钙钛矿型催化剂La1-xSrxMn0.95Ni0.05O3氨气选择性催化还原NO

采用柠檬酸络合法制备了钙钛矿型催化剂La1-xSrxMn0.95Ni0.05O3,用XRD、BET、NH3-TPD等对催化剂的组成、结构进行表征。将该催化剂应用于NH3选择性催化还原NO反应中,考察了锶掺杂量对SCR催化活性的影响。结果表明,该催化剂在100~350℃范围内表现出良好的催化活性,锶取代量x为0.6时,NO转化率最高,达到了95%以上。此外,为了提高低温SCR活性和抗水抗硫性能,A位双取代锶和铈元素,显著提高了低温催化活性和抗水耐硫性能。     

La1-xAgxCoO3钙钛矿催化剂的制备及烟碳颗粒催化燃烧性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备La_1-xAg_xCoO₃系列钙钛矿催化剂,并对催化剂进行XRD和H₂-TPR表征。XRD结果表明,LaCoO₃钙钛矿中掺杂Ag,部分Ag进入晶格,同时部分Ag以单质形式存在于钙钛矿表面。H₂-TPR结果表明,Ag的掺杂有利于提高LaCoO₃催化剂的低温还原性能。在此基础上,考察催化剂在紧密接触条件下对标准碳和烟碳的催化燃烧性能,发现LaCoO₃钙钛矿可降低标准碳的起燃温度,在LaCoO₃催化剂中掺入Ag,标准碳的燃烧温度进一步降低。催化剂对标准碳的催化燃烧活性随着Ag添加量的增加而逐渐增加。La_1-xAg_xCoO₃催化剂对烟碳的催化燃烧具有较好活性,但Ag含量对催化剂在烟碳催化燃烧中的活性影响较小。为了在烟碳催化燃烧性能和降低卷烟燃烧温度之间建立关联,将催化剂添加到烟丝表面,考察催化剂的添加对卷烟最高燃烧温度的影响,结果表明,当催化剂添加量为烟丝质量的5%时,卷烟的最高燃烧温度可降低28 ℃。     

钙钛矿型氧化物La1-xMxNiO3的制备及其可见光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备掺杂钙钛矿型氧化物La1-xMxNiO3(M=Sr,Ca;x=0,0.1,0.3,0.5,0.7)。用X射线衍射对其结构进行了表征,以甲基橙溶液降解评价其可见光催化活性。结果表明:制备的La1-xMxNiO3粉体为钙钛矿型晶体结构;Sr2+或Ca2+的适量掺杂可以有效的提高钙钛矿型镍酸镧催化剂的光催化活性,且Sr2+适量掺杂后的光催化活性远大于Ca2+适量掺杂后的光催化活性,当Sr2+掺杂量为0.1时催化活性最高,其在可见光照射下,甲基橙溶液初始质量浓度为13.2 mg/L、催化剂的投加量为1.0 g/400 mL,180 min脱色率可以达到56.97%,比未掺杂LaNiO3脱色率提高30%以上。     

La0.8Sr0.2MnxNi1-xO3催化剂制备及其催化甲烷燃烧性能研究

(NH₄)₂CO₃为共沉淀剂,用共沉淀法制备La_0.8Sr_0.2Mn_xNi_1-xO₃(x=1.0,0.9,0.7,0.5,0.3,0.1,0)系列催化剂,探究B位离子掺杂对催化剂活性及比表面积等其他性能的影响。通过石英管固定床微型反应器测试催化剂活性;用X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TG-DSC)、氢还原化学吸附仪(H₂-TPR)、比表面积物理吸附仪(N₂-BET)等仪器对催化剂的结构及其物理性质进行相应的表征。结果显示：不同量的Ni掺杂对催化剂的结构及催化活性有较大的影响。适量Ni的加入显著改善了催化剂的活性并且也增大了其相对比表面积,但加入Ni过量,会使得催化剂的性能有所下降。其中当Ni=0.3时,催化甲烷燃烧效果最好,起燃温度T_10%为362℃,最终温度T_90%为486℃,该样品的比表面积比较大,达15.18 m<...     

