掺杂不同量Nd2O3对CeO2-ZrO2-Al2O3材料性能的影响

采用共沉淀法制备了一系列Nd2O3含量为0～13wt%的CeO2-ZrO2-A12O3(CZA)复合氧化物,并通过X射线衍射(XRD)、低温N2吸附–脱附、氧脉冲吸附(OSC)、H2–程序升温还原(H2-TPR)及扫描电子显微镜(SEM)等方法对所制备的材料进行了表征.研究结果表明,Nd2O3在CZA固溶体中的溶解限约为10wt%,过量Nd的添加会出现分相形成Nd0.5Ce0.5O1.75氧化物.掺杂适量Nd能有效抑制氧化物晶粒的长大,提高材料的热稳定性和氧化还原性能.Nd2O3的掺杂量为10wt%时,样品的织构稳定性最好,1000℃老化5 h后,比表面积和孔容分别达97.14 m2/g和0.44 mL/g.Nd2O3的掺杂量为7wt%时,样品有高的储氧量,经600℃和1000℃焙烧后储氧量分别为938.01μmol/g和821.72μmol/g;体相氧的移动能力最强,还原性能最佳,老化后还原峰温由465℃升高到483℃.SEM结果表明,所制备的材料均为球形颗粒,Nd2O3的添加可以有效阻止高温焙烧过程中粒子的团聚.     

不同制备方法对CeO2-ZrO2-Al2O3材料性能的影响

分别采用共沉淀法、胶溶法和胶溶?共沉淀法制备了Ce0.5Zr0.5O2(12wt%)-Al2O3(CZA)储氧材料,并通过XRD、低温N2吸附?脱附、氧脉冲吸附(OSC)、程序升温还原(H2-TPR)和O2-程序升温脱附(O2-TPD)等手段进行了表征.材料经过1000℃焙烧后,XRD结果表明,三种方法制备的样品均存在CeO2-ZrO2立方萤石和γ-Al2O3两种晶型.N2吸附?脱附结果表明,胶溶?共沉淀法制备的样品,具有最大的比表面积和孔容,分别为146.2m2/g和0.5mL/g,且有最佳的孔径分布;氧脉冲吸附(OSC)和H2-TPR结果表明胶溶?共沉淀法制备的材料,具有最佳的储氧性能和还原能力;同时实验还比较了经1100℃焙烧对几种方法制备样品性能的影响.     

铽掺杂铈锆固溶体的合成及结构表征

采用溶胶-凝胶法制备了不同比例Tb掺杂的三效催化剂促进剂Ce0.6Zr0.4-xTbxO2-y(x=0.05、0.10、0.15).BET比表面积分析表明,随着Tb的掺杂量由x=0.05递增到x=0.15,在650℃焙烧的样品其比表面积由66.8增加到80.4m2/g,而未掺杂样品Ce0.6Zr0.4O2的比表面积为65.1m2/g.X射线衍射和拉曼光谱证实形成的固溶体为萤石型立方相结构.X光电子能谱分析表明,固溶体表面Ce和Tb主要以Ce4 和Tb3 形式存在,Zr以Zr4 形式存在;掺杂样品组成均匀,Tb的掺入促进了固溶体的形成,增加了表面晶格氧的浓度.     

Lu-Si-O体系在高温水蒸气环境中的腐蚀行为

采用溶胶-凝胶法制得三种镥硅酸盐体系粉体材料.以氧化物的摩尔比来表示此三种粉体,分别为:Lu2O3.SiO2、Lu2O3.2SiO2和Lu2O3.2.26SiO2.在1400℃、50%H2O-50%O2静态常压气氛下,研究了它们的耐水蒸气腐蚀性能.以单位面积重量变化率表征材料的耐水蒸气腐蚀性能,结合X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)等分析手段,揭示了镥硅酸盐体系在高温水蒸气环境中的腐蚀机制和反应机理.结果表明:三种原始粉体主要物相依次为:Lu2SiO5+Lu2Si2O7、Lu2Si2O7+SiO2和Lu2Si2O7+SiO2.在水蒸气作用下,Lu2SiO5相与Al2O3反应生成新相Lu3Al5O12,而Lu2Si2O7相并未受到水蒸气的作用而发生任何反应,表现出优异的化学稳定性.     

