钙钛矿型氧化物La1-xSrxFeO3-δ的成相过程和结构

利用TG-DTA 热分析仪和X射线衍射(XRD)研究了固相反应法合成钙钛矿型复合氧化物La0.6Sr0.4FeO3-δ的成相过程和La1-xSrxFeO3-δ的晶体结构.结果发现,用固相反应法合成La0.6Sr0.4FeO3-δ时,配置研磨好的粉料在烧结过程中,经过多次吸热反应,到840℃开始出现La0.3Sr0.7FeO3-δ晶相,再经过更大的吸热反应,到1000℃时,La0.6Sr0.4FeO3-δ已成为主晶相.在1250℃烧结2h样品基本上已成为单一钙钛矿型结构La0.6Sr0.4FeO3-δ. 同时给出了钙钛矿型复合氧化物La1-xSrxFeO3-δ( x=0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8)的晶体结构和晶粒大小.     

钙钛矿氧化物Eu_(1-x)Sr_xCoO_(3-δ)的结构和性能

以固相反应法合成了钙钛矿型复合氧化物Eu_(1-x)Sr_xCoO_(3-δ)(x=0.1,0.3,0.5,0.7)材料。研究了各样品的晶体结构、化学状态和电输运性能,测试了样品在不同温度下的直流电导率。结果表明,合成样品都呈类钙钛矿结构,在低温段,载流子具有p型小极化子导电特征,同时,样品随着掺杂比例的变化晶格氧变化较大,Eu0.5Sr0.5CoO3-δ氧空位浓度最大,氧输运性能较好,是较好的固体氧化物燃料电池阴极材料。     

钙钛矿氧化物La1-x MxCoO3-δ的电输运性能研究

采用固相反应法合成中温固体氧化物燃料电池阴极材料La1-xMxCoO3（M=Ca，Mg，Sr，x=0.2，0.4，0.6），用四探针法测试了样品在不同温度下的直流电导率和不同频率下的交流电导率。结果显示样品的直流电导率随温度的升高而增大，其电输运性能符合小极化子导电机制，具有较高的离子和电子电导率。而交流电导率的测试反映出电导是由晶界导电过程向晶粒导电过程变化的。热重分析测试表明随着温度和掺杂浓度的增加氧空位增加，氧含量减少。     

固相反应合成La1-xSrxCr1-yMnyO3-δ过程热力学分析

把合成La1-xSrxCr1-yMnyO3-δ（LSCM）的物料进行混合、研磨和烧结。对合成过程中的各种物料行为进行分析，根据热力学数据△G和△H的计算结果，对物料之间可能发生的反应及产物分析预测，并根据吉布斯自由能最小原理，绘出不同温度下反应体系中组分的种类及含量图，确定合成LSCM的热力学条件。从热力学角度来看，钙钛矿在低温下就可生成，但是在低温下固相反应的动力学条件不足。用XRD，TC-DTA等检测手段对热力学分析结果进行了验证。实验结果显示，1000℃下烧结后，有较多钙钛矿生成，1250℃下烧结15h后得到了单一钙钛矿型材料。     

中温固体氧化物燃料电池La1-xBaxFeO3-δ阴极材料的制备及性能表征

采用柠檬酸-硝酸盐自蔓延燃烧法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料La_1-xBa_xFeO_3-δ(LBF)(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)。通过X射线衍射(XRD)、直流四端引线法和热膨胀仪分别对LBF的晶体结构、电导率和热膨胀系数进行了研究,分析了Ba掺杂量对材料性能的影响。同时制备了电解质Gd_0.1Ce_0.9O_2-δ(GDC),构建对称电池LBF/GDC/LBF并进行了电化学性能测试,用扫描电子显微镜观察(SEM)对称电池的断面微结构,交流阻抗谱测试极化阻抗。结果表明,合成的阴极材料LBF均为钙钛矿结构,A位Ba掺杂提高了材料的电导率,同时增大了材料的热膨胀系数,改善了阴极材料与电解质GDC的热膨胀匹配性。SEM结果显示对称电池具有理想的微观结构,阴极与电解质之间的界面展现出良好的烧结结合;电化学交流阻抗分析结果表明,A位Ba掺杂可以降低阴极的极化电阻,当Ba²⁺掺杂量为x=0.4时,LBF-0.4具有最小的极化电...     

