铈锆复合氧化物制备及甲烷燃烧催化活性表征

采用共沉淀水热联合法制备了大比表面铈锆复合氧化物材料,在较低焙烧温度400℃下形成了稳定的晶相结构,500℃焙烧新鲜比表面达135.44 m2/g,900℃、6 h老化后比表面仍维持44.07 m2/g。采用沉淀陈化工艺,并掺杂改性,得到的铈锆复合氧化物,稳定性更高,经950℃、2 h老化后,最高比表面可达59.62 m2/g。活性氧化铝与铈锆复合氧化物有协同作用,二者复合得到了更高性能的氧化物材料,新鲜比表面为188.92 m2/g,经950℃、4 h老化后,比表面为71.64 m2/g,经1 050℃、4 h老化后,比表面为58.10 m2/g。对所得铈锆材料进行了X射线衍射、吸脱附表征,并负载钯贵金属制得催化材料,以甲烷完全催化燃烧为探针反应,研究了铈锆复合氧化物材料的甲烷燃烧催化性质。结果表明,铈锆复合氧化物材料是很好的燃烧催化剂二载材料,负载钯催化剂具有较高催化活性,起燃温度降低至352℃。     

铈和铂掺杂钙钛矿催化剂的第一性原理研究

用醇盐法制备了铈和铂元素掺杂的钙钛矿催化材料。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对材料进行了表征。结果表明,催化材料颗粒均匀,直径约30 nm,以钙钛矿(CaTiO3)和烧绿石(Ca2Ti2O6)共存,铈和铂元素分散均匀并形成掺杂的固溶体结构。构建了Pt(111)和铂铈原子替代钛原子的钙钛矿掺杂模型,并采用基于密度泛函理论的第一性原理对CaTixPtyCezO3材料的形成能、态密度和吸附性能进行了对比研究。结果表明,CaTi0.9Pt0.05Ce0.05O3对NH3的吸附能与Pt(111)最接近,掺杂使体系吸附能降低,有利于氨氧化催化的吸附和脱附。     

钙钛矿La1-xSrxMnO3纳米晶光催化活性

采用柠檬酸络合法制备La1-xSrxMnO3（x=0, 0.05, 0.1, 0.3, 0.5）纳米光催化剂,应用XRD、UV-vis和SEM等技术表征这些纳米晶的物化性质及微观结构,并研究其对亚甲基蓝紫外光照射降解的光催化活性。结果表明：所得光催化剂为钙钛矿型,均为立方相,原子Sr替代钙钛矿A位La进入晶格中引起晶胞收缩,晶格产生畸变。掺杂Sr后LaMnO3的吸收带边发生明显的红移。Sr最佳掺杂量x=0.1,所形成的La0.9Sr0.1MnO3光催化剂分散性好、尺寸分布较窄,经150 min光照射后光降解率可达67.1%,比LaMnO3作为光催化剂提高32.2%。掺杂Sr后引起的点缺陷－氧空位浓度增加是掺杂Sr后的LaMnO3具有高效光催化活性的主要原因。     

纳米晶La_(0.7)Pb_(0.3)FeO_3的制备 及其对CO敏感特性的研究

利用溶胶-凝胶法制备了纳米晶La0.7Pb0.3FeO3气敏材料,并对其相组成、电导及其对CO气敏性能进行了研究。XRD结果表明:掺铅固溶体La0.7Pb0.3FeO3仍为正交晶系钙钛矿结构,粒径约为17nm,低于纯相LaFeO3的粒径31nm。电导测量显示:该材料呈p型半导体导电行为,电导大于同温度下纯相LaFeO3的电导,且电导突变温度有所降低。气敏性能研究表明:Pb掺杂对其CO气敏性能有了明显改善。     

纳米晶La0.7Pb0.3FeO3的制备及其对CO敏感特性的研究

利用溶胶-凝胶法制备了纳米晶La0.7Pb0.3FeO3气敏材料,并对其相组成、电导及其对CO气敏性能进行了研究.XRD结果表明：掺铅固溶体La0.7Pb0.3FeO3仍为正交晶系钙钛矿结构,粒径约为17nm,低于纯相LaFeO3的粒径31nm。电导测鼍显示：该材料足P型半导体导电行为，电导大于同温度下纯相LaFeO3的电导，且电导突变温度有所降低。气敏性能研究表明：Pb掺杂对其CO气敏性能有了明显改善。     