在氧气中焙烧C/γ-Al2O3复合物快速制备α-Al2O3微粉

提出了一种快速制备α-Al₂O₃微粉的方法, 以淀粉为碳源、γ-Al2O₃为前体制备了C/γ-Al₂O₃复合物, 然后在800℃、氧气氛中焙烧制备α-Al₂O₃微粉. N₂物理吸附及SEM分析结果表明, 所制得的α-氧化铝颗粒细小, 约为2μm. 该方法具有焙烧温度低、焙烧时间短的优点, 同时, 淀粉及γ-Al₂O₃均为廉价的工业原料, 且该方法所需淀粉量较少, 最少仅需0.3g/g γ-Al₂O₃, 对应的C/γ-Al₂O₃复合物碳含量约为6wt%, 因而极具工业化应用前景.     

新型光催化剂ZrW_2O_7(OH)_2(H_2O)_2的光解水产氢产氧性能

以水热反应法制备了ZrW2O7(OH)2(H2O)2粉体,利用TG-DTA、XRD、DRS和BET等手段对其理化性能进行表征,并考察了其在紫外光照射下分别以CH3OH为电子给体和以AgNO3为电子受体时的光解水产氢产氧性能.结果表明:制备的样品为结晶良好且晶相单一的四方相ZrW2O7(OH)2(H2O)2粉体,吸收边为310nm,带隙值为3.9eV,比表面积为5.9m2/g.在以CH3OH为电子给体的条件下,0.3wt%Pt/ZrW2O7(OH)2(H2O)2的光解水产氢平均速率为3.7μmol/h,以AgNO3为电子受体的条件下ZrW2O7(OH)2(H2O)2的产氧平均速率为27.8μmol/h.本研究表明,包含OH基的ZrW2O7(OH)2(H2O)2具有光解水产氢产氧能力,能带结构符合光解水要求,是一种新型的光解水材料.     

储氧材料Ce0.6Zr0.4-xPrxO2-δ的性能及在三效催化剂中的应用

采用溶胶-凝胶法制备了系列三效催化剂储氧材料Ce0.6Zr0.4-xPrxO2-δ（x=0．05，0．10，0．15）。X射线衍射证实形成的固溶体为萤石型立方相结构；BET比表面积分析表明，随着Pr的掺杂量由x=0．05递增到工=0．15，在650℃焙烧的样品其比表面积由66．5增加到79.9m^2／g，而未掺杂样品Ce0．6Zr0.4O2的比表面积为65．1m^2，g；粒度分布及透射电镜分析发现，制备的固溶体在水相中存在着团聚现象。应用在含有Pt，Rh和Pd的三效催化剂的制备。催化活性测试表明，在铈锆氧化物储氧材料中掺杂少量Pr，可降低三效催化剂对CO、C3H6和NO的起燃温度。不论是在富燃区还是在贫燃区，所有掺杂Pr的三效催化剂对各气体的催化转化率均高于未掺杂Pr的三效催化剂。     

Ce_(1-x)Y_xO_(2-δ)(x=0,0.15,0.25)纳米粉体的氧化-还原性能研究

为了研究氧化铈(YDC)材料的氧化还原性能,通过水溶液体系中沉淀反应平衡的计算,研究了Y3+、Ce3+在水溶液体系中共沉淀的pH值条件,并制备了Ce1-xYxO2-δ(x=0,15%,25%)纳米粉体,平均晶粒尺寸在12 nm左右。通过O2-TPD研究了Ce1-x YxO2-δ纳米粉体在室温~1 000℃的氧气的脱附行为,发现随着Y2O3掺杂量增加,氧脱附峰面积增大,但脱附氧的起始温度提高,说明Y2O3的掺杂使样品中的氧空位增加,增加了氧的脱附量。通过H2-TPR研究了Ce1-xYxO2-δ纳米粉体在200~1 000℃条件下的氢气还原能力,发现随着Y2O3掺杂量增加,在450~650℃,Ce1-xYxO2-δ纳米粉体消耗H2峰强度逐渐增大,说明Ce1-xYxO2-δ的抗还原性能提高;在750~950℃,CeO2纳米粉体的消耗H2峰强度逐渐减小,说明CeO2抗还原的能力逐渐降低。通过O-1s和Ce3d XPS能谱分析结果可知,随着Y2O3掺杂量增加,Ce1-xYxO2-δ纳米粉体的晶格氧峰和吸附氧峰的强度降低,证明了在加热过程中,Ce1-xYxO2-δ的氧气脱附量逐渐增大;相对在空气条件下加热处理的样品,在10%H2/Ar混合气体条件下加热处理后,Ce1-xYxO2-δ纳米粉体中有部分的Ce4+被还原为Ce3+。     

