超声喷雾热解法在二氧化钼表面合成纳米簇合钌用于析氢反应 电化学水分解制氢是现阶段清洁能源开发领域的核心技术之一，能够将可再生电能转化为绿色氢能，是实现氢能规模化、绿色化制备的关键路径。析氢反应作为电化学水分解的阴极核心反应，其反应动力学缓慢、过电位较高，需要高性能电催化剂降低反应能垒、加速反应进程，因此催化剂的性能直接决定了水分解制氢体系的整体效率与应用价值。 在目前已开发的各类析氢反应电催化剂中，铂基催化剂凭借极低的过电位、优异的催化活性与循环稳定性，成为行业内公认的标杆型催化材料，广泛应用于高端电化学制氢设备中。但铂属于稀有贵金属，储量稀缺、采购成本高昂，且资源分布受限，极大地制约了电化学水分解技术的大规模产业化推广，难以满足工业化低成本、规模化制氢的发展需求。在此背景下，开发高活性、低成本、适配多场景的新型非铂贵金属析氢催化剂，成为氢能催化领域的重点研究方向。 钌基催化剂是近年来备受关注的新型析氢催化材料，相较于其他非铂催化剂，其具备独特的电子结构与优异的质子吸附解离能力，能够在全pH值电解液体系中稳定发挥催化作用，适配酸性、中性、碱性多种电解环境，应用场景十分广泛，是最具潜力替代铂基催化剂的材料之一。但现有钌基催化材料仍存在明显短板，纯钌催化剂的析氢催化活性整体低于商用铂基催化剂，无法达到高效制氢的性能要求，限制了其实际应用。 针对这一技术痛点，如何在保证钌负载量的基础上，实现活性组分的高度分散，最大化激发钌基材料的电催化活性，成为优化钌基析氢催化剂性能的核心关键。基于此，本文采用超声喷雾热解技术，以二氧化钼为载体，成功制备出高分散、高负载量的钌基复合电催化剂。二氧化钼具备良好的导电性、结构稳定性与载体适配性，能够为活性组分提供稳定的附着位点，同时可与金属组分产生良性界面作用。 实验结果表明，超声喷雾热解的特殊制备工艺，有效解决了钌纳米颗粒团聚堆积的难题，实现了钌活性组分在二氧化钼载体表面的均匀分布，最终实现10.3 wt%的高负载量，同时保障了极佳的分散效果。高度分散的钌纳米团簇能够暴露更多的催化活性位点，大幅提升反应接触面积。同时，钌与二氧化钼载体之间形成了强烈的金属-载体相互作用，有效调控了活性组分的电子结构，优化了析氢反应过程中中间体的吸附与脱附能垒，协同提升了催化剂的本征催化活性，显著改善了材料的析氢反应性能。该研究为高负载、高分散钌基析氢催化剂的绿色高效制备提供了全新的技术思路与可行方案。 联系电话：18918712959 Fill out [...]

超声喷雾热解制备球形掺Sm SrFe12O19粉末的高矫顽力 超声喷雾热解制备球形掺Sm SrFe12O19粉末的高矫顽力 | 上海瀚翎 铁酸锶（SrFe₁₂O₁₉）凭借成本低廉、化学稳定性优异、耐腐蚀性强等诸多优势，在永磁材料领域得到广泛应用，是极具实用价值的功能磁性材料。为进一步优化其磁学性能，提升矫顽力核心指标，本文采用氯化钾辅助超声喷雾热解法，成功制备出具有多孔球形形貌、高矫顽力的钐（Sm）掺杂铁酸锶粉体材料，系统探究了钐掺杂改性、微观结构演变与材料磁性能之间的内在关联。 本研究依托X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜及振动样品磁强计等多种表征手段，全面分析样品的晶体结构、元素组成、微观形貌与磁学参数，明确掺杂工艺及助剂对材料性能的调控机制。实验结果表明，在最优钐掺杂量为0.2的工艺条件下，经氯化钾辅助喷雾热解制备的铁氧体粉体展现出优异的磁性能，矫顽力可达7.286 kOe，饱和磁化强度达到56.422 emu/g。与未掺杂的纯铁酸锶样品相比，钐掺杂改性样品的矫顽力大幅提升39.23%，改性效果十分显著。 [...]

