钙钛矿型锰的氧化物制备及其对空气电极的催化性能研究

利用溶胶-凝胶法制得钙钛矿型La_(0.9)Sr_(0.1)MnO_3催化剂,通过XRD测试和SEM测试,对其物象和形貌进行表征,结果表明,得到了高纯度的钙钛矿。将催化剂制成电极,通过极化曲线分析和交流阻抗拟合分析,电极在-0. 2 V电位下,电流密度为62 m A/cm²,La_(0.9)Sr_(0.1)MnO_3催化剂显示出了良好的氧还原催化性能。组装成锌-空气电池进行测试,在40 m A/cm2,La_(0.9)Sr_(0.1)MnO_3催化剂显示出了良好的氧还原催化性能。组装成锌-空气电池进行测试,在40 m A/cm²电流密度下循环进行充放电,充电电压保持在2. 3 V左右,而放电电压保持在1. 1 V左右,可持续稳定循环80 h。     

钙钛矿型锰的氧化物制备及其对空气电极的催化性能研究

利用溶胶-凝胶法制得钙钛矿型La_(0.9)Sr_(0.1)MnO_3催化剂,通过XRD测试和SEM测试,对其物象和形貌进行表征,结果表明,得到了高纯度的钙钛矿。将催化剂制成电极,通过极化曲线分析和交流阻抗拟合分析,电极在-0. 2 V电位下,电流密度为62 m A/cm~2,La_(0.9)Sr_(0.1)MnO_3催化剂显示出了良好的氧还原催化性能。组装成锌-空气电池进行测试,在40 m A/cm~2电流密度下循环进行充放电,充电电压保持在2. 3 V左右,而放电电压保持在1. 1 V左右,可持续稳定循环80 h。     

油烟气催化氧化净化过程研究

采用浸渍法制备了不同负载量的蜂窝陶瓷Pt基、泡沫金属Pt基和La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3催化剂,通过XRD、SEM等对催化剂进行了表征,考察了3类催化剂在不同反应条件下对油烟催化净化性能的影响。结果表明,La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3催化剂的活性随反应温度的升高和负载量的增加而提高,随油烟气流量的增加而降低;蜂窝陶瓷Pt基催化剂和泡沫金属Pt基催化剂的变化相似,但Pt负载量对这两类催化剂活性的影响并不明显;在低空速下,La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3催化剂具有与蜂窝陶瓷Pt基催化剂以及泡沫金属Pt基催化剂相同的活性;但当空速大于10000h~(-1)以后,蜂窝陶瓷Pt基和泡沫金属Pt基催化剂的活性明显优于La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3催化剂。3类催化剂中,负载量为0.88%的泡沫金属Pt基催化剂对油烟的净化效率最佳,在350℃、流量为3 L·min~(-1)、空速为36 000 h~(-1)时,对油烟气的脱除率接近100%。另外,对泡沫金属Pt基催化剂催化氧化净化油烟气的表观动力学进行了研究。     

整体构件型La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3催化剂的制备和催化燃烧特性

为了解不同整体构件钙钛矿催化剂的VOCs催化燃烧特性,以不锈钢316L丝网和堇青石蜂窝陶瓷为基材,通过电泳沉积和浸涂技术在基材表面均匀涂覆γ-Al_2O_3粘合层,再在涂层表面负载钙钛矿型2.0%(wt)的La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3活性组分.SEM表征发现100 nm左右的La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3颗粒可以均匀、牢固地分散在不锈钢丝网和蜂窝陶瓷表面,经过550℃焙烧后无龟裂现象.超声振荡30 min后,活性组分损失率均小于5.0%(wt).甲苯催化燃烧测试表明,金属丝网型、蜂窝陶瓷型和颗粒型La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3催化剂表现出相似的催化性能,但金属丝网具有更好的传质效果和热响应速率,更适合处理高空速、温度和浓度波动较大的有机废气.     