稀土(Ln=Y/Yb)掺杂对Sm2Zr2O7陶瓷材料结构及热导率的影响

利用稀土Ln=Y/Yb对Sm_2Zr_2O_7进行A位取代掺杂,通过固相合成法制得Sm1.8Ln0.2Zr2O7(Ln=Y/Yb)陶瓷材料。分别利用XRD分析材料的晶体结构,SEM观察其显微形貌,激光导热仪测试其热扩散系数并计算得到热导率。结果表明,Sm1.8Ln0.2Zr2O7(Ln=Y/Yb)陶瓷材料为立方烧绿石结构,晶粒分布均匀,Yb~(3+)/Y~(3+)的掺杂降低了陶瓷材料的热扩散系数和热导率,其中Yb的作用更为明显。     

焙烧温度对Ce0.65Zr0.35O2储氧材料性能的影响

用共沉淀法制备了Ce0.65Zr0.35O2氧化物,对不同温度处理后的样品进行了XRD、Raman、BET和储氧量(OSC)的表征.并考察了不同温度焙烧后的氧化物对单钯催化剂三效性能的影响.结果表明,焙烧温度的不同,样品具有不同的织构性能,但该样品的晶相结构稳定,老化前后均为立方相的铈锆固溶体,经1000℃焙烧后未出现相分离,说明该氧化物具有良好的热稳定性能;活性测试结果表明,不同焙烧温度的载体对催化活性影响较大,并以700℃焙烧后的氧化物为载体的催化剂具有最好的三效性能.     

BaTiO3基PTCR陶瓷中B2O3蒸汽掺杂的异常行为

钛酸钡基半导化陶瓷中的PTCR效应通常与材料中的施受主掺杂密切相关。在高温下B2O3具有较高的蒸汽压,通过B2O3蒸汽掺杂的研究表明,含主族元素B的氧化物蒸汽掺杂,钛酸钡基半导化陶瓷样品的升阻比同样得到了大幅度提高,同时室温电阻率也有所增加。B2O3蒸汽掺杂BaTiO3基材料的PTCR效应的提升可能得益于硼填隙和钡缺位相关的复合缺陷在晶界上的形成。     

Al2O3含量对Al2O3/LiTaO3复合陶瓷介电性能的影响

采用热压烧结法制备了Al₂O₃/LiTaO₃ (ALT) 陶瓷复合材料, 研究了Al₂O₃不同体积含量(5vol%、10vol%、15vol%和20vol%)对LiTaO3压电陶瓷介电性能的影响. 结果表明：随着频率的增加, 不同Al₂O₃含量的ALT陶瓷复合材料的介电常数和介电损耗均降低, 但降低的幅度不同. 少量Al₂O₃(5vol%)的添加既能增大材料的介电常数同时又降低了材料的介电损耗, 但是随着Al₂O₃含量的继续增加, ALT陶瓷复合材料的介电常数和介电损耗都增大, 其居里温度先升高后降低. Al₂O₃作为第二相不但能促进LiTaO3陶瓷烧结致密,而且对ALT陶瓷复合材料的介电性能也有提高.     

热障涂层用La2O3、Y2O3共掺杂ZrO2陶瓷粉末的制备及其相稳定性

采用反向化学共沉淀法制备了热障涂层用La₂O₃-Y₂O₃-ZrO₂（LaYSZ）原始复合粉末, 将原始粉末团聚造粒和热处理后得到适于等离子喷涂的团聚粉末. 采用电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）、扫描电子显微镜（SEM）、霍尔流速计、X射线衍射（XRD）等方法分别对LaYSZ的化学组成、微观形貌、流动性和松装密度、高温相稳定性进行了研究. 结果表明: LaYSZ团聚粉末室温呈四方ZrO₂结构, 在1150℃热处理2h后为致密的球形或近球形颗粒, 粉末流动性较好, 适于等离子喷涂. LaYSZ团聚粉末在1300℃热处理100h后仍保持单一的四方ZrO₂晶型, 而8YSZ中有12mol%的四方相转变为单斜相; LaYSZ在1400℃热处理100h后, 单斜相含量为2mol%, 而8YSZ中单斜相含量达到47mol%, 表明La₂O₃、 Y₂O₃共掺杂稳定ZrO₂较单一Y₂O₃ 稳定ZrO₂具有更好的高温相稳定性.     