钙钛矿型La1-xPbxCoO3的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿型稀土复合氧化物La1-xPbxCoO3.利用 XRD,SEM 对纳米颗粒的结构、形貌及粒径大小进行了表征.结果表明,所合成的颗粒为钙钛矿型,呈球形,粒径均匀,约为100nm.通过对活性艳红X-3B的降解情况对其光催化活性进行了研究.结果表明,经过 A位掺杂的 LaCoO3,光催化活性明显提高,其中La0.6Pb0.4CoO3效果最佳.     

KoH处理法固相合成钙钛矿型氧化物Ba1.0Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ

采用固相反应法以KOH室温预处理后的BaCO3,CoCO3,Fe2(C2O4)3·5H2O和Nb2O5混合原料,在空气或氮气气氛中合成了立方钙钛矿相复合氧化物Ba1.0Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ粉体,并用合成粉体制备了透氧膜片.利用XRD和SEM等手段研究了合成温度和焙烧气氛对合成粉体相转变和形貌的影响.KOH预处理得到的前驱体在N2气中于1173 K焙烧10 h合成了立方相Ba1.0Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ的粉体,与在空气中焙烧相比合成温度降低250 K.利用前驱体在1073 K焙烧10 h所得粉体在空气中烧成了透氧膜片.讨论了烧成温度对膜显微结构的影响,在空气中于1373 K保温10 h制备的膜表断面非常致密,满足透氧膜工作的气密性要求.     

1-丁基-3-甲基咪唑对电沉积锰的影响

以1-丁基-3-甲基咪唑为添加剂,在MnSO₄-(NH₄)₂SO₄-H₂O体系中电沉积金属锰,考察了电流密度、1-丁基-3-甲基咪唑浓度、硫酸铵用量、Mn²⁺浓度及槽电压对阴极锰沉积量和电流效率的影响,并采用XRD、SEM对沉积锰进行表征。结果表明,MnSO₄-(NH₄)₂SO₄-H₂O体系电解锰,在温度40℃、Mn²⁺浓度35 g/L、硫酸铵浓度90 g/L、pH=7.5、电流密度364.58 A/m²、1-丁基-3-甲基咪唑用量0.12 g/L条件下,电流效率为79.60%,电流效率比SO₂和SeO₂的高,电沉积的锰为α-Mn。     

Pr0.6 Sr0.4FeO3-δ钙钛矿结构材料的制备与表征

用甘氨酸．硝酸盐（GNP），Pechini，柠檬酸-硝酸盐（CNP）以及尿素-硝酸盐法（UNP）制备了Pr0.6Sr0.4FeO3-δ复合氧化物粉体，通过电感耦合等离子发射光谱（ICP），比表面积测试（BET），粒度分布、热重-差热分析（TG-DTA），傅立叶变换红外光谱（FT-IR）和X射线衍射（XRD）等手段对产物进行了分析和表征。结果表明：4种方法合成的粉体组成与Pr0.6Sr0.4FeO3-δ化学计量比一致；比表面积在9～27m^2·g^-1之间，粒度范围35～110nm，CNP法所得粉体的比表面积最大，UNP法最小；XRD结果证实，Pechini法制备的干凝胶粉在600℃下焙烧即可形成立方结构的钙钛矿相产物；PT-IR结果表明，GNP，CNP及UNP工艺合成的初级粉体中产物物相已基本形成；热分析结果预示，初级产物在1000℃下煅烧，均形成钙钛矿结构的单相固溶体。     

