Y和Yb复合掺杂对BaCe_(0.5)Zr_(0.3)Y_(0.2-x)Yb_xO_(3-δ)的烧结性和电导率的影响

质子传导固体氧化物燃料电池具有广阔的应用前景,本文探索以BaCeO3为主体均相复合BaZrO3,采用ZnO为烧结助剂,制备了Y和Yb复合掺杂的BaZrO3-BaCeO3即BaCe0.5Zr0.3Y0.2-xYbxO3-δ(x=0、0.08、0.16)质子导体,重点研究了Y和Yb复合掺杂对质子导体材料烧结性、微观结构和电导率的影响。实验结果表明,x=0时,即BCZY-Z试样具有较好的性能,1350℃烧结6 h试样相对密度达到了97.1%,600℃电导率为6.3×10-3S/cm,700℃晶界电阻只有18Ω。     

W、Zr共同掺杂对铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的影响

采用传统固相烧结法制备了0.94(Na0.535K0.48)Nb1–x(W0.5Zr0.5)xO3–0.06Li Sb O3(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04)无铅压电陶瓷,其中,钨和锆以摩尔比为0.5:0.5组成掺杂共同体取代Nb,改变(W0.5Zr0.5)掺杂量x,观察钙钛矿结构B位异价元素的掺杂对铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的影响。结果表明:陶瓷的晶体结构随着x的增加由四方相转变为正交相,晶格间距减小。掺杂量x=1%时,陶瓷的综合性能良好,压电常数为203 p C/N,机电耦合系数为0.309,相对介电常数为813,Curie温度为350℃,烧结性能也得到了提高。     

SrTiO3体系上甲烷氧化偶联催化性能及XPS表征

用X-光电子能谱（XPS）研究SrTiO2体系上不同Sr/Ti比、B位不同价态掺杂元素和掺杂量的催化剂组成、表面吸附氧含量与甲烷氧化偶联（OCM）催化性能.结果表明Sr/Ti比增加、B位掺杂元素（Zr,Al,Mg）价态降低和B位Mg2＋掺杂量增加会导致催化剂表面吸附氧含量的增加,并与催化剂的C2产物选择性有顺变关系,但表面吸附氧含量过高会导致甲烷的深度氧化.     

添加B2O3对Y掺杂BaZrO3烧结性及电导率的影响

研究了加入不同量氧化硼（B2O3）对 Y 掺杂 BaZrO3（BaY0.1Zr0.9O2.95）质子导体烧结性及电导率的影响。研究表明：加入适量 B2O3（质量分数为0.5%～0.75%）可以使 Y 掺杂 BaZrO3的烧结温度降低到 1500 ℃,保温时间缩短到 4～6h,相对密度可达 95%左右,远大于不加 B2O3试样的。与未掺入 B2O3的 Y 掺杂 BaZrO3试样相比,该体系材料的电导率没有明显降低。过量 B2O3（1.0%）的加入将使其以第二相形式存在于烧结体中,从而降低材料的电导率。     

NaCl对BaZr0.63Ce0.27Y0.10O2.95/ZnO质子导体的烧结性与电化学性能的影响

采用机械混合和高温固相反应法,在2%(摩尔分数)ZnO掺杂BaZr0.63Ce0.27Y0.10O2.95的质子导体(BZCY-Z2)中添加0~15%(摩尔分数)NaCl,在1400℃保温4h,制备BaZr0.63Ce0.27Y0.10O2.95/ZnO/NaCl(BZCY-Z2-Cl)复相质子导体。结果显示,加入NaCl作为复相烧结助剂后,由于出现液相,降低了试样的烧结温度与保温时间,从而改善了试样的烧结性能;NaCl均匀分布于晶界,改善了晶界特性,提高了晶界质子导电性,质子导体于700℃时在湿氢气氛中总电导率达7.48×10–3S/cm;电解质支撑型单元电池测试结果表明,单电池在550、600、650和700℃下离子传导系数分别达到0.97、0.97、0.95和0.93,表明该电解层材料为良好的质子导体;700℃时功率密度为17 mW/cm2,由于电解层厚度较厚(0.9nm),导致输出功率相对较低。上述结果表明所制备的质子导体材料具有良好的电化学性能。     