锂掺杂MoO3薄膜的制备及电色性能的研究

采用过氧化氢溶胶－凝胶法成功地在室温下制备了纯的ＭｏＯ３和锂掺杂的ＭｏＯ３薄膜,通过ＴＧ－ＤＴＡ热分析、ＦＴＩＲ红外光谱分析、循环伏安和光学特性的测试,研究了薄膜成膜过程中的结构墨迹过程和薄膜的电化学性能及电变色性能,结果表明通过Ｌｉ＾＋掺杂,ＭｏＯ３溶胶的稳定性和ＭｏＯ３薄膜的电化学循环稳定性都有了较大的提高,且掺杂锂的ＭｏＯ３薄膜仍具有良好的变色性能。     

共沉淀法制备YAG-Al2O3纳米复合粉体

本文采用共沉淀法制备了ＹＡＧ－Ａｌ２Ｏ３纳米复合粉体。并通过ＸＲＤ、ＴＥＭ详细研究了粉体组成、形貌随煅烧温度的变化。     

非晶Er2O3高 k栅介质薄膜的制备及结构特性研究

采用高真空反应蒸发法在未加热的P型Si(100)衬底上实现了非晶Er2O3高k栅介质薄膜的生长.俄歇电子能谱证实薄膜组分符合化学剂量比. X射线衍射、反射式高能电子衍射和高分辨透射电子显微镜测量表明,不但原位沉积的薄膜足非晶结构,而且高真空700℃退火30min后样品仍保持了良好的非晶稳定性.原子力显微镜检测显示高真空退火有利于改善薄膜的表面形貌.退火后,Er2O3薄膜获得了平整的表面.电容.电压测试得到薄膜的有效介电常数为12.6,EOT为1.4nm,在1MV/cm时漏电流密度为8×10-4A/cm2.这些特征表明非晶Er2O3薄膜是一种较好的高k栅介质候选材料.     

表面诱导沉淀法制备Al2O3-ZrO2纳米复合粉体

采用表面诱导沉淀法,制备了Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２（１５ｖｏｌ％）纳米复合粉料,利用透射电子显微镜对其形貌进行了表征,结果表明：在ｐＨ＝５时,可以使ＺｒＯ２前驱体均匀地包裹在Ａｌ２Ｏ３颗粒表面,经过８００℃煅烧之后,Ａｌ２Ｏ３ｘ颗粒表面均匀地结合着粒径约为３０ｎｍ的ＺｒＯ２颗粒,ＺｒＯ２颗粒尺寸均匀,该粉体经过２４ｈ球磨和超声波处理之后,未发生ＺｒＯ２颗粒脱落现象,表明ＺｒＯ２颗粒与Ａｌ２Ｏ３颗粒表面     

CuO+ZnO/CeO2/Al2O3水煤气变换活性及其表面形貌网络特征分析

以φ3mm Al₂O₃作为主载体,采用浸渍与焙烧工艺,制备水煤气低温变换催化剂：CuO+ZnO/CeO₂/Al₂O₃.利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、Raman散射光谱分别对催化剂的化学组成、表面形貌以及表面元素键合状态进行表征;对催化剂的水煤气变换反应(WGSR)活性进行测试.在对催化剂表面形貌进行数据挖掘的基础上,利用复杂网络方法对催化剂的表面形貌进行网络建模,并对其网络拓扑参数和同步性进行了计算.计算结果表明,CuO+ZnO/CeO₂/Al₂O₃表面形貌网络度分布具有幂律分布特征;在催化WGSR以后,催化剂表面形貌网络同步性有所增强.     

Yb2O3的掺杂方式对Ba(Ti1-y)Zry)O3陶瓷介电性能的影响

在Ba(Ti1-yZry)O3中,Yb2O3的不同掺杂方式引起了材料性能的显著变化,采用Ba(Ti1-yZry)O3合成后Yb2O3的适量掺杂,陶瓷介温峰明显地移动,介电常数大幅度提高,获得了室温介电常数＞25000,1250℃左右烧成,符合Y5V标准的高介材料,合成后掺杂的Yb2O3,使材料介电常数提高,可能与施主掺杂引入的局域化电子有关,合成前掺杂Yb2O3的样品,介电常数较低,移峰效率偏小,可能是Yb的Ti位受主取代使施主引入的局域化电子得到补偿的结果。     

Bi2O3-SiO2系统的相关系和析晶行为的研究进展

本文介绍了Ｂｉ２Ｏ３－ＳｉＯ２系统的研究进展。首先对该系统的稳定相平衡和亚稳定相平衡进行了综述，然后讨论了该系统中化合物Ｂｉ１２ＳｉＯ２０、Ｂｉ４Ｓｉ３Ｏ１２和Ｂｉ２ＳｉＯ５的结构、性能、生长、应用等方面的情况，预计Ｂｉ２ＳｉＯ５将成为一种有前途的新功能晶体。