立方ZrW2O8结构类型热收缩固溶体Zr1-χMχW2-yM'yO8-z/2的研究进展

综合介绍了最近十多年,立方ZrW2O8结构类犁固溶体Zr1-xMxW2-yM'yO8-z/2(M:Hf4+,Ti4+,Sn4+,Al3+,In3+,Fe3+,Cr3+,Mn2+,RE3+;M':Mo6+, V5+)的研究进展和主要研究成果.由生成等价和低价离子取代而制备的固溶体Zr1-xMxW2-yM'yO8-z/2,可调整立方ZrW2O8,结构类型热收缩材料的有序-无序相变温度、晶胞参数,提高离了电导率,热稳定性和机械强度,不失为一种改善热收缩材料性能的途径.此外,还列举了多种合成立方ZrW2O8 结构类型固溶体和制备陶瓷材料的方法.     

AM_2O_8(A=Zr,Hf;M=Mo,W)氧化物粉体的低温 液相合成及其结构控制(英文)

立方AM2O8氧化物(A=Zr,Hf:M=Mo,W)是最有希望的一类负热膨胀材料.为开发这类材料,期望获得高质量AM2O8粉体,而传统固相合成法不能达到这一目的.低温液相合成法是一种有望合成高质量AM2O8氧化物粉体的途径.本文介绍了1998年以来低温液相合成AM2O8粉体的研究进展,首先,概述了AM2O7(OH)2·2H2O脱水的合成工艺,其后讨论了用于制备醇盐或羧酸盐前驱体的凝胶技术.着重讨论了材料结构控制问题, 并提出了进一步研究方向.     

ZrV_2O_7的热膨胀和非简谐振动(英文)

因零膨胀材料在工程上的潜在应用,近10多年来,对材料的热膨胀特性得以深入了解.本文对ZrW2O8的负热膨胀现象的研究进展进行了简要回顾,并特别指出理解非简谐振动的重要性.讨论了ZrV2O7的声了特性和非简谐振动,其负热膨胀的高温相和具有正的热膨胀的低温相特征. 此外,还比较了ZrV2O7和ZrW2O8的热膨胀特性.     

HfW_2O_8陶瓷的制备、相变特性及其负热膨胀性能(英文)

以分析纯的HfO2和WO3为原料,采用固相反应法制备立方相HfW2O8陶瓷。利用X射线衍射仪,场发射扫描电子显微镜和热机械分析仪对样品的物相组成、微观结构及相变和负热膨胀特性进行了表征。结果表明:1 200℃烧结6h后再经高温淬火可得到立方相HfW2O8陶瓷,其断面结构致密,晶粒呈方形,且具有良好的负热膨胀特性;在182.5℃发生α-HfW2O8到β-HfW2O8的相转变,相转变后HfW2O8陶瓷的热膨胀系数降低。通过高温XRD法计算得到α-HfW2O8热膨胀系数为-12.90×10—6 K—1,β-HfW2O8的热膨胀系数为—10.09×10—6 K-1。在25~600℃,其平均热膨胀系数为—11.46×10—6 K—1。受孔洞和微裂纹的影响,采用热机械分析仪测试得到的HfW2O8陶瓷宏观热膨胀系数比高温X射线衍射仪得到的稍小。     

Ce_(0.7)Zr_(0.3)/γ-Al_2O_3纳米固溶体的制备及其结构

以氯氧化锆、硝酸铈、硝酸铝为原料,按n(Ce)∶n(Zr)=0.7∶0.3的比例,采用化学共沉淀法与有机物共沸蒸馏法,将CeO2、ZrO2分散到γ-Al2O3表面上使其形成Ce0.7Zr0.3O2/γ-Al23固溶体。用XRD考察纳米固溶体在不同温度下焙烧后的相结构。结果表明:Ce0.7Zr0.3O2/γ-Al2O3纳米固溶体为立方晶型,且随着焙烧温度的升高,样品的衍射峰依次变强,峰宽变窄。     

