未掺杂与Sr掺杂的LaMnO_3钙钛矿氧化物热力学计算(英文)

计算了未掺杂与Sr掺杂的LaMnO3 钙钛矿氧化物的热力学数据 .计算与实验结果吻合较好 .这些热力学数据可以用来估计复合物的化学稳定性值以及与其它材料间的化学反应性 .     

未掺杂与Sr掺杂的LaMnO3钙钛矿氧化物热力学计算

计算了未掺杂与Sr掺杂的LaMnO3钙钛矿氧化物的热力学数据，计算与实验结果吻合较好，这些热力学数据可以用来估计复合物的化学稳定性值以及与其它材料间的化学反应性。     

空位掺杂La（1-x）2／3Ca1／3MnO3的结构及磁电阻效应

利用标准的固相反应法在1200℃烧结了La(1-x)2/3Ca1/3MnO3(x=0,0.02,0.04,0.08,0.10)样品,冷却后,取出部分在1350℃进行再烧结。利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其晶体结构及表面微观结构进行了研究。X射线衍射测量分析表明样品均为单相,单胞仍然具有正交对称性结构(空间群为Pnm a),随着掺杂浓度的增加,晶格常数和晶胞体积逐渐减小。通过扫描电镜研究表明,样品随着掺杂浓度增加,晶粒逐渐增大,均匀性变好;样品在1350℃再烧结条件下,平均粒度要大,空隙度变小。样品随着掺杂浓度的增加,电阻在逐渐增大,磁电阻在逐渐减小。     

多晶La_(0.49)Sr_(0.51)(Mn_(1-x)Nb_x)O_3的电输运特性研究

测量了B位掺杂的钙钛矿结构锰氧化物La0 49Sr0 51(Mn1-xNbx)O3(x=0,0 05,0 15和0 25)的电阻率和磁化强度的温度特性.实验结果表明,当Nb5 部分替代B位的Mn4 离子时,电阻率-温度特性由原来单一的半导体型转变成了高温时的半导体(绝缘体)型和低温时的类金属型.随Nb掺杂量增大,电阻率迅速升高3～5个数量级,半导体(绝缘体)-类金属转变温度降低.在掺杂Nb的样品中,只观察到顺磁-铁磁转变,而未观察到铁磁-反铁磁转变.上述实验结果的一种可能解释是掺杂改变了磁有序时电子自旋的排列和空间取向,从而改变载流子被自旋热涨落的散射作用和载流子转移的随机性.     

空位掺杂La(1-χ)2/3Ca1/3MnO3的结构及磁电阻效应

利用标准的固相反应法在1 200 ℃烧结了La(1-χ)2/3Ca1/3MnO3(χ=0,0.02,0.04,0.08,0.10)样品,冷却后,取出部分在1 350 ℃进行再烧结.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其晶体结构及表面微观结构进行了研究.X射线衍射测量分析表明样品均为单相,单胞仍然具有正交对称性结构(空间群为Pnma),随着掺杂浓度的增加,晶格常数和晶胞体积逐渐减小.通过扫描电镜研究表明,样品随着掺杂浓度增加,晶粒逐渐增大,均匀性变好;样品在1 350 ℃再烧结条件下,平均粒度要大,空隙度变小.样品随着掺杂浓度的增加,电阻在逐渐增大,磁电阻在逐渐减小.     

La2O3掺杂对(Bi1/2Na1/2)0.94Ba0.06TiO3陶瓷性能与微结构的影响

采用传统陶瓷工艺方法制备了La2O3掺杂(Bi1/2Na1/2)0.94Ba0.06TiOa(BNBT6)无铅压电陶瓷,系统地研究了La2O3掺杂对该体系陶瓷介电、压电性能与微观结构的影响.结果表明:该体系具有很高的压电常数,是单一的钙钛矿结构,La2O3的添加对晶粒生长具有一定的抑制作用,线收缩率和相对密度增大.室温介电常数随着La2O3掺杂量的增加而增大.与不添加La2O3的陶瓷样品相比,添加少量La2O3可以使体系的弛豫特征更为明显.当掺杂量为0.1 wt%时,该体系陶瓷具有较好的综合性能:d3a=160 pC/N,kp=0.322.当掺杂量达到0.5 wt%以后,陶瓷的压电性能严重降低.     

La2O3、Cr2O3共掺杂的CCTO陶瓷介电性能研究

采用氧化物混合工艺制备了La2O3和Cr2O3共掺杂的CaCu3Ti4O12(CCTO)陶瓷材料。通过XRD、介电温度特性等测试手段,研究了掺杂不同浓度的La2O3和Cr2O3对CCTO体系陶瓷介电性能的影响,并对掺杂机理进行了分析.研究结果表明:分别掺杂La2O3和Cr2O3的CCTO陶瓷的介电损耗为～0.2,比纯的CCTO陶瓷样品低,而介电常数仍保持在～104;掺杂0.03at%La2O3和0.08at%Cr2O3的CCTO陶瓷材料的介电常数为4.4×104,介电损耗可降至0.15.因此,通过共掺杂的方法可以在有效降低CCTO陶瓷介质损耗的同时,仍维持高的介电常数.     

