高校实验室管理中存在的问题及对策

实验室管理是一门系统科学,它支撑着学校的教学和科研两个中心的建设,通过对目前高校实验室管理体制和实验室仪器、人员、资金管理等方面存在问题的剖析,提出了加强高校实验室建设和管理的对策与建议。

一种基于双固体电解质的CO_2传感器

以Nasicon结合的Na-β-alumina作为固体电解质,BaCO_3-Na_2CO_3(44:56)作为辅助电极制备了CO_2传感器并检验了其性能。结果表明:在618～947 K范围内测得的传感器电动势与CO_2浓度之间成良好的线性关系,符合能斯特关系,反应的电子转移数接近2。实验了水蒸汽,O_2,NO_2和SO_2对CO_2测定的影响,结果表明,O_2、水蒸汽对CO_2传感器性能没有明显的影响:低于100×10^(-6)NO_2对传感器响应也没有造成干扰;当共存SO_2高于1.7×10^(-6)时由于在辅助电极和电解质表面生成Na_2SO_4而严重影响其性能。

盐石膏作硅酸盐水泥添加剂的研究

将海盐废渣提纯后的盐石膏煅烧后作为硅酸盐水泥添加剂,考察了不同煅烧温度下的盐石膏对水泥凝结时间及强度和体积安定性等性能的影响,并与天然石膏对比。结果表明,用盐石膏作添加剂的水泥的凝结时间、3 d和28 d抗压和抗折强度、体积安定性等性能指标均达到国标要求,海盐废渣作为硅酸盐水泥熟料添加剂可以替代天然石膏。海盐废渣用于水泥熟料既节约了资源又有利于环保,经济效益和社会效益显著。

锶掺杂对La_(1-x)Sr_xNbO_(4-σ)质子导体性能的影响

利用高温固相反应法制备了Sr掺杂LaNbO4质子导体La1-xSrxNbO4-σ(0≤x≤0.02),并且对其性能进行了表征。XRD分析表明,所有的样品具有单斜结构,晶胞体积随Sr掺杂量的增加而增大;La1-xSrxNbO4-σ样品在沸水中和二氧化碳气氛中具有很好的化学稳定性。SEM分析表明,La1-x Srx NbO4-σ粉体经1 500℃烧结8 h后均得到致密的、晶粒均匀的样品;Sr的掺杂抑制了陶瓷体裂缝的产生和晶粒的过度增长;随Sr的掺杂量增加,晶粒变小。交流阻抗谱分析表明,Sr掺杂改变了LaNbO4的电导率,其中样品La0.995Sr0.005NbO4-σ具有最高的电导率;样品在25℃水汽饱和的5%H2-Ar气氛下的电导率明显高于干燥空气气氛,在800℃时,La0.995Sr0.005NbO4-σ电导率达到0.003 S·cm-1,电导活化能为0.44 eV。

烧结助剂Co_2O_3对Ce_(0.8)Gd_(0.2)O_(1.9)性能的影响

采用传统固相反应法制备陶瓷试样，借助EIS、XRD及SEM等技术手段研究了烧结助剂Co2O3对Ce0.8Gd0．2O1.9（CGO）的体密度、导电性能、相组成及微观结构的影响。结果表明，当CGO中添加2．59，6（质量分数）Co2O3时，可使CGO试样的烧结温度降低200℃。添加0．75％（质量分数）Co2O3时，试样的晶粒电导率明显增大，晶界电导率下降，添加量为1．0%～2．5％（质量分数）时，晶粒电导率趋于不变，晶界电导率稍微有所增加。XRD图谱表明，试样在1100～1200℃烧结时表现为CGO纯相，在1300～1400℃的较高温度烧结时，为CGO相及少量的Ce24Co11相。

复相α/β-Sialon的合成及其烧结研究

通过-αSialon原料中加入Si,Al,Al2O3,在流动N2气氛中烧结,生成复相α/-βSialon材料.运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分别对不同烧结温度试样的晶型、微观形貌进行了表征.主要探讨了不同的烧结温度对试样的耐压强度和体积密度的影响.结果表明:1 500℃材料烧结时,能制备出致密、耐压强度高的复相α/-βSialon材料.