多孔结构MnO_2电极材料的电容性能研究

本文采用水热法制备了超级电容器用多孔结构MnO_2电极材料,以碳纳米纤维(CNF)为模板,通过400℃热处理去除材料中的CNF,得到多孔道结构MnO_2。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的结构和形貌进行表征,通过循环伏安曲线(CV)测试了样品在0.5 mol·L-1的Na2SO4溶液中的电容性能。结果表明,CNF均匀分布在MnO_2材料中,制备的MnO_2主要呈纳米棒状结构;热处理后,部分纳米棒结构转化为颗粒状结构,且添加的CNF量越高,转化生成的颗粒状物质越多,颗粒状物质主要为Mn2O3。制备的材料在0~0.8 V(vs SCE)电位范围内主要表现为赝电容行为,添加10 wt%的CNF热处理后制备的样品比电容值最高,达到202 F·g-1。     

高分子网络凝胶法制备La_(0.94)Sr_(0.06)CoO_3及光催化性能研究

以La(NO_3)_2·6H_2O,Co(CH_3COO)_2·4H_2O,Sr(NO_3)_2为原料,丙烯酰胺为单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为网络剂,采用高分子网络凝胶法在600℃下制得纳米La_0.94Sr_0.06CoO_3粉体。通过XRD物相分析,结果表明La_0.94Sr_0.06CoO_3粒子样品的物相是立方晶系钙钛矿结构;La_0.94Sr_0.06CoO_3粒子平均粒径为22.72nm。水溶液中甲基橙染料在La_0.94Sr_0.06CoO_3的催化下,能迅速分解,在降解120min时,甲基橙的降解率达到99.24%。     

La_(0.75)K_(0.25)Mn_(0.95)Cu_(0.05)O_3/CeO_2催化净化FCC再生烟气的研究

采用浸渍法制备La_(0.75)K_(0.25)Mn_(0.95)Cu_(0.05)O_3/CeO_2钙钛矿型复合氧化物催化剂(负载质量分数分别为10%、20%、30%、50%和100%),利用XRD、FT-IR及UV-Vis DRS表征手段对制备的催化剂进行表征,以C_2H_2为还原剂,考察该氧化催化剂净化FCC再生烟气的性能。结果表明,制备的系列氧化催化剂存在明显的钙钛矿结构,并且La_(0.75)K_(0.25)Mn_(0.95)Cu_(0.05)O_3/CeO_2(50%)催化剂的氧化活性最高。     

大孔SiO_2载体制备La_(0.8)Sr_(0.2)CoO_3及其对NO+CO的催化性能

以具有高比表面积的大孔SiO_2为载体,采用浸渍法,通过控制浸渍液浓度的不同原位制备不同负载率的稀土钙钛矿型复合氧化物La_(0.8)Sr_(0.2)CoO_3/SiO_2样品。利用X射线衍射、比表面积、扫描电镜和X射线光电子能谱等分析方法对样品进行表征,结果表明,载体表面均匀负载La_(0.8)Sr_(0.2)CoO_3,且随着负载率增加,样品比表面积下降。考察不同负载率的La_(0.8)Sr_(0.2)CoO_3/SiO_2样品对NO+CO的催化活性,结果表明,与比表面积和结晶度相比,负载率在该催化实验体系中是影响最大的因素,综合催化效果最好的样品负载La_(0.8)Sr_(0.2)CoO_3质量分数为50.47%。     

金属丝网型La0.8Sr0.2MnO3催化剂对有机废气催化燃烧的特性

以316L不锈钢丝网为载体,采用电泳沉积法和热处理技术在丝网表面包覆一层具有高粘结强度和较高比表面积的表面Al_2O_3/Al粘合层,再利用湿浸涂技术在丝网表面负载纳米钙钛矿型稀土复合氧化物La_(0.8) Sr_(0.2)MnO_3催化剂。以甲苯、二甲苯和丙酮的催化燃烧反应为模型反应,考察了催化剂的催化性能和反应特性.结果表明,La_(0.8) Sr_(0.2) MnO_3催化剂在丝网表面具有较强的粘结强度,在强放热反应中具有传热速率快,催化剂床层整体均温性好的特性,具有较好的催化燃烧活性和稳定性.     

