二价离子替代的Nasicon及其应用研究

含二价阳离子的Ｎａｓｉｃｏｎ，Ｍ￣（２＋）Ｎａｓｉｃｏｎ（Ｍ＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｚｎ）可由母体Ｎａ＿３Ｚｒ＿２Ｓｉ＿２ＰＯ＿（１２）（Ｎａｓｉｃｏｎ）为起始原料与相应的二价离子的盐浓液或熔盐进行离子交换而制得。Ｘ射线衍射分析结果表明离子交换后的产物Ｍ￣（２＋）－Ｎａｓｉｃｏｎ大多保持原母体的Ｃ＿（２／ｃ）结构。交流阻抗技术测定的电导率数据显示含不同的二价替代离子的Ｎａｓｉｃｏｎ的电导率相差甚大。其中最好的是Ｍｇ￣（２＋）－Ｎａｓｉｃｏｎ，其电导率在４００℃时可达到１．４８×１０￣（－２）Ｓ／ｃｍ。Ｍｇ￣（２＋）－Ｎａｓｉｃｏｎ用作微功率固态电池Ｍｇ／ＣｕＣｌ的电解质，该电池的开路电压为２．０７Ｖ，短路电流为１ｍＡ。平均放电电压为１．６Ｖ，电池的放电容量是３．４ｍＡＨ。     

快离子导体Na1＋xZr2—yV0.8ySixP3—xO12系统的制备与电性能研究

Ｎａｓｉｃｏｎ型快离子导体Ｎａ１＋ｘＺｒ２－ｙＭ０．８ｙＳｉｘＰ３－ｘＯ１２系统采用高温固相合成，春合成温度在１３７３Ｋ左右完成，该的合成温度在ｘ不变的情况下，随着ｙ的增大而降低，大多烽合成物为单斜晶系；空间群为Ｃ３／ｃ。当ｙ不变，ｘ增大地基地率的变化是先增大，后减小。最佳导一的起始组成为ｘ＝１．５、ｙ＝０．１，其电导率在室温时为３．２０×１０＾－４Ｓ／ｃｍ，在６７３Ｋ时为６．８８×１０＾－２Ｓ／     

快离子导体Na2＋xZr2—xYbxSiP2O12系统的研究

以高温固相反应制备了 Na_(2 x)Zr_(2-x)Yb_xSiP_2O_(12)系统的合成物,确定了它们的相组成以及 Nasicon 单纯相的范围。计算了系统合成物的晶胞参数,测定了它们从室温至400℃的电导率。x=1.5的合成物具有最好的导电性,在300℃时其电导率为3.65×10~(-2)(Ω·cm)(-1),在200～400℃温区内其活化能为26.36 kJ/mol。     

CdFe2O4纳米粉体的制备及其气敏特性研究

以无机盐为原料,采用低温固相化学反应合成了尖晶石型复合氧化物CdFe2O4的前驱体,并在较低煅烧温度下得到了CdFe2O4纳米晶。X—射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等表征结果表明,固相反应完全,所得CdFe2O4纳米晶的平均粒径约为30nm左右;与传统方法相比,该法降低了CdFe2O4物相形成温度。将样品制成烧结型气敏元件,发现在较低的工作温度时,对H2S有较高的灵敏度和选择性。     

无机快离子导体材料的制备方法

系统地介绍快离子导体材料的制备方法及其进展，评论固相反应法、共沉淀法、溶胶－凝胶法、水热合成法、蒸发溶剂法等各咱方法的优点及存在问题和应用范围等。     

CdS材料的制备及气敏性能研究

采用室温固相反应法制备了CdS.用XRD对产物进行物相分析,TG-DTA确定了CdS的热稳定性.结果表明CdS在608℃以下能在空气中稳定存在,采用静态配气法测定了材料的气敏性能,发现CdS对C2H5OH有很高的灵敏度与选择性,是一种有较好的应用前景的气敏材料.     

YAG:Tb的低成本制备及发光特性研究

从降低YAG:Tb的生产成本出发,选用廉价的工业氢氧化铝为原料,并分别通过高温固相法和溶胶一凝胶法制备了YAG:Tb荧光粉.采用SEM、XRD和荧光光谱等技术研究了荧光粉的粒度、分散性及烧结和发光特性.结果表明,溶胶一凝胶法比高温固相法具有较大优势,可以在较低温度下获得YAG纯相,产物具有典型的Tb~(3+)发射光谱.     

