钛基LaxCe1-xTiyM1-yO3/γ-Al2O3催化剂的制备及催化燃烧性能

为提高钙钛矿型催化剂的活性,以γ-Al2O3为载体,采用等体积浸渍法制备负载型钙钛矿LaxCe1-xTiyM1-yO3/γ-Al2O3催化剂,考察了活性组分负载量、焙烧温度、A位元素配比和B位元素掺杂对催化剂催化燃烧甲苯性能的影响,并对催化剂进行XRD和BET表征。结果表明:催化剂的最佳制备条件是活性组分负载量为12%,焙烧温度为750℃,催化剂的最佳形式为La0.8Ce0.2 Ti0.8 Mn0.2 O3/γ-Al2 O3,在该催化剂的作用下,甲苯的起燃温度T50和完全转化温度T90分别为292℃和338℃;负载型钙钛矿催化剂保持了完整的钙钛矿结构,活性组分均匀分布在载体的孔道中,虽然会导致载体的比表面积有所降低,但催化剂可以更最大程度地分散,更有利于提高催化剂的催化活性。     

La_(1-x)Sr_xCoO_3体系的绝缘体-金属相变

通过粉末X射线衍射分析确定了钙钛矿氧化物La1-xSrxCoO3(0.1≤x≤0.5)体系的结构,由Ri-etveld方法拟合得到晶格参数随Sr掺杂量的变化.在80~300 K温度范围的直流电阻率测量表明,材料的电性质在x=0.2和x=0.3之间展示了从半导体到金属的相变.x=0.2样品已接近绝缘体-金属(I—M)相变的边缘.研究结果表明,La1-xSrxCoO3(0.1≤x≤0.5)体系的I-M相变不仅依赖于Sr浓度x,也依赖于样品的制备技术.     

金属丝网型 La0.8Sr0.2MnO3催化剂的制备及其表征

以316L不锈钢丝网为基材，利用电泳沉积技术对丝网表面进行改性，考察了添加剂浓度、电压加压方式、热处理温度对铝粉在丝网表面包覆效果的影响，制备出表面规整、高粘结强度的Al2O3／Al载体膜，在30min超声振荡后，载体膜脱落率仅为0．5wt％；结合表面浸涂技术，在丝网上涂覆纳米La0．8Sr0.2MnO3，通过SEM、XRD、BET等手段对催化剂进行表征，发现丝网表面催化剂负载均匀，比表面积达到119．4m^2／g，在30min超声振荡后，脱落率为5．0wt％．催化燃烧性能测试表明，La0．8Sr0.2MnO3在不锈钢丝网上有较好的活性，高空速、高浓度的甲苯在400℃基本能被完全燃烧．     

La0.2Ba0.8(Co0.2Fe0.8)1-xZrxO3-δ透氧膜材料的微结构与氧分离性能研究

采用固相法制备了La0.2Ba0.8(Co0.2Fe0.8)1-xZrxO3-δ(x=0、0.05、0.1、0.15)片状陶瓷膜,用稳态法测试了不同成分制备样品的透氧性能,并利用XRD和SEM手段分析研究了样品的相结构和晶粒形貌及它们对材料性能的影响.研究表明固相法较难合成x=0的纯钙钛矿相,可用改进的Pechini法合成,另B位Zr的替代有利于去除材料中非钙钛矿杂相;x=0.1的样品中有少量BaZrO3析出,并导致晶粒细化(1～2μm),而这种微结构状态稳定且不受高温长时间退火和氧分压梯度的影响.晶粒细化样品的力学性能和氧渗透性能均有较大提高,x=0.1的样品较x=0样品的氧渗透性能提高了一个数量级,在1010℃,样品厚1.2mm时体系的透氧率达到4.6×10-7mol.cm-2.s-1.     