钙钛矿型LaMnO3-δ及La1-xSrxMnO3-δ纳米粒子的XPS表征

采用 XPS手段对钙钛矿型 La Mn O3-δ及 L a1- x Srx Mn O3-δ纳米粒子进行了表征 ,结果显示 ,随L a Mn O3-δ纳米粒子粒径减小 ,其表面氧空位浓度增加 ,表面化学吸附氧性质发生变化 ,同时单位质量试样上化学吸附氧含量增加 ,这些导致化学吸附氧反应活性提高 ,使 CO氧化的起始反应温度降低和一定温度下单位质量催化剂上 CO氧化速率提高。 La Mn O3-δ中的镧被锶部分取代后表面氧空位浓度显著提高 ,表面有 Mn3 和 Mn4 共同存在 ,CO氧化的催化活性也明显提高。     

La0.7Sr0.3Co1-yFeyO3-δ阴极材料的制备与导电性能研究

采用低温燃烧合成法制备了用作中低温固体氧化物燃料电池的阴极材料La0.7Sr0.3Co1-yFeyO3-δ(y=0.00,0.20,0.25,0.30,0.35,0.40).分别利用TG-DSC、XRD表征了La0.7Sr0.3Co1-yFeyO3-δ形成过程的晶型演化行为和物相组成,结果表明该粉体经900℃热处理后可形成钙钛矿结构,随着Fe含量增加,衍射峰向低角度方向偏移.利用直流四端子法测试了La0.7Sr0.3Co1-yFeyO3-δ的电导率,结果表明样品的电导率随Fe含量的增加而降低.在所测量的温度范围内,y=0样品的电导率随温度升高而减小,符合类金属导电行为;其余样品的电导率随温度的升高而增大,服从半导体导电机理.在测试温度范围内,材料的电导率均大于600 S·cm-1.     

δ-铁素体对00Cr13Ni4Mo弯曲性能的影响

研究了δ-铁素体形态和分布对00Cr13Ni4Mo弯曲性能的影响,指出铸造遗留或者热处理过程中产生成分偏析而形成的δ-铁素体会对试件造成不利影响进而导致断裂,同时提出了预防和消除不利影响的措施是严格入厂材料的检验,正火处理已经入厂的不合格品。     

改进固相法制备钙钛矿结构La1-x Srx Ga1-y Mgy O3-δ及其性质研究

采用改进固相法合成了具有钙钛矿结构的中温固体电解质La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ(LSGM),用TG-DTA和X射线衍射仪分析了LSGM材料中钙钛矿相的形成过程,利用SEM、交流阻抗谱等检测技术,对LSGM电解质结构及电性能进行表征.XRD分析表明,随着温度的升高,粉体中杂相含量越来越少,在1450℃烧结后形成了单一的钙钛矿相结构.交流阻抗谱检测表明,烧结样品具有稳定的离子电导性能,在800℃时,电导率约为6.8×10-2S/cm.     

Sm0.5-xGdxSr0.5CoO3-δ/30%Ce0.9Gd0.1O1.95复合阴极的制备及性能研究

采用固相反应法制备了中温固体氧化物燃料电池阴极材料Sm0.5-xGdxSr0.5CoO3-δ(SGSC),用溶胶-凝胶法制备了Ce0.9Gd0.1O1.95(GDC)电解质粉体。用X射线衍射仪、热膨胀仪及交流阻抗谱法分别对SGSC材料的结构、化学稳定性、热膨胀性质及SGSC/30%GDC阴极的电化学性能进行了研究。结果表明,经1100℃焙烧6 h的SGSC粉体均形成单相正交钙钛矿结构,SGSC与GDC电解质在高温下具有良好的化学相容性。随着Gd3+含量的增加,材料的热膨胀系数无规律性变化,极化电阻先减小后增加,在x=0.15时,以SGSC/30%GDC为复合阴极的极化电阻最小,750℃时,Rp=0.03Ω.cm2。     

Ln0.5Sr0.5CoO3-δ阴极薄膜材料的XRD和XPS研究

采用离子束溅射法在氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)衬底和铝酸镧(LaAlO3)衬底上溅射Ln0.5Sr0.5CoO3-δ(Ln=La ,Pr ,Nd )薄膜.测试了不同工艺制备的Ln0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜的XRD谱和XPS谱,研究了不同衬底上Ln0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜微结构及化学状态.结果表明,在YSZ 衬底上制备的Ln0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜氧空位浓度相应的高于在LaAlO3衬底上的氧空位浓度,Nd0.5Sr0.5CoO3-δ /YSZ薄膜的氧空位浓度最高,有利于提高氧离子的输运性.     

