掺钙铬酸镧陶瓷的导电性能

用固相法合成掺钙铬酸镧(La1-xCaxCrO3)粉末,经模压、烧结制成不同样品.用电极法测量样品的电阻率,同时分析钙含量及烧结气氛对不同温度下电阻率的影响.研究发现:La1-xCaxCrO3的常温和高温电阻率均随钙含量的增大而减小,室温至800℃范围内,不同掺钙量铬酸镧样品的电阻率与温度关系均可用两段直线表示,分别满足Arrhenius公式.两段直线转折点温度随钙含量增大而提高,转折点温度对应La1-xCaxCrO3的正交结构向菱形结构的转变温度.菱形相中电导活化能低于正交相的,电导活化能随钙含量增大而减小.La0.99Ca0.01CrO3样品在刚玉管中烧结后比空气中烧结后的室温及高温电阻率均略大,而La0.92Ca0.08CrO3样品的两者相差不大.     

稀土Er/Nb共掺Bi4Ti3O12高温铁电陶瓷的上转换发光及电性能EI北大核心CSCD

采用固相法制备Er^3＋掺杂铋层状结构陶瓷Bi4-xErxTi3O12-4％Nb2O5（BITN-xEr,0≤x≤0．25）。研究了不同Er^3＋含量对样品的结构、上转换发光与电性能的影响。XRD表明,所有样品均为正交相铋层状结构,并存在第二相Bi2Ti2O7。Raman光谱表明,Er^3＋取代了类钙钛矿层A位中的Bi^3＋,导致TiO6八面体的结构畸变。在980nm近红外光源激发下,所有掺杂样品均存在2个绿光和1个红光发射峰,当x=0．20时样品荧光强度达到最佳。随着掺杂量X的增加,Curie温度逐渐升高,压电系数（d33）和剩余极化强度（Pr）逐渐下降。当温度升高到〈300℃时,BITN-0．10Er样品仍有较高的压电活性（d22=21pC/N）和较好的热稳定性,表明该材料是一种具有潜在应用价值的多功能材料。     

钨掺杂M型二氧化钒粉体的水解法制备与结构分析

采用水解法制备不同W掺杂量的VO2(M)粉体。借助于X射线衍射仪、Fourier变换红外谱、差示扫描量热仪、X射线光电子谱仪和X射线精细结构谱对粉体的成分和结构进行表征。结果表明,W6+进入VO2晶格,形成固溶体V4+1-3xV3+2xWxO2。W掺杂降低了VO2(M)的相变温度,相变温度与W掺杂量在一定范围内成线性关系,掺杂效率约为18℃/1%(摩尔分数)。掺杂的大半径W原子部分替换了VO2(M)晶格中的V原子,晶格膨胀畸变产生的压应力通过共享顶点O,沿着W—O—V链传递到邻近的次晶格,造成V—O键键长变化,促使V周围的氧分布对称性随W掺杂量的增加而增大。当W掺杂量增大至2.5%时,单斜结构中的V—O1键和V—V1a键伸长,V—O2键和V—V1b键缩短,V—O1和V—O2峰合并成金红石结构的V—O峰,V—V1a峰和V—V1b峰合并成金红石结构的V—V1峰,即样品已转变为金红石结构。     

Cr^3+掺杂对ZnGa2O4光催化性能影响的研究

试验以Ga(NO3)3·9H2O、Zn(NO3)2·6H2O、Cr(NO3)3·9H2O、Na3C6H5O7·2H2O为原料,采用水热法制备Cr^3+掺杂ZnGa2O4。通过XRD、TEM对样品的结构和形貌进行表征,通过UV-vis DRS、PL对样品进行光学性能表征,利用紫外-可见光分度计测试罗丹明B的吸光度变化情况对样品进行光催化性能检测。研究掺杂量、煅烧温度、保温时间对ZnGa2O4的影响,试验结果表明,最佳制备条件为:Cr^3+掺杂量1.0%、煅烧温度700℃、保温时间8 h。最佳条件下ZnGa1.99Cr0.01O4降解罗丹明B在60 min降解率可达97%;ZnGa1.99Cr0.01O4产氢量为446.4μmol/g,对比Zn Ga2O4产氢量为184.7μmol/g,产氢量增加。     

