高电导铬酸镧基耐火材料的合成、结构及其性能研究

水热法合成铬酸镧及铬酸镧基材料的温度较低(比空气中合成低200～300℃)、反应简单、产物均匀,粒度均一(0.5～1μm)。合成产物均具有单斜畸变(β=90.35～90.38°)的钙钛矿型结构。在LaCrO_3中掺杂Ca~(2 )置换部分La~(3f),对提高电导率的效果较掺杂Mg~(2 )者为优。氧化气氛下制得的(La_(1-x)Ca_x)CrO_3表现为非本征电导特征;还原气氛下制得者为本征电导。本征电荷载流子是由激活过程产生,其激活能约为O.7leV。(La_(1-x)Ca_x)CrO_3为反铁磁体(Néel温度约288K),兼具有寄生铁磁性。     

钙钛矿氧化物Eu_(1-x)Sr_xCoO_(3-δ)的结构和性能

以固相反应法合成了钙钛矿型复合氧化物Eu_(1-x)Sr_xCoO_(3-δ)(x=0.1,0.3,0.5,0.7)材料。研究了各样品的晶体结构、化学状态和电输运性能,测试了样品在不同温度下的直流电导率。结果表明,合成样品都呈类钙钛矿结构,在低温段,载流子具有p型小极化子导电特征,同时,样品随着掺杂比例的变化晶格氧变化较大,Eu0.5Sr0.5CoO3-δ氧空位浓度最大,氧输运性能较好,是较好的固体氧化物燃料电池阴极材料。     

通过拟合磁化曲线计算钙钛矿锰氧化物La_(1.2-x)Tb_xSr_(1.8)Mn_2O_7(x=0,0.05)的磁熵变

采用传统高温固相反应法制备La_(1.2-x)Tb_xSr_(1.8)Mn_2O_7(x=0,0.05)多晶样品,利用振动样品磁强计(VSM)测量了样品在不同温度下的磁化强度随外场变化曲线(M-H),然后利用正交多项式最小二乘拟合方法对钙钛矿锰氧化物La_(1.2-x)Tb_xSr_(1.8)Mn_2O_7(x=0,0.05)的磁化强度曲线进行拟合,再根据磁熵变的热力学公式计算出样品的磁熵变值。通过计算得到La_(1.2-x)Tb_xSr_(1.8)Mn_2O_7(x=0,0.05)多晶样品的居里温度分别为123 K和75 K,在外加磁场20 k Oe下x=0样品和x=0.05样品的最大磁熵变值分别为2.26 J/(kg·K)和1.6 J/(kg·K),所以x=0样品可作为高温区(77 K以上)磁制冷材料,而x=0.05样品可作为中温区(20 K~77 K)磁制冷材料。计算结果显示,拟合数据和实验数据非常接近,结果比较满意,说明该方法适用于La_(1.2-x)Tb_xSr_(1.8)Mn_2O_7(x=0,0.05)多晶样品的磁熵变计算。     

Pr_(1-x)(La_(0.37)Ce_(0.63))_xCoO_3的制备及催化活性探究

采用溶胶—凝胶法制备了Pr_(1-x)(La_(0.37)Ce_(0.63))_xCoO_3,利用TG-DSC、FT-IR分析前驱体的分解特性和化学键变化规律,结合XRD、SEM-EDS检测粉体微观结构、形貌以及元素分布;通过CV、LSV和RRDE技术探讨粉体在碱性溶液中氧还原ORR电催化活性。结果表明,在700℃下焙烧,x0.4时,有La_2O_3、CeO_2杂相出现,x0.4时钙钛矿晶体结构消失,x=0.4时得到的纯相粉体呈多孔结构。与商用Pt/C相比,Pr_(1-x)(La_(0.37)Ce_(0.63))_xCoO_3粉体质量活性(质量比电流)是其1.7倍,达到172.54mA/mg,而半波电位较低仅为0.60V(vs.RHE)。以二电子发生氧化还原反应过程中,副产物H_2O_2产率为77%,作为催化材料有待进一步改性。     

模板法制备La_2O_3-Ce_xZr_(1-x)O_2催化酯交换反应的研究

以松木屑为模版,制备了La_2O_3-Ce_xZr_(1-x)O_2复合氧化物,用于催化餐饮废弃油合成生物柴油的酯交换反应。采用BET比表面积分析仪、扫描电子显微镜(SEM)对La_2O_3-Ce_xZr_(1-x)O_2进行表征。研究不同制备方法对催化剂活性的影响,分析不同的反应条件对酯交换反应产率的影响。结果表明:当反应条件为x=0.5,催化剂量为餐饮废油质量的5%,甲醇与餐饮废油物质的量的比为54∶1时,在165℃下反应4.5h左右,酯交换反应获得生物柴油的产率为91.1%。     