复合氧化物负载型钙钛矿催化燃烧甲苯的载体效应

以CeO_2-TiO_2复合氧化物为载体,La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3为活性组分制备了负载型钙钛矿催化剂。并以TiO_2、CeO_2负载钙钛矿作为对比,考察了催化剂的活性。La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3/CeO_2-TiO_2的催化活性最高,起燃温度和完全转化温度分别为140和255℃,通过采用XRD、BET、SEM、NH_3-TPD、H_2-TPR等手段,探讨了载体的结构性质与催化剂活性的关系。结果表明,催化剂的孔结构、表面酸性和还原性是影响催化剂活性的主要因素。Ce、Ti复合之后,CeO_2-TiO_2主要以CeTi固溶体的形式存在,比表面积和孔容较大,催化剂表面酸性明显增强,从而使得钙钛矿在CeO_2-TiO_2的表面均匀分散,有效地改善了La_(0.8)Ce_(0.2)MnO_3/CeO_2-TiO_2催化剂的氧化还原能力,使催化剂活性增强。     

水热合成单晶La 1-x Ca x MnO3系列纳米线

采用水热法，成功地合成了一系列单晶La1-xCaxMnO3（x=0．3、0．5、0．75）纳米线．X射线衍射（XRD）的结果表明所制备的样品是纯的La1-xCaxMnO3正交相（x=0．3、0．5、0．75）纳米线．透射电子显微镜（TEM）的照片清晰地显示所制备的样品是由大量直径均匀（约90nm）、长度从几微米至几十微米的La1-xCaxMnO3的单晶纳米线构成．La0．5Ca0．5MnO3纳米线清晰的高分辨电子显微镜（HRTEM）的图片表明纳米线的表面是光滑的。没有任何缺陷且La0．5Ca0．5MnO3纳米线沿〈100〉方向生长．La0．5Ca0．5MnO3纳米线磁测量的结果表明相对于块材来说纳米线的疋有明显地提高，这是由于晶胞收缩和形状各向异性所致．     

钙钛矿型LaCo_(1-x)Fe_xO_3催化剂的制备及其催化甲烷燃烧性能研究

以催化甲烷燃烧为目标反应,采用共沉淀法制备铁和钴同时作为活性组分的一系列钙钛矿催化剂LaCo1-xFexO3(x=0、0.2、0.4、0.5、0.6、0.8、1.0),通过XRD、BET、SEM、DSC-TG和TPR等实验技术,对催化剂的结构和性质进行了考察。主要考察了不同掺杂量的Fe对催化剂结构及催化甲烷燃烧活性的影响。结果表明,催化剂在600℃焙烧后可以形成完整的钙钛矿晶型,同时具有较高的催化性能。不同量的Fe掺杂对于催化剂的特性有较大的影响,说明Fe离子和Co离子之间存在着一定程度的协同作用。Fe的加入使催化剂的活性得到明显提高,但加入Fe过量,催化剂的活性会有所降低。其中LaCo0.2Fe0.8O3催化剂具有较大的比表面积和较高的催化活性。     

负载磷钼杂多酸/La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3/聚吡咯的制备及光催化性能研究

采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法成功制备了La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3钙钛矿型复合氧化物,以(NH4)2S2O8为氧化剂,运用化学氧化法合成La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3/聚吡咯薄膜,然后通过静电自组装方法制备了一种新的表面负载修饰型复合光催化剂La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3/PPy/PMO12。采用XRD、SEM、FT-IR对催化剂的物化结构进行了表征。光催化性能测试是以亚甲基蓝染料的水溶液为降解目标,结果表明,PMo12的负载修饰改进了La0.7Ca0.3-Fe0.25Co0.75O3/PPy光催化剂的催化活性。     

