球磨CeMg12+100%Ni合金热力学及电化学贮氢性能

用球磨工艺制备CeMg12+100%Ni电极合金,研究了球磨工艺对合金结构及电化学性能的影响。结果表明球磨CeMg12+100%Ni合金具有非晶纳米晶结构,由Mg2Ni相以及Ni相组成,其含量随球磨时间的延长而增加,这在一定程度上改善了合金的电化学放电性能。球磨非晶纳米晶具有较好的结构稳定性,在吸氢后形成的氢化物相仍保持非晶纳米晶尺度,这有利于降低氢化物的热稳定性,改善电化学放电性能。     

球磨La2Mg17与Ni复合合金的电化学贮氢性能研究

利用机械合金化法制备了La2Mg17+200%(质量分数)Ni复合储氢合金,并对不同球磨时间时合金的微观结构和电化学性能进行研究。结果发现,在球磨过程中Ni粉诱导了La-Mg-Ni非晶/纳米晶结构的形成。XRD和HRTEM结果共同表征了球磨80h时,合金中有Ni金属的存在,且XRD衍射峰强度较低,宽化严重,SAD为宽化的多环,表明形成非晶结构。电化学及其反应动力学测试结果发现,不同球磨时间的电化学反应的动力学控制机理是不同的。球磨60和80h后合金中不仅存在La-Mg-Ni非晶相,同时也有催化剂金属Ni,使合金的表面电荷转移反应电阻较小,氢在合金体相内的扩散系数D和极限电流密度I L均最大,最终导致80h的放电容量为最大值948.3mAh/g。然而,当合金的球磨时间为100和120h时,合金粉化到纳米级,100h的电荷转移反应电阻R ct最大,合金表面电化学反应缓慢,且合金体相内的极限电流密度和氢扩散系数均最小,属于合金电解液表面间的电荷转移和氢向体相内扩散联合控制的过程,必然导致其放电比容量较小。     

熔盐电脱氧法制备La_(0.5)Ce_(0.5)Ni_5的研究

以烧结后的La2O3、CeO2、NiO混合物片体作为阴极,高密度碳棒作为阳极,在850℃的CaCl2熔盐中,采用恒电压电解,对La0.5Ce0.5Ni5三元合金进行了制备。用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对样品的分析结果表明,经1050℃烧结的混合氧化物,在3.1V工作电压下电解12h,可以得到海绵状La0.5Ce0.5Ni5三元储氢合金。不同时间电解后样品的XRD衍射图谱显示,电解过程是逐步进行的,NiO首先在电极上还原为Ni,然后LaOCl(由La2O3与CaCl2反应生成)和CeOCl(由部分还原的CeO2与CaCl2反应生成)在新生成的Ni表面还原并形成La0.5Ce0.5Ni5合金。Ni单质的存在很可能是由于生成的LaOCl和CeOCl部分溶解在熔盐中造成损失,使得Ni量多于化学计量比。     

纳米La2O3:Eu的结构及其光致发光性质研究

采用共沉淀法制备出纳米级La2O3Eu.并采用相关光谱、X-射线衍射(XRD)、荧光光谱(PL)对所制备的纳米发光粉体进行表征.结果表明制备的纳米发光粉体的粒径均匀,集中在20nm左右;XRD结果证明制备的La2O3Eu粉体属于六方相,PL的结果说明La2O3Eu具有良好的发光性质.     

热处理温度对La0.8Ce0.2(NiCoMnAl)5储氢合金结构与性能的影响

对快淬法制备的La0.8Ce0.2(NiCoMnAl)5储氢合金进行热处理,考察了热处理温度对合金的结构和性能的影响,并采用XRD、PCT、恒流充放电等测试方法对合金物相结构及性能进行表征。研究表明:热处理前后La0.8-Ce0.2(NiCoMnAl)5储氢合金均为CaCu5型相结构。热处理温度为950℃时,La0.8Ce0.2(NiCoMnAl)5合金储氢量为1.37%(质量分数),当放电电流密度为715mA/g时,合金放电比容量为307.68mAh/g,循环寿命超过300周,当放电电流密度为1200mA/g时,合金的HRD达到85.17%。     

La9(SiO4)6-x(VO4)xO1.5+0.5x的合成及其导电性能的研究

利用溶胶-凝胶法低温合成了钒掺杂硅酸盐氧基磷灰石La9(SiO4)6-x(VO4)xO1.5+0.5x(x=0、0.5和1),经XRD表征所得产品为磷灰石相.以电化学阻抗谱研究了其导电性能,V的掺杂使电导率大大提高,700℃时La9(SiO4)5(VO4)O2电导率为5.23×10-3S·cm-1,与未掺杂V的La9(SiO4)6O1.5相比提高了5倍.氧分压Po2=105～1Pa时,La9(SiO4)6O1.5的电导率不改变,而La9(SiO4)5(VO4)O2的电导率则随着氧分压的降低而稍有增加,表明钒的掺杂在体系中引入n型电子导电.     