La0.90A0.10CoO3催化剂的CO-SCR脱硝性能

采用柠檬酸络合燃烧法制备La_0.90A_0.10CoO₃(A=Mg, Ca, Sr, Ba)催化剂,用XRD、FT-IR、SEM、BET、H₂-TPR和NO-TPD等手段对La_0.90A_0.10CoO₃催化剂的理化性质进行表征,在固定床反应器中评价了催化剂CO-SCR脱硝活性。结果表明：采用柠檬酸络合燃烧法制备的La_0.90A_0.10CoO₃催化剂具有钙钛矿结构,无杂相生成(La_0.90Mg_0.10-CoO₃除外);与LaCoO₃催化剂相比,Ba²⁺部分取代La³⁺后,生成的La_0.90Ba_0.10CoO₃催化剂粒径小且比表面积大,有良好的分散性和氧化还原性,对NO有适宜的吸脱...     

La0.70Ca0.30–xSrxMnO3薄膜的制备及磁卡效应

采用溶胶–凝胶旋涂法在Si基片上生长La0.70Ca0.30–x Srx MnO3(x=0,0.05,0.10,0.15)薄膜材料。利用X射线衍射仪、原子力显微镜、场发射扫描电子显微镜和振动样品磁强计对薄膜的结构、形貌、膜厚、Curie温度和磁卡效应进行了研究。分析了Sr含量对薄膜磁性能和磁卡效应的影响。结果表明,薄膜为单相正交钙钛矿结构,薄膜表面平整致密,均方根粗糙度约为2.3 nm,薄膜厚度约为260 nm。在室温条件下,随Sr含量增加,薄膜的磁性由顺磁性转变为铁磁性,Curie温度和最大磁熵变均向高温移动。当x=0.15时,薄膜在299 K时的最大磁熵变达到16.04 mJ/(cm3 K),有较好的室温应用前景。     

F3EACl修饰层对钙钛矿太阳能电池性能提升的研究

一般来说,钙钛矿表面的陷阱和晶界(GBs)对钙钛矿太阳能电池(PSCs)的性能和长期稳定性非常不利。本研究用一种含有F原子的三氟乙胺盐酸盐(F₃EACl)作为改性层,沉积在钙钛矿(PVSK)层和空穴传输层(HTL)之间,以钝化钙钛矿表面上的陷阱和GBs。通过对F₃EACl修饰后钙钛矿薄膜结晶性、钙钛矿薄膜形貌、钙钛矿薄膜光物理性质以及电池光伏性能的研究发现,F₃EACl与钙钛矿形成的N—H···F氢键作用以及F₃EA⁺和钙钛矿中的I-之间的相互作用能够钝化钙钛矿表面的缺陷,从而提高器件的性能和稳定性。此外,F₃EACl改性层还可以调节钙钛矿层与HTL之间的能级分布,进而提高空穴的提取效率。结果显示,F₃EACl修饰后的PSCs的能量转换效率(PCE)从19.15%提高到22.45%。这表明F₃EACl是一种用来钝化钙钛矿陷阱比较好的材料,可提升PSCs的性能和稳定性。     

双钙钛矿La2NiMnO6多晶靶材的制备及结构表征

通过固相烧结法制备了符合脉冲激光沉积(PLD)镀膜所用的双钙钛矿La2NiMnO6多晶靶材。利用热重—差热分析仪(TG-DTA)分析了La2NiMnO6多晶靶材成相过程及热学性质,并用X射线衍射仪(XRD)和偏光显微镜对不同烧结温度下制备的La2NiMnO6多晶靶材的相组成和形貌结构进行了表征。结果表明,烧结温度到达700℃之后La2NiMnO的晶粒成相基本完成,其最优化烧结温度约为1 100℃。     