Sc_2O_3-Sm_2O_3共掺杂CeO_2基电解质的电导率和还原稳定性

以Ce(NO3)3·6H2O、Sm2O3和Sc2O3等为原料,采用凝胶浇注法制备出了不同组成的Ce0.8Sm0.2–xScxO2–δ(CSSO)粉体,并压制、烧结制得CSSO烧结体试样。对所制备CSSO粉体的相结构及烧结体的致密度、电导率等进行了测试,考察了Sm2O3和Sc2O3共掺杂对Ce元素价态稳定性的影响。结果表明:凝胶浇注干凝胶在800℃煅烧3 h可获得具有单一萤石结构的CSSO粉体,其成形压坯经1 500℃烧结后相对密度可达97.13%;CSSO烧结体的电导呈P型导体特征,组成为Ce0.8Sm0.15Sc0.05O2–δ的烧结体试样的电导率最高,在600℃时可达1.92×10–2 S/cm。适量掺杂Sc可提高CSSO电解质在还原气氛中的稳定性。     

La3+、Cu2+、Fe3+/TiO2对金属-半导体表面肖特基势垒的影响

分析了金属-半导体表面的接触机理及肖特基势垒的形成，探讨了离子掺杂行为对势垒的影响机理，研究了光生载流子的迁移对TiO2半导体复合材料光催化活性的影响。结果表明,不同金属基体材料对表面势垒高度的影响程度不同，同掺杂离子的表面态对金属-半导体接触的影响也有差别,离子可以改变半导体功函数, La³⁺、Cu²⁺和Fe³⁺在同一浓度掺杂，对半导体的功函数影响不同，使载体和离子对电子和空穴捕获能力有所差异。     

Pechini法合成BaCe0.7Zr0.2Gd0.1O3-δ质子导体

采用Pechini法合成了用Zr部分取代Ce并用Gd掺杂的新型高温质子导体BaCe0.7Zr0.2Gd0.1O3-δ陶瓷前驱体，前驱体在1100℃煅烧得到了钙钛矿结构的陶瓷体。前躯体用TG—DTA分析了煅烧特性，用XRD测定了陶瓷粉体的相组成。陶瓷粉体压制成试样后在1450℃烧结后，经密度测试和SEM微观结构观察，证实得到了致密陶瓷体，其实测烧结密度大于理论密度的92％。     

YF3和PrF3共掺杂SrF2陶瓷的显微结构与光谱特性

采用化学沉淀法合成了SrF₂粉末原料,真空热压烧结制备了不同YF₃掺杂量的Pr,Y:SrF₂透明陶瓷,研究了缓冲离子(Y³⁺)对Pr:SrF₂透明陶瓷透过率、显微结构及光谱特性的影响。结果表明,陶瓷样品具有较高的光学质量,YF₃掺杂量为5.0%(质量分数)的Pr,Y:SrF₂陶瓷具有最高的透过率,其400 nm和1 200 nm波长处的透过率分别为90.1%和89.4%。高掺杂量下,Y³⁺能够显著的促进陶瓷晶粒的生长,当YF₃掺杂量为10.0%时,陶瓷的晶粒尺寸超过200μm。此外,Y³⁺缓冲离子可以有效提高透明陶瓷的吸收能力,并通过改变陶瓷基体内Pr³⁺的团簇及局域配位结构,调控Pr,Y:SrF₂透明陶瓷的光谱特性。     

三羧基丁烷膦酸锆/SPPEK复合膜在高温不同湿度下电导率

磺化杂萘联苯聚醚酮（SPPEK）膜在温度高于100℃时会因严重失水而导致电导率急剧下降。为此，合成出具有较高电导率的吸湿性质子导体1，2，4-三羧基丁烷-2-膦酸锆［Zr（PBTC）］，并将其掺杂到SPPEK中制备出Zr（PBTC）/SPPEK复合膜。实验表明，Zr（PBTC）的掺杂能有效提高复合膜在高温低湿情况下的吸水能力，从而提高其电导率。SPPEK膜在120℃、相对湿度为40％情况下电导率仅有约10^-4 S·cm^-1，而相同条件下30% Zr（PBTC）/SPPEK复合膜的电导率达到2×10^-3 S·cm^-1。而且相对湿度越小，复合膜电导率的提高幅度越大，在相对湿度小于20%时，复合膜的电导率大约比SPPEK膜高两个数量级。     

用于固体氧化物燃料电池的Zn掺杂BaZr0.7Pr0.1Y0.2O3-δ质子导体电解质的制备与性能

采用柠檬酸–硝酸盐燃烧法制备了质子导体固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质材料BaZr0.7Pr0.1Y0.2O3–δ(BZPY)和BaZr0.7Pr0.1Y0.16Zn0.04O3–δ(BZPYZn)。研究了Zn掺杂对材料烧结、热膨胀系数和电性能的影响;利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对样品物相和微观结构进行了表征。结果表明:BZPYZn经1 100℃煅烧5h后呈单一的钙钛矿结构。随烧结温度的升高(从1 300℃到1400℃),BZPYZn陶瓷体的晶粒尺寸增大,而孔隙率减小;1350℃保温5h烧结的BZPYZn陶瓷样品的相对密度达到97.3%;500～800℃范围内,离子电导率介于10–3～10–2S/cm之间。室温至1 000℃范围内,样品的热膨胀系数为9.2×10–6/K,表明其与电极材料(Ni)的热匹配性好。预示BZPYZn有望成为良好的质子传导型中温SOFC电解质材料。     