高纯致密的长余辉块体材料的制备方法的研究

在高温固相法的基础上,通过在900℃对原料进行预处理,成功制备出一种高纯、致密的长余辉块体材料。通过扫描电镜对其表面形态进行表征,结果表明该块体材料致密、均匀、无裂纹;并通过XRD 测试分析发现预处理后SrAl2O4 相已基本形成。     

Ru-ZnO气敏材料的敏感特性研究

采用化学沉淀法合成了纯ＺｎＯ微细粉，用浸渍法合成了Ｒｕ－ＺｎＯ气敏材料及Ａｌ２Ｏ３基催化剂。采用静态配气法测试了ＺｎＯ单层膜及双层膜旁热式气敏元件的敏感特性。实验结果表明，Ｒｕ的掺杂可提高ＺｎＯ的气体灵敏度，催化剂涂层的施加可改善Ｒｕ－ＺｎＯ对汽油、乙醇、丁烷的气敏选择性。     

sol-gel法制备的SnO_2-TiO_2厚膜及其气敏特性研究

采用sol-gel法,以钛酸丁酯、四氯化锡为前驱体制备了不同掺杂量的Sn O2-Ti O2纳米粉末,样品经300,500,700和900℃退火后,利用浸渍提拉法,在Al2O3陶瓷管表面制备了Sn O2-Ti O2厚膜。通过XRD和SEM对制备的纳米粉末的物相、形貌进行表征,静态配气法对其气敏性能进行测试,并结合分子轨道理论探讨了气敏机理。实验结果表明,经700℃退火的4%(原子分数)掺杂的Sn O2-Ti O2气敏元件,对乙醇气体具有很好的选择性,在工作温度为63℃时,对乙醇气体的灵敏度可达1 903,响应-恢复时间分别为1和3 s,所制备的气敏元件有望用于乙醇气体的实用化检测。     

用激光熔融法制备稳定ZrO2快离子导体

利用连续ＣＯ２激光熔融法制备稳定ＺｒＯ２高 温快离子导体获得成功．Ｘ射线衍射分析表明激光熔 融后的样品为全立方相，电导率测试结果与国外学者用常规方法制备的同类快离子导体水平相当，温度为 １０００℃时电导率达到２×１０－２Ω·ｃｍ－１量级。     

氧化钇掺杂锆铈酸钡质子导体的制备及性能研究

采用高温固相法制备了钇掺杂锆铈酸钡(BaZr_0.90-xCe_xY_0.10O_3-δ, x=0.09、0.18、0.27)(即BZCY系列)前驱体粉末, 研究了烧结性能和电导率. 结果表明, 在所研究的组成范围内, x=0.27(即C3)试样为最佳. 再进一步通过优化烧结助剂ZnO添加量以提高试样的烧结性能及电化学性能. 实验表明, ZnO能够与前驱体发生固溶取代反应, 有效地提高了样品烧结性能. 随着ZnO添加量的增加, 试样烧结致密度提高, 但直流电导率先增大后减小. 当ZnO添加量为2mol%(C3-Z2)时, 试样具有最高的直流电导率, 800℃在湿H₂中电导率可达9.27 mS/cm. C3-Z2试样的XRD衍射峰与BaCeO₃、BaZrO₃标准衍射峰相比出现一定角度的偏移, 而与BaCe_0.4Zr_0.6O₃的标准图谱相对吻合较好.     