La2/3Sr1/3MnO3掺杂RE(RE=Pr、Eu、Y、Tb)的结构、红外及磁学性质

采用空气中固相反应烧结法制备了一系列钙钛矿结构的(La1-xREx)2/3Sr1/3MnO3(RE=Pr、Eu、Y、Tb;x=0、0.3或0.4)掺杂稀土锰氧化物多晶样品.X射线衍射(XRD)分析表明随着RE离子半径的减小,样品XRD的衍射峰位置普遍向高角度偏移,2θ增大0.02～0.62°.扫描电镜(SEM)观测的结果表明掺杂RE离子的半径越小,形成多晶样品的晶粒越小,未掺杂RE的La2/3Sr1/3MnO3在所有的样品中晶粒最大.红外吸收光谱测量发现样品在599～629cm-1范围出现了吸收峰并且峰的位置随掺杂RE离子半径的减小而向低频方向偏移.样品的磁性质测量表明掺杂稀土离子的半径及磁矩对材料的磁电阻有明显影响.     

La0.8-xNdxNa0.2MnO3的磁卡效应研究

用溶胶-凝胶法制备系列样品La0.8-xNdxNa0.2MnO3(x=0.00,0.05,0.10,0.15和0.20)钙钛矿锰氧化物.研究温度范围在240～340 K、外磁场0～1T下该系列样品的居里温度和磁熵变.发现样品的居里温度TC随x增加而减小,而且x=0.20、温度为295K时,最大磁熵变△SM为1.68 J/kg·K.实验结果表明钙钛矿锰氧化物La0.8-xNdxNa0.2MnO3有可能作为室温下的磁致冷材料的候选者.     

La1-xSrxCoO3钙钛矿氧化物电极的物理化学和析氧电化学特性

用酒石酸辅助法制备了Ｌａ１－ｘＳｒｘＣｏＯ３系列钙钛矿氧化物,结果表明,采用该方法可在较低温度下形成高比表面的钙钛矿,Ｓｒ取代Ｌａ有助于形成均相多孔的表面,提高氧化物的比表面。电化学研究表明,钙钛矿氧化物膜电极Ｎｉ／Ｌａ１－ｘＳｒｘＣｏＯ３在碱性溶液中表现出很高的析氧电催化活性和良好的稳定性。     

La1-xSrxMnAl11O19-δ催化剂的甲烷燃烧性能研究

采用反相微乳液-共沉淀法制备了一系列以La、Sr作为镜面阳离子、锰离子作为活性组分的六铝酸盐催化剂La1-xSrxMnAl11O19-δ(x=0.2、0.4、0.5、0.6、0.8)。利用X射线衍射、比表面积分析等分析方法及甲烷燃烧对催化剂的结构和性质进行了考察,主要考察了不同含量的La和Sr离子的掺杂量对催化剂结构及对甲烷催化燃烧活性的影响。结果表明,La和Sr同时作为镜面阳离子,不但可以形成完整的六铝酸盐,而且所制备的催化剂具有较高的催化活性。不同含量的La和Sr离子掺杂对于催化剂的特性有较大影响。当x=0.5时,所制备的催化剂La0.5-Sr0.5MnAl11O19-δ具有较高的催化活性,起燃温度T10%=502℃,至683℃甲烷完全转化。催化剂在低转化率下的宏观动力学实验结果表明,甲烷催化燃烧在La1-xSrxMnAl11O19-δ催化剂上为一级动力学反应,反应速率受催化剂固有性质控制。     

Structural,Sintering and Electrical Properties of Cr-doped La0.6Sr0.4CrxFe1-xO3-δ（x=0.10,0.20） Oxides

The perovskite Cr-doped La0.6Sr0.4CrxFe1-xO3-δ(x=0.10,0.20) oxides were synthesized via the citrate gel method.The perovskite forming of the La0.6Sr0.4CrxFe1-xO3-δ(x=0.10,0.20) oxides were studied by thermogravimetric analysis(TG),differential scanning calorimetry(DSC),and X-ray diffraction(XRD).Structural and chemical stability under H 2-containing helium atmospheres of La0.6Sr0.4CrxFe1-xO3-δ(x=0.10,0.20) were investigated by TG and XRD.The sintering microstructures of the perovskite La0.6Sr0.4CrxFe1-xO3-δ(x=0.10,0.20) ceramics were investigated by scanning electron microscopy(SEM),and the electrical conductivities of both oxide ceramics were also measured up to 900 C.The results demonstrated that the chemical stability of the Co-free La0.6Sr0.4CrxFe1-xO3-δ(x=0.10,0.20) oxides was significantly improved compared to the Co-containing La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ and Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ oxides.The incorporation of Cr cations in the B-site of the pervoskite oxides resulted in the improved structural and chemical stability of the as-synthesized La0.6Sr0.4CrxFe1-xO3-δ(x=0.10,0.20) oxides.     