复掺杂钴铁酸盐的共沉淀法制备及性能研究

以金属硝酸盐为前驱体、氨水为沉淀剂,采用共沉淀法合成了La0.7Sr0.2Ca0.1Co1-yFeyO3-δ(简称:LSCCF,y=0.1,0.2和0.4)粉料.借助差示扫描量热-热重分析 (DSC-TG) 、X 射线衍射分析(XRD) 和扫描电子显微镜( SEM) 对LSCCF 粉料的形成过程、晶体结构和粒度形貌进行了研究.实验结果表明,LSCCF 粉料的形成过程分为三个阶段--脱水阶段、LaCoO3 基氧化物形成阶段和LSCCF 固溶体形成阶段;适宜热处理制度为800 ℃下保温4 h,且制备出的LSCCF 粉料为均一的钙钛矿结构.使用直流四极探针法测定了LSCCF 样品在空气气氛下的电导率,发现该体系材料在500～800 ℃范围的电导率都超过了300 S·cm-1,其导电机制符合p 型小极化子绝热孔隙理论,且能够满足中温固体氧化物燃料电池(ITSOFC)阴极材料的要求.     

Pr3+掺杂Sr2CeO4:Eu3+发光材料的制备与性能

以硝酸铈、硝酸锶、尿素为原料,采用燃烧法制备了Pr3+掺杂Sr2CeO4:Eu3+新型发光材料,实验结果表明,当焙烧温度为1 000℃,掺杂1%Pr3+时,制备的样品为单相Sr2CeO4斜方晶系结构,晶粒尺寸为15.7nm,激发和发射光谱分别为293nm和420~550nm的宽带峰,与Sr2CeO4:Eu3+相比,掺杂Pr3+的样品的发光强度有了明显的提高,发光寿命明显增强.     

多晶La0.49 Sr0.51 (Mn1-x Nbx )O3的电输运特性研究

测量了B位掺杂的钙钛矿结构锰氧化物La0．49Sr0．51(Mn1-xNb2)O3(x=0,0.05，0．15和0．25)的电阻率和磁化强度的温度特性．实验结果表明，当Nb^5 部分替代B位的Mn^4 离子时，电阻率-温度特性由原来单一的半导体型转变成了高温时的半导体(绝缘体)型和低温时的类金属型．随Nb掺杂量增大，电阻率迅速升高3～5个数量级，半导体(绝缘体)一类金属转变温度降低．在掺杂Nh的样品中，只观察到顺磁-铁磁转变，而未观察到铁磁一反铁磁转变．上述实验结果的一种可能解释是掺杂改变了磁有序时电子自旋的排列和空间取向，从而改变载流子被自旋热涨落的散射作用和载流子转移的随机性．     

La3+掺杂对纳米ZnO晶粒度及光催化性能的影响

以二水合乙酸锌为原料,柠檬酸三铵为改性剂,采用溶胶-凝胶法分别制备了纯纳米ZnO粉体和La3 离子掺杂纳米ZnO粉体.XRD、TEM分析结果表明:所制得的纳米ZnO粒子均为六方晶系红锌矿结构,在热处理温度为550 ℃时,制得的纯纳米ZnO的晶粒尺寸最小为28.33 nm;La3 离子的掺入抑制了纳米ZnO晶粒的生长,当掺入量为0.2%时,晶粒大小减小了7 nm左右;La3 离子的掺入提高了纳米ZnO的光催化活性,比未掺杂纳米ZnO的光催化降解MB率提高了30%-40%.     

Fe掺杂对SrCoO3-δ体系氧化物结构稳定化作用的TPD/TPR研究

用固相反应法合成了系列SrCo1-xFexO3-δ样品,分析了其结构随热处理条件的变化情况,考察了其氧扩散行为以及化学稳定性。自然降温的SrCo1-xFexO3-δ样品保持了高温钙钛矿结构,而淬火样品则为brownmillerite相结构。Fe离子掺杂有利于“α-O”的脱附,但显著抑制了“β-O”脱附;H2-TPR实验表明Fe离子掺杂对SrCo1-xFexO3-δ的化学稳定性有一定的提高。     

相转移法合成稀土La掺杂锰酸锂电极材料的性能

采用相转移法合成了稀土La掺杂的锰酸锂材料粉体。利用XRD、SEM等对粉体进行结构形态表征,并以其为锂离子电池正极活性材料测试其充放电性能。结果表明:按n(Li)∶n(La)∶n(Mn)=1.1∶0.01∶1.99的摩尔配比制备的前驱体,在750℃焙烧12 h合成的样品材料结构稳定且呈较好的尖晶石相,以0.1C在4.5~3.0 V范围内充放电,首次放电比容量达127.5 mAh/g,放电平台时间较长,工作电压平稳于4.1 V.     

