RE0．5Sr0．5CoO3-δ／YSZ薄膜的微观组织研究

采用离子束溅射法在氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）单晶衬底上生长了RE0．5Sr0．5CoO3-δ（RE=La，Pr，Nd）薄膜。采用X射线衍射（XRD）仪和扫描电镜（SEM）测试了RE0．5Sr0．5CoO3-δ（RESCO）薄膜的微结构和表面形貌。结果表明：RE0．5Sr0．5CoO3-δ系列薄膜沿〈110〉方向择优生长；La0．5Sr0．5CoO3-δ（LSCO）薄膜在550℃热处理后呈现Ostwald生长，具有分散的岛状结构，在热处理温度达到750℃时岛状结构发生靠拢，同时晶粒度增大；Pr0．5Sr0．5CoO3-δ（PSCO）薄膜在750℃热处理后具有长程有序结构，呈现枝晶生长。     

La0．5Sr0．5CoO3涂层对Fe-13Cr合金的电导及组织的影响

制备了高电导的La0．5Sr0.5CoO3块样，其800℃电导率为238S／cm。通过磁控溅射将La0.5Sr0．5CoO3涂覆在Fe-13Cr合金表面，再进行800℃等温氧化100h。SEM分析发现，Fe-13Cr基体中的Cr和Mn向涂层表面外扩散，同时涂层中的La，Sr及Co原子向合金基体内部扩散。电阻测试发现，氧化过程中，形成的反应层并没有显著降低试样的面电阻，800℃等温氧化100h后的面电阻为6mΩ·cm^2。     

不同晶粒尺寸的(La0.47Gd0.2)Sr0.33MnO3纳米颗粒磁性能

采用非晶态多核配合的方法制备了(La0.47Gd0.2)Sr0.33MnO3纳米颗粒,用XRD、HRTEM和MPMS等手段对纳米颗粒的微观结构和磁性能进行研究。XRD和SAD分析表明,所有的样品都具有单相钙钛矿结构;TEM分析表明, 经过600,800和1000 ℃烧结10 h后的样品颗粒尺寸分别为40~50 nm,90~100 nm和140~150 nm。样品的磁学性能结果表明：(La0.47Gd0.2)Sr0.33MnO3纳米颗粒的居里温度TC (298 K)基本上不随颗粒尺寸的变化而变化,而相对磁制冷能力取决于颗粒尺寸;颗粒尺寸为90~100 nm的(La0.47Gd0.2)Sr0.33MnO3纳米颗粒的相对磁制冷能力最大,可以作为室温下使用的磁制冷工质侯选材料。     

纳米晶La0．8Sr0．2FeO3气敏元器件的制备与乙醇敏感特性

采用溶胶-凝胶法制备了纳米晶La0.8Sr0.2FeO3。X射线衍射表明：该样品为正交晶系钙钛矿结构，其平均粒径约为31nm。将La0.8Sr0.2FeO3纳米晶粉体与聚乙烯醇PVA混合固化，然后在400℃下分别退火20min和120min。固化退火120min的元器件电阻随乙醇浓度的增加而增加，元器件具有P型半导体特性。而固化退火20min的元器件电阻随乙醇浓度的增加而减小，该元器件具有n型半导体特点。固化退火120min的La0．8Sr0．2FeO3元器件的气敏灵敏度S=Rg／Ra在80℃下高达100，低工作温度、高灵敏度特性对应用有益。发现La0.8Sr0.2FeO3元器件的电阻R和乙醇浓度C只在较低温区符合指数关系（R≈KC^α）。     

固体氧化物燃料电池La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8-xScxO3-?阴极材料的晶体结构与电化学性能

采用溶胶-凝胶法合成了Sc掺杂La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8-xSc_xO_3-δ(LSCFSc_x,x=0,0.04,0.08)阴极粉体,系统分析了LSCFSc阴极材料的晶体结构、表面元素化学形态、催化活性及电化学性能。XRD结果表明,LSCF为立方结构,Sc³⁺掺杂后LSCFSc阴极材料由立方相向六方结构转变。LSCFSc阴极材料的电导率随着Sc³⁺的掺杂而降低,在300～800℃温度范围内LSCFSc_0.08阴极样品的电导率仍大于100 S/cm。XPS结果表明Sc³⁺掺杂提高了LSCFSc阴极材料表面吸附氧(OAds)的含量,LSCFSc_0.08阴极材料在800℃测得的极化面电阻RASR为0.026Ω·cm²,相比LSCF阴极材料RASR降低了约87.7%,显著改善了LSCFSc阴极材料对氧气...     

