浓度梯度型LiNi_(1-2x)Co_xMn_xO_2材料的制备及性能研究

采用氨配合碳酸盐共沉淀法制备浓度梯度型N i1-2xCoxMnxCO3前驱体,通过固相法在不同煅烧温度下制备层状LiNi1-2xCoxMnxO2正极材料。通过扫描电镜、X射线衍射实验表明,该材料具有典型的α-NaFeO2层状结构,粒径在100~400 nm。经LAND电池测试系统在20℃,2.75~4.6V充放电电压范围内测试,在0.5、1、2、5 C倍率下,电池的首次放电比容量为174.1、168.8、147、108 mA.h/g,30次循环后放电比容量保持率分别为92%、87.5%、81.5%和62.3%,表现出较好的倍率特性。     

基于纳米NiO颗粒敏感电极的NO2气敏特性研究

利用浸渍技术在YSZ多孔层中制备NiO纳米颗粒材料,并以其为敏感电极组成新型的电流型NO2传感器。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征了NO2传感器物相和形貌结构,应用IM6e型电化学工作站测试了其气敏性能。实验结果表明:NiO颗粒粒度约50nm,且分布均匀。在500~600℃时,传感器对NO2有良好的敏感性,其响应电流值与NO2的浓度之间呈良好的线性关系。传感器对NO2响应时间短且响应信号稳定。O2和CO2的存在对传感器响应信号几乎没有影响。     

爆炸压实W-Cu粉末的数值模拟与实验验证

通过数值模拟研究了W-Cu混合粉末的爆炸压实过程。研究不同爆速对压实坯致密度的影响,分析了在爆速5000 m/s条件下粉体内冲击波的传播过程及粉体在冲击波作用下的变形规律,并分析了粉体中心的马赫反射现象。选取粉体侧壁单元的位移曲线来显示加载、卸载过程,对侧壁单元的位移曲线进行分析,以此作为粉体的压实程度来估算压实坯致密度。结果显示当爆速为5300 m/s时,压实坯可达到一个较大的致密度。将研究结果应用于W-Cu混合粉末的爆炸压实实验,实验与数值计算结果显示了较好的吻合性。     

熔盐电脱氧法制备ZrMn2储氢合金

采用熔盐电脱氧法,由MnO2和ZrO2混合氧化物直接合成ZrMn2合金。研究烧结温度、电解电压及电解时间等工艺参数对产物组成的影响。在900°C的CaCl2熔盐中,经900°C烧结的混合氧化物阴极在3.1 V恒电压下电解12 h,可制备出纯相的ZrMn2合金。XRD和循环伏安结果表明,在电解过程中,Mn-O化合物首先还原成单质Mn,ZrO2和CaZrO3再在单质Mn表面还原,并与其合金化,形成ZrMn2合金。以粉末微电极为工作电极,循环伏安测试结果表明,所制备的ZrMn2合金表现出良好的电化学储氢性能。     

化学工程与工艺专业新型实践教学体系的构筑

针对普通高等学校本科专业类教学质量国家标准和教育部新工科研究和实践对地方本科院校工科专业的要求,探索了化学工程与工艺专业主辅线结合的实践教学体系改革思路。通过合理安排教学实践和工程实践的关系,构建了课内课外多层次有机结合,相互渗透的实践教学体系。系统地在基础实验、专业实验、实习实践、课程设计、毕业设计等环节深化了改革;结合模拟仿真、软件应用、设计大赛等培养学生创新精神,提升工程实践能力。     

电脱氧法制备Ni基电池材料的研究

利用电脱氧法(FFC)从NiO-CeO2、NiO-SnO2氧化物制备CeNi5、Ni3Sn2.以不同温度烧结的混合氧化物试样作阴极,石墨碳棒作阳极,在850℃的CaCl2熔盐中,3.1 V电压下完成反应.采用SEM和XRD分析电解前后试样形貌及相组成.结果表明:烧结温度越高,试样的孔隙率越低,电解电流越小;不同温度烧结试样可电解出纯CeNi5相,低温烧结试样可电解出纯Ni3Sn2相,产物为疏松的海绵状.本实验为电池材料提供了一种新的制备方法.     