烧结温度对La22/27Sr1/27K4/27MnO3的电输运性质及磁电阻的影响

采用固相反应法在不同烧结温度制备出La22/27Sr1/27K4/27MnO3多晶样品,研究了烧结温度对La22/27Sr1/27K4/27MnO3电输运性质及磁电阻的影响。结果表明:1 523、1 573K烧结样品的电输运性质出现反常;磁电阻-温度(RM-T)曲线中,低温区RM随温度降低持续增大,是界面引起的自旋相关隧穿磁电阻;高温区出现的磁电阻峰是颗粒相本征磁电阻;中间温区RM-T曲线出现一个平台。在314～274K、0.8T磁场下,1 373℃烧结的样品磁电阻(7.96±0.08)%保持不变,这有利于庞磁电阻的实际应用。钙钛矿颗粒分为体相和界面相,RM温度稳定性的机制为:高温区体相产生的本征磁电阻占优势;低温区界面产生的隧穿磁电阻占优势;中间温区二者叠加,产生不随温度变化的磁电阻。     

N2/CO2气氛下木屑生物质热解特性的实验研究

本研究利用固定床管式炉开展了不同N2/CO₂比例气氛下的木屑生物质热解实验,考察了CO₂浓度、载气流速和停留时间对热解油和焦炭产率的影响。结果表明：热解油和焦炭的产率随反应温度和停留时间的增加而降低,热解油产率随反应气氛中CO₂浓度的升高而增加。在N₂和CO₂气氛下,载气流速升高均使热解油产率下降,而焦炭产率则在15%左右保持不变。添加HZSM-5和ZIF-67两种催化剂,发现ZIF-67在CO₂气氛下的热解油产率可以达到72.3%,相比其在N₂气氛下的热解油产率提升了近1.5倍;而HZSM-5由于其微孔孔道对生物质大分子传质的限制,产生最多焦炭(24.1%)。     

LaMnO3/生物炭催化剂低温NH3-SCR催化脱硝性能研究

以La-Mn钙钛矿氧化物为活性组分,生物炭为载体,利用浸渍法制备负载型脱硝催化剂LMO/BCNA。利用固定床反应装置考察了催化剂的催化活性以及耐硫耐水性能,100～250℃范围内,NO转化率>80%,N₂选择性>90%,225℃时NO转化率最高,为95.8%,对应的N₂选择性为95.4%。与氧化物相比,负载型催化剂的催化活性大幅提升,同时也扩宽了工作温度区间;生物炭载体的引入,减弱了催化剂对H₂O、SO₂的吸附,增强了耐硫耐水性能。应用稳态动力学方法构建催化反应动力学模型,在实验条件范围且O₂含量为5%时,催化NH₃-SCR反应过程中NO、O₂、NH₃的反应级数分别为0.66、0、0,并得到LMO/BCNA催化的反应活化能为25.52 k J/mol,低于商用钒钨钛催化剂的化学反应活化能(40～94 k J/mol)。     

改性SnO2碳基钙钛矿太阳能电池的性能研究

氧化锡(SnO₂)电子传输层因优异的性能而广泛使用于钙钛矿太阳能电池,但SnO₂极易在表面形成氧空位以及氧化锡和钙钛矿之间界面缺陷问题会导致电荷传输受阻。本文通过在氧化锡电子传输层中掺入含有有机双官能团的脯氨酸来减少氧空位并调节电子传输层和钙钛矿之间的电子传输能力。SEM、XRD、J-V等测试证明脯氨酸的掺入改善了钙钛矿薄膜的形貌并增强了电子传输层的电荷传输性能,器件的光电转换效率(PCE)从11.15%提升到至14.49%。     