烧结工艺及Nd2O3对氧化镁陶瓷烧结及抗热震性能的影响

以微米级轻质氧化镁粉末为主要原料,Nd2O3作为添加剂,聚乙烯醇为粘结剂,成功制备出烧结性能良好及抗热震性能优异的氧化镁陶瓷.并通过检测空白组的烧结及抗热震性能得到氧化镁陶瓷的最佳烧结条件,再分别添加不同含量的Nd2O3,探究其对氧化镁陶瓷材料烧结及抗热震性能的影响.结果 表明,氧化镁陶瓷的最佳烧结条件是压制压强为24...     

钙钛矿化合物SrFe_(1-x)Cu_xO_(3-δ)(0≤x≤0.3)的制备及磁性

采用溶胶-凝胶法制备钙钛矿结构化合物Sr Fe1-xCuxO3-δ(0≤x≤0.3)的多晶样品,通过X射线衍射(XRD)结合Rietveld结构精修方法研究该化合物的晶体结构,并使用物性综合测量系统(PPMS)研究其磁性能。精修结果表明掺Cu可使样品发生结构转变,x=0的样品为I4/mmm点群的正方结构,而x=0.1,0.2,0.3的样品均为Pm 3 m点群的立方结构,晶格常数随Cu含量的增加而减小。磁性测量的结果表明Cu含量越高,造成铁磁和反铁磁相互作用的竞争越激烈,形成自旋玻璃态;x=0.1,0.2,0.3的样品转变温度低于x=0的样品,但随Cu含量增加,x=0.1,0.2,0.3的样品转变温度逐渐升高;随Cu含量增加,Fe/Cu位的有效磁矩减小。     

Ln0.7Sr0.3Co0.9Cu0.1O3-δ(Ln=Pr,Nd)氧化学扩散性能的研究

采用固相反应法合成了Ln0.7Sr0.3Co0.9Cu0.1O3-δ(Ln=Pr,Nd)钙钛矿氧化物样品,通过XRD和XPS研究样品的物相结构与化学状态,用电导驰豫法研究样品的氧化学扩散系数.实验结果表明,Ln0.7Sr0.3Co0.9Cu0.1O3-δ的氧化学扩散系数随温度的升高而上升;样品Pr0.7Sr0.3Co0.9Cu0.1O3-δ氧扩散系数在800℃时达到3.97×10-5cm2·s-1,是比较理想的中温固体氧化物燃料电池阴极材料.     

专利名称：钙钛矿型复合氧化物La1-xSrxMo3-0.5βFβ及其制法和用途

专利申请号：CN200710022801．8 公开号：CN101069844 申请日：2007．05．22 公开日：2007．1I．14     

La0.7Sr0.3-xCaxCo0.9Fe0.1O3-δ的柠檬酸盐法制备和性能

采用柠檬酸盐法合成了La0.7Sr0.3-xCaxCo0.9Fe0.1O3-δ(LSCCF,x=0.05,0.1,0.15和0.2)粉料.TG-DSC分析表明,凝胶在320℃～558℃分解为相应的氧化物.XRD测试表明产物前躯体在800℃下热处理3h就可制备出具有畸变钙钛矿结构的LSCCF粉料.电导率测试表明,随着烧结温度的升高和Sr2+含量的增加,样品电导率变大,其导电活化能变小.在600℃～800℃范围内,LSCCF样品的电导率为102S/cm～103S/cm,能够满足中温固体氧化物燃料电池阴极材料的要求.LSCCF粉料与Ce0.8Sm0.2O2电解质在800℃下烧结10h后没有新相生成,表明LSCCF粉料与Ce0.8Sm0.2O2电解质具有良好的化学相容性.