单掺杂ESB电解质与双掺杂DWSB电解质的性能比较

本实验通过双掺杂氧化镝和氧化钨于氧化铋与单掺杂氧化铒于氧化铋所制成的两种电解质进行对比。利用粉末X射线衍射对合成材料进行相分析,利用交流阻抗谱方法测试、计算试样的电导率。研究结果表明,烧结温度选取在800℃时,ESB电解质的结晶度要比DWSB电解质的结晶度要好,并且双掺杂DWSB电解质的晶格常数明显比单掺杂ESB电解质的晶格常数要大。与单掺杂的ESB、DSB、WSB电解质相比,双掺杂的DWSB电解质其结构与δ-Bi2O3的内在结构更加的相近,致使双掺杂的电解质要比单掺杂的电解质的电导率要高。     

Y掺杂BaZrO3纳米管阵列的制备和光致发光性能

以阳极氧化制备的ZrO2纳米管阵列为模板,采用水热法合成了不同量Y掺杂的BaZrO3纳米管阵列薄膜。通过TEM、XRD和SEM等方法对样品进行了表征。结果表明,样品薄膜均由纳米管组成,管壁光滑均匀。Y3+掺杂进入BaZrO3晶格中,产物具有立方钙钛矿型结构。不同掺杂量的纳米管阵列在400 nm光激发下发出波长为454 nm的蓝光和530 nm的绿光,并且在Y掺杂量小于5 mol%范围内,随着Y掺杂量的增加发光强度逐渐增强。     

Al3+掺杂石榴石LLZO固体电解质的制备及电化学性能研究

固体电解质拥有较高的离子电导率、良好的化学稳定性、长的循环寿命以及安全可靠等优点,被广泛应用到各个领域,成为当前研究的热点。以LLZO固体电解质为研究对象,制备了不同含量Al掺杂的LLZO电解质材料,采用X射线衍射、扫描电镜和交流阻抗谱等方法对不同掺杂量和不同烧结温度下LLZO固体电解质的XRD、微观形貌及电导率进行了研究。结果表明：少量Al的掺杂可以明显地提升LLZO固体电解质的电导率,但随着掺杂量的增加,Al3+增多,阻塞了Li+的传输通道,导致电导率下降。同时,烧结温度对材料的性能也有一定影响,随着烧结温度的提升,同一含量Al掺杂LLZO的致密度和电导率也有明显提升。     

掺杂LaGaO3中温固体氧化物燃料电池电解质

叙述了掺杂LaGaO3(LSGM)作为优良的中温SOFC电解质的研究现状.在800℃左右,10-16≤PO2≤105Pa氧分压范围内,LSGM几乎是单纯的氧离子导体,具有较高的电导率,σ大于或等于0.1S/cm,而且长期保持稳定.在LSGM中掺杂少量低价金属阳离子,可望提高LSGM的电导率.LSGM存在的主要问题是Ga的蒸发.LSGM粉末的制备方法主要有3种:固态反应法、尿素法和Sol-gel法.     

LaIn1-xFexO3电解质材料的合成、结构及电学性能研究

以柠檬酸为分散剂,采用溶胶-凝胶法与微波加热技术,合成Fe3+掺杂LaInO3(LaIn1-xFexO3, 0.0≤x≤0.5)系列电解质粉体.分别采用XRD、交流复阻抗测量技术,对LaIn1-xFexO3电解质的结构与电学性能进行了表征.结果表明:800℃微波加热20min,制得LaIn1-xFexO3电解质.在组成范围内,Fe3+掺杂的LaInO3系统形成稳定的取代型固溶体,随着Fe3掺杂量的增加,Laln1-xFexO3的晶胞常数逐渐减小,电解质的氧离子电导率逐渐升高.     

高强度钪铝共掺杂氧化锆电解质材料制备与性能

采用柠檬酸络合法制备了(Sc2O3)0.06(Al2O3)x(ZrO2)0.94–x(x=0,0.005,0.01,0.02)系列电解质材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、电化学交流阻抗谱和力学性能测试等方法对试样进行了分析,并研究了Al2O3掺杂量对电解质材料性能的影响。结果表明:Al2O3掺杂能很好的促进电解质的烧结,有效的降低晶界电阻并提高其抗弯强度。当Sc2O3和Al2O3掺杂量分别为6%和1%摩尔分数时,800℃时氧离子电导率为0.050 S/cm,室温抗弯强度达912 MPa。采用厚度为120μm该电解质片做支撑的电池在800℃最高功率密度为0.43 W/cm2,且在0.625 A/cm2恒流放电200 h后该电池性能没有衰减。     

