CeO_2基固体氧化物燃料电池电解质研究

固体氧化物燃料电池(SOFCS)被誉为21世纪最具有发展潜力的能源技术之一.由于用稀土或碱土金属氧化物掺杂的CeO2在较低的温度下具有较高的氧离子电导率,是用作中低温固体氧化物燃料电池较理想的电解质材料.本文综述了近年来以掺杂的CeO2作电解质的SOFCS性能的研究情况,总结了提高、改善CeO2基固体电解质电性能的几种方法,并对今后的研究提出了自己的看法.

自蔓延低温燃烧-溶胶凝胶合成Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)及烧结性能

用甘氨酸作还原剂、硝酸盐作氧化剂,采用溶胶-凝胶与自蔓延低温燃烧相结合的方法制备了超细Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)固溶体,对所合成的粉体分别采用XRD、SEM和BET法进行了表征。结果表明,600℃焙烧产物是具有较高相纯度的单一立方相萤石型结构固溶体,根据XRD估算晶粒度为13～30nm。甘氨酸与金属硝酸盐(G/N)摩尔比对粉体的微观形貌和烧结性能有很大影响,当G/N摩尔比为2和3时,形成具有松散结构的粉体,该粉体具有很好的成型和烧结性能,将素坯在1400℃保温2h,得到的陶瓷烧结体平均晶粒尺寸为0.5μm,相对密度达到95%以上。

Sm-Gd掺杂CeO_2基纳米粉体的制备

采用均相沉淀法,以CO(NH2)2和(CH2)6N4为沉淀剂,Ce(NO3)3.6H2O,Sm2O3,Gd2O3为起始原料,经过700℃焙烧4.5h,分别制备了Sm,Gd掺杂及Sm和Gd共掺杂的CeO2基纳米粉体.利用X射线衍射、扫描电子显微镜和BET等方法,对焙烧粉体的物相、形貌、晶粒尺寸及比表面积进行分析表征.结果表明,通过控制反应条件可对粉体的形貌和粒径进行有效控制;当混合金属离子总浓度为0.04mol/L,起始沉淀剂浓度为0.5mol/L,pH值为6.8时所得前驱体粉末经过焙烧,其产物为具有立方萤石型晶体结构及良好相纯度和结晶性、粒度分布为21～28nm的球形纳米粉体.该方法不失为低温下合成均匀细颗粒高活性氧化铈基电解质材料的一条新途径.

尿素均相沉淀法制备纳米粉体Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)的烧结性能

以尿素为沉淀剂,Sm2O3和Ce(NO3)3.6H2O为起始原料,采用均相沉淀法制备Sm3+掺杂CeO2基纳米固溶体Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)。利用TG-DTA、XRD、SEM和BET等手段对前驱体的热分解行为和SDC粉体的性能进行表征,研究焙烧温度对SDC粉体粒径和烧结性能的影响。结果表明:随焙烧温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大;700℃焙烧的前驱体是具有良好结晶性能的类球形萤石型结构固溶体,晶粒尺寸为15 nm,粒子间仅有较弱的软团聚;该粉体具有较好的成型和烧结性能,将素坯在1 400℃保温2 h,得到相对密度高于95%、平均粒径约为0.6μm的固体电解质陶瓷体。

尿素低温燃烧法合成Ce_(0.8)Gd_(0.2)O_(1.9)电解质粉末及烧结性能

采用以尿素为燃料的低温燃烧法一步合成了电解质粉末 Ce0.8 Gd0.2 O1.9（GDC），通过 XRD、TG-DSC、BET、FESEM等手段对合成粉体进行了物相测定、热分析、比表面积测定和形貌观察，并考察了粉体的烧结性能。结果表明，尿素-硝酸盐干凝胶自蔓延燃烧点火温度约为279.0℃。通过工艺参数的有效设计，经过低温燃烧过程即可直接得到立方萤石结构的纯相GDC粉体，该粉体为粒径在20~60 nm的类球形颗粒，粒子间虽有微弱的软团聚，却具有较高的烧结活性，在1300℃仅需烧结2 h 即可达到95.2%的相对密度。该温度比固相法制备该粉体的烧结温度至少降低300℃。

Ca掺杂及Ca-Sm和Ca-Gd复合掺杂CeO_2基纳米粉体的制备

以草酸铵为沉淀剂,以尿素为pH调节剂,以Ce(NO_3)_3·6H_2O、Ca(NO_3)_2·4H_2O、Sm_2O_3和Gd_2O_3为起始原料,采用改进的均相沉淀法合成前驱物,将其在700℃焙烧4.5 h,分别制备出Ca掺杂及Ca-Sm和Ca-Gd复合掺杂的CeO_2基纳米粉体.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和BET法等技术对焙烧粉体的物相、形貌、晶粒尺寸及比表面积进行了分析表征.结果表明,当混合金属离子的总浓度为0.5 mol/L、沉淀剂浓度为0.05 mol/L、起始水解pH值为1时,可制备出具有立方萤石型晶体结构及良好结晶性、粒度分布在34-39 nm之间的球形纳米粉体.采用乙醇分散和洗涤掺杂前驱体沉淀,能有效地减轻焙烧粉体的团聚程度.

低温燃烧法制备Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)电解质固溶体及其烧结性能的研究

采用柠檬酸–硝酸盐低温燃烧合成法,以Ce(NO_3)_3·6H_2O为氧化剂,柠檬酸为还原剂,制备Sm_2O_3掺杂的Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)(SDC)超细粉体,利用XRD、TG-DSC、FT-IR、SEM及FESEM等手段对制备样品的晶相结构、热分解过程、微观形貌以及团聚情况进行研究.结果表明:柠檬酸与硝酸盐组成的干凝胶自蔓延燃烧点火温度为270.0℃;粉体经600℃焙烧2 h后,形成了单一立方萤石型结构的固溶体,平均晶粒度为18.80 nm.粉体的结晶性能完善,分散性能良好,粒子间仅有微弱的软团聚.将素坯在1 250℃烧结2 h,即可得到相对密度为95.5%的陶瓷烧结体.

自蔓延燃烧制备Ce_(0.8)Sm_(0.05)Y_(0.15)O_(1.9)电解质粉体及烧结性能

以甘氨酸为燃料,采用自蔓延燃烧法制备了电解质粉体Ce_(0.8)Sm_(0.05)Y_(0.15)O_(1.9)(SYDC),通过TG⁃DSC,XRD,TEM和FE⁃SEM等手段对干凝胶前驱体的热分解行为、相转化过程和SYDC粉体的性能进行表征.SYDC粉体模压成型后在1250℃烧结2 h制成烧结样品,通过测试样品的密度及微观形貌等考察了粉体的烧结性能.结果表明:甘氨酸⁃硝酸盐干凝胶自蔓延燃烧的点火温度约为267.7℃;通过控制工艺参数,借助低温燃烧过程可直接获得立方萤石结构的纯相SYDC固溶体;SYDC粉体粒度分布均