制备方法对Ce_(0.67)Zr_(0.33)O_2固溶体性能的影响

用氧化共沉淀法、均匀共沉淀法和柠檬酸溶胶-凝胶法制备了Ce_(0.67)Zr_(0.33)O_2固溶体,并将经和900℃焙烧后的固溶体进行了XRD、BET、Raman、H_2-TPR和储氧量(OSC)表征。结果表明,氧化共沉淀法和柠檬酸溶胶-凝胶法制备的Ce_(0.67)Zr_(0.33)O_2固溶体的储氧量、比表面积均高于均匀共沉淀法,且制备的固溶体经900℃焙烧4 h后未出现相分离,具有良好的热稳定性。     

In_2W_3O_(12)陶瓷的相变特性及其负热膨胀性能(英文)

以分析纯In2O3和WO3为原料,采用固相反应法制备In2W3O12陶瓷。利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪和热机械分析仪对样品的物相组成、微观结构、相变和热膨胀特性进行了表征。结果表明:在900℃烧结6h可制备出纯的单斜相In2W3O12陶瓷,In2W3O12陶瓷断面晶粒均匀,平均尺寸为4～6μm。In2W3O12陶瓷在253.34℃发生单斜相到斜方相的相转变,单斜相的In2W3O12陶瓷显示正热膨胀,在27～249℃,其平均热膨胀系数为16.51×10-6℃-1,斜方相的In2W3O12陶瓷显示负热膨胀,在273～700℃,其平均热膨胀系数为-3.00×10-6℃-1。     

xPb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3–(1–x)Pb(Zr_(0.48)Ti_(0.52))O_3压电陶瓷的准同型相界与介电性能

采用铌铁矿预产物合成法制备组成在准同型相界(morphotropic phase boundary,MPB)附近的xPb(Mg1/3Nb2/3)O3-(1-x)Pb(Zr0.48Ti0.52)O3(PMN-PZT,x=0.125,0.15,0.175,0.2,0.225,0.25,摩尔分数)压电陶瓷。X射线衍射和Raman光谱分析表明:所有陶瓷样品的相组成均为纯钙钛矿相,未探测到其他杂相;随PMN含量的增加,PMN-PZT压电陶瓷的相结构从四方相逐渐向菱方相转变,该体系的MPB组成在x=0.2附近,而且其相结构为四方相与菱方相共存。陶瓷断口的扫描电镜观察表明:陶瓷的晶粒尺寸约1～3μm。陶瓷的介电温谱表明:x=0.2,陶瓷的Curie温度为308.8℃,峰值介电常数约为16380,室温压电常数为351pC/N;陶瓷的Curie温度随PMN含量增加线性下降。     

Pt-Pd/Ce_xZr_(1-x)O/SiO_2-Al_2O_3催化剂上丙烷催化氧化反应研究

以蜂窝状堇青石为载体,采用改性氧化铝浆液涂覆载体,再负载活性组分Pt和Pd,制备了丙烷催化燃烧催化剂,优化了催化剂制备工艺条件。研究表明:Si与CexZr1-xO的添加明显提高了涂层的耐高温性能,CexZr1-xO/SiO2-Al2O3涂层在高温下保持了较高的比表面积;活性组分Pt和Pd在其表面分散均匀;本实验制备的催化剂在430℃和20 000 h-1空速条件下,对含丙烷废气的总烃去除率可以达到90%以上。     

含Ce_xZr_(1-x)O_2固溶体三效催化剂的制备及性能研究

用共沉淀技术在室温、pH =10 0的条件下制备出了CexZr1-xO2 固溶体 ,将其用于Pd基三效催化剂的制备 ,对催化剂的性能进行了评价 ,结果表明 :和纯的CeO2 相比 ,含CexZr1-xO2 固溶体的催化剂具有较高的催化性能 ,其中Pd/Ce0 6Zr0 .4 O2 催化剂性能最佳 ,HC、CO、NO的转化率在A/F =14 6时分别为 97 33%、89 5 2 %、10 0 %;新鲜催化剂的起燃温度分别为 186、180、185℃ ,高温处理后起燃温度分别为 2 49、2 41、2 46℃。     