Nd2O3掺杂对BCZT陶瓷结构及介电性能的影响

采用固相反应法制备Ba0.92-xCa0.08Ndx(Zr0.18Ti0.815Y0.0025Mn0.0025)O3(BCZT-Nd,x=0、0.005、0.010、0.020)陶瓷,研究了Nd2O3掺杂对Ba0.92Ca0.08(Zr0.18Ti0.82)O3(BCZT)陶瓷结构及介电性能的影响。结果表明,不同含量Nd3+作为施主掺杂离子进入A位和含量均为0.25%(摩尔分数)的Mn2+和Y3+作为受主掺杂进入B位均能提高BCZT陶瓷的致密性,细化晶粒作用明显,所有样品均为单一的四方BaTiO3相结构。随Nd2O3掺杂量增加,BCZT-Nd陶瓷介电峰值温度Tm向低温方向移动,相变弥散程度增强,Nd3+含量≥0.005mol时即表现出明显的弛豫铁电体特征。     

Ca2+掺杂对BiFeO3陶瓷结构和磁、介电性能的影响

以Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O和Ca(NO3)2·4H2O为原料、乙二醇甲醚为溶剂、柠檬酸为络合剂,采用溶胶–凝胶法制备Bi1–x Cax FeO3(x=0、0.05、0.10、0.15、0.20)陶瓷样品。结果表明:所有样品的主衍射峰与纯相BiFeO3相吻合,样品晶粒尺寸随Ca2+掺杂量的增加而减小,在室温下各样品均具有完整的磁滞回线,样品铁磁性显著提高。当x=0.10时,剩余比磁化强度达到最大值(0.11A·m2/kg)。在外加磁场为398 kA/m时,样品的比磁化强度在644 K附近出现明显的反铁磁相变,反铁磁相变温度TN随掺杂量的增加而升高。在300~900 K,样品顺磁相变温度TP,以及TN和TP处比磁化强度的差值随Ca2+的增加均呈现先上升,在x=0.10时达到最大值,之后又呈下降趋势。样品在850K时比磁化强度出现明显变化,变化幅度随Ca2+掺杂量的增加而减小,在x=0.10时最小,之后又增大。不同磁场下样品剩余比磁化强度随温度变化表明:Bi1–x Cax FeO3陶瓷样品存在变磁性,当x=0.10时,变磁性最为明显。磁电耦合效应观测结果表明:样品的磁电耦合系数为负值,介电常数随外磁场变化反应灵敏,在x=0.10时磁电耦合效应为–14.2%,是纯相BiFeO3(其磁电耦合效应为–5%)的近3倍,表明掺杂适量Ca2+可增强样品的磁电耦合性能。     

过渡金属掺杂BaTiO3的晶格结构和相变特性

采用溶胶-凝胶法制备纯净BaTiO3,将1.0mol%的Cr、Fe、Mn、Co掺杂BaTiO3和浓度分别为1.25mol%、1.5mol%、1.75mol%、2.0mol%的Fe掺杂BaTiO3前驱粉体,经热压烧结,并在1350℃下烧结成多晶陶瓷样品。对样品进行XRD和DSC表征的研究。分析了掺杂离子种类和浓度对样品的晶格四方性、相变温度(居里点)和相变潜热的影响。分析结果表明,掺杂BaTiO3的四方性、居里点和相变潜热低于纯净BaTiO3且随Cr、Fe、Mn、Co的掺杂顺序以及Fe掺杂浓度的增加而减少。过渡元素掺杂BaTiO3的居里点和相变潜热随晶格四方性的降低逐渐减小。     