Na3＋xZ2—xYbxSi2PO12系统的相关系电导和结晶化学

研究了 Na_(3 x)Zr_(2-x)Yb_xSi_2PO_(12)系统的相关系和电导。此系统形成有结构连续转变的固溶体,在 x=0.5和 x=0.8时分别完成从单斜至三方和从三方至四方的结构转变。电导率开始随 x 的增加而缓慢降低,至 x=0.8后剧烈下降。比较了 Na_(3 x)Zr_(2-x)Yb_xSi_2PO_(12)与 Na_3Zr_(2-x)Yb_xSi_(2-x)P_(1 x)O_(12)以及 Na_(3 x)Zr_2Si_(2 x)P_(1-x)O_(12)系统,讨论了在此类系统中影响钠离子迁移的结晶化学因素。     

膜厚影响SnO_2厚膜型气敏元件敏感特性的研究

采用丝网印刷技术制备不同膜厚ＳｎＯ２厚膜气敏试样,在不同温度下进行热处理后测定了试样的阻温曲线和对乙醇气体的灵敏度,结果表明制备不同膜厚试样的气体灵敏度不同,阻温曲线也不同．要制备灵敏度高、一致性好的气敏器件,调整控制膜厚和及其热处理温度至关重要．     

掺杂TiO2的纳米多孔SiO2薄膜的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法、分子模板法及旋转涂覆法在硅衬底上制备掺杂TiO2的SiO2薄膜，并采用差热分析（DSC-TGA）、红外吸收光谱（FTIR）、X射线衍射、小角衍射（SAXS）、原子力显微镜（AFM）、台阶仪（Atomic-Profiler）以及纸擦拭法（paper-wiping method）和胶带剥离法（adhesive tpe-stripping method）对薄膜的性能进行了分析与表征，结果表明，薄膜的最佳热处理温度为400℃，所制备的掺杂TiO2的SiO2薄膜为多孔结构的无定形态，具有较好的机械性能，平均孔径随着膜层的增加而减小，一层膜和两层膜的平均孔径分别为87.4nm和62.8nm，厚度分别为538.7nm和1032.3nm。     

纳米Bi2O3-Y2O3快离子导体的制备

以共沉淀法制备的纳米(75mol%Bi2O3+25mol%Y2O3)混合粉体作为原料,通过无压反应烧结工艺制备了纳米Bi2O3-Y2O3快离子导体.对烧结过程中高导电相(纳米δ-Bi2O3)的形成规律研究表明固溶反应发生在烧结过程的初期,在烧结过程中晶粒生长规律符合(D-Do)2=K·t抛物线方程.用模式识别技术对δ-Bi2O3相生成的工艺条件进行优化的工艺参数优化区为Y＞-1.846X+3.433(X=0.0059T+0.0101t,Y=-0.0059T+0.0101t,式中,T为烧结温度,t为烧结时间).在T=600℃,t=2h无压反应烧结条件下,纳米晶Bi2O3-Y2O3快离子导体材料的相对密度可达96%以上,并且微观结构致密均匀,很少有残留气孔和裂纹,平均晶粒尺寸在100nm以下.     

纳米偏锡酸锌粉末的制备及气敏性能研究

把超声波和低温陈化技术运用到共沉淀法中,制备出了纳米ZnSnO3粉末.XRD和能谱分析表明为纯的ZnSnO3相.TEM分析表明粒度小于40nm.以ZnSnO3为基体的气敏元件对乙醇的灵敏度和选择性都很好,并且对汽油的抗干扰能力强.通过SEM对敏感层的分析解释了气敏特性的成因.     

膜厚影响SnO2厚膜型气敏元件敏感特性的研究

采用丝网印刷技术制备了不同膜厚SnO2厚膜气敏试样,在不同温度下进行热处理后测定了试样的阻温曲线和对乙醇气体的灵敏度,结果表明制备不同膜厚试样的气体灵敏度不同,阻温曲线也不同。要制备灵敏度、一致性好的气敏器件,调整控制膜厚和及其热处理温度至关重要。     

常压烧结制备亚微米晶Al2O3陶瓷及其力学性能研究

以高纯α-Al2O3粉体为原料,MgO-Y2O3为烧结助剂,采用常压烧结法制备亚微米晶Al2O3陶瓷。研究了烧结温度、烧结助剂对Al2O3陶瓷的致密化过程、显微结构及力学性能的影响。结果表明:添加一定量的复合助剂MgO-Y2O3可起到促进Al2O3陶瓷致密化,细化显微结构,并改善其力学性能的作用。经1450℃常压烧结1h可获得相对密度达99.6%、平均晶粒尺寸约0.71μm的亚微米晶Al2O3陶瓷,其维氏硬度和断裂韧性分别为18.5GPa和4.6 MPa·m1/2。