钐掺杂TiO2纳米管阵列的光催化性能研究

以工业级纯钛箔为模板,硝酸钐为钐物种掺杂给体,采用阳极氧化法制备钐掺杂的TiO2光催化剂,用SEM、XRD对制备的样品进行表征,以甲基橙为模拟污染物,考察了钐掺杂的TiO2光催化剂的光催化活性。结果表明:制备的光催化剂为锐钛矿相和少量金红石相的混晶;硝酸钐掺杂浓度为0.001 mol/L,其光催化性能最好,且光催化重复使用性能良好。     

溶胶-凝胶法制备掺杂钐的二氧化钛及其发光性能研究

通过考察加水方式、加水量、反应温度和抑制剂对溶胶的胶凝速率的影响,选用加水方式为滴加方式、钛酸四丁酯和水的体积比为5∶1、反应温度为30～35℃、硝酸作抑制剂的溶胶-凝胶法制备了TiO2粉末和掺杂不同含量Sm3+的TiO2粉末,并对其结构、发光性能和形貌进行了表征.结果表明,所制TiO2粉末为锐钛矿结构,颗粒粒径为5～...     

Sm,Gd共同掺杂的CeO2基电解质性能研究

用Ｓｍ２Ｏ３和Ｇｄ２Ｏ３共同掺杂ＣｅＯ２基电解质组分（ＣｅＯ２）０．９０（Ｓｍ２Ｏ３）０．０５（Ｇｄ２Ｏ３）０．０５）,可以在较低的温度（１４００－１４５０℃）烧结并较高电导率,８００℃时电导率约为７Ｓ．ｍ＾－１。     

十二烷基苯磺酸掺杂聚苯胺的制备及性能

用十二烷基苯磺酸（DBSA）的水溶液对化学合成的聚苯胺（PAn)进行掺杂,获得了导电的DBSA掺杂PAn(PAn-DBSA),通过对本征态聚苯胺（PAnEB)掺杂率的计算和电导率的测定,研究了DBSA用量及其溶液浓度对掺杂效果的影响,结果表明,当DBSA／PAnEB(摩尔比）小于0．1时,溶液浓度的影响很小,当DBSA／PAnEB大于0．2时,溶液浓度的影响非常大,而且,高浓度比低浓度对提高掺杂率和电导率更有利。热重分析表明,PAnEB,PAn-DBSA在空气中的热分解温度分别为350和250℃,表现出良好的热稳定性。     

Optical and Electrical Properties of Nd3+ Doped TeBiY Borate Glasses

60B₂O₃-30Bi₂O₃-5TeO₂-(5–x)Y₂O₃-xNd₂O₃ mole% (0 ≤ × ≤ 4) glasses were prepared by the usual experimental glass-melting procedures. This work was carried out to study the effect of Nd₂ O ₃ on the properties of the glasses studied and thereby their structure. The effect of the replacement of Y₂O₃ by Nd₂O₃ on the optical and electrical properties of the glass samples was studied. The results obtained showed that the values of density, oxygen packing density, concentration of Nd ions and field strength were found to increase with increase of the Nd₂O₃. On the other hand the molar volume, inter-nuclear distance and polaron radius showed the opposite behavior with increasing Nd₂O₃ content. The results also showed that the direct and indirect optical band gap were found to increase which indicate that increasing the concentration of Nd₂O₃ leads to a change in the structure of glasses induced by Nd₂O₃. Dc and ac conductivities values were found to increase, whereas the dc activation energy decreases, with increasing Nd₂O₃ concentration. An increase in the dielectric constant values with increasing Nd₂O₃ content is observed. The results suggest that the CBH model seems to be the appropriate model for the ac conductivity in the studied glasses.

     

Luminescent Properties of Glasses Based on Lithium Tetraborate Doped with Sm3+ and Gd3+

Glass Physics and Chemistry - Glasses based on lithium tetraborate obtained by solid-phase synthesis and doped with earth elements Sm3 +, Gd3 + have been investigated. The absorption and...     