铬和钼掺杂对HCa2Nb3O10／Pt光催化性能的影响

通过高温固相反应合成了铌酸盐KCa2Nb3O10及Cr^3＋和Mo^6＋掺杂（摩尔分数5％）的KCa2Nh3O10，并通过离子交换反应制备出HCa2Nb3O10及Cr^3＋和Mo^6＋掺杂的HCa2Nb3O10采用X射线衍射、原子吸收光谱、扫描电镜等对所制得的样品进行了表征．在甲醇为电子给体、Pt为助催化剂的情况下，研究了催化剂HCa2Nb3O10及Cr^3＋和Mo^6＋掺杂的HCa2Nb3O10在紫外光辐射下分解水产氢的光催化活性，并讨论了引起催化剂活性差异的原因，     

在研究铬渣污染区时定量矿相分析的作用

对土壤和沉积物进行研究的矿物学技术已用于研究铬渣污染区发现的固体物质。结果表明存在着多种矿物，其中有许多是高温合成体系（如水泥及其熟料）的产物，以及它们的低温水化产物。铬渣中的矿物可分为三大类：未反应的原料矿物（铬铁矿），高温焙烧生成的物相（铁铝酸钙、方镁石、硅酸二钙），在填埋区野外气候条件下生成的矿物（水镁石、方解石、霰石、钙矾石、水铝钙石、水榴石）。除铬铁矿外，铬还以铁铝酸钙、钙矾石、水铝钙石、水榴石形式出现。对含铬相的详尽化学与组成结合物相丰度的研究，提供了在这些矿物中和在整个铬渣中Cr^3＋、Cr^3＋固相形态的定量描述。样品总铬中约60～70％是以铬铁矿形式存在的Cr^3＋，铁铝酸钙亦含有相当量的Cr^3＋，约占总铬的15％。其余的铬即20～25％以Cr^6＋形式存在，主要存在于水榴石中，少量存在于水铝钙石中（多以可交换阴离子存在）：Cr^6＋也存在于钙矾石中，但以钙矾石存在的Cr^6＋量很少，1个样品中含Cr^6＋钙矾石量约占总铬的3％，另2个样品中则〈1％。此项研究对铬渣污染区控制Cr^6＋的固定技术或溶解技术提供了认识依据。这些信息对于系统化学模拟、风险评估和开发有效的治理方法均有特殊意义。     

稀土掺杂对γ-Al2O3相变及烧结行为的影响

研究了稀土氧化物CeO2、La2O3掺杂对γ-Al2O3烧结行为的影响.结果表明各样品的相变起始温度基本一致,但掺杂样品的相变结束温度和最大相变速率对应温度均较纯样品有所升高(La2O3掺杂样品相变结束温度和最大相变速率对应温度分别升高了48 ℃和27 ℃).同时发现La2O3掺杂样品的最终线收缩率小于CeO2掺杂样品,主要是由于La3+离子半径大于Ce4+,其在晶界处的偏聚浓度高于Ce4+,因此对晶界迁移阻碍作用较大.SEM观察表明,相对于纯样品,掺杂样品颗粒细化,密度降低,这主要归结于掺杂稀土在氧化铝晶界上的偏聚阻碍了烧结过程中的物质迁移.     

Y1-xGdxBaCo4O7+δ的微结构和氧吸附性能

采用固相反应法制备了Y1–xGdxBaCo4O7+δ(x≤0.4)吸氧材料。利用X射线衍射(X-raydiffraction,XRD)和热重分析表征了样品的微结构和氧吸附性能。XRD结果表明:Gd掺杂量x≤0.2时,Y1–xGdxBaCo4O7+δ具有单相六方结构;x>0.2时,Y1–xGdxBaCo4O7+δ出现杂相。Rietveld精修XRD结果表明:Y1–xGdxBaCo4O7+δ(x≤0.2)样品的单胞参数和体积随Gd掺杂量增加而增大;Co—O键角变化不明显,Co—O键长变化较大,这使两种类型的CoO4四面体发生畸变。热重分析结果显示:从室温到1000℃,所有样品经历两次氧吸附过程,Gd掺杂的YBaCo4O7+δ最大吸氧量低于母相YBaCo4O7+δ的吸氧量,与氧的激活能有关。     

