【2017年整理】提高的CoFe2O4红外辐射特性通过掺杂Y3+由溶胶-凝胶自燃烧法制备.docVIP

ScienceDirec Ceramics International 40 (2014)12883–12889 提高的CoFe2O4红外辐射特性通过掺杂溶胶凝胶自燃烧制备 Xiaoyan Wu,HongbingYun, HengDongn College of Environmental Scienceand Engineering. Nankai University, Tianjin 300071,China Received 10 March 2014; received in revised form 26 April 2014; accepted 26 April 2014 Available online 4 May 2014 CoFe2-xYxO4(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25)铁氧体使用溶胶凝胶自燃烧的方法合成。CoFe2-xYxO4铁氧体干凝胶的自燃烧行为和Y3+含量和烧结温度对红外辐射特性的影响通过红外光谱、TG / DSC、SEM和XRD技术来研究。结果表明在室温中一旦在空气中被点燃，CoFe2-xYxO4铁氧体干凝胶表现出了自燃烧的行为。Y3+含量和烧结温度是提高CoFe2-xYxO4铁氧体红外辐射特性的两个重要参数，通过结晶相和晶格应变反映。红外辐射率最高的0.95±0.1是CoFe1.80Y0.20O4在600℃烧结2h后获得的，这比CoFe2O4高了4.40%。 关键词：溶胶-凝胶过程、复合材料、铁氧体、红外辐射特性 引言 加热通常在工业生产消耗了大量的能源1]。考虑到全球能源短缺日益严重,探索替代能源来取代传统的化石燃料工业的可持续发展是一个重要的任务[2]。红外线加热已经在工业中被使用作为清洁和节能的技术[3-6]。这使高红外辐射材料的研究和开发进入一个繁荣阶段[7-12]。非凡的红外辐射特性源于近年来从尖晶石铁氧体中发现[8,13]。红外发射率为0.89最初来自于通过固态法在1250℃合成的Co-Zn尖晶石铁氧体[14]。之后，4-7%的红外发射率提高是通过掺杂不同RE3+（稀土元素），包括La3+，Ce3+，Pr3+, Nd3+, Sm3+, Gd3+和Eu3+8,15]。在我们以前的工作,铈掺杂在CoFe2O4的e3+的含量为0.05[16]。Ce3+的含量和烧结温度是调节铈掺杂的CoFe2O4的红外辐射特性的两个重要参数。这也展出了制备CoFe2O4时 到目前为止我们还没有发现任何报告关于CoFe2O4红外辐射掺杂除了e3+离子之外的其他稀土元素CoFe2-xYxO4铁氧体的红外辐射特性且获得了一个令人鼓舞的结果。为了研究掺杂RE3+对CoFe2-xRExO4红外辐射的影响我们选择CoFe2-xYxO4 (x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25)铁氧体使用溶胶凝胶自燃烧的方法合成 实验 CoFe2-xYxO4(x0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25)铁氧体Fe(NO3)3?9H2O，Co(NO3)2.6H2O 和Y(NO3)3.6H2O作为原材料重量0%）被慢慢加入溶液中用来溶液pH使其平均为5 干凝胶和已煅烧过粉末使用红外光谱仪(Bio-rad, FTS 6000)记录出红外光谱的范围在2000- 400cm-1。热分析是使用同步热分析仪(METTLER TOLEDO, TGA/DSC 1)使干凝胶的以10℃/min速率升温。已煅烧过粉末形态图学通过电子扫描显微镜（SEM）观察到。分析铁氧体烧结相使用CuKα发出的 (XRD, Rigaku, Ultima-IV 185).。 红外辐射是电磁波谱的不可见的部分，最后超出了可见光红色区域的。红外线的波长范围是在0.76-1000μm。红外段在电磁波谱中通过波长被分为三个范围：近红外 (0.76-1.5μm)、中红外(1.5-5.6μm)和远红外(5.6-1000μm)8-14μm是被用在红外干燥领域的特征红外波普0℃波段为8-14μm是具有典型代表8-14μm波段(Nicolet, Model 5DX).。测试需要在300℃下进行，烧结粉末压在直径20mm的小圆盘上，然后放进黑体炉（光谱仪的附件）[17]。根据标准偏差计算三个样品在每种情况下的平均结果。 结果分析与讨论 实验观察表明，掺杂不同量的Y3+的干凝胶表现出一种快速自燃烧同时释放出大量气体的反应掺杂不同含量Y3+（x= 0.05,0.10,0.15,0.20,0.25）干凝胶和已煅烧过粉末1620和1380cm-1，相应的羧基和NO3-18]。自燃烧后，吸收带的能带强度大约在1620和1380cm-1减少然后出现两条新吸收谱强度范围在400-600cm-1羧基和NO3-19,20]。对于更高的那个（v1）对