La2-xMgxNi7.0(x=0.4,0.5,0.6,0.7,0.8)贮氢合金结构和电化学性能的研究

用高频感应熔炼的方法制备了La2-xMgxNi7.0(x=0.4,0.5,0.6,0.7,0.8)贮氢电极合金,采用x-ray衍射和XRD粉末衍射全谱拟合分析方法及电化学方法系统研究了随Mg含量的增加,该类合金相结构和电化学性能的变化规律,以及合金在不同退火温度(1123K,1203K,1253K)和不同退火时间(24h,72h,144h)下相结构和微观组织及电化学性能的变化规律.实验结果表明,该类合金由(La,Mg)2Ni7相(Ce2Ni7型结构)、LaNi5(CaCu5型结构)相、(La,Mg)Ni3相(PuNi3型结构)及少量未知相组成.随Mg含量的增加,电极电化学放电容量呈先升高后降低趋势,当x=0.6时达到最大值389.87mAh/g;当Mg含量进一步增加时,电化学放电容量迅速降低,x=0.8时电化学放电容量为188.34mAh/g;随Mg含量的增加,合金组织中(La,Mg)Ni3相和LaNi5相增多.退火处理很大程度上消除了LaNi5相,高温退火有利于(La,Mg)2Ni7相的生成,低温退火有利于(La,Mg)Ni3相生成.退火时间的延长对合金相结构影响不明显,但提高了合金组织均匀性,同时使电化学放电容量降低.不同的退火温度和退火时间对未知相影响不明显.本文研究表明,退火温度对(La,Mg)2Ni7合金相结构有重要影响,Mg含量是影响合金相结构和电化学放电容量的关键.     

高能球磨合成纳米碳包覆α-Al2O3复合粉体

以膨胀石墨和α-Al2O3微粉为原料,采用高能球磨制备了纳米碳包覆的α-Al2O3复合粉体,研究了高能球磨时间和球磨速率对复合粉体物相及形貌的影响。采用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜对复合粉体的物相、形貌和微观结构进行了表征。结果表明:按膨胀石墨与α-Al2O3质量百分比为1:2,球磨速率为600 r/min,球磨5 h可得到被粒度为20～50 nm碳颗粒包覆的α-Al2O3复合粉体;随着球磨时间延长,石墨(002)晶面特征峰逐渐消失,膨胀石墨中纳米片层会随球磨时间延长不断剥离脱落,并逐渐龟裂成纳米碳颗粒;相同球磨时间下,提高球磨速率可以促进纳米碳颗粒形成,但超过一定速率后纳米碳颗粒粒度不再减少;480 r/min速率球磨5 h未形成纳米碳颗粒包覆复合粉体,600和700 r/min速率球磨5 h后复合粉体形貌基本一致。     

Fe掺杂及球磨处理对Sm_2Co_(17)合金结构和磁性的影响

用电弧熔炼法制备Sm2(FexCo1-x)17(x=0,0.3和0.7)母合金锭,均匀化退火后采用球磨方法制备纳米晶合金粉末。研究了Fe掺杂及球磨处理对Sm2(FexCo1-x)17合金结构、居里温度及永磁性能的影响。实验结果表明,随着Fe含量增多,合金中1∶5相逐渐减少,当x=0.7时,形成单相2∶17型化合物,同时居里温度从938℃(x=0)下降到590℃(x=0.7)。球磨处理过程有利于形成单相2∶17纳米合金粉,饱和磁化强度随着球磨时间的增加逐渐增大,同时内禀矫顽力和磁能积与球磨时间的关系呈两头下降的趋势。球磨时间在0.5~1 h时,纳米合金粉末的永磁磁性能达到最佳,Sm2Co17的最佳磁性能为4πMs=0.65 T,iHc=246.8 k A/m,(BH)max=25.5 k J/m3。     

片状磁性纳米TiO2/SiO2/NiFe2O4制备及光催化性能

以锐钛矿磁性纳米TiO2/SiO2/NiFe2O4(TSN)为原料,采用水热法制备了片状磁性纳米TSN.利用XRD、TEM等技术对样品进行了表征.水热法处理后核壳结构的TSN部分转变为片状,催化剂磁性增强.以亚甲基兰溶液为模拟水样测试了样品的光催化性能,考察了催化剂加入量、反应时间、pH值等因素的影响.实验表明:片状磁性纳米TSN光催化性能明显优于粒状TSN.片状TSN具有良好的吸附性能,提高了光催化反应的初始速率.用于处理亚甲基兰废水时受pH值的影响较小,1小时的脱色率在90%以上.     

Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4/SiO_2磁性纳米复合粉体的制备

采用溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯和金属硝酸盐分别作为SiO2和铁氧体的前驱体成功制得Co0.5Zn0.5-Fe2O4/SiO2磁性纳米复合粒子.利用XRD、DSC-TG、Raman和SEM研究了热处理温度和酸添加量对样品晶体结构和晶粒尺寸的影响,并用谢乐公式估算平均晶粒尺寸.最后用振动样品磁场计(VSM)对样品的磁性能进行检测.结果表明,随热处理温度的升高,样品由非晶态转变成SiO2基体中结晶较完整的尖晶石结构的单相铁氧体纳米晶,晶粒尺寸为12.65nm.晶粒尺寸随热处理温度的升高和酸添加量的增加不断变大.对材料的磁性能的研究结果表明,合成的纳米Co0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2,其比饱和磁化强度为9.17emu/g,矫顽力为67Oe.     

以Ni-Mn水滑石为前驱体制备LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2及锂过量对其性能的影响

以共沉淀法制得的前驱体与LiOH混合,在空气中800℃烧结12h得层状结构正极材料LiNi0.5Mn0.5O2X射线衍射结果表明,前驱体为层状镍锰水滑石结构;各LiNi0.5Mn0.5O2样品结晶完整但均有少量Li2MnO3杂质,且锂过量25%还有不明杂质生成.扫描电镜分析表明:前驱体为多孔隙的蜂窝结构;随着掺锂量的增加,LiNi0.5Mn0.5O2样品团聚加剧.电化学测试结果表明:在2.5～4.5V范围内,锂过量10%所合成样品首次放电容量最高,达181.2mAh/g;锂过量20%所合成样品循环性能最好,首次放电容量为172.8mAh/g,循环30次容量保持率为97.7%.     

Crystallization kinetics and structural properties of nanocrystalline europium-yttrium-titanate (Eu0.5Y0.5)2Ti2O7

We present a versatile sol–gel approach for nanocrystalline (Eu_0.5Y_0.5)₂Ti₂O₇. We determined the crystallization kinetics of the nucleation and the nucleation mechanism. The crystallization temperature was 1050.1 ± 0.8 K, and the activation energy of crystallization was 605 kJ mol^?1. The nanocrystal growth started by homogenous nucleation with a constant nucleation rate, and the nanocrystal growth was limited by mass transfer through the phase boundary. The crystal structure of (Eu_0.5Y_0.5)₂Ti₂O₇ was refined from the powder diffraction data using the Rietveld method, and the results were compared with the data recorded for the isostructural compounds, Eu₂Ti₂O₇ and Y₂Ti₂O₇. We proved the existence of a single phase of (Eu_0.5Y_0.5)₂Ti₂O₇ and the regular distribution of Eu³⁺ and Y³⁺ ions inside the crystal lattice. The results provide key information regarding the crystallization properties and crystal structure of nanocrystalline (Eu_0.5Y_0.5)₂Ti₂O₇. This knowledge is necessary for preparing pure nanocrystalline powders with tailored structural properties that are suitable for photonic applications.     

CeO_2对Ti/RuO_2(0.5)-Co_3O_4(0.5)电极电催化性能的改进作用

为了改进Ti/RuO_2(0.5)-Co_3O_4(0.5)电极的析氧催化性能,采用热分解法在400℃下制备了稀土Ce改性Ti/RuO_2(0.5)-Co_3_O_4(0.5)氧化物电极,对稀土Ce掺杂量进行了优化.通过开路电压、循环伏安及极化曲线研究了电极在1.0 mol/L KOH溶液中的析氧催化活性.结果表明:稀土Ce掺杂可明显提高电极伏安电荷量、内外活性表面积及电极表面粗糙度,同时能降低析氧反应表观活化能;当其掺杂量为10:4时电极性能最佳,伏安电荷量和表面粗糙度分别高达806 mC/cm~2和3 047.83,析氧反应表观活化能低至15.74 kJ/mol.这主要是稀土Ce具有孔引发剂的作用,可提高活性氧化物晶粒的分散性,使电极活性表面积增加,改善了析氧催化活性.     