Y1-xGdxBaCo4O7+δ的微结构和氧吸附性能（英文）

采用固相反应法制备了Y1-xGdxBaCo4O7+δ(x≤0.4)吸氧材料。利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和热重分析表征了样品的微结构和氧吸附性能。XRD结果表明:Gd掺杂量x≤0.2时,Y1-xGdxBaCo4O7+δ具有单相六方结构;x>0.2时,Y1-xGdxBaCo4O7+δ出现杂相。Rietveld精修XRD结果表明:Y1-xGdxBaCo4O7+δ(x≤0.2)样品的单胞参数和体积随Gd掺杂量增加而增大;Co—O键角变化不明显,Co—O键长变化较大,这使两种类型的CoO4四面体发生畸变。热重分析结果显示:从室温到1 000℃,所有样品经历两次氧吸附过程,Gd掺杂的YBaCo4O7+δ最大吸氧量低于母相YBaCo4O7+δ的吸氧量,与氧的激活能有关。     

氯化氢氧化稀土复合催化剂

将稀土元素La、Ce负载于氯化氢氧化催化剂Cr-Cu-K/Al2O3上,研究了稀土元素在氯化氢氧化催化剂中的作用,探讨了不同的n(La)/n(Cr)、n(Ce)/n(Cr)以及镧铈混合元素对催化剂活性的影响,得到较好的La/Cr物质的量比为0.1～0.3,较好的Ce/Cr物质的量比为0.2～0.3,发现以CeO2取代Cr2O3具有可行性,能实现催化剂的无毒生产。     

ZnO对ZnO-B2O3-SiO2低熔点玻璃结构与性能的影响

ZnO-B2O3-SiO2玻璃是一类重要的低熔点玻璃,在玻璃深加工领域具有重要的应用.在ZnO-B2O3-SiO2玻璃中,ZnO含量的变化对玻璃结构和性能产生显著的影响.因此,本文调整ZnO-B2O3-SiO2玻璃中ZnO的引入量,结合DSC、红外光谱等测试手段,研究ZnO对玻璃的网络结构、热学性能、化学稳定性的影响规律.研究结果表明:随着ZnO含量的增多,Zn2+以[ZnO4]四面体结构进入到玻璃网络体结构,出现了[BO4]结构体向[BO3]结构体的转变.ZnO含量的增加,降低了玻璃的Tg和Ts,增大热膨胀系数,增强化学稳定性.ZnO的最佳引入量是32%,此时玻璃具有较低的Tg(495 ℃)和Ts(529 ℃),热膨胀系数为8.96×10-6 /K ,耐酸碱性能等级均为A级.在ZnO-B2O3-SiO2玻璃涂覆应用中,最佳的烧结温度为560 ℃,在ZnO含量为 32%时,涂覆层硬度最佳,硬度值为648.9 Hv.     

核壳聚合物粒子对环氧树脂热膨胀系数的影响

采用核壳聚合物(Core-Shell Polymer,CSP)粒子改性环氧树脂,通过红外光谱、热力学分析和扫描电镜研究了CSP粒子对环氧树脂基体热膨胀系数(CTE)的影响。结果表明:CSP粒子壳材料分子链中的羰基在环氧树脂固化过程中可与环氧分子侧链上的羟基形成氢键作用,从而加强了核壳聚合物粒子与环氧树脂的界面作用。随着CSP粒子质量分数的增加,改性环氧树脂基体的玻璃化转变温度呈下降趋势;相对于纯环氧树脂,改性环氧树脂在玻璃化转变温度下的CTE呈现先下降后上升的趋势,添加质量分数为0.5%的CSP后,其CTE值降低了12.88%。但在玻璃化转变温度上的热膨胀系数均高于纯环氧树脂。     