La_(0.67)Ca_(0.33-x)Ba_xMnO_3的电输运性质反常及磁电阻温度稳定性

用固相反应法制备La_(0.67)Ca_(0.33-x)Ba_xMn O_3(x=0,0.10,0.15,0.20,0.25)系列样品,烧结温度为1200℃。通过X射线衍射(XRD)图谱,扫描电子显微镜(SEM)照片、零场和加场下的电阻率-温度(ρ-T)曲线,磁电阻-温度(MR-T)曲线,研究Ba~(2+)替代Ca~(2+)的La_(0.67)Ca_(0.33-x)Ba_xMnO_3的电输运性质及磁电阻温度稳定性。结果表明:随Ba~(2+)替代量的改变晶体结构发生变化,x=0的样品为立方结构,x=0.10的样品为正交结构,x=0.15,0.20,0.30的样品为六方结构。x=0.10样品的电输运性质出现反常,它的电阻率不仅比未掺Ba的La_(0.67)Ca_(0.33)Mn O_3高出60倍,也比高掺Ba样品的电阻率高出几倍,随Ba~(2+)替代量的增加电阻率逐渐下降,用掺Ba引起的晶格结构变化及Mn O_6八面体畸变进行解释;高掺Ba样品实现了室温附近磁电阻温度稳定性,x=0.15的样品在187~246 K温区磁电阻为(8.91±0.42)%,x=0.20的样品在230~290 K温区磁电阻为(6.07±0.32)%,x=0.25的样品在320 K以下直至50 K温区磁电阻均大于14%。在0.8 T磁场下在室温附近产生磁电阻的温度稳定性有利于MR效应的实际应用。磁电阻温度稳定性机制是,钙钛矿的磁电阻是体相内双交换作用产生的本征磁电阻与界面自旋相关散射或自旋极化隧穿产生的低场磁电阻的叠加,制备样品时控制烧结温度(1200℃),尽量提高低场磁电阻,两种磁电阻叠加产生磁电阻温度稳定性。     

La_(0.9)Rb_(0.1)Co_(1-x)Fe_xO_(3-δ)钙钛矿催化剂上NO_x辅助碳烟燃烧性能的研究

通过柠檬酸溶胶凝胶法制备了La_(0.9)Rb_(0.1)Co_(1-x)Fe_xO_(3-δ)(x=0.1～0.8)系列钙钛矿催化剂。通过X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H_2-TPR)、NO_x程序升温脱附(NO_x-TPD)及X射线光电子能谱(XPS)考察了Fe含量变化对催化剂结构、NO_x辅助碳烟燃烧反应活性、催化剂氧化还原活性、催化剂表面Fe和Co的化学状态以及NO_x储存能力的影响。结果表明:所制备的催化剂均保持钙钛矿结构,Co与Fe的共掺杂改变了B位金属的化学状态,催化剂表面存在Co~(2+)和更高价态的Fe物种。相比纯LaCoO_3和LaFeO_3,La_(0.9)Rb_(0.1)Co_(1-x)Fe_xO_(3-δ)(x=0.1～0.8)催化剂碳烟燃烧的特征温度T_(50)分别下降约30和70℃,碳烟燃烧的速度也随之加快。同时,在NO_x辅助碳烟燃烧过程中,NO氧化所生成的NO_2可与碳烟反应生成N_2,其中La_(0.9)Rb_(0.1)Co_(0.6)Fe_(0.4)O_(3-δ)催化剂具有最高的NO_x消除能力,在381℃时达到36.4%。     

Sm_(0.5-x)Ba_xSr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)-30% GDC复合阴极电化学性能研究

采用溶胶凝胶-低温燃烧法制备Sm_(0.5-x)Ba_xSr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)(x=0~0.20)系列粉体,并掺入30%GDC(Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_(1.95))制成复合阴极SBSCF-30GDC。利用XRD衍射仪和扫描电镜对材料的结构和微观形貌进行分析,用电化学工作站测量其对称阴极的交流阻抗谱。结果表明,制备的Sm_(0.5-x)Ba_xSr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)样品,当x=0时为斜方六面体,当x0为单一的立方钙钛矿结构。随着Ba含量的增加,衍射峰的角度向低角度方向偏移。随着温度的升高,各个成分的电极极化电阻减小。     