La2O3、Y2O3掺杂对(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3无铅压电陶瓷性能的影响

以(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3为基体,研究了单、双组分掺杂La2O3、Y2O3对BNBT6陶瓷的压电和介电性能及微观结构的影响。XRD分析表明:掺杂La2O3、Y2O3均得到钙钛矿结构。SEM分析表明,分别掺杂0.2%La2O3和0.2%Y2O3使得陶瓷晶粒增大,压电常数提高,双组分掺杂La2O3、Y2O3在掺杂量0.12%La2O3+0.08%Y2O3时,压电常数d33增大到最大值144.6×10-12C/N,介质损耗降低到最小值0.039。     

Preparation and microwave properties of Y-type magnetoplumbite microcrystalline glass ceramic with the composition 0.5(Ba2ZnZCo2-ZFe12O22)·0.5SiO2

The citrate sol-gel synthesis technique was used to prepared Ba₂Zn_ZCo_2-ZFe₁₂O₂₂/SiO₂ microcrystalline glass ceramic with Z=2.0, 1.6, 1.2, and 0.8. Several methods such as X-ray diffractometry, scanning electron microscopy and HP vector network analyzer were used to obtain detailed information on the crystallography and magnetic properties of Ba₂Zn_ZCo_2-ZFe₁₂O₂₂/SiO₂ microcrystalline glass ceramic. The correlation of the formation of Ba₂Zn_ZCo_2-ZFe₁₂O₂₂/SiO₂ microcrystalline glass ceramic with thermal treatment was studied. The complex dielectric constant and complex permeability of microcrystalline glass ceramic-paraffin wax composites were measured by the transmission/reflection coaxial line method in the range from 100MHz to 6 GHz. The effects of composition, annealing temperature and measuring frequency on complex permittivity and permeability of Ba₂Zn_ZCo_2-ZFe₁₂O₂₂/SiO₂ microcrystalline glass ceramic were also investigated. Received 23 July 2001 / Accepted: 24 July 2001     

(1-x)CaTiO_3/xNi_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4复合材料的制备及其性能

采用固相反应法合成了(1-x)CaTiO3/xNi0.5Zn0.5Fe2O4(0≤x≤1.0)复合材料,并研究了复合材料的物相、微观结构、介电性能和磁性能。结果表明:样品中仅含有钙钛矿型CaTiO3和尖晶石型Ni0.5Zn0.5Fe2O4。1260℃保温3h,样品相对密度达到98.91%,颗粒尺寸约为2μm。样品介电常数随Ni0.5Zn0.5Fe2O4含量(x)增加而增大。当x=0.7、测试频率为103 Hz时,样品介电常数(εr)和介电损耗(tanδ)分别为2629.18和1.74。(1-x)CaTiO3/xNi0.5Zn0.5Fe2O4复合材料显示磁性。其中x=0.7时,样品饱和磁化强度(Ms)达到49.07A·m2/kg;这归因于Ni0.5Zn0.5Fe2O4具有优异的磁性能。     

Synthesis and Magnetostriction of (CexTb1-x)0.5Pr0.5Fe2 Compounds

1. IntroductionBased on the single-ion model predictionl'], thecubic Laves phase compound PrFeZ possesses a gialltmagnetostrictive value due to its large second--orderStevens' factor ioJ, the ground state angular momentum J and the average radius squared < re, > ofthe 4f electron shell for the Pr3+ ion. And it is apotelltial candidate for giant magnetostrictive materials. However, previous researches showed that theradius of Prc+ ion is very large and the cubic PrFeZhas not been synthesiz…     

La0.5Y0.5Ni4.8Mn0.1Al0.1和La0.5Y0.5Ni4.8Al0.2合金的储氢性能研究

针对两种新型稀土型储氢合金La0.5Y0.5Ni4.8Mn0.1Al0.1和La0.5Y0.5Ni4.8Al0.2的储氢特性进行研究分析。实验表明,相同温度下,La0.5Y0.5Ni4.8Mn0.1Al0.1和La0.5Y0.5Ni4.8Al0.2合金的PCT曲线基本重合,且都具有优良的吸氢动力学性能;相比之下,后者的滞后系数要小于前者,吸氢量较大,吸氢速率也较快,故其储氢性能较优。300次吸放氢循环实验结果表明,La0.5Y0.5Ni4.8Al0.2合金的吸氢动力学性能虽然略有下降,但抗粉化性能较好。