Cu–Zn–Cr2O3 Catalysts for Dimethyl Ether Synthesis: Structure and Activity Relationship

The CuO dispersed on ZnCr₂O₄ catalysts derived from Cu–Zn–Cr hydrotalcite like layered double hydroxide precursors with varying Zn/Cr ratios have been synthesized, characterized by BET—Surface area, X-ray diffraction (XRD), temperature programmed reduction (TPR), electron spin resonance (ESR), N₂O titrations and the activities were evaluated for single step dimethyl ether (STD) synthesis from syngas. It is observed that the copper species were in highly dispersed state over Cu–ZnO–Cr₂O₃ at high Zn/Cr ratios while the copper cluster were present at low Zn/Cr ratios. The ESR analysis revealed signals due to isolated Cu²⁺ at high Zn/Cr ratios and clustered Cu²⁺ at low Zn/Cr ratio in fresh catalysts and only Cr³⁺ species in used catalysts. The TPR results indicated that the reduction peak shifted to high temperatures with an increase in chromium content due to large copper crystallites, which was supported by XRD analysis. The conversion of syngas to DME was well correlated with the copper metal surface areas, indicating that STD synthesis can be controlled by methanol synthesis rate.     

Evolvement behavior of microstructure and H2O adsorption of lignite pyrolysis☆

The effect of pyrolysis on the microstructure and moisture adsorption of lignite was investigated with low field nuclear magnetic resonance spectroscopy. Changes in oxygen-containing groups were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR), and H2 O adsorption mechanism on the surface of lignite pyrolysis was inferred. Two major changes in the pore structure of lignite char were observed as temperature increased in 105–200 °C and500–700 °C. Pyrolysis temperature is a significant factor in removing carboxyl and phenolic hydroxyl from lignite.Variation of ether bond content can be divided into three stages; the content initially increased, then decreased,and finally increased. The equilibrium adsorption ratio, content of oxygen-containing groups, and variation of pore volume below 700° were closely correlated with each other. The amount of adsorbed water on char pyrolyzed at700 °C increased. Moreover, the adsorption capacity of the lignite decreased, and the adsorption state changed.     

Permeability and thermal expansion properties of porous LAS ceramic prepared by gel-casting method

The porous lithium aluminosilicate (LAS) ceramics with controllable pore structure were fabricated by gel-casting method. The porosity, pore structure, compression strength, gas permeability, and coefficient of thermal expansion (CTE) of the porous LAS ceramics with different monomer content were investigated. The sample with 5 wt.% monomer content has maximum value of compression (26.62 ± 0.54 MPa). When the monomer content increased to 20 wt.%, the porosity, Darcian gas permeability, and thermal expansion coefficient increased to maximum (63.66 %, 13.3 × 10⁻¹³ m², and 1.1–2.6 × 10⁻⁶ K⁻¹). The non-Darcian gas permeability showed irregular variation (1.35–3.61 m) with the increase of monomer content. A thermal vibration model was induced to investigate the effect of temperature and monomer content on the CTE. The results showed that the CTE increased with the increase of temperature due to the nonlinear thermal vibration of the atoms in lattice and the asymmetry of the force between particles.     

铝硼硅酸盐硼挥发抑制的初步研究

通过热分析手段研究氧化镧对铝硼硅酸盐玻璃熔制过程中硼挥发量的影响。TG测试结果表明,随着玻璃配合料中氧化镧质量分数的增加,硼挥发量逐渐降低。当La2O3与B2O3摩尔比超过0.2时,这种趋势变化不明显。同时通过XRD分析出了不同热处理机制下,氧化镧和硼酸的混合物的产物在650,℃时,除了La2O3和H3BO3之外,还有新相LaBO3生成;800,℃时,产物为La（BO2）3。与碱土金属硼酸盐相比,La（BO2）3和LaBO3具有更低的饱和蒸汽压,这是硼的挥发量降低的根本原因。