Preparation of BaZrO3 nanopowders by spray pyrolysis method

Barium zirconate based solid solutions of various compositions become ionic and/or electronic conductors and they are potential candidates for numerous types of applications in the field of electroceramics. This work investigated application of ultrasonic spray pyrolysis method based on thermal decomposition of barium and zirconium nitrate solution for preparation of fine barium zirconate powders. The aerosols of nitrate solutions of 0.1, 0.01 and 0.001 M were thermally treated at 800, 1000 and 1200 °C. The prepared powders were composed of the spherical particles which sizes, from 90 to 500 nm, were mainly depended on the concentration of nitrate solution and less depended on the pyrolysis temperature. The particles consisted of the crystallites of 25–60 nm in size. Their sizes strongly depended on the pyrolysis temperature and to the lesser extend on the solution concentration.     

Yb3+掺杂YAG微晶玻璃的制备与晶化性能研究

通过对CaO-Al2O3-SiO2三元相图相关点的探讨,确定Yb3+掺杂的29.5SiO2-30.5CaO-24 Al2O3-12Y2O3-4 Yb2O3-(0～3)ZrO2玻璃系统,采取高温熔融获得母体玻璃。用DTA和梯温法测定母体玻璃的析晶行为并确定热处理制度。采取XRD,TEM分析热处理后的样品。结果表明,选择的玻璃成分均可得到Yb3+掺杂YAG透明微晶玻璃,含3 mol%ZrO2更有利于得到晶体颗粒的形貌和大小基本一致、分散均匀、尺寸约33 nm的Yb3+掺杂YAG透明微晶玻璃。     

水热电耦合法制备BaZrO3薄膜

本研究采用水热电耦合方法合成了BaZrO3薄膜。首先通过阴极放电等离子体(HCD-IP)在Si基片上沉积氮化锆(ZrN)薄膜,接着将包覆ZrN的Si基片侵入到水热电耦合装置中,其混合溶液为Ba(CH3COO)2和NaOH,在90℃的温度下工作1～15h。结果表明,在ZrN/Si基片上成功合成了立方BaZrO3薄膜。BaZrO3薄膜在ZrN上的生长速率比在块体Zr上的生长速率快,BaZrO3薄膜展示出纳米层结构,其厚度在15h后可达到2μm。本文讨论了溶液的反应温度和反应时间对薄膜形貌和厚度的影响。     

添加3Y-TZP对8YSZ电解质材料的力学和电学性能的影响

采用机械混合方法,在8YSZ电解质材料中添加3Y-TZP,目的是在满足YSZ电解质电学性能要求的前提下,提高材料的力学性能.试样在常压下烧结,通过弯曲强度﹑断裂韧性﹑电导率测定和相组成分析,讨论了3Y-TZP添加量的影响.实验结果表明:加入3Y-TZP能显著提高陶瓷体的力学性能,弯曲强度和断裂韧性随着添加量的增多而提高;电学性能在0～30%(质量百分比,下同)的添加量时下降很小.添加30% 3Y-TZP的电解质材料在1000 ℃电导率为0.11 S/cm,强度接近300 MPa,综合效果最好.     

掺杂Yb的TiO2光催化剂的制备和性能

采用溶胶-凝胶法制备了Yb掺杂TiO2纳米光催化剂,并通过XRD和BET等手段进行了表征.以对苯二甲酸作为探针分子,结合化学荧光技术研究了光催化剂表面羟基自由基的生成;并以苯酚为光催化降解反应模型化合物,考察了光催化剂的活性.测定了苯酚在TiO2和Yb掺杂TiO2光催化剂上的吸附常数.结果表明：Yb掺杂使TiO2的粒径减小,比表面积增大,同时导致羟基自由基的生成速率增大.Yb掺杂有利于反应底物在催化剂表面的吸附,Yb的最佳掺入量为Yb/Ti摩尔比=0.8%.     

Al2O3掺杂方式对Ce0.8Sm0.2O1.9电解质结构和性能的影响

研究了Al2O3掺杂方式对Ce0.8Sm0.2O1.9 (SDC) 材料性能的影响。用XRD、SEM、XEDS和热膨胀系数仪等检测手段对样品的晶体结构、力学、热学、显微结构和微区元素进行检测分析。结果表明：采用低温燃烧一步合成法制备的样品其力学性能、烧结性和离子电导率均优于采用铝溶胶直接添加法所制备的样品,其主要原因在于铝溶胶直接添加法会在SDC材料中产生残留Al2O3,并富集在晶界处形成晶界夹杂,阻碍了氧离子迁移。