紫外脉冲激光淀积法制备Pb(Ta0.05Zr0.48Ti0.47)O3薄膜的铁电性质

用紫外脉冲激光淀积方法在Pt／TiO2／SiO2／Si(001)衬底上制备了La1-xSrxCoO3／Pb(Ta0.05Zr0.48Ti0.47)O3(PTZT)／La1-xSrxCoO3异质结构薄膜。发现底电极La0.25Sr0.75CoO3可以诱导PTZT薄膜沿(001)方向取向生长。在500kHz和5V的工作电压下铁电电容器La0.25Sr0.75CoO3/PTZT／La0.25Sr0.75CoO3经过5×1010次反转之后,仍保持其初始电极化的96％。此异质结构横截面的扫描电镜照片表明界面上没有明显的因化学反应导致的第二相存在。     

Synthesis and Characterization of SmxGdyCe1-x-yO2-δ Nanopowders

SmxGdyCe1-x-yO2-δ (x+y=0.2 and x=0, 0.04, 0.08, 0.12, 0.16, 0.2) nanopowders were prepared by a coprecipitation method. The zeta potential and sedimentation volume of Ce(OH)4 aqueous dispersions at different pH values were measured. The isoelectric point (IEP) of Ce(OH)4 suspensions is 7.0. The maximum potential value of -18.5 mV and maximum sedimentation volume of 19 ml are reached at pH=10. The evolution behaviors of the xSm(OH)3•yGd(OH)3•(1-x-y)Ce(OH)4 dried powders in the heating process was characterized by DTA/TG and XRD. The powders decompose to ceria based solid solution at a temperature below 300℃ and forms cubic fluorite structure ceria at about 650℃. The properties of SmxGdyCe1-x-yO2-δ solid solutions were characterized by XRD, TEM and BET. The lattice parameter of doped CeO2 increases linearly with increasing Sm3+ substitution (or decreasing Gd3+ substitution). The particle size of the doped ceria powders is from 5 nm to 10 nm     

La0.7K0.3Ni0.9Cu0.1O3钙钛矿的制备及催化碳烟性能的研究

采用溶胶凝胶法制备了一系列La1-xKxNi1-yMyO3(M=Cu,Co,Mn)钙钛矿复合氧化物催化剂,并利用O2-TPO测试该系列催化剂催化氧化碳烟的性能。通过XRD、H2-TPR、XPS对其进行了表征,结果表明,所制备催化剂均为六方晶系钙钛矿结构。着重考察了A位K掺杂量和B位掺杂元素及其掺杂量对催化碳烟性能的影响。结果表明:当K掺杂量x=0.3时,产生更多氧空位,增加了表面吸附氧数量,同时提高了B位Ni的价态;B位Cu掺杂量y=0.1时,表面吸附氧数量增加,Ni 3+含量增大,从而提高了催化剂的活性。La0.7K0.3Ni0.9Cu0.1O3催化剂与碳烟紧密接触下,Ti、Tm分别为268.1℃和272.8℃。     