Ce替代Y对Y_(1-x)Ce_xFe_2(x=0,0.15,0.25和0.50)合金吸氢性能的影响

利用磁悬浮感应熔炼法制备了Y_(1-x)Ce_xFe_2(x=0,0.15,0.25,和0.50)合金,通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)和定容法等测试方法,研究了Ce替代Y对Y_(1-x)Ce_xFe_2合金吸氢性能的影响。研究表明,Y_(1-x)Ce_xFe_2合金为多相结构,主相为MgCu_2型结构的YFe_2相,同时还含有Pu Ni3型结构的YFe_3第二相,且Ce元素有效替代了合金中的Y元素;当x≦0.25时,随着Ce替代量的增加,合金中YFe_3相增多,且合金的吸氢动力学性能和吸放氢循环稳定性得以改善,初始吸氢平衡时间t0.9由48 s降低至12 s,经7次吸放氢循环后,稳定吸氢容量由0.409%升高至0.598%(质量分数),吸氢容量衰减率由79%降低至55%,但合金初始吸氢容量有所下降;这主要归因于YFe_3相较之于YFe_2相结构更加稳定,但其吸氢容量更低;当x=0.50时,合金的吸氢容量及吸放氢循环稳定性均同步下降,此时合金中的YFe2相增多,合金吸氢后歧化反应加剧。因此,在Y_(1-x)Ce_xFe_2中,Ce对Y的替代量以小于0.50为宜。     

SrTiO_3-Al_2O_3系陶瓷的制备及介电性能的研究

采用固相反应法制备(1-x)Sr Ti O3-x Al2O3(摩尔分数x=0.30~0.50)系列微波介质陶瓷材料。通过设计实验改变Al2O3的添加量和烧结温度来研究体系的相组成、显微结构及介电性能之间的变化规律。结果表明:随着Al2O3添加量的增多,陶瓷体系的介电常数呈减小趋势;在1390~1450℃下,保温4h烧结时制备的(1-x)Sr Ti O3-x Al2O3陶瓷的致密度随烧结温度的变化不大,均在94%以上。当烧结温度为1450℃,x=0.5时,所制备的陶瓷体系具有较好的介电性能:介电常数约为77.57,介电损耗小于4.4×10-4,致密度约为98%。     

C_2H_6在钙钛矿型稀土复合氧化物La-Mn-Co-Cu-O系催化剂上的催化氧化研究

本文采用柠檬酸络合法合成了钙钛矿型LaMn(1-x)/2Co(1-x)/2Cu_xO_3(x=0,0.1,0.2,……0.8)系稀土复合氧化物催化剂;晶体结构分析表明,物相分别为四方和立方,x=0.6,0.7,0.8的试样中含有杂质相(La_2CuO_4、CuO),其余都是单一钙钛矿相;对催化活性检测结果表明,整个系列催化剂在温度380℃以上时活性较显著,掺杂Cu的活性降低;扫描电镜测试表明,随着Cu的掺杂,催化剂颗粒逐渐减小,但颗粒聚合的程度增大。     

钙钛矿型复合氧化物Nd1-xSrxFeO3-δ的电输运性能

用固相反应法合成了钙钛矿型复合氧化物Nd1-xSrxFeO3-δ(x=0.2,0.4,0.6,0.8)样品,对各样品作了结构分析,对x=0.4样品作了热重分析,测试了各样品在不同温度下的直流电导率,给出了活化能,分析了材料的电输运机理.结果表明,所有样品都呈类钙钛矿结构,在低温段,载流子具有p型小极化子导电特征.对于这种电输运特性,结合材料的失氧规律,给出了合理的解释.     

溶胶-凝胶法制备的(La1-xCex)2/3Sr1/3MnO3超微粉末微波吸收特性研究

采用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿型锰氧化物(La1-x Cex)2/3Sr1/3 MnO3(x=0.1,0.3,0.5)超微粉末,用XRD分析了该材料的相结构,并用AV3618型微波矢量网络分析仪测试了样品在8.2GHz～12.5GHz范围内的微波吸收特性.结果表明,样品在1000℃焙烧后出现单一的钙钛矿型结构,当材料涂层厚度为1mm、x=0.3时,(La1-x Cex)2/3 Sr1/3 MnO3的吸波性能最佳.在测试频段内有三个吸收峰,最高的吸收峰在9.1GHz处,峰值高达36.8dB,并且吸收衰减量大于18dB的频带宽度达2.2GHz.     

化学计量比对无镨钕贮氢合金结构与性能影响

通过感应熔炼法制备了La_(0. 75)Ce_(0. 25)(NiCoMnAl)x(x=4. 95,5. 05,5. 15,5. 25)系列合金,对该系列合金进行了XRD测试并分析了合金的相结构;采用双电极方法测试了其电化学性能,并对其进行了PCT气态吸放氢测试。结果表明:四个样品均为CaCu_5结构的LaNi_5相,化学计量比调整没有改变合金的相组成;合金的最大吸氢量随化学计量比的增大而逐渐减小,平台压力先降低后逐渐增大;随着化学计量比的逐渐增加,合金的放电容量逐渐减小;高倍率性能先升高后降低,当计量比为5. 05时合金的3C HRD值达到最大为89. 6%;合金的循环稳定性随化学计量比的增大而提高。     