超声喷雾热解-氢还原制备钨镍纳米颗粒的无压烧结研究 超声喷雾热解-氢还原制备钨镍纳米颗粒的无压烧结研究 | 上海瀚翎 本文以超声喷雾热解联合氢还原工艺制备的钨镍纳米粉体为研究对象，系统探究了均匀粉体混合料的制备工艺，以及烧结后钨镍复合材料（钨含量99.6%、镍含量0.4%）的组织结构与性能特征。为优化钨镍粉体制备工艺，研究同步对比了超声喷雾热解法与聚合物添加剂溶液法两种粉体合成路径，通过分析不同工艺粉体烧结后的微观组织形貌与力学性能差异，明确了两种制备方式的优劣与适配性，为高性能细晶钨镍复合材料的制备提供了工艺参考。 在1400℃无压烧结工艺条件下，两种不同路径制备的钨镍粉体展现出明显的性能差异。其中，超声喷雾热解法制备的钨镍粉体烧结成型后，材料致密度可达97.6%，显微硬度达到4.02GPa，两项核心性能指标均显著优于聚合物添加剂溶液法制备的烧结试样。这一结果充分验证了超声喷雾热解工艺在提升钨镍复合材料烧结性能、力学性能方面的积极作用。 通过X射线光电子能谱（XPS）表征分析，进一步揭示了材料性能提升的内在机理。粉体中以氢氧化镍形式存在的镍元素，在高温烧结过程中会部分固溶至钨基体内部，形成钨镍合金相结构。这种原位合金化反应有效填补了粉体颗粒间的孔隙，大幅提升了烧结体的致密度。与此同时，超声喷雾热解工艺带来的钨晶粒细化效果，产生了显著的细晶强化效应，晶粒尺寸的减小有效阻碍了位错运动，大幅提升了复合材料的硬度与结构稳定性。 综上，超声喷雾热解联合氢还原工艺可高效制备组分均匀、晶粒细化的钨镍纳米复合粉体，均匀的粉体结构保障了烧结体的高致密度，而细化的钨晶粒则是材料高硬度的核心诱因。该工艺有效弥补了传统制备工艺的短板，为低镍含量、高性能钨基复合材料的无压烧结制备提供了高效、可行的技术方案，具备良好的工程应用与科研推广价值。 联系电话：18918712959 Fill [...]

添加柠檬酸超声喷雾热解合成镍铈固溶体空心微粒 一、研究背景与意义 中空微颗粒具备低密度、高比表面积、低热导率等独特理化特性，在隔热材料、轻质填料、催化、药物载体等领域具备广阔应用前景。现有中空颗粒主流制备工艺为传统模板法，需合成模板、包覆壳层、去除模板三步操作，流程繁琐、生产成本高。喷雾热解作为一步式无模板制备工艺，依靠液滴溶剂快速挥发、溶质表面析出直接形成中空结构，工艺简洁可控，成为新型多孔氧化物粉体的主流合成手段。 镍铈复合氧化物是甲烷、乙醇水蒸气重整反应的核心催化材料。传统负载型Ni/CeO₂催化剂存在高温金属镍烧结、积碳难消除等缺陷；而NixCe1−xO2−x萤石型固溶体可将镍离子均匀掺杂进氧化铈晶格，氢还原后生成高度分散金属镍，大幅提升金属-载体界面面积，抑制高温烧结，催化稳定性显著提升。但共沉淀法制备的镍铈固溶体多为实心颗粒，孔道与活性位点数量有限，限制催化性能进一步提升。