LSMO底电极对Pr_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3阻变性能的改善

采用脉冲激光沉积技术制备了Ti/Pr_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3/Pt(Ti/PCMO/Pt)和底电极为La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3(LSMO)的Ti/Pr_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3/La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3(Ti/PCMO/LSMO)异质结。与Ti/PCMO/Pt相比,Ti/PCMO/LSMO的阻变性能尤其是电阻转变比率得到了显著的改善。对LSMO底电极改善器件电致电阻转变特性的机理进行了定性的分析。     

EDTA-柠檬酸复合络合法制备阴极材料La_(0.4)Sr_(0.6)Co_(0.4)Fe_(0.6)O_3粉体

本文采用EDTA-柠檬酸复合络合法制备了SOFC阴极La_(0.4)Sr_(0.6)Co_(0.4)Fe_(0.6)O_3纳米粉体。并分别通过SEM、TEM、XRD及电化学极化阻抗仪对La_(0.4)Sr_(0.6)Co_(0.4)Fe_(0.6)O_3粉体形貌、尺寸、晶相及电化学性能进行了表征。实验结果表明:采用EDTA-柠檬酸复合络合法获得的干凝胶,经800℃煅烧后可获得粒径为20~30 nm、结晶度高的钙钛矿结构的La_(0.4)Sr_(0.6)Co_(0.4)Fe_(0.6)O_3纳米粉体。以La_(0.4)Sr_(0.6)Co_(0.4)Fe_(0.6)O_3粉体及添加20wt%的GDC粉体制备成的复合阴极在700℃下的极化阻抗为0.15Ω·cm~2、电导率为715 S·cm~(-1)。     

基于锰酸镧纳米纤维的纸型催化剂构筑及其碳烟消除性能EI北大核心CSCD

为构筑高效纸型催化剂用于碳烟消除,如何设计不同活性基元并实现与基体纤维的协同效应非常重要。通过静电纺丝法制备了一系列La_(1-x)K_(x)MnO_(3)(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5)纳米纤维催化剂,并以其为基元制备了纸型催化剂用于碳烟催化消除。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱以及程序升温还原等表征手段分析了纳米纤维催化剂中离子掺杂导致活性变化的原因,并进行了碳烟氧化性能评价。结果表明:所有的纳米纤维催化剂均呈现单一的钙钛矿结构,当x≥0.3时,样品中出现新相K_(2)Mn_(4)O_(8)。样品中活性氧的数量是由K^(+)置换La^(3+)和Mn^(3+)→Mn^(4+)2个方面因素造成的。A位离子的置换增加了体系中氧缺陷程度,但是高含量K的引入引发新相的形成,使得体系中Mn^(3+)→Mn^(4+)开始占据主导地位,氧空位数量逐渐增加。样品La_(0.6)K_(0.4)MnO_(3)具有最佳的催化活性,其T_(50)为347℃。将纳米纤维与莫来石纤维按1:1比例制备的纸型催化剂活性最佳,T_(50)为478℃。     

Ag掺杂ZnO纳米纤维的制备及其光催化性能

采用静电纺丝技术制备了PVP/Zn(CH3COO)2、PVP/Zn(CH3COO)2/Ag NO3复合纳米纤维,经煅烧后分别得到Zn O纳米纤维和Ag/Zn O复合纳米纤维。利用SEM、TG、FTIR、XRD对煅烧前后的纤维形貌和结构进行表征。用紫外灯作为光源,以亚甲基蓝为目标降解物,考察了Zn O和Ag/Zn O复合纳米纤维的光催化活性。结果表明:银的掺入能有效地提高Zn O对亚甲基蓝的光催化降解性能,且降解性能随着Ag质量分数的增加而逐渐提高。     

微量Ag掺杂对La_(0.6)Sr_(0.15)Na_(0.1)□_(0.15)MnO_3材料性质的影响

本文选用了La_(0.6)Sr_(0.15)Na_(0.1)□_(0.15)MnO_3(□为空位)为母体,用溶胶-凝胶方法制备了多晶样品Ag_(x-δ~-)La_(0.6)Sr_(0.15)Na_(0.1)Ag_δ□_(0.15-δ)MnO_3(x=0.00,0.016,0.04,0.1)。当x≥0.04时,其X光衍射谱上观察到了面心立方结构金属Ag相;掺杂样品的居里温度比未掺杂样品的要高,而且,随掺杂比例的增大而降低;掺杂样品在未加外磁场时的电阻率比未掺杂的要高,并随掺杂比例的增大而增大;当x=0.04时,MR在一个相当宽的温区内(207～286K)基本保持不变,即MR=(5.08±0.20)%,在一定程度上改善了母体样品MR的温度稳定性。     