Ga掺杂的La_(1/2)(Pr_(1/4+3y/4)Ca_(3/4-3y/4))_(1/2)Mn_(1-y)Ga_yO_3的磁性和电输运性质

实验详细研究了Ga掺杂对锰基氧化物La1/2(Pr1/4+3y/4Ca3/4-3y/4)1/2Mn1-yGayO3(Mn3+:Mn4+=5:3,y=0,0.02,0.05,0.08和0.10)的磁性和电输运性质的影响。实验发现,用Ga3+离子替代Mn3+离子会显著地抑制样品的铁磁性和金属导电特性。随着Ga掺杂量从0增加到0.10,样品的居里温度TC、金属-绝缘转变温度TM I和最大磁电阻所对应的温度均向低温方向偏移,然而样品的电阻率以及最大磁电阻却显著地增加。除了在金属-绝缘转变温度TM I附近出现的本征庞磁电阻外,我们在低温区域还发现了显著的磁电阻效应,这种低温磁电阻是由多晶样品中的晶界效应导致的。另外,通过对宏观磁性的分析,我们没有发现Pr3+离子对磁性的贡献。实验结果表明:磁稀释和无序效应在决定样品的磁性和电输运性质方面起到了重要的作用。     

(1-y)Ca1-xLa2x/3TiO3-yCa(Mg1/3Nb2/3)O3复合体系的微波介电性能

采用固相合成法制备了(1-y)Ca1-xLa2x/3TiO3-yCa(Mg1/3Nb2/3)O3系列微波介质陶瓷材料.研究了复合系统的微波介电性能和微观结构.研究结果表明在y=0.4～0.6范围内,体系形成了单一的钙钛矿结构.当复合体系组成为0.5Ca0.6La0.267TiO3-0.5Ca(Mg1/3·Nb2/3)O3时,在1 400℃下烧结保温4 h所制备的材料表现出良好的微波介电性能εr=55,Q×f=45 000 GHz(7.6 GHz下),τf=0.04×10-6/℃.     

YBaCo_2O_(5+δ)阴极材料的微观结构和热膨胀及电性能(英文)

研究了层状钙钛矿钴氧化物YBaCo2O5+δ阴极材料的微观结构和热膨胀及电性能.结果表明:YBaCo2O5+δ极材料具有与Ce0.8Gd0.2O2-δ固体电解质相匹配的热膨胀性能,显示出良好的化学和结构稳定性.YBaCo2O5+δ在高温下表现为金属导电特性,100~800℃温度范围内的电导率σ=153~35 S/cm.通过扫描电子显微镜和电子能谱手段,研究了YBaCo2O5+δ/Ce0.8Gd0.2O2-δ复合阴极中离子-电子混合导电相的微观结构.     

添加剂对Ba(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Sr(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3陶瓷介电性能的影响

研究了MnCO3,BaZrO3对 0 .35Ba(Zn1 /3Nb2 /3)O3(BZN) -0 .65Sr(Zn1 /3Nb2 /3)O3(SZN)陶瓷介电性能的影响。研究表明 :添加MnCO3,BaZrO3时 ,对陶瓷的烧结均起促进作用 ,增大介电常数。加入 1% (质量分数 )的MnCO3可使陶瓷具有较小的介质损耗 ,同时MnCO3对陶瓷的介电常数温度系数具有正向调整作用。加入BaZrO3后通过生成液相而减少了第二相Ba5Nb4O1 5,BaNb2 O6 的生成。所制备的 ( 0 .35BZN -0 .65SZN) 0 .1%MnCO3陶瓷的εr≈ 43.6,αε≈ -8× 10 - 6 /K ,tanδ =0 .6× 10 - 4 ,且烧结温度低于 130 0℃。     

YBa_(1-x)Ca_xCo_2O_(5+δ)(x=0,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3)体系的制备和物性研究

用溶胶凝胶法制备了钙钛矿钴氧化物YBa1-xCaxCo2O5+δ(x=0,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3),系统研究了材料的热膨胀性能和电输运性质.结果表明,热膨胀系数随着Ca的掺杂量x的增加而减小,x=0.30掺杂样品在400℃-800℃温区内具有最小的平均热膨胀系数约为12.34×10-6K-1;掺杂样品在中低温下的电输运机制符合小极化子模型,x=0.30掺杂样品也具有较高的电导率约为126Scm-1,在800℃时的热膨胀系数与固体电解质YSZ最相近.     