(Ba1-xSrx)La4Ti4O15（x=0.8～0.95）陶瓷的微结构及微波介电性能研究

采用固相反应法制备了(Ba1-xSrx)La4Ti4O15(x=0.8~0.95)复合体系微波介质陶瓷,并对其进行物相组成、晶体结构分析以及微波介电性能的研究.研究结果表明,(Ba1-xSrx)La4Ti4O15陶瓷主晶相为SrLa4Ti4O15,并伴随有第二相SrLa8Ti9O15.SEM观察表明,Ba0.2Sr0.8La4Ti4O15陶瓷内部微观结构致密,晶粒尺寸在10~20μm之间,晶界清晰.随着x值逐渐增大,(Ba1-xSrx)La4Ti4O15陶瓷中晶粒形态发生变化,气孔增多.在x=0.8时,(Ba1-xSrx)La4Ti4O15陶瓷具有优良的微波介电性能,即εr=40.86,Q×f≈62806 GHz,τf=20×10 6/℃.随着Ba2+的含量逐渐增加,该陶瓷的介电常数εr单调上升,品质因子Q×f值增加,说明适量的Ba2+替代Sr2+能改善陶瓷的微波介电性能.     

自蔓延高温合成La-Zn掺杂锶铁氧体改性研究

采用高温自蔓延(SHS)方法制备了化学组成为Sr1-xLaxFe12-xZnxO19(x=0～0.4)的La-Zn联合掺杂的锶铁氧体,并研究了晶体结构与离子掺杂量对铁氧体磁性能的影响.根据相关的热力学数据,分析了合成过程中产生不同氧化物杂质的热力学机制,结果显示,通过合适控制反应体系中的Fe粉含量,可以合成单一的M型铁氧体相.SEM表明SHS方法制备的样品比传统方法制备的样品结晶更完整,粉体颗粒呈明显的六角平板状,颗粒尺寸基本分布在0.5～1.2 μm之间.La3 ,Zn2 的加入能够明显地提高试样的综合磁性能,相比于未掺杂的试样,在未取向情况下其剩磁提高了14.4%,Hcb提高了15.3%,(BH)m提高了30.7%,并且与传统制备方法相比,采用SHS方法获得的样品的内禀矫顽力Hcj提高尤为明显,最高可达322kA/m.     

Sr~(2+)掺杂及非化学计量LaFeO_3的溶剂热制备及光催化性能

利用简单的溶剂热法制备LaFeO_3、La_(0.8)Sr_(0.2)FeO_(3-δ)以及非化学计量的La_(0.8)Sr_(0.2)FeO_(3-δ)(x=0.97,1.03)纳米颗粒。采用XRD、TEM、UV-Vis、XPS等手段对样品的形貌和结构进行表征,以孔雀石绿(MG)光降解为模型反应,在最大吸收波长下(616.9nm)考察材料的光催化性能。结果表明:Sr~(2+)的掺入减小了晶粒尺寸,致使晶体产生晶格畸变并形成氧空位V··O,抑制电子-空穴重组,增大量子效率;掺入Sr~(2+)并改变非化学计量,使得催化剂在可见光区域有较强的光吸收,比表面积增大,其中(La_(0.8)Sr_(0.2))1.03FeO_(3-δ)的比表面积最大(20.164 4m2/g),可见光降解效率也最高(83.8%)。Sr~(2+)掺杂及非化学计量LaFeO_3的可见光催化活性均高于纯LaFeO_3。     

Research on a New Process of Preparation for Nano-SiO2 with High Activity and Mesopores

Nano-SiO_2 with high activity and mesopores was prepared through sol-gel synthesis followed by low-temperatureheat treatment and ball milling firstly in our experiments. TEM was performed to measure particle sizes. Nitrogenadsorption experiments were carried out to estimate specific surface area, porous distribution and porous ratio by BETand BJH methods. The content of Si-OH in SiO_2 surface was calculated by analysis of the results of hydrogen-oxygencontent mensuration (HOCM). As a result, appropriate heat treatment system and ball milling time are important topreparation for nano-SiO_2 with high activity and mesopores, which are 5～50 nm particles, 5～6 nm average aperture,85%～93% porous ratio, and 51%～55% Si-OH content in surface. Nano-SiO_2 with that structure has high surfaceenergy and activity. This process, which has simple facilities and operation rules, is a new way of preparation fornano-SiO_2 with high activity and mesopores.