复合障碍层限流型氧传感器的研究

本文采用一种新的制备工艺—共压共烧法,以8mol%Y2O3稳定的ZrO2(YSZ)为固体电解质,混合导体材料La0.8Sr0.2MnO3和YSZ的混合物作复合障碍扩散层,成功制备出了限流型氧传感器。借助动态电位扫描分别研究了电流与施加电压的关系,极限电流与氧浓度的关系。结果表明,在T=998K,氧浓度为0～3.375ppm时该传感器给出了较好的电流平台,极限电流与氧浓度存在很好的线性关系,相关系数达到0.99以上。该传感器对微量的氧有很好的敏感性,与以往的极限电流氧传感器相比具有结构简单,成本低廉等优点。

钆掺杂氧化铈固体电解质低温电性能的研究

采用固相反应法成功制备了电解质Ce_(0.8)Gd_(0.2)O_(1.9)(CGO)。在250℃～600℃范围内利用交流阻抗谱技术测试了分别以Pt和Ag作电极的CGO的导电性能和界面行为,探讨了低温下电导率与温度,界面电阻与温度和频率等之间的关系;并对O_2在电极表面的扩散机理进行研究。结果表明,用Pt或Ag作电极时,晶粒、晶界和总电导率与温度均严格遵守Arrhenius公式,CGO(Pt)的电导活化能E_a分别为0.41,0.51,0.42eV,CGO(Ag)的电导活化能Ea分别为0.43,0.55,0.42eV:晶界阻抗半圆中的特征频率与温度也均符合Arrhenius公式;Pt(Ag)/CGO的界面阻抗主要来自氧的扩散阻抗,其扩散活化能分别为0.32eV和0.52eV。

BaCe_(1-x)Mn_xO_3材料的制备和电性能研究

采用高温固相法制备了BaCe1-xMnxO3-δ(x=0.05~0.30)。运用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别对BaCe1-xMnxO3-δ系列试样的物相结构和微观形貌进行了表征,并应用IM6e型电化学工作站测定了不同温度(250~800℃)下试样的交流阻抗谱。结果表明:x=0.05~0.10样品为钙钛矿型单相结构,x=0.10~0.30时样品中有第二相Ba2MnO3形成。在1500℃烧结的样品,随着Mn2+掺杂浓度的增大,试样的致密性有所提高,试样的电导率增大。当x=0.30时,BaCe0.7Mn0.3O3-δ试样在空气气氛800℃电导率达1.14×10-3S.cm-1。

添加海盐石膏对水泥增强研究及预测模型

将海盐石膏掺加于硅酸盐水泥熟料,实验考察了盐石膏在不同煅烧温度下对水泥强度的影响,并采用线性回归进行拟合,确定了由水泥的3d强度对其28d强度进行预测的模型(R2=0.88-0.96)。结果表明,添加800℃煅烧海盐石膏时水泥强度提高幅度最大,可用煅烧海盐石膏替代天然石膏作为水泥增强剂。

海盐石膏对水泥强度的影响及模型预测

将海盐石膏作为水泥增强剂,实验考察了海盐石膏对水泥强度的影响,并采用线性回归进行拟合,确定了由水泥的3 d强度对其28 d强度进行预测的模型。结果表明,添加800℃煅烧海盐石膏时水泥强度提高幅度最大,可用煅烧海盐石膏替代天然石膏作为水泥增强剂;由水泥的3 d强度通过模型预测28 d强度,拟合效果良好,对指导水泥生产和控制质量具有现实意义。

新型质子导体的研究进展

新型质子导体在CO2和水蒸气气氛中具有较高的稳定性,在固体氧化物燃料电池、氢泵及气体合成等方面有着广阔的应用前景,因此,作为一类新型材料,引起了许多科学家的深入研究。介绍了新型质子导体的结构、传导机理、研究现状、制备方法及其应用。

双相质子导体BaCe_(0.9)Y_(0.1)O_(3-δ)/La_(1.95)Ca_(0.05)Ce_2O_(7-δ)的制备及性能研究

采用固相反应法成功制备了双相质子导体BaCe0.9Y0.1O3-δ/La1.95Ca0.05Ce2O7-δ(7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7)。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分别对样品的物相结构、微观形貌进行了表征,对样品在CO2和沸水中的稳定性进行了研究,并应用IM6e型电化学工作站测定了其在空气、氩气、湿润的4%H2/Ar 3种气氛从450～850℃的电导率。实验结果表明,不同比例复合的样品经1500℃烧结后均形成了明显的双相结构且获得了致密的烧结体。随着样品中La1.95Ca0.05Ce2O7-δ比例的增加,其对CO2和沸水的化学稳定性增加。在所研究的各种比例的复合材料中,BaCe0.9Y0.1O3-δ-La1.95Ca0.05Ce2O7-δ(3∶7)具有最高的电导率,850℃时在湿润的4%H2/Ar气氛下的电导率为2.49×10-2S/cm,电导活化能为1.13eV。

高价阳离子固体电解质的研究进展

高价阳离子固体电解质在气体传感器、燃料电池等方面有着十分广阔的应用前景,被认为是一种很有前途的电解质材料。因此,作为一类新型材料,日益引起世界各国科学家的浓厚兴趣。综述了高价阳离子固体电解质的研究现状,重点介绍了铝离子固体电解质及其应用,同时分析了高价阳离子固体电解质现阶段面临的问题,展望了高价阳离子固体电解质的发展前景。