Ce1-xMnxO2-δ-凹凸棒石(Ce1-xMnxO2-δ-ATP)纳米复合材料的制备及催化性能

采用共沉淀法制备Ce1-xMnxO2-δ-凹凸棒石(Ce1-xMnxO2-δ-ATP)纳米复合材料,考察不同Mn掺杂量和负载量对纳米复合材料结构和性能的影响;采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和Raman光谱仪等对复合材料的微观结构等进行表征.结果表明:当负载量为50％（质量分数）时,Ce1-xMnxO2-δ颗粒在ATP表面分散情况较好,晶粒为7～11 nm;当x≤0.2时,Mn的掺杂未使CeO2的萤石结构发生变化,活性组分以固溶态存在于载体表面,Ce0.8Mn0.2O2-δ-ATP复合材料对苯酚的催化降解效果较好,其化学需氧量(COD)去除率可达97％,优于单一ATP和CeO2材料的催化降解效果;当x＞0.2时,复合材料中出现Mn2O3相,其催化性能降低.     

La3+、Ce4+掺杂对纳米TiO2-Fe2O3凝胶相变过程的影响

采用sol-gel法制备了掺杂La3+、Ce4+的TiO2-10wt%Fe2O3复合粉体,利用TG-DTA和XRD分析对凝胶的相变过程进行了表征。结果表明:TiO2-10wt%Fe2O3凝胶在450℃发生非晶态向锐钛矿相的转变,而在500℃煅烧2 h后未发现锐钛矿相向金红石相转变;随La3+、Ce4+掺杂量的增加,锐钛矿晶粒呈现细化→长大的趋势;随La3+掺杂量的增加,对Fe2O3微晶的生成作用呈现促进→抑制的趋势,而对Fe3O4微晶的生成呈现抑制→促进的趋势;随Ce4+掺杂量的增加,对Fe2O3微晶的生成作用随掺杂量的增加呈促进→抑制→促进的趋势,而对Fe3O4微晶的生成呈现抑制→促进的趋势;La3+、Ce4+掺杂对TiO2相变过程有重要影响。     

中温SOFC电池阳极NiO/Ce0.7La0.3O1.85的性能研究

以La(NO3)3、Ce(NO3)3、Ni(NO3)2和有机燃料为原料,采用低温燃烧法制备一系列不同NiO含量的NiO/Ce0.7La0.3O1.85复合阳极粉体,对制备的阳极材料的显微结构、电导性能、热膨胀性能以及电化学催化活性进行了全面的研究.结果表明具有很好的微观均匀性,较高的电催化活性.     

La-Ca-Co-Zn 掺杂M型锶铁氧体的相变过程和磁性能研究

采用陶瓷法制备La-Ca-Co-Zn 掺杂的M型锶铁氧体Sr0.3La0.3Ca0.4Fe10.625Co0.225Zn0.1O19。使用高温X射线衍射仪、振动样品磁强计、热分析、和扫描电子显微镜等对Sr0.3La0.3Ca0.4Fe10.625Co0.225Zn0.1O19 在25°C 到1450°C的相变过程进行了分析,并且讨论了其磁性能。实验结果表明：La-Ca-Co-Zn 掺杂的M型六方铁氧体的形成主要分为两个部分,在大概700℃左右,SrCO3 和Fe2O3先反应生成中间相Sr3Fe2O7-d,然后Sr3Fe2O7-d再和剩下的Fe2O3反应生成M相,并且Sr3Fe2O7-d中的Fe离子化合价与温度有关;随着温度升高,La3+, Ca2+, Co2+ 和 Zn2+开始逐渐溶入中间相或者随后生成的M相中,且在M相中分布均匀;和高温射线衍射仪检测结果不同的是在700℃左右退火时,得到了钙钛矿相;在1200℃烧结,可以得到单一程度很高的M相,但有少量的第二相存在,第二相的存在有利于提高烧结致密度;当烧结温度为1380℃时,铁氧体开始分解;Sr0.3La0.3Ca0.4Fe10.625Co0.225Zn0.1O19 铁氧体粉末退磁曲线的矩形度要低于SrFeO12的退磁曲线矩形度。     

白光LED用Y3-xAl5O12：Ce3x＋材料发光性能的影响因素的研究

采用高温固相法,在氢氩混合气下还原制备了白光LED用荧光材料Y3-xAl5O12：Ce3x＋。研究了助熔剂用量、焙烧温度、保温时间等因素对材料发光性能的影响。研究表明,助熔剂用量、焙烧温度、保温时间对材料的发光性能影响较大,且均存在一个最佳值,当基质原料中Ce3＋掺杂量x为0.06,助熔剂用量为6%（质量）,焙烧温度为1300℃,保温时间为4 h时所得发光材料的性能最好。XRD测试表明,所制备的材料Y2.94Al5O12：Ce03.＋06属立方晶系。荧光光谱测试表明,在365 nm紫外光激发下,材料Y2.94Al5O12：Ce03.＋06呈现白光,其形成的宽带发射光谱的主发射峰波长分别约为427 nm和472 nm。     