基于此，本文采用柠檬酸辅助超声喷雾热解，一步调控镍铈固溶体内部形貌，实现实心、海绵多孔、大空腔中空颗粒的可控合成。 二、实验设计与合成机理 实验以六水硝酸镍、六水硝酸铈为金属前驱体，柠檬酸为内模板添加剂，配制镍铈摩尔比1:3、1:2、1:1三种前驱液，利用超声雾化形成微小液滴，经高温热解制备复合氧化物微颗粒。柠檬酸在体系中兼具络合与模板双重作用：液滴干燥阶段，柠檬酸优先在液滴内部析出大量有机微晶；高温焙烧时柠檬酸完全热分解挥发，在颗粒内部留下大量孔洞，以此构建多孔/中空结构。通过改变柠檬酸浓度，可精准调控颗粒内部空腔形态：低柠檬酸浓度得到实心颗粒，中等浓度生成网络状海绵多孔颗粒，高浓度形成单一大球形空腔中空颗粒。相较于传统模板法，该体系全程一步完成，无需后处理去除模板，工艺优势突出。 三、物相与形貌调控结果 XRD物相表征结果显示，镍掺杂比例直接决定产物晶相组成。当原料中镍摩尔分数为25%时，产物仅出现氧化铈萤石结构特征峰，无氧化镍杂相，生成纯相NixCe1−xO2−x固溶体；镍摩尔占比提升至33%及以上时，图谱出现明显NiO衍射峰，产物为镍铈固溶体与氧化镍两相混合物，过高镍掺杂量会破坏晶格固溶极限，析出单质氧化镍杂相。柠檬酸浓度仅调控微观形貌，不改变晶体物相种类，证明元素配比是决定固溶体纯度的核心因素。 从结构优势来看，海绵状多孔颗粒优于单一空腔中空颗粒：内部连通网络可提供海量催化活性位点，同时骨架结构能有效抑制颗粒高温坍塌，更适配高温重整催化场景。经氢气还原后，多孔固溶体颗粒内外表面均可析出超细镍晶粒，金属分散度远高于实心粉体，从结构层面解决镍基催化剂烧结失活痛点。 四、研究结论与应用展望 [...]

超声喷雾热解法制备铈基多孔碳微球 工业快速发展带来大量印染废水无序排放，染料污染是水体治理重点难题。有机染料化学性质稳定、生物降解难度大，多数具备致癌风险，其中罗丹明 B 广泛用于纺织染色与示踪检测，人体接触后易诱发呼吸道疾病、肝损伤与皮肤炎症，研发高效吸附材料去除水体罗丹明 B 具备重要环境价值。在各类水处理技术中，吸附法操作简便、适用性广，多孔碳材料凭借原料易得、比表面积高、孔道丰富的优势成为主流吸附剂，但常规制备工艺步骤繁琐、金属掺杂均匀性差，制约吸附性能提升。 超声喷雾热解（USP）可一步合成多级孔碳微球，前驱体可调、热解条件易控，能实现金属元素均匀掺杂。稀土铈掺杂可增加碳材料表面活性位点，与染料分子形成配位作用，提升吸附容量。现有研究多采用分步改性制备铈基碳材料，尚未通过一步超声喷雾热解调控热解温度优化吸附性能，因此本文采用一步超声喷雾热解法制备铈基多孔碳微球（Ce/PCM），以蔗糖为碳源、氯化钠为牺牲模板、硝酸铈为金属源，调控热解温度制备系列样品，借助 SEM、TEM、BET、拉曼光谱表征微观结构，以罗丹明 B 为目标污染物系统评价吸附性能并解析吸附机理。 [...]