Analysis of H2S Tolerance of Pd-Cu Alloy Hydrogen Separation Membranes

The presence of a limited amount of H2S in H2-rich feed adversely affects the Pd-Cu membrane per-meation performance due to the sulphidization of the membrane surface. A theoretical model was proposed to pre-dict the S-tolerant performance of the Pd-Cu membranes in presence of H2S under the industrial water-gas-shift （WGS） reaction conditions. The ideas of surface coverage and competitive adsorption thermodynamics of H2S and H2 on Pd-Cu surface were introduced in the model. The surface sulphidization of the Pd-Cu membranes mainly de-pended on the pressure ratio of H2S to H2, temperature and S-adsorbed surface coverage, i.e., the occurrence of sulphidization on the surface was not directly related with the bulk compositions and structures [body centered cu-bic and face centered cubic （bcc or fcc）] of Pd-Cu alloy membranes because of the surface segregation phenomena. The resulting equilibrium equations for the H2S adsorption/sulphidization reactions were solved to calculate the pressure ratio of H2S to H2 over a wide range of temperatures. A validation of the model was performed through a comparison between lots of literature data and the model calculations over a rather broad range of operating condi-tions. An extremely good agreement was obtained in the different cases, and thus, the model can serve to guide the development of S-resistant Pd alloy membrane materials for hydrogen separation.     

稀土Lu2O3对氮化硅陶瓷性能的影响

以稀土氧化物Lu2O3作为单一添加剂,研究了稀土氧化物的添加量对氮化硅在相变过程密度、力学性能的影响规律.指出了氮化硅粉体的α→β相变率与稀土氧化物的添加量、粉体的热处理温度之间的关系.研究表明:加入Lu2O3添加剂后,β-Si3N4相的比率随着温度的升高呈明显上升趋势,当热处理温度达到1750℃时,β-Si3N4相的比率几乎接近或达到100％.随着Lu2O3含量的增加,在烧结过程中所形成的液相量随之增多,相对密度随之提高.随Lu2O3添加量的增加,试样的抗弯强度也增大,在10％时达到峰值,抗弯强度为1259.90MPa;氮化硅陶瓷的硬度随Lu2O3添加量的变化规律与抗弯强度的变化规律相似.Lu2O3含量在10％时,试样的断裂韧性值达到最大,为6.277MPa·m1/2.     

La_(0.8)Sr_(0.2)CoO_3基阻抗谱型厚膜NO_2传感器的研究

以La_2O_3、SrCO_3和Co_3O_4为原料,采用高温固相反应法制备了La_0.8Sr_0.2CoO_3(LSC)粉体.采用丝网印刷涂膜法在Y_2O_3稳定的ZrO_2(YSZ) 固体电解质表面制备LSC膜层,经1400 ℃煅烧,制成厚膜型NO_2传感器.采用扫描电子显微镜(SEM)观察其断面形貌.采用交流阻抗技术对NO_2敏感性能进行测试.研究了氧气浓度和LSC厚度对传感器阻抗值的影响.结果表明:LSC膜层均匀致密,且与YSZ结合良好.传感器的阻抗值随NO_2浓度的增加而迅速减小,敏感性能良好.氧气体积分数越大,LSC膜层厚度越小,传感器低频区阻抗值越大.     

Y_(0.08)Sr_(0.92)TiO_(3+δ)/Gd_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)双相混合导体合成及在氧传感器中应用

以SrCO_3、TiO_2、Y_2O_3、CeO_2及Gd_2O_3为原料,用传统固相烧结法在不同温度下制备了一系列比例(体积比)的Y_0.08Sr_0.92TiO_(3+δ)/Gd_0.2Ce_0.8O_1.9(CGO)双相复合混合导体材料.用Archimedes法、SEM 、XRD、 EIS等手段对材料的致密度、微观结构、化学相容性及导电性能进行了研究.结果表明,1600 ℃烧结的40% (体积分数, 下同)YST/60% CGO的试样相对体密度达到了99%,未发生相转变,化学相容性较好且电导率较高.以40%YST/60%CGO的粉体作为混合导体制备极限电流传感器,进行O_2敏感性能测试.结果表明:传感器在氧浓度低于0.1%,温度范围在600～700℃内,极限电流随氧浓度增大而增大,二者具有较好的线性关系.实验证明YST/CGO混合导体材料可以作为限流型氧传感器的扩散阻使用.