La8/9Sr1/45Na4/45MnO3/0.5x（V2O5）复合体系的电输运及磁电阻

用固相反应法制备了 La8/9Sr1/45Na4/45MnO3/0.5x（V2O5）（x = 0,0.04,0.08,0.12,0.16,0.20）系列样品,通过 X 射线衍射谱、扫描电子显微镜、电阻率–温度（ρ–T）和磁电阻–温度（RM–T）的关系,研究了样品的电输运性质及 RM温度稳定性。结果表明：所有样品表现为从高温区绝缘体导电到低温区金属导电的绝缘体–金属相变,随 V2O5复合量增大,绝缘体–金属转变温度 Tp向高温移动;V2O5复合量较小（x≤0.08）时 ρ–T 曲线出现双峰,V2O5复合量较大（x≥0.12）时 ρ–T 曲线双峰消失;所有样品在低温区随温度降低 RM持续增大,表现出低场磁电阻特征,在高温区的本征磁电阻随 V2O5复合量增大而逐渐减小;对于 x = 0.16、0.20 的样品,在 0.8 T 磁场,319～283 K,RM基本保持 6.4%和 5.8%不变。RM温度稳定性的产生原因可能是表面相引起的隧穿磁电阻与体相引起的本征磁电阻竞争的结果。在高温区体相内部双交换引起的本征磁电阻占优势,在低温区界面的磁无序引起的隧穿磁电阻占优势,最终在中间温区产生不随温度变化的 RM。     

与不同氧化物复合的La0.8Ca0.2FeO3钙钛矿用于低浓度甲烷的催化燃烧

用沉淀沉积法制备了沉积在YSZ、GDC和MgO 3种载体上的La0.8Ca0.2FeO3(La8Ca2)钙钛矿复合催化剂,在程序升温反应和质谱联用仪中考察其对低体积分数甲烷(1%)的催化燃烧反应活性。用SEM、BET、XRD对其物理化学性质进行表征。实验发现,不同载体的最佳摩尔比例分别为La8Ca2/7YSZ、La8Ca2/6GDC和La8Ca2/4MgO。3种载体均能提高钙钛矿的催化活性和热稳定性,YSZ和GDC因与La8Ca2存在相互作用,能成倍提高催化剂活性;3种载体中,MgO抗烧结能力最强,YSZ热稳定性最差,但仍高于La8Ca2。     

Sm1-xSrxFe0.7Cr0.3O3-δ 陶瓷的导电性能与热膨胀性能

本文探讨了采用离子半径较小的Sm~(3+)代替La_(0.3)Sr_(0.7)Fe_(1-x)Cr_xO_(3-δ)中的La~(3+)以降低这类阴极材料热膨胀系数的可行性。采用甘氨酸-硝酸盐法合成了Sm_(1-x)Sr_xFe_(0.7)Cr_(0.3)O_(3-δ)(x=0.5~0.7)粉体,在1350°C下烧结得到陶瓷样品。测试结果表明,陶瓷样品的相对密度均达到95%以上;在700°C下,陶瓷样品的电导率为~44 S×cm~(-1);在40°C~1000°C温度范围内,陶瓷样品的平均热膨胀系数为12.8×10~(-6)K~(-1)~14.1×10~(-6)K~(-1)。     

La掺杂对SrMnO3催化剂结构和催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了钛矿型氧化物Sr1-xLaxMnO3(x=0.02,0.04,0.06,0.08)催化剂。并用并采用X射线衍射(XRD)等手段对催化剂的结构进行了分析研究。揭示了La掺杂对催化剂的钙钛矿结构,甲烷催化燃烧性能的影响规律。结果表明,在La3+掺杂部分取代Sr2+后,(x=0-0.08)时催化剂形成了单一相钙钛矿结构。与SrMnO3催化剂相比,X=0.08催化剂的甲烷燃烧催化活性最好(T10=395.8℃,T90=610.0℃)     

钙钛矿型复合氧化物LaFeO3和SrFeO3的催化性能

采用柠檬酸络合法合成了钙钛矿型复合氧化物LaFeO3和SrFeO3,并以其为催化剂对几种水溶性染料溶液进行降解实验。结果表明,LaFeO3和SrFeO3均有较强的催化性能,且SrFeO3的催化活性明显高于LaFeO3。这主要与A位离子的种类有关,A位离子不仅改变了B位离子的价态和电子结构,同时还影响到A－O、B－O之间的结合性能。     