通过超声波喷雾热解制造的强化CuCr电接触材料 通过超声波喷雾热解制造的强化CuCr电接触材料 - 上海瀚翎 在输电网络与断路器设备中，铜基电接触材料是保障电路通断、维系电力系统稳定运行的核心构件。设备长期运行过程中，频繁通断产生的高压、高温电弧会持续侵蚀电接触表面，引发金属熔融、蒸发、飞溅等损伤，造成接触面质量劣化，最终导致电接触失效、设备使用寿命大幅缩短。因此，改善铜基触头材料的耐电弧侵蚀性能、提升表面抗熔焊能力，是高性能电接触材料研发的核心课题。 目前，Cu-W、Cu-Cr等铜基合金凭借优异的导电导热性能，已广泛应用于工业断路器中。现有研究多通过掺杂合金元素优化触头性能，可适配中低压工况，但该方式易引发材料成分偏析，大幅降低基体导电性，存在明显性能短板。随着复合材料技术的发展，颗粒增强金属基复合材料成为改良电接触性能的主流方向，二氧化锡、氧化铝、硼化钛等陶瓷颗粒均被证实可优化触头结构、减少电弧侵蚀与材料转移，但这类增强相导电导热性能较差，难以兼顾材料电学与力学性能。 碳基增强材料具备优异的导电、导热特性，完美契合电接触材料的性能需求，成为铜基触头改性的研究热点。现有研究证实，碳纳米管、氧化石墨烯等碳基材料可有效提升铜基复合材料的硬度、抗拉强度与抗熔焊性能，但碳基材料易团聚的问题会反向降低材料综合性能，且碳基材料缓解电弧侵蚀累积损伤、提升耐蚀性能的作用机制，仍缺乏系统、完整的研究阐述。 本文采用超声喷雾热解结合粉末冶金、热挤压工艺，成功制备出分散均匀的1%碳纳米管（CNTs）/Cu5Cr复合电接触材料，并系统探究其耐电弧侵蚀机理与电接触性能。实验所用原料为高纯度电解铜粉、机械破碎铬粉及多壁碳纳米管，超声喷雾热解工艺有效破解了碳纳米管团聚难题，实现其在基体中的单分散均匀分布，铜颗粒可有效包覆碳纳米管表面，削弱分子间作用力，进一步提升分散效果。 性能测试结果表明，碳纳米管的引入可优化触头电弧侵蚀后的表面形貌，促使基体形成完整平整的熔池结构，有效消除金属凝固过程中产生的孔隙、裂纹等缺陷，保障接触面平整光滑。电接触对比试验显示，相较于纯Cu5Cr材料，1%CNTs/Cu5Cr复合触头的电弧强度与熔焊力显著降低，使用寿命提升一倍，充分证明碳纳米管可有效分散、弱化电弧能量，抑制电弧集中侵蚀。同时，该复合材料展现出优良的机电综合性能，抗拉强度达356MPa，导电率可达49MS/m，实现了力学性能与电学性能的协同提升。 综上，超声喷雾热解复合粉末冶金工艺可实现碳纳米管的均匀分散，其通过规整熔池形貌、消除凝固缺陷、分散弱化电弧三重机制，显著提升铜铬基触头的耐电弧侵蚀性能。本研究明晰了碳基增强相的改性机理，为高性能铜基电接触材料的研发与工程应用提供了可靠的技术思路与理论支撑，对延长电力触头使用寿命、保障电力设备安全稳定运行具有重要的工程价值。 [...]

超声喷雾热解制备纳米结构FeNi空心微球及其性能研究 超声喷雾热解制备纳米结构FeNi空心微球及其性能研究 - 上海瀚翎 摘要 本文采用超声喷雾热解两步法制备纳米结构FeNi空心微球，系统探究前驱体溶液浓度（0.05–0.5 mol/L）与氢气还原温度（360–400 ℃）对微球粒径、晶粒尺寸及磁学性能的调控规律。实验结果表明，0.1 mol/L前驱液、400 ℃还原制备的等原子比FeNi微球综合磁性能最优，饱和磁化强度130 [...]

