较窄的孔径分布;氯盐体系与硝酸盐体系钙铝石热处理后块体的孔隙率分别为77.43%和76.03%。(2)多孔钙铝石块体材料的氧化还原及其导电机理。以氧气气氛热处理的方式对钙铝石进行氧化处理,并以氢化钙为还原剂、使用接触还原法对多孔钙铝石多孔块体进行还原处理,多孔钙铝石块体从绝缘体向导体转变;还原后多孔钙铝石的孔隙结构得到完好的保留,由于失去了较强电负性阴离子的束缚作用,大量束缚电子转变为自由电子,从而得到具有良好导电性能的多孔钙铝石块体电子化合物,载流子浓度可达1.996×1018 cm-3;对其进行铬(Cr)元素的掺杂后,在保留多孔结构的同时,进一步提高其电学性能,最终得到载流子浓度可达1019量级的导电多孔钙铝石块体材料。(3)多孔钙铝石块体材料的稀土掺杂及其对金属离子的检测。对多孔钙铝石块体进行铽(Tb3+)、铕(Eu3+)离子的掺杂,在保留共连续大孔结构的同时,得到了具有优异荧光性能的多孔钙铝石块体材料;稀土离子结合到晶格中并取代Ca2+离子的位置并且不会破坏C12A7的晶格结构,并且具有很好的高温稳定性;Tb3+离子和Eu3+离子掺杂钙铝石的荧光寿命分别可达2584.24 μs和2143.7 μs;获得的多孔C12A7:Tb3+材料对Ag+具有敏感响应,对于检测Ag+离子有非常好的应用前景;得到的多孔C12A7:Eu3+可以应用于荧光传感器领域,多孔C12A7:Eu3+传感器对Pb2+离子有良好的响应,其浓度(CPb)和荧光强度(F)之间的关系可以用线性方程计算(F0-F)/F0=1.4 1 2+0.3428Log10(CPb)。(4)多孔钙铝石块体材料的TPE负载及其对甲醛检测。采用物理渗透的方法将TPE负载到多孔钙铝石块体的骨架表面,研究了负载TPE多孔钙铝石块体的荧光性能。获得的负载多孔钙铝石块体对甲醛气体有良好的检测响应,最小检测时间为10 min,并且在0-100 ppm甲醛浓度范围内荧光强度随浓度的减小呈较好的线性关系;此甲醛检测材料可以循环使用,在空气中放置一段时间即可恢复检测性能。
Abstract
gai lv dan (Ca12A114033)shi CaO-A1203er yuan ti ji zhong yi chong ju you long zhuang jing ti jie gou 、ji ju ying yong qian jing de gong neng cai liao ,ju you liang hao shi wen wen ding xing 、rong yi can za ge chong jin shu li zi ,shi xian jue yuan ti xiang dao ti de zhuai bian ,zai dian zi qi jian 、dian hua xue 、cui hua 、chuan gan yuan jian deng zhu duo ling yu ju you chong yao ying yong qian jing 。duo kong kuai ti cai liao yin ji ju you du te de kong dao jie gou yi bei an fan ying yong yu guo lv 、fen li 、xi fu 、dian hua xue 、guang dian qi jian deng ling yu 。yin ci ,jie ge gai lv dan te shu de jing ti jie gou he duo kong kuai ti de wei guan xing mao ,kai fa duo kong gai lv dan kuai ti cai liao ,dui kuo zhan gai lv dan de ying yong ling yu ,you ji zai li zi ji qi ti jian ce ling yu de ying yong ju you chong yao yi yi 。ben wen zeng ge lun shu le rong jiao -ning jiao ban sui xiang fen li fa zhi bei duo kong kuai ti he gai lv dan cai liao de yan jiu xian zhuang ji fa zhan qu shi ,cai yong rong jiao -ning jiao ban sui xiang fen li fa zhi bei gai lv dan duo kong kuai ti ,dui suo zhi de de gai lv dan jin hang yang hua hai yuan chu li bing de dao le ju you dao dian xing neng de duo kong gai lv dan cai liao ,tao lun le kong jie gou dui ji dian xue xing neng de ying xiang ,jie shi ji dao dian ji li ;dui duo kong gai lv dan kuai ti cai liao jin hang xi tu yuan su can za ,fen xi le can za duo kong gai lv dan kuai ti de ying guang xing neng ji ji dui yin (Ag+)li zi ji qian (Pb2+)li zi de jian ce ;dui duo kong gai lv dan kuai ti cai liao jin hang si ben yi xi (TPE)fu zai ,kao cha le fu zai TPEgai lv dan duo kong kuai ti dui yu jia quan qi ti de jian ce xing neng ;jian li le gai lv dan duo kong kuai ti cai liao de ke kong zhi bei ji can za fu zai ji li ,yan jiu wei duo kong gai lv dan kuai ti cai liao de zhi bei ji ying yong di gong chong yao de li lun ji chu 。zhu yao yan jiu nei rong he jie lun ru xia :(1)duo kong gai lv dan kuai ti cai liao de ke kong zhi bei 。yi mo ji yan lv hua lv he lv hua gai ji xiao suan lv he xiao suan gai wei qian qu ti ,yi er chun (EG)zuo wei ao ge ji ,yi jia xian an (FA)zuo wei gan zao kong zhi ji ,huan yang bing wan (PO)wei ning jiao cu jin ji ,ju yi er chun (PEO)(Mw=1 ×105)wei xiang fen li you dao ji ,shui he yi chun wei rong ji ,cai yong rong jiao -ning jiao ban sui xiang fen li fa zhi bei le duo kong gai lv dan kuai ti cai liao 。