不同沉淀剂对Ce0.5Zr0.15Y0.075La0.075Al0.2O2性能的影响

采用不同的沉淀剂,用共沉淀法制备了Ce0.5Zr0.15Y0.075La0.075Al0.2O2复合材料,并通过氧脉冲吸附、BET、XRD、SEM及TPR对所制备的材料进行了表征,同时考察了焙烧温度对该材料结构性能的影响.结果表明,以碳酸铵-氨水为混合沉淀剂时,该材料表现出良好的储氧性能、织构性能、结构性能和抗老化性能;在不同的焙烧温度下均属同晶转化,样品保持稳定的萤石立方晶相固溶体结构.     

铈钛复合氧化物催化CO还原SO_2（英文）

利用X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS)及活性测试对铈钛复合氧化物的结构及催化脱硫特性进行了研究。结果表明:当铈-钛摩尔比(n(Ce)/n(Ti))≥5:5时,铈钛复合氧化物形成固溶体;当n(Ce)/n(Ti)=7:3(即Ce_(0.7)Ti_(0.3)O_2)时,具有最佳的催化脱硫效果;500°C下SO_2的转化率达到93%,单质硫的产率达到99%。根据Ce_(0.7)Ti_(0.3)O_2的活性测试曲线发现:未经预处理的Ce_(0.7)Ti_(0.3)O_2约10 min后开始逐渐被反应气体活化,并在60 min后达到稳定活化状态。通过对不同反应时间下所得Ce_(0.7)Ti_(0.3)O_2进行XPS分析发现:CeO_2为活性物质,在反应过程中形成Ce~(4+)/Ce~(3+)氧化还原电对和活性氧空位,而Ti O_2仅起到稳定催化剂结构的作用。Ce_(0.7)Ti_(0.3)O_2催化SO_2+CO反应48 h后未出现硫化现象,始终保持结构的稳定,表现出较好的抗硫中毒性能。     

Ce改性TiO2纳米粒子的制备及光催化活性

采用浸渍法制备了Ce/纳米TiO2复合粉体,用XRD对复合粉体的晶体结构进行了表征.以紫外光照下降解甲基橙为目标,研究了Ce掺杂量和焙烧温度对Ce/纳米TiO2复合粉体的光催化能力的影响规律,并分析其机理.结果表明Ce掺杂能有效地提高纳米TiO2光催化降解甲基橙的能力,在400℃～700℃的焙烧温度下,纳米TiO2为锐钛型晶型结构,0.4%Ce(质量分数,下同)掺杂的复合粉体具有最好的光催化降解甲基橙的能力,其原因在于Ce4+掺杂有利于在TiO2纳米粒子中心和表面之间产生电势差,实现光生电子-空穴对的有效分离,因此存在一个最佳掺杂浓度使得光催化活性最高;焙烧温度对Ce/TiO2纳米复合粉体的影响依赖于Ce的掺杂量,低掺杂量时,较高的焙烧温度降解效果较好;高掺杂量时,较低的焙烧温度降解效果较好.     

Ce改性TiO2纳米粒子的制备及光催化活性

采用浸渍法制备了Ce/纳米TiO2复合粉体,用XRD对复合粉体的晶体结构进行了表征.以紫外光照下降解甲基橙为目标,研究了Ce掺杂量和焙烧温度对Ce/纳米TiO2复合粉体的光催化能力的影响规律,并分析其机理.结果表明:Ce掺杂能有效地提高纳米TiO2光催化降解甲基橙的能力,在400℃～700℃的焙烧温度下,纳米TiO2为锐钛型晶型结构,0.4%Ce(质量分数,下同)掺杂的复合粉体具有最好的光催化降解甲基橙的能力,其原因在于Ce4+掺杂有利于在TiO2纳米粒子中心和表面之间产生电势差,实现光生电子-空穴对的有效分离,因此存在一个最佳掺杂浓度使得光催化活性最高;焙烧温度对Ce/TiO2纳米复合粉体的影响依赖于Ce的掺杂量,低掺杂量时,较高的焙烧温度降解效果较好;高掺杂量时,较低的焙烧温度降解效果较好.     

配合物燃烧法合成钙钛矿型化合物Gd1-xCaxCrO3(0.1≤x≤0.4)及其电学性能

以配合物燃烧法合成了Ca2+取代的铬酸钆Gd1-xCaxCrO3,在0.1≤x≤0.3时获得纯钙钛矿相,其晶胞体积随Ca含量增加而减小,x≥0.4时,出现第二相.粉体粒径为20nm～50nm,具有高的烧结活性,1400℃烧结4h,其相对密度达到94.8%.在Ca掺杂量小于0.3时(x=0.1,0.2,0.3),相对密度和电导率皆随Ca含量增加而增大,与常用的铬酸镧相比,Gd0.7Ca0.3CrO3电导率高,在700℃可达24 Scn-1(相对密度94%),能适于用做中温固体氧化物燃料电池的连接材料.     