超声喷雾热解制备高强高韧超分散碳化聚合物点增强铜基复合材料 金属基复合材料的强度与塑性协同提升一直是材料领域的研究难点，纳米增强相的晶内均匀分布是破解材料强塑制衡难题的有效途径。本文采用超声喷雾热解技术，以粒径约4.3 nm的超细碳化聚合物点（CPDs）为新型外添增强相，成功制备出无团聚、晶内均匀分布的CPDs/铜基复合材料，有效优化了复合材料的界面结构与力学、功能综合性能，为高性能铜基结构功能一体化材料的研发提供了新的技术思路与理论支撑。 界面作为连接基体与增强相的核心结构，是决定复合材料强化效果与综合性能的关键。随着纳米技术发展，纳米增强颗粒的界面体积占比大幅提升，对材料性能的调控作用愈发显著。但目前纳米复合材料制备仍存在两大核心难题：一是纳米颗粒比表面积大、表面能高，极易发生团聚，引发应力集中、应变局部化等问题，难以实现基体中的单分散分布；二是纳米颗粒晶内分布的调控机制尚不明确，相关理论体系不完善，极大限制了复合材料性能的提升。同时，现有研究多聚焦于复合材料制备工艺与宏观力学性能，对界面结构、界面变形行为及位错演化的微观作用机制探究不足。 基于前期粉末冶金制备CPDs/铜复合材料的研究基础，本文优化制备工艺，采用超声喷雾热解技术解决纳米颗粒团聚难题，实现CPDs在铜基体中的均匀分散。实验设置两种改性CPDs增强相，分别为高表面活性原生CPDs和热处理碳化后的低表面活性HT-CPDs，制备出不同界面结构的复合材料体系。其中高表面活性CPDs可与铜基体结合形成非晶界面层，而HT-CPDs复合材料无该过渡界面结构，通过微柱压缩试验，系统对比研究不同界面结构的变形适配机制与位错演化规律。 实验采用一步水热法合成CPDs纳米颗粒，所得颗粒呈准球形、结晶度高，平均粒径仅4.3 nm，表面富含亲水官能团，具备优异的水溶性与荧光特性，为溶液中均匀分散奠定基础。经超声喷雾热解工艺调控后，约80%的CPDs颗粒可稳定分布于铜晶粒内部，研究确定60 nm为CPDs分布模式的临界粒径，突破了细晶粒基体中纳米颗粒难以晶内分布的技术瓶颈。 性能测试结果表明，优化后的CPDs/铜复合材料实现了性能的跨越式提升，抗拉强度可达470 MPa，导热系数达390 [...]

通过超声喷雾热解同时掺杂碱性铌酸盐/g-C3N4复合材料 通过超声喷雾热解同时掺杂碱性铌酸盐/g-C3N4复合材料 - 上海瀚翎 二氧化钛等传统半导体光催化材料可有效降解水体有机污染物，但因其禁带宽度较大，仅能响应紫外光，可见光利用率极低，极大限制了太阳能催化的实际应用。元素掺杂是调控半导体电子结构、优化光学与催化性能的有效手段。铌酸盐基钙钛矿材料具备优异的能量转换与光催化潜力，同样存在仅响应紫外光的短板，而氮元素掺杂可有效改善其光电、催化等理化性能。但单一氮掺杂易引发晶体结构缺陷，加剧光生载流子复合，降低催化效率，而过渡金属与非金属共掺杂可实现电荷互补，有效规避单一掺杂的弊端。 现阶段氮掺杂改性多采用高温氨化工艺，该方法需消耗大量氨气、反应温度超500℃、制备周期长，不仅环保性差，还难以精准调控材料形貌与结构。同时，以氯化铌为前驱体对铌酸盐进行氮掺杂时，易引发剧烈放热的危险反应，存在明显安全隐患。因此，开发绿色、安全、简易且可控的合成工艺，是铌酸盐基光催化材料规模化应用的关键。 