La_(0.8–x)Ba_xSr_(0.2)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3–δ)阴极材料的结构与性能

采用溶胶–凝胶法制备了La0.8–xBaxSr0.2Co0.8Fe0.2O3–δ(LBSCF)阴极粉体。对LBSCF的晶体结构、材料表面的化学状态、烧结体的断面微结构及电导率进行了表征。用交流阻抗谱法在550~700℃范围测试了LBSCF-30%SDC(Sm0.2Ce0.8O1.9)复合阴极的电化学性能。结果表明:LBSCF粉体主晶相为六方晶系钙钛矿结构,存在少量的第二相。XPS结果显示,Ba2+掺杂不影响A位离子(La3+、Ba2+、Sr2+)的价态,但对B位离子的价态有不同的影响:x=0.10的样品中,钴离子以Co3+和Co4+混合价态存在,其余样品中以低氧化态(Co3+和Co2+混合价)或Co3+价存在;铁离子以高氧化态(Fe3+和Fe4+)存在。在500~700℃空气气氛中,LBSCF的电导率均超过700 S/cm,在同一温度下,电导率随着Ba2+掺杂量的增加而增大。x=0.20的样品在500℃时,电导率最大可达1.59×103 S/cm。随着Ba2+含量增加,极化电阻减小,x=0.20时,复合阴极LBSCF-30%SDC的极化电阻最小,700℃时的极化电阻为0.20?·cm2。     

掺杂SrTiO3体系上甲烷氧化偶联催化性能的研究

用X-射线粉末衍射(XRD)、氧吸附—程序升温脱附(O2-TPD)研究了柠檬酸热分解法制备的钙钛矿型催化剂的组成、结构与甲烷氧化偶联反应(OCM)催化性能，结果表明钙钛矿型SrTi0.9M0．1O3-δ(M=Mg，Al，Zr)的B位掺杂离子的价态越低，脱附温度越高，这与催化剂对生成C2产物的选择性相关联；钙钛矿型SrTi1-x，MgαO3-δ的B位Mg^2 掺杂量越多，催化剂中的氧空位越多，脱附温度升高。当B位Mg^2 掺杂量x≤0．1时，催化剂的甲烷转化率和C2选择性明显增加，当x≥0．1时又明显下降。认为低价离子掺杂所产生氧空位为氧分子的活化提供了活性位，表面吸附态氧物种为OCM反应主要活性氧物种，较高温度脱附的吸附氧有利于甲烷氧化偶联C2选择性的提高。     

基于质子导体的燃料电池型气体传感器

某些质子导体如固体高分子膜、磷酸氢锆和锑酸等在室温下对化学传感器有足够的离子电导，研究和开发了在室温下可以检测H₂、CO、C₂H₄等可燃气体的质子导体传感器，研究其结构、敏感机理和特性，并研究温度、湿度、催化电极材料和复合电极制备技术对传感器性能的影响.     

过渡金属离子掺杂石榴石基荧光材料的晶格调控、光谱特性及应用

石榴石基荧光材料具有多格位掺杂、离子掺杂选择范围宽、能量传递效率高等突出优势，是无机发光材料研究的热点；过渡金属离子在光谱可调谐性、原料来源广泛性等方面显著优于稀土离子；然而，其在发光效率、价态调控特别是在复杂晶格结构中的发光机理尚存在挑战，吸引了众多研究者关注。本文综述了过渡金属离子特别是Cr³⁺、Mn^2+/4+在石榴石结构荧光材料中的光谱特性和发光行为，介绍了该类材料在固态照明与显示、生物医学成像、植物照明等前沿领域的研究与应用现状。     