碱土金属双掺杂钴铁酸镧的结构和电性能

应用共沉淀法合成了中温固体氧化物燃料电池刚极材料La0.7Sr0.3-xCaxCo0.9Fe01O3-δ(x=0.05,0.10,0.15,0.20)的粉料.采用XRD,SEM和直流四极探针法研究了其晶体结构和电导率随温度变化规律以及其与电解质Ce0.8Sm0.2O2的化学相容性.实验表明Ca2+和Sr2+双掺杂取代La3+进入晶格后,合成的粉料具有六角晶系钙钛矿结构;随着Ca2+含量x增加,La0.7Sr0.3-xCaxCo0.9Fe0.1O3-δ晶胞a轴方向缩短c轴方向拉长,晶胞体积减小且样品的电导率也在降低.随温度升高到490℃,电导率出现最大值,温度继续升高晶格氧逸出而导致电导率降低.400℃～700℃时,样品的电导率均高于450S/cm.当x=0.10和0.15时,其电导率基本相等且高于760 S/cm.合成的粉料与电解质Ce0.8Sm0.2O2具有良好的化学相容性.     

室温球磨固相法制备镧掺杂纳米二氧化锡及其性能研究

以SnCl2.2H2O、C2H2O4.2H2O和La(NO3)3.6H2O为主要原料,采用室温球磨固相法制备La3+掺杂纳米SnO2。利用X射线衍射仪、扫描电镜、紫外分光光度计等分析方法,研究了掺杂量、焙烧温度对粉体粒径、吸收率的影响。结果表明,La3+的掺杂抑制SnO2晶粒的长大,并且随其含量的增加,抑制SnO2长大的效果更明显;La3+的掺杂明显降低了粉体对紫外光的反射能力,增加了粉体对紫外光的吸收能力;在焙烧温度为700℃、La3+掺杂量为2wt%时,得到了对紫外光吸收率最好的粉体。     

La掺杂BaSnO_3陶瓷的制备及其电性能

以BaCO_3和SnO_2为主要原料,La_2O_3引入La的施主掺杂,采用传统固相反应烧结方法,在1550℃下烧结出致密的纯相BaSnO_3和La掺杂BaSnO_3陶瓷。SEM结果显示,材料结构致密,晶粒生长良好。并研究了La掺杂量和烧结助剂对BaSnO_3陶瓷的晶体结构、形态及电性能的影响。结果表明,烧结助剂SiO_2的微量添加有利于降低烧结温度并促进BaSnO_3陶瓷的致密度。且未掺杂La时,陶瓷的电阻无穷大;掺杂La时,陶瓷导电性能显著提高,特别地,当La的掺入量x=0.04时,其电阻率达到最小值为9×10-3?·cm。     

钙钛矿型La1-xSrxMnO3纳米薄膜的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法和浸渍提拉技术在载玻片基底上制备出钙钛矿型La1-xSrxMnO3纳米薄膜;采用TG/DTA技术分析前驱体凝胶的热分解历程;利用AFM观察薄膜的形貌特征;通过XRD进行物相分析,并计算其晶粒尺寸。结果表明,La1-xSrxMnO3薄膜在600℃形成,为钙钛矿结构,其平均晶粒尺寸为10.349nm。采用该薄膜对多种水溶性染料进行光催化降解试验的结果表明,掺杂后该类纳米薄膜有较好的光催化效果,当x=0.2时光催化效果最好。     

稀土Ce、La对Al-8.5Mg-0.5Mn合金组织及力学性能的影响

通过金相显微镜(OM)、拉伸力学性能测试、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段,研究了稀土元素Ce、La对Al-8.5Mg-0.5Mn合金铸态组织及力学性能的影响。Ce、La能够细化高镁铝合金的组织,其铸态显微组织由发达的树枝晶变成不明显的树枝晶,又演变成晶胞状。添加Ce的试验合金中有少量粗大骨骼状的Al4Ce相存在,而添加La的合金中未发现粗大的Al-La相。添加稀土Ce或La可使高镁铝合金的强度得到不同程度的提升,且随着Ce或La含量的提高,合金的抗拉强度变化趋势一致,均会出现2个峰值:当Ce或La添加量约为0.25%时,合金的抗拉强度为180~190 MPa;当Ce或La添加量为1.5%时,合金抗拉强度为220~230 MPa。添加稀土La后合金的伸长率高于加稀土Ce的。