La1.0Sr1.0FeO4+δ-Sm0.2Ce0.8O1.9中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料的制备和电化学性能（英文）

利用甘氨酸-硝酸盐燃烧法合成La1.0Sr1.0FeO4+δ(LSF1010)钙钛矿材料。XRD结果表明,材料具有K2NiF4层状结构。制备La1.0Sr1.0FeO4+δ-Sm0.2Ce0.8O1.9(LSF1010-SDC)复合材料,并考察了它们作为中温固体氧化物燃料电池的阴极性能。XRD结果表明:经1000℃烧结,La1.0Sr1.0FeO4+δ和SDC之间没有化滨反应发生。就LSF1010-30%SDC电极而言,SEM结果显示经1000℃烧结2h可以得到较好的电极微观结构,电极和电解质之间可以形成较好的接触。和纯LSF1010电极相比,LSF1010-SDC复合电极表现出了较好的阴极性能。尤其是LSF1010-30%SDC电极对氧还原反应拥有最好的催化活性。700℃时,在SDC电解质上,LSF1010-30%SDC电极的极化电阻为0.80Ω·cm2,和纯LSF1010电极相比,极化电阻差不多降低了5倍,在150m A·cm-2极化电流作用下,阴极过电势为?86mV。     

La0.7Sr0.3Cu1-xFexO3-δ系阴极材料的制备与性能研究

采用固相法和EDTA-柠檬酸联合络合法制备了中温固体氧化物燃料电池La0.7Sr0.3Cu1-xFexO3-δ阴极材料,利用直流四探针和交流阻抗技术测试了材料的导电性能和电化学性能,结果表明加入Fe后材料的电导率有所降低,但在高温下仍然具有较高的电导率(＞100 S·cm-1).EDTA-柠檬酸联合络合法制备的试样比固相法合成的具有更高的电导率(在800℃时,EDTA-柠檬酸联合络合法制备的试样电导率为255 S·cm-1,而固相法的为156 S·cm-1).700℃时的复阻抗测试结果表明Fe的加入降低了La0.7Sr0.3CuO3-δ的极化电阻,其中La0.7Sr0.3Cu0.4Fe0.6O3-δ的极化电阻最小,为2.51 Ω·cm2.     

La0．7Sr0．3Cu1-xFexO3-δ系阴极材料的制备与性能研究

采用固相法和EDTA-柠檬酸联合络合法制备了中温固体氧化物燃料电池La0．7Sr0．3Cu1-xFexO3-δ阴极材料，利用直流四探针和交流阻抗技术测试了材料的导电性能和电化学性能，结果表明加入Fe后材料的电导率有所降低，但在高温下仍然具有较高的电导率（〉100 S·cm^-1）。EDTA-柠檬酸联合络合法制备的试样比固相法合成的具有更高的电导率（在800℃时，EDTA-柠檬酸联合络合法制备的试样电导率为255 S·cm^-1，而固相法的为156S·cm^-1。）700℃时的复阻抗测试结果表明Fe的加入降低了La0．7Sr0．3CuO3-δ的极化电阻，其中La0．7Sr0．3Cu0.4Fe0.6O3-δ的极化电阻最小，为2．51Ω·cm^2。     

GDC电解质粉体合成及其性能

采用甘氨酸-硝酸盐法合成了均一、单相、烧结活性高的GDC(Ce0.8Gd0.2O1.9)电解质粉体.利用交流阻抗谱法测定了350℃～700℃范围内GDC烧结体离子电导率.通过多层流延制备了GDC/YSZ/NiO-YSZ(8 mol%yttria-stabilized zirconia)3层复合生坯,共烧后在GDC面丝网印刷LSCF(La0.8Sr0 2Fe0.8Co0.2O3)阴极浆料,烧结得到了表面平整、无开裂的LSCF/GDC/YSZ/NiO-YSZ 4层PEN(Positive-Electrolyte-Negative)结构.     

(La0.57Dy0.1)Sr0.33MnO3多晶纳米颗粒的磁热性能

采用非晶态前驱体的方法在800 ℃的低温下制备出(La0.57Dy0.1)Sr0.33MnO3纳米颗粒,用XRD、HRTEM和MPMS等手段对纳米颗粒的微观结构和磁性能进行研究.XRD和ED分析表明,所有的样品都具有单相钙钛矿结构;通过对样品不同温度下等温磁场的测量和计算,发现在居里温度点(358 K) (La0.57Dy0.1)Sr0.33MnO3纳米颗粒的最大磁熵变随着磁场的增加而增加,即使在5 T磁场下也没有达到饱和;居里温度附近纳米颗粒具有较大的磁热效应和较宽的峰值温度范围,这些良好性能可能和纳米颗粒具有大的表面和界面有关.     