烧结烟气半干法脱硫微细颗粒物特征分析

通过激光粒度分析仪（LPSA）对烧结烟气微细颗粒物进行粒度分析，获得烧结过程烟气排放的主要微细颗粒物粒径范围及分布特性。运用扫描电镜-能谱分析仪（SEM-EDS）、X射线衍射仪（XRD）对半干法脱硫前后烧结烟气中的微细颗粒物形貌、元素组成和物相成分进行分析对比。结果发现：脱硫前后的烧结粉尘颗粒特性存在较大差异。在粒径分布上，脱硫前后粒径范围分别为0.816～60.988μm和0.259～407.850μm，脱硫后中位粒径向小粒径偏移；在颗粒形貌上，大烟道中以不光滑球形和不规则颗粒为主，脱硫后以板块状和片状颗粒为主。在元素和物相组成上，大烟道中颗粒中主要元素为Fe、K、Cl，Fe元素以Fe₂O₃为主，K元素主要以KCl存在，并能观察到明显的立方体KCl颗粒；脱硫后，受脱硫剂影响，颗粒物中主要元素为Ca、O、S，主要以Ca(OH)₂、CaSO₃和CaSO₄为主，同时还含有一定量的石英、氧化镁及一些不定形玻璃相。     

掺杂Ce、Zr对CO2钙基吸附剂循环特性的影响

利用湿法混合-煅烧法将元素Ce、Zr掺杂到CO₂钙基吸附剂中,利用热重分析仪(TGA)研究了24种改性钙基吸附剂吸附CO₂的循环特性。研究发现:CeO₂散布在CaO晶粒之间可抑制晶粒融合,对吸附剂烧结有一定的阻碍作用;CeO₂可明显提高吸附剂在扩散控制阶段对CO₂的吸附速率,原因在于CeO₂中丰富的氧空位可促进CO₂以离子迁移的方式穿过表面产物层到达内部与CaO反应;吸附剂中CeO₂含量越高,稳定性越强;ZrO₂与CaO高温化合成具有高塔曼温度的CaZrO₃,均匀分散在CaO晶粒间,构成稳固的支撑骨架,有效抑制了吸附剂烧结。     

催化剂Au/Ce_（0.6）Zr_（0.35）Y_（0.05）O_2的制备及其活性研究

文章通过沉淀-沉积的方法合成出了Au/Ce0.6Zr0.35Y0.05O2高效CO催化氧化的催化剂,并对它的比表面积、晶体结构、表面元素价态和储释氧能力及催化活性进行表征。Au/CZY催化剂中,CZY主要以Ce0.75Zr0.25O2和ZrO1.87两种晶体结构存在,负载金纳米颗粒主要以金属态的形式存在。通过催化剂的活性表征,发现负载金催化剂Au/CZY比纯CZY及Au/CeO2具有更高的CO氧化活性,主要原因是负载金对催化剂的活性有很大提高作用。     

Mn离子掺杂对Ba_(0.2)Sr_(0.8)Zr_(0.18)Ti_(0.82)O_3陶瓷烧结和电学性能的影响

采用溶胶凝胶法制备x Mn-Ba0.2Sr0.8Zr0.18Ti0.82O3(BSZT)(x=0mol%、1mol%、2mol%、3mol%)的陶瓷粉末,以传统工艺制备Mn离子掺杂的BSZT陶瓷。研究Mn离子掺杂浓度对BSZT陶瓷烧结特性、物相结构、介电性能、击穿场强以及储能密度的影响。结果表明,Mn离子掺杂降低了BSZT陶瓷的烧结温度,同时降低其介电常数以及介电损耗,提高了击穿场强和储能密度。在1400℃下烧结的2mol%Mn离子掺杂BSZT陶瓷较未掺杂BSZT陶瓷的烧结温度降低了100℃,相对密度为96.3%;1 k Hz处介电常数约为497、介电损耗为3.6%;最大击穿场强为12.595 k V/mm;最大储能密度为0.374 J/cm3。     

稀土掺杂对铌酸钠基陶瓷介电及储能性能的影响

随着对电子器件高度集成化、小型化的需求,电介质陶瓷逐渐成为脉冲电力电子系统中关键材料之一。其中,具有大的最大极化、小的剩余极化以及低的介电损耗的反铁电储能陶瓷逐渐成为最佳的储能陶瓷材料。采用固相反应法制备了Sm³⁺掺杂的0.9NaNbO₃-0.1BiFeO₃(NN-BF)基弛豫反铁电陶瓷,化学式为(1–x)[0.9NaNbO₃-0.1BiFeO₃]-x Sm₂O₃(x=0.01,0.02,0.03,0.04),系统地探究了Sm³⁺掺杂对NN-BF基储能陶瓷物相结构、微观形貌、介电性能及储能性能的影响。结果表明：随着Sm³⁺掺杂量的增加,储能陶瓷的晶粒尺寸和剩余极化均呈现先减小后增大的趋势,而击穿场强、最大极化、储能密度及储能效率均呈现先增大后减小的趋势。此外,由于Sm元素价态不稳定,适量掺杂Sm³⁺可以稳定Fe³⁺的价态,使NN-BF的反铁电相更加...