La0.8Sr0.2MnO3涂覆液浓度对La0.8Sr0.2FeO3电极电化学性能的影响（英文）

研究了0.005、0.010、0.020、0.035和0.040 mol/L 5种不同浓度的La0.8Sr0.2MnO3(LSM)溶液涂覆La0.8Sr0.2FeO3(LSF)电极后,其电化学性能的变化。X射线衍射结果表明:LSM和LSF化学相容性好。扫描电子显微镜观察可见:电极的晶粒尺寸和涂层厚度随着涂覆液浓度的增加而增加。电化学阻抗谱表明:在阳极极化条件下,经过0.010 mol/L LSM溶液涂覆处理后的LSF电极表现为最佳的电化学性能,其极化电阻在800℃仅为0.3.cm2。而且无论在阳极极化还是阴极极化处理后,涂覆LSM后的LSF电极的极化电阻,1200s内都呈现下降的趋势,LSM涂覆后的LSF电极具有一定的抗阳极极化的能力,归因于LSM涂层的良好催化特性。因此,0.010mol/LLSM溶液涂覆处理后的LSF可以作为固体氧化物电解池的阳极材料。     

La2O3/AC催化剂在CO同时还原SO2和NO反应中的性能

以改性活性炭为载体,采用等体积浸渍法制备了La₂O₃/AC催化剂。采用XRD和BET手段对催化剂进行表征,使用微型固定床反应器考察催化剂的脱硫脱硝活性。结果表明,La₂O₃/AC催化剂对CO同时还原SO₂和NO具有良好活性,负载质量分数10%的La₂O₃/AC催化剂活性较好,SO₂和NO转化率达到90%的反应温度最低,分别为335 ℃和325 ℃;载体与活性组分之间存在协同作用,引入活性炭载体能够降低反应温度并提高催化活性。     

Magnetic and magnetotransport properties of La1−xSrxMn0.5Сo0.5O3 perovskites

La_1?xSr_xMn_0.5Сo_0.5O₃ (x ≤ 0.75) perovskites have been studied as a function of temperature by neutron powder diffraction (NPD), magnetization and magnetoresistance measurements. The NPD data show that x = 0.15 and 0.5 compounds are stoichiometric, so the Sr²⁺ doping transforms Co²⁺ ions into the Co³⁺ ones, whereas manganese ions remain in the 4+ oxidation state as in the parent ferromagnetic compound ${\mathrm{LaCo}}_{\mathrm{0.5}}^{\mathrm{2}+}{\mathrm{Mn}}_{\mathrm{0.5}}^{\mathrm{4}+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}$. The magnetization data show a decrease in the Curie temperature from 215 K for the compound with x = 0 down to 147 K for the compound with x = 0.05. The compounds with x > 0.15 show an increase in T_C up to 260 K (x = 0.75) in spite of a gradual decrease of the spontaneous magnetization. The stoichiometric compound x = 0.5 demonstrates a sharp ferromagnet-paramagnet transition with T_C = 250 K. However, there is no visible coherent magnetic contribution to the NPD patterns. All compounds are semiconductors and exhibit large magnetoresistance gradually increasing with decrease of temperature. The magnetic data have been interpreted assuming that the Co³⁺ ions are in high spin state, however, there is a fraction of cobalt ions in low spin state. It is suggested that the superexchange interaction between Co³⁺ ions in the high spin state and Mn⁴⁺ ions is ferromagnetic and that the ferromagnetism of the compounds with x > 0.5 and high T_C is associated with positive exchange interactions between Co³⁺ being in high spin state and Mn⁴⁺ ions distributed within the short range regions. Based on the NPD results and magnetization data the magnetic phase diagram has been constructed.