Fabrication of La_(1-x)Ca_xFeO_3 perovskite-type oxides with macro-mesoporous structure via a dual-template method for highly efficient soot combustion

A series of three-dimensionally ordered macro-mesoporous(3DOMM) La_(1-x)Ca_xFeO_3(x=0-0.3)perovskite-type oxides were designed and successfully fabricated for the first time via a dual-template method.In which,PMMA and Brij-56 were employed as the hard template and soft template,respectively.It is found that 3 DOMM La_(1-x)Ca_xFeO_3 exhibits abundant wormlike mesoporous channels about 3 nm in diameter on macroporous skeleton walls.The excellent catalytic activity of soot combustion benefits from not only the well-designed hierarchical porous structure of catalyst,but also the redox electron pair of Fe~(3+)/Fe~(4+) induced by the doping of low-valent alkaline earth metal Ca to A-site of LaFeO_3.3DOMM La_(0.8)Ca_(0.2)FeO_3 exhibits superior catalytic performance for soot combustion,which shows T_(50) of396℃.It is 189℃lower than that without catalyst.A combination of structure and composition in the design of catalyst can be widely extended to other catalytic systems.     

La2/3(CaXBa1-X)1/3MnO3材料的绝缘体-金属转变与晶界效应

用固相反应法制备了La2/3(CaxBa1-x)1/3MnO3(x=0.00,0.40,0.45,0.55,0.60,1.00)六种多晶CMR材料,并测量了在77K～350K范围内零磁场和0.4T外磁场下的电阻率。这些样品都出现了双电阻峰结构,采用Mott转变表达式ρ～exp(T0/T)1/4拟合了实验数据,结果表明高温峰的转变是绝缘体-金属(I-M)转变,而低温峰不是I-M转变峰,用自旋极化电子隧道效应和局域化模型解释了电阻和磁电阻行为。此外,在x=0.4～0.6掺杂范围内样品呈现出异常的电阻行为。     

La0.8Mg0.2(Ni2.7Co0.6Al0.1Mn0.1)x贮氢合金的电化学性能分析

采用恒电位法、EIS分析及双电极系统对La0.8Mg0.2(Ni2.7Co0.6Al0.1Mn0.1)x(x=0.9～1.10)系列合金进行电化学性能分析。结果表明,x=1.05的合金具有较好的自放电性能(CR=97.3%),而x=1.10的合金有较高的电化学容量(369 mAh.g-1)。合金电极的电化学阻抗谱(EIS)表明,随着化学计量比x的增大,合金电极的电荷迁移电阻先减小后增大,动力学性能先增强后减弱。线性极化测试表明,随着化学计量比x的增大,合金电极表面的电化学反应速率先增大后减小。通过合金电极阳极电流对时间响应的半对数曲线计算的氢扩散系数D随着化学计量比x的增大先增大后降低,说明合金内部的氢扩散能力先增强后降低。     

新型稀磁性半导体材料CoxZn1—xS与CoxZn1—xSe单晶的制备

本实验首次利用碘做媒介剂,采用化学气相输运法制得稀磁性半导体Co_xZn_(1-x)S和Co_xZn_(1-x)Se(0相似文献   

Nd2(Mn1-x,Alx)17化合物的结构性质

对电弧炉熔炼的Nd2 (Mn1 -x,Alx) 1 7(x =1～ 10 )化合物进行了X射线衍射研究。结果表明 ,Nd2 (Mn1 -x,Alx) 1 7(x =1～ 10 )化合物具有Th2 Zn1 7型结构 ,随着Al替代量的增加 ,Nd2 (Mn1 -x,Alx) 1 7(x =1～ 10 )化合物的晶格常数a ,c及单胞体积V都增加。对样品的时效研究表明 ,Nd2 (Mn1 -x,Alx) 1 7(x =1～ 10 )化合物在自然环境中十分稳定 ,这表明Al比C更能使富锰的 2∶17相 (Th2 Zn1 7)稳定。     

溶胶-凝胶法制备(La_(1-x)Sr_x)_2Ce_2O_(7-x)及热物理性能研究

采用溶胶-凝胶法合成(La1-xSrx)2Ce2O7-x系列组分样品.研究结果表明:当Sr的掺杂量(x)小于10%时,(La1-xSrx)2Ce2O7-x系列组分样品都是缺陷萤石结构.随着温度的升高,样品的热膨胀系数(TEC)增大,而热导率(TC)呈减小趋势.在一定温度下,(La1-xSrx)2Ce2O7-x的TEC随x的增大而增大;当Sr掺杂量x在0~7.5%之间增加时,样品的热导率不断减小,至x=7.5%时达到极小值,然后随x的增大,样品的TC又明显增大.