La_(0.65)Sr_(0.2)Gd_(0.15)MnO_3纳米颗粒的制备及其磁热效应

采用Pechini法制备了La_(0.65)Sr_(0.35–x)Gd_xMnO_3系列纳米多晶样品,X射线衍射数据分析表明样品具有单一的菱面体钙钛结构,用扫描电子显微镜观察了样品的形貌,用超导量子干涉仪测量了样品的磁性随外场和温度的变化,确定了样品的Curie温度。发现Gd掺杂量为x=0.15时,Curie温度处于室温附近,根据Maxwell’s关系计算了该样品在不同磁场强度下的磁熵变及相对制冷能力。磁性测量及计算结果表明:制备的样品Curie温度在280~350 K的范围内,随着Gd3+掺杂浓度增加而下降,其中,La_(0.65)Sr_(0.2)Gd_(0.15)MnO_3样品在300 K、H=3.0 T的外场下磁熵变为1.87 J/(kg·K),相对制冷能力达到215.76 J/kg,由Banerjee判据确定材料在Curie温度附近发生了二级相变。该材料的Curie温度在室温附近并且具有较大的磁熵变及相对制冷效率,所需外场强度适中,性能稳定,适合做室温磁制冷材料。     

氮化镓纳米纤维的静电纺制备及光催化性能研究

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和Ga(NO3)3为前驱体,利用静电纺丝和热处理技术制备了直径在100～300 nm左右的单斜结构的Ga2O3纳米纤维,并通过氨气氮化技术制备了GaN纳米纤维。XRD结果表明GaN样品为六方纤锌矿结构,且最佳氮化温度为850℃,氮化时间为2 h。Raman光谱发生了红移,并再次确定了GaN样品的结构,TGA结果表明GaN纤维在700℃以下在空气和氮气气氛下具有较好的稳定性,SEM和TEM表明纤维直径大约在100～200 nm之间,光催化测试表明GaN纤维对罗丹明6G有很好的降解效果。     

静电纺丝技术制备LaAlO3 纳米纤维与表征

采用静电纺丝技术制备了PVP/[La(NO3)3+Al(NO3)3]复合纳米纤维,经过800 ℃焙烧8 h热处理后成功制备出大量的LaAlO3 纳米纤维.采用XRD、SEM、EDS、TEM、SAED、FTIR等测试技术对样品进行了系统地表征.结果表明,PVP/[La(NO3)3+Al(NO3)3]复合纳米纤维为非晶态,所制备的LaAlO3 纳米纤维为菱形晶系,空间群为R3m.PVP/[La(NO3)3+Al(NO3)3]复合纳米纤维表面光滑,平均直径约为180 nm;LaAlO3 纳米纤维的平均直径为80 nm,长度大于300 μm.LaAlO3 纳米纤维由纳米粒子构成,纳米粒子平均直径为15 nm,为多晶结构.对LaAlO3 纳米纤维的形成机理进行了讨论.     

水热合成有机-无机杂化的ZnS纳米纤维

利用Zn(Ac)2和Na2S为原料,以EDTA为稳定剂、OA为有机插层模板,采用水热合成技术制备了新型有机-无机杂化的ZnS纳米纤维.并利用SEM,TEM,HRTEM,XRD,IR,及TG等手段对所得的产物进行了系统表征.结果表明,该杂化的纳米纤维采用层状介观结构,是由平行的ZnS层和夹层在其中的有机胺OA组成,并初步探讨了各种因素对所得产物结构及形貌的影响.     

静电纺丝法制备聚乙烯醇纳米纤维膜及其交联处理

用化学方法和物理方法对聚乙烯醇(PVA)纳米纤维膜进行交联处理,并且用SEM、DSC和XRD分别对不同的纳米纤维膜样品进行表征。结果表明:煅烧处理的PVA纳米纤维膜的结晶度提高,抗溶解性能良好。     

锂离子电池正极材料LiMn_2O_4的合成与性能改进

用传统的高温固相法合成了尖晶石型LiMn_(195)La_(0.05O4)锂离子电池正极材料.通过充-放电测试,其最高容量为117.1mAh/g,经过50次循环后容量为108.4 mAh/g,平均每次循环的容量衰减率为0.15%.利用X射线衍射仪(XRD)和电子扫描电镜(SEM)对材料进行表征.XRD测试结果表明,样品为尖晶石结构;SEM结果表明,样品颗粒形状理想,粒径分布均匀.