zai zui jia fan ying wu tiao jian xia ,tong guo xie tong kong zhi ti ji xiang fen li guo cheng he rong jiao -ning jiao zhuai hua ,ke de dao ju you guan tong da kong he gong lian xu gu jia jie gou de gai lv dan kuai ti cai liao ;zai 1100℃Cre chu li hou zhuai bian wei gai lv dan jing xing Ca12A114O32Cl2huo Ca12A114033,tong shi da kong jie gou de dao bao liu ,re chu li qian hou duo kong gai lv dan kuai ti jun ju you jiao zhai de kong jing fen bu ;lv yan ti ji yu xiao suan yan ti ji gai lv dan re chu li hou kuai ti de kong xi lv fen bie wei 77.43%he 76.03%。(2)duo kong gai lv dan kuai ti cai liao de yang hua hai yuan ji ji dao dian ji li 。yi yang qi qi fen re chu li de fang shi dui gai lv dan jin hang yang hua chu li ,bing yi qing hua gai wei hai yuan ji 、shi yong jie chu hai yuan fa dui duo kong gai lv dan duo kong kuai ti jin hang hai yuan chu li ,duo kong gai lv dan kuai ti cong jue yuan ti xiang dao ti zhuai bian ;hai yuan hou duo kong gai lv dan de kong xi jie gou de dao wan hao de bao liu ,you yu shi qu le jiao jiang dian fu xing yin li zi de shu fu zuo yong ,da liang shu fu dian zi zhuai bian wei zi you dian zi ,cong er de dao ju you liang hao dao dian xing neng de duo kong gai lv dan kuai ti dian zi hua ge wu ,zai liu zi nong du ke da 1.996×1018 cm-3;dui ji jin hang ge (Cr)yuan su de can za hou ,zai bao liu duo kong jie gou de tong shi ,jin yi bu di gao ji dian xue xing neng ,zui zhong de dao zai liu zi nong du ke da 1019liang ji de dao dian duo kong gai lv dan kuai ti cai liao 。(3)duo kong gai lv dan kuai ti cai liao de xi tu can za ji ji dui jin shu li zi de jian ce 。dui duo kong gai lv dan kuai ti jin hang te (Tb3+)、you (Eu3+)li zi de can za ,zai bao liu gong lian xu da kong jie gou de tong shi ,de dao le ju you you yi ying guang xing neng de duo kong gai lv dan kuai ti cai liao ;xi tu li zi jie ge dao jing ge zhong bing qu dai Ca2+li zi de wei zhi bing ju bu hui po huai C12A7de jing ge jie gou ,bing ju ju you hen hao de gao wen wen ding xing ;Tb3+li zi he Eu3+li zi can za gai lv dan de ying guang shou ming fen bie ke da 2584.24 μshe 2143.7 μs;huo de de duo kong C12A7:Tb3+cai liao dui Ag+ju you min gan xiang ying ,dui yu jian ce Ag+li zi you fei chang hao de ying yong qian jing ;de dao de duo kong C12A7:Eu3+ke yi ying yong yu ying guang chuan gan qi ling yu ,duo kong C12A7:Eu3+chuan gan qi dui Pb2+li zi you liang hao de xiang ying ,ji nong du (CPb)he ying guang jiang du (F)zhi jian de guan ji ke yi yong xian xing fang cheng ji suan (F0-F)/F0=1.4 1 2+0.3428Log10(CPb)。(4)duo kong gai lv dan kuai ti cai liao de TPEfu zai ji ji dui jia quan jian ce 。cai yong wu li shen tou de fang fa jiang TPEfu zai dao duo kong gai lv dan kuai ti de gu jia biao mian ,yan jiu le fu zai TPEduo kong gai lv dan kuai ti de ying guang xing neng 。huo de de fu zai duo kong gai lv dan kuai ti dui jia quan qi ti you liang hao de jian ce xiang ying ,zui xiao jian ce shi jian wei 10 min,bing ju zai 0-100 ppmjia quan nong du fan wei nei ying guang jiang du sui nong du de jian xiao cheng jiao hao de xian xing guan ji ;ci jia quan jian ce cai liao ke yi xun huan shi yong ,zai kong qi zhong fang zhi yi duan shi jian ji ke hui fu jian ce xing neng 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自浙江大学的王睿，发表于刊物浙江大学2019-07-04论文，是一篇关于多孔块体论文,钙铝石论文,溶胶凝胶论文,掺杂论文,电学论文,荧光论文,浙江大学2019-07-04论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自浙江大学2019-07-04论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：多孔块体论文; 钙铝石论文; 溶胶凝胶论文; 掺杂论文; 电学论文; 荧光论文; 浙江大学2019-07-04论文;