本文采用甘氨酸为氮源，通过超声喷雾热解法，首次实现铌酸钾钠（K₀.₅Na₀.₅NbO₃）原位同步耦合钨离子、氮离子共掺杂及石墨相氮化碳原位生长，系统探究了该纳米复合材料的合成机理、微观结构与光催化性能。实验所用原料为草酸铌铵、硝酸钠、硝酸钾、二水钨酸钠，以绿色氨基酸甘氨酸为掺杂氮源，依托超声喷雾热解一步法完成材料制备，工艺安全高效、绿色环保。 研究结果表明，甘氨酸可精准调控材料微观形貌，促进前驱体定向生长，形成结构致密的球形颗粒，同时助力氮、钨元素在铌酸钾钠晶格中均匀自组装掺杂。在快速热解过程中，部分甘氨酸发生分解，原位生成类氧化石墨烯碳层，且成功保留铌酸钾钠钙钛矿的单斜晶系晶体结构。氮钨共掺杂的改性效果十分显著，纯相铌酸钾钠禁带宽度为3.2 eV，氮掺杂改性后材料禁带宽度大幅降至1.5 eV，结合乌尔巴赫能量测算证实，该改性材料可见光捕获能力大幅提升，可适配太阳能驱动催化反应与光伏器件应用场景。 [...]

超声喷雾热解技术制备二氧化锡材料应用案例 某新材料科研机构长期专注于气敏传感、光电催化领域二氧化锡功能材料的研发与小批量试制，其制备的二氧化锡粉体及薄膜材料，主要用于工业气体检测传感器、光催化降解设备核心组件。在原有制备工艺应用过程中，该机构持续面临材料性能不稳定、成品合格率低、工艺可控性差等问题，严重制约项目研发进度与成果落地，因此亟需一套高精度、高稳定性的制备方案优化生产工艺。 该机构此前采用传统高温固相烧结、液相沉淀法制备二氧化锡材料，存在诸多技术短板。传统工艺制备的粉体颗粒大小不均、团聚现象严重，球形度较差，材料比表面积不稳定，直接导致气敏元件灵敏度、响应速度波动较大。同时，传统工艺反应温度把控粗放，材料纯度难以达标，批次间性能差异显著，成品合格率不足82%。此外，传统工艺流程繁琐、能耗较高，实验周期长，无法满足新材料精细化研发、小批量稳定试制的核心需求。 针对以上痛点，该机构引入超声喷雾热解制备工艺，专项用于高性能二氧化锡材料的标准化制备。该技术依托超声雾化原理，将前驱体溶液均匀雾化成微米级气溶胶液滴，以惰性气体为载气输送至高温热解腔体，通过精准控温完成溶剂蒸发、热解、结晶成型全过程，全程密闭自动化运行，无需人工干预，从源头规避杂质污染与人工操作误差。 应用过程中，技术团队根据二氧化锡材料制备需求，优化工艺参数，将热解温度稳定控制在350℃-400℃区间，精准调控载气流量、雾化频率与溶液浓度，实现工艺参数的标准化、数字化管控。雾化后的均匀液滴在高温腔体内同步热解成型，有效解决了传统工艺颗粒团聚、粒径不均的难题，制备的二氧化锡粉体粒径可控在0.1-2μm，球形度超90%，材料纯度可达99.9%以上。 工艺优化落地后，该机构材料制备效果与研发效率大幅提升。二氧化锡材料批次一致性显著改善，颗粒分散均匀度从85%提升至98%，气敏响应稳定性、光电催化活性大幅优化，成品合格率提升至97%以上。简洁的工艺流程大幅缩短实验周期，整体研发与试制效率提升40%，同时降低了高温能耗与物料损耗。稳定可控的材料性能，有效支撑了气体传感器、催化材料的迭代研发，助力该机构多项科研项目顺利推进，为后续中试量产奠定了坚实的技术基础。 联系电话：18918712959