锂离子电池正极材料Li_(1+x)V_3O_8的研究进展

层状结构的Li1+xV3O8是一种比较理想的锂离子电池正极材料,它具有比容量高、价格便宜、循环寿命长、容易制备、在空气中稳定、对环境污染小等优点,使其近些年来得到了广泛的关注。综述了Li1+xV3O8正极材料的充放电反应特性,容量衰减的原因,合成制备方法和掺杂包覆改性的研究现状。最后对其以后的发展趋势进行了展望。     

ZrSiO_4/Cd(S_(1–x)Se_x)包裹色料的水热合成(英文)

采用水热法成功合成了ZrSiO4/Cd(S1–xSex)包裹色料,通过X射线衍射、透射电子显微镜、红外光谱及色度测试研究了合成条件对色料性能的影响。结果表明:当水热反应温度为180℃,保温时间为10h,ZrSiO4/Cd(S1–xSex)=2时,色料具有较好的结晶度和色度,粒子细小且均匀,其尺寸分布为20～30nm。     

固体超强酸催化剂S_2O_8~(2-)/ZrO_2-M_xO_y(M=Al,Ti,Cr,Mn,Fe)的研究

以ZrOCl2 ·8H2 O、AlCl3、Ti(SO4 ) 2 、CrCl3、MnSO4 、FeCl3为原料 ,通过NH3·H2 O共沉淀、c〔(NH4 ) 2 S2 O8〕 =0 50mol/L浸渍 ,60 0℃焙烧 3 0h制得S2 O82 - /ZrO2 MxOy(M =Al,Ti,Cr,Mn,Fe)系列固体超强酸催化剂 ,用XRD、EBT、流动Hammett指示剂法和化学分析法测定了其晶型结构、比表面积、酸强度和硫含量 ,用乙酸和正丁醇的酯化反应研究了样品的催化活性。结果表明 :S2 O82 - /ZrO2 MxOy中ZrO2 主要以四方晶相 (tetragonalphase)存在 ,MxOy高度分散 ,样品的比表面积 89 0～ 1 1 4 5m2 / g,酸强度H0 <- 1 4 52 ,w(S) =3 1 6 %～ 5 1 2 %。样品对酯化反应表现出较高的催化活性 ,在反应条件为 :0 1 7mol乙酸、0 33mol正丁醇、1 0g催化剂、8 0mL环己烷 (带水剂 ) ,回流温度反应 2 0h ,乙酸的转化率可达 88 5 %～ 97 1 % ,在同样反应条件下 ,没有催化剂时乙酸的转化率仅为 2 9 6 %。催化剂易回收而且能重复使用 ,具有良好的活性稳定性     

锂离子电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的研究进展

锂离子电池正极材料Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2具有比商业化正极材料——LiCoO2更低廉的成本、更低的毒性、更好的热稳定性,近年来受到广大科研工作者的关注。主要介绍了Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料的合成改性方法及其近年来在电化学性能方面所取得的成果和进展,并简要概括了该材料结构和发展趋势。不断提高Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料的振实密度以及电化学性能特别是其在高倍率充放电条件下的循环性能将成为相关科研工作者的研究重点。     

铁系固体超强酸Fe_2O_3/S_2O_8~(2-)的制备及丁酸异戊酯的合成

Fe_2O_3/S_2O_8~(2-)超强酸是直接由Fe_2O_3制备而成。本文研究了焙烧温度对催化活性的影响,探索了催化酯化反应的最佳条件。实验结果表明:Fe_2O_3/S_2O_8~(2-)超强酸催化剂是一种性能良好的酯化催化剂,制备简单,能够循环使用,无三废污染,催化效率高,对丁酸异戊酯酯化产率可高达96.02％。