中温SOFC复合阴极材料的制备及性能

在La0.7Sr0.3Co0.95Cu0.05O3-δ中掺入不同比例的Ce0.8Sm0.2O1.9制成中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)复合阴极材料,对其进行晶体结构表征和高温电导率、热膨胀系数和阴极过电位测试.结果表明,Ce0.8Sm0.2O1.9的掺入不但有效地降低了La0.7Sr0.3Co0.95Cu0.05O3-δ阴极材料的热膨胀系数,而且Ce0.8Sm0.2O1.9掺入量为10%(质量分数,下同)的样品,其电导率高于La0.7Sr0.3Co0.95Cu0.05O3-δ,并且它在相同过电位下其阴极电流密度也大于其他样品.以其为阴极的SOFC单电池,在850 ℃最大短路电流密度达511 mA/cm2,最大输出功率密度为106 mW/cm2.     

Effect of Oxide Particle Size on Electron Emission and Vacuum Arc Characteristic of Mo-La2O3 Cathode

采用高能球磨及热压烧结工艺制备了Mo-4%（质量分数,下同）La2O3纳米复合的阴极材料,其中La2O3的颗粒尺寸小于100 nm;作为比较,商业W-4% ThO2阴极材料中的ThO2颗粒尺寸为1~2 μm。Mo-La2O3纳米阴极材料的平均真空起始电场强度为2.97×107 V/m,比商业W-ThO2阴极材料低62.7%。纳米复合的Mo-La2O3阴极材料具有优异的电子发射性能,其电子发射点的分布面积和密度明显大于商业W-ThO2阴极材料。氧化物的颗粒尺寸对于阴极材料的电子发射性能以及真空电弧特性有显著的影响。随着La2O3颗粒尺寸的减小,Mo-La2O3阴极材料的电子发射性能提高。当La2O3的颗粒尺寸减小到小于100 nm时,Mo-La2O3 阴极材料的电子发射面积和能力显著增加。纳米复合Mo-La2O3阴极材料电子发射性能的增强归因于在相界面上形成了高的内电场和空间电荷区。     

IT-SOFC复合阳极材料CDC-LSCMCo的制备及性能

采用甘氨酸-硝酸盐法(GNP法)一次性合成固体氧化物燃料电池复合阳极材料Ce0.8Ca0.2O2-La0.7Sr0.3Cr0.5Mn0.5-xCoxO3-δ(CDC-LSCMCo)。XRD、SEM和EDS分析结果表明:1350℃下烧结5h能够得到单一萤石-钙钛矿结构且粒度较小(1μm左右)的复合阳极粉体。电导率的测试研究发现,温度大于750℃时,电导率随Co含量的增加而增大。800℃时,CDC-LSCMCo0.15分别在空气与氢气气氛下的电导率分别为10.5和0.7S·cm-1。SEM和XRD分析表明:CDC-LSCMCo与La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ电解质材料有很好的热与化学相容性,是一种应用前景良好的IT-SOFC阳极材料。     

氧化物颗粒尺寸对Mo-La_2O_3阴极电子发射及真空电弧特性的影响(英文)

采用高能球磨及热压烧结工艺制备了Mo-4%(质量分数,下同)La2O3纳米复合的阴极材料,其中La2O3的颗粒尺寸小于100 nm;作为比较,商业W-4%Th O2阴极材料中的Th O2颗粒尺寸为1~2μm。Mo-La2O3纳米阴极材料的平均真空起始电场强度为2.97×107V/m,比商业W-Th O2阴极材料低62.7%。纳米复合的Mo-La2O3阴极材料具有优异的电子发射性能,其电子发射点的分布面积和密度明显大于商业W-Th O2阴极材料。氧化物的颗粒尺寸对于阴极材料的电子发射性能以及真空电弧特性有显著的影响。随着La2O3颗粒尺寸的减小,Mo-La2O3阴极材料的电子发射性能提高。当La2O3的颗粒尺寸减小到小于100 nm时,Mo-La2O3阴极材料的电子发射面积和能力显著增加。纳米复合Mo-La2O3阴极材料电子发射性能的增强归因于在相界面上形成了高的内电场和空间电荷区。     

CdS修饰TiO2纳米管阵列的制备及光催化性能研究

首先通过恒压阳极氧化法在纯钛箔表面制备TiO2纳米管阵列,其次运用电化学沉积法在TiO2纳米管阵列表面修饰CdS颗粒,最后表征其对甲基橙的光催化降解性能.研究表明,通过电化学沉积可以在管阵列表面获得均匀分布的CdS纳米颗粒.TiO2纳米管阵列在经过CdS修饰后,对可见光的吸收范围明显增大;光照2 h后,对甲基橙的降解效率由修饰前的57.1%提高到修饰后的76.4%,COD的去除率也从49%提高到70.6%.     