La掺杂Bi2O3的制备及其可见光催化降解4-氯酚的研究

采用醇介导法制备了La离子掺杂改性的氧化铋,并通过SEM、IR、PL、BET、XRD等对其结构和性能进行表征.结果表明:L a离子掺杂导致氧化铋的禁带宽度由2.984 eV降低为2.940 eV,加大了氧化铋的光吸收范围并降低了光生电子-空穴的复合几率.掺杂La提高了Bi2 O3的可见光催化活性,在25℃可见光下4-氯苯酚光照8h的降解率可达92.24％.此外,控制实验表明空穴是La-Bi2 O3可见光催化降解4-氯苯酚的主要活性物种.     

掺杂SrTiO3的SOFC阳极材料电性能的研究进展

为了获得电性能优良的SOFC阳极材料,研究者通过对纯的SrTiO_3进行掺杂来提高材料的导电性及催化活性.本文综述了A位掺杂、B位掺杂及(A,B)位共掺杂SrTiO_3阳极材料的研究进展.从不同的掺杂类型、掺杂元素、掺杂浓度、气氛条件、烧结温度及缺位类型等因素分析掺杂对SrTiO_3阳极材料的影响.A位常见的掺杂元素有La和Y,B位常见的掺杂元素有Fe和Nb,通过A位或B位掺杂改善材料的电性能.通过(A,B)位共掺杂可以抑制阳极与固体电解质之间反应的发生,来提高材料的稳定性.此外,利用A位缺位的(A,B)位共掺杂SrTiO_3有利于提高材料的离子电导率,使材料的电性能得到改善.     

钴钇掺杂（Ba,Sr）TiO_3基介电陶瓷的制备与性能研究

采用二次固相反应法制备Ba0.7Sr0.3TiO3介电陶瓷,研究了掺杂钴、钇离子对钛酸锶钡介电性能的影响。结果表明,陶瓷样品Y3＋、Co3＋的最佳掺杂浓度分别为0.04mol%和0.05mol%,最佳烧结温度为1340℃,样品的相对介电常数为4200,介电损耗（tanδ）为0.005。样品的结构为四方晶系,P4mm空间群。获得了高介电常数、低损耗的Ba0.7Sr0.3TiO3介电陶瓷。     

La~（3＋）/Ce~（4＋）掺杂对TiO_2光催化活性的影响

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂稀土的TiO2,重点考察了退火温度对纳米颗粒晶相转变的影响。通过光催化降解实验,探讨了退火温度、退火时间、稀土离子掺杂浓度等因素对TiO2光催化活性的影响。结果表明,TiO2粉末在400℃下为锐钛矿型,具有很高的光催化活性;掺杂的TiO2纳米样品在短时间内降解均较未掺杂TiO2纳米样品的催化活性高;掺La3＋最佳摩尔分数为0.05,掺Ce4＋最佳摩尔分数为0.20,最佳退火温度为400℃,退火时间为9 h。掺La3＋量相对较少时催化活性高,而掺Ce4＋的纳米粉体在相对较高的浓度下可达到完全降解。     

CoO掺杂MgTiO3-CaTiO3介质陶瓷的介电性能

采用了固相反应法制备了CoO掺杂的MgTiO3CaTiO3(MCT)介质陶瓷.研究了CoO掺杂对MCT介质陶瓷烧结特性、相组成和介电性能的影响.结果表明:CoO掺杂能有效地降低MCT陶瓷的烧结温度至1250℃;CoO掺杂能有效地降低MCT陶瓷的介电损耗(～10-5).     

多种功能材料最佳掺杂含量定量理论的研究

系统地分析了多种功能材料掺杂改性的实验结果，建立了薄膜的某一物理性能与晶体结构、制备方法和掺杂剂含量之间的联系，给出了一个能够拟合实验曲线的具有确定物理意义的抛物线方程。该方程的极值点确定了最佳掺杂含量与晶体结构和制备方法之间的定量关系。进而得到了一个掺杂最佳含量的表达式。应用此表达式定量计算了多种功能材料的最佳掺杂含量。定量计算的结果与实验数据相符合。     

(Fe+Co)共掺杂MgH2储氢材料的热力学稳定性和键合机理研究

为探索双金属共掺杂对MgH₂储氢材料储氢性能的影响,运用基于密度泛函理论的第一性原理对(Fe+Co)共掺杂MgH₂储氢材料体系的热力学稳定性、键合机理进行系统研究。对共掺杂体系的晶格结构进行考察,发现(Fe+Co)共掺杂后,Mg₁₂Fe₂Co₄H₃₆和Mg₁₂Fe₄Co₂H₃₆晶胞的体积分别收缩了16%和17.5%。对(Fe+Co)共掺杂体系的生成焓进行计算,结果表明掺杂后体系的生成焓减少,更有利于氢气的解析。通过对掺杂体系Bader电荷和电子态密度的计算,探索Fe、Co金属掺杂前后的电荷转移情况和金属原子与氢原子之间的成键轨道,电子结构分析表明掺杂后电子从氢原子转移到了镁原子,有利于Mg—H键的弱化。(Fe+Co)双金属共掺杂对MgH₂储氢材料热力学性能的改善有积极影响,为发展高性能储氢材料提供了理论指导。