基于纳米CuO敏感电极混合位型NO_2传感器的研究

采用溅射法制备的纳米结构CuO为敏感电极,钇稳定氧化锆(YSZ)为固体电解质制成了一种混合位型NO2传感器。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别表征了CuO敏感电极的相组成和微观形貌。研究了Cu的不同溅射时间对CuO敏感电极微观结构及传感器敏感性能的影响。结果表明,CuO颗粒随着Cu溅射时间的增长而增大,制成的传感器在600～700℃范围内对25～400mL/m3的NO2具有较好的敏感性能,传感器响应信号与NO2浓度的对数呈现良好的线性关系,其中60min,Cu传感器在650℃时灵敏度达41.47mV/decade,对于400mL/m3的NO2,90%的响应时间和恢复时间分别约为160、260s,体积分数0～10%的CO2对传感器的响应几乎没有影响,传感器具有较好的敏感度、重现性和稳定性。

氧离子-电子混合导体透氧膜的发展及应用

氧离子-电子混合导体分为单相和双相混合导体两类。本文详细综述了单、双相混合导体透氧膜的研究进展及其在甲烷部分氧化制合成气、固体氧化燃料电池和CO2高温分解膜反应器中的应用,并阐述了其氧传输机理,对此类材料的发展前景和方向进行了展望。

钙钛矿吸附剂用于制备高温富O_2-CO_2混合气体的性能研究

采用固相反应法制备钙钛矿型吸附剂Ba0.95Ca0.05Co0.5Fe0.5O3-δ(BCCF)和Sr0.95Ca0.05Co0.8Fe0.2O3-δ(SCCF)。XRD结果显示两种物质均形成了纯的钙钛矿结构。利用TGA实验研究了吸附剂的理论氧吸附容量,氧吸附/脱附转化率及循环稳定性。结果显示,由于785℃时,吸附剂SCCF发生了氧空位的无序-有序的相转变,SCCF比BCCF具有更高的理论氧吸附容量。在700～900℃范围内,吸附剂的氧吸附/脱附转化率随着温度的升高而增大,但脱附过程都没有进行完全,吸附剂BCCF、SCCF的脱附转化率只达到了59.44%、38.36%。在测试温度范围内,BCCF和SCCF的最佳氧脱附温度是850℃和900℃,最佳的氧吸附温度应分别大于850℃和800℃。多次吸附/脱附循环试验显示BCCF吸附剂具有很高的活性和循环稳定性,而SCCF经过3次循环后,其转化率明显降低。

固体电解质基VOCs传感器的研究进展

综述了混合位型、阻抗型和电流型三类固体电解质基挥发性有机物(VOCs)传感器在检测VOCs方面的主要研究进展,并对固体电解质基VOCs传感器的发展方向和研究趋势进行了展望。

NASICON型固体电解质(Al_(0.2)Zr_(0.8))_((4-x)/3.8)NbP_(3-x)Mo_xO_(12)的合成及其电化学性能研究

以Al_2O_3、ZrO_2、Nb_2O_5、MoO_3和(NH_4)_2HPO_4为原料,采用高温固相法合成了Al^(3+)导电固体电解质(Al_(0.2)Zr_(0.8))_((4-x)/3.8)NbP_(3-x)Mo_xO_(12)(0.0≤x≤0.2)。利用X射线衍射技术(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、电化学交流阻抗测试技术(EIS)对样品的相组成、微观形貌和电化学性能进行表征。结果表明:不同Mo^(6+)掺杂比例的固体电解质(Al_(0.2)Zr_(0.8))_((4-x)/3.8)NbP_(3-x)Mo_xO_(12)(x=0.00、0.05、0.10、0.15、0.20)均具有三维NASICON型结构,Mo^(6+)的引入并未改变固体电解质的晶体结构。与未掺杂的铝离子固体电解质(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(20/19)Nb(PO_4)_3相比,掺杂不同比例Mo^(6+)所得固体电解质基片的晶粒大小更加均匀,晶粒连接更加紧密,致密性增强,当掺杂比例x=0.15时,致密性最高,在500℃的测试温度下,(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(3.85/3.8)NbP_(2.85)Mo_(0.15)O_(12)的离子电导率最高,为1.30×10^(-3)S·cm^(-1),约为相同温度下(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(20/19)Nb(PO_4)_3的4倍。通过直流极化法测得其离子迁移数均在0.99以上,表明固体电解质(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(3.85/3.8)NbP_(2.85)Mo_(0.15)O_(12)中主要是Al^(3+)传导,电子传导可忽略不计。

改善BaZrO_3基质子导体导电性能研究进展

稀土掺杂的BaZrO_3是一种化学稳定性良好的质子导体,有着非常广泛的应用前景,但由于其烧结性能差,导致晶界电阻大,总电导率低,因此许多学者对如何改善其导电性能进行了大量研究。该项目主要从元素掺杂、烧结助剂添加等改善BaZrO_3导电性能的方法进行归纳总结,为进一步研究BaZrO_3导电性能提供了参考。