溶胶-凝胶法制备La0.8Sr0.2CoO3纳米材料

以La(NO3)3·6H2O、Sr(NO3)2、Co(NO3)2·6H2O为原料,用EDTA络合溶胶-凝胶法制备La0.8Sr0.2CoO3凝胶,在700℃、800℃、900℃煅烧,制得La0.8Sr0.2CoO3粉体.用DTA、FT-IR、XRD、SEM等手段对制备过程、热分解机理及粉体的性能进行了研究.在700℃焙烧2 h得到La0.8Sr0.2CoO3纯相纳米粉,颗粒呈球形.选取700℃焙烧2 h的La0.8Sr0.2CoO3粉体制成管状传感器,进行NO2敏感性能测试,探讨了相同NO2浓度下,传感器敏感信号与温度的关系.结果表明:纳米La0.8Sr0.2CoO3粉体在450℃时对NO2的敏感信号最大,输出的电动势信号与NO2浓度之间呈线性关系.     

La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ超细粉体的溶胶凝胶-自燃烧法制备及其性能表征

采用溶胶凝胶-自燃烧法合成La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ(LSCF)复合氧化物粉体,用XRD、TG-DTA、TEM等对产物形成过程及微观结构进行了表征.结果表明,溶胶凝胶-自燃烧法一步合成了粒径为30～70nm的具有钙钛矿结构的La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ超细粉体,粉体具有较高烧结活性,1100℃下烧结2 h相对密度达到95%.利用热膨胀仪测量发现样品从室温到1000℃的平均膨胀系数为19.3×10-6/K;直流四探针法电导测试表明,样品在200～600℃温度范围内电导率随温度的升高而升高,由580 S·cm-1升至最大值1000 S·cm-1,在600℃后样品的电导率随着温度的升高缓慢降低,样品的电导率在200～800℃温度范围内均高于580 S·cm-,能很好地满足中低温SOFC的使用要求.     

溶胶-凝胶法制备固体氧化物燃料电池复合阴极

用溶胶-凝胶法制备了中温固体氧化物燃料电池的50w/%Sm0.2Ce0.8O1.90(SDC)+50w/%(La0.85Sr0.15)0.9MnO3-8(LSM)复合阴极.阴极-电解质(SDC)界面电阻深受阴极微结构的影响用溶胶凝胶法制备的阴极具备有利于氧还原反应的微结构,包括小的粒径、高的孔隙率、高的比表面积等.而微结构又受到烧结温度的影响,界面电阻最小时的烧结温度为950℃.800℃时界面电阻为0.14Ωcm2,明显低于其他方法制备的同化学成分阴极的界面电阻.     

微波辅助溶胶凝胶法合成La0.8Sr0.2Co0.5Fe0.5O3阴极材料及性能研究

使用一种新的理想方法--微波辅助溶胶凝胶法,在35 min内快速制备了钙钛矿结构的La0.8Sr0.2Co0.5Fe0.5O3(LSCF)纳米材料;以8%Y2O3稳定化的ZrO2(YSZ)为电解质,La0.8Sr0.2Co0.5Fe0.5O3为阴极,铂电极为阳极,制备了LSCF/YSZ/Pt固体氧化物电池.采用X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、BET和电化学阻抗谱(EIS)等技术研究了La0.8Sr0.2Co0.5Fe0.5O3材料的成相过程、粉晶结构、电极/电解质微观相貌和电池电化学性能.结果发现经过1 min的微波辐射,凝胶开始分解,3 min后有钙钛矿相生成,到35 min时形成了完整的钙钛矿晶相,相应粉体的粒径和比表面积分别为22.7 nm和38.9 m2/g;在1094 K,0 mV偏置电压下电极/电解质界面电阻为0.775 Ω·cm2,活化能为2.34 eV.研究发现,偏置电压越大则活化能越低.     

第二相粒子大小对Mo-La2O3阴极电子发射性能的影响

利用溶胶-凝胶、氢气还原及热压工艺制备了纳米复合Mo-4La2O3（质量分数,%）阴极材料,其显微组织中La2O3粒径小于100 nm,而常规Mo-4La2O3阴极中La2O3粒径为200~300 nm。在真空击穿实验中发现La2O3粒径对于阴极电子发射性能有显著的影响,纳米复合阴极的电子发射能力远高于常规阴极的发射能力,其电子发射点遍布整个阴极表面,而常规阴极电子发射点只是集中在一小块区域。通过建立金属-半导体电子相互作用模型,计算并绘制了Mo及La2O3中电子隧穿几率随La2O3粒径变化的关系曲线,解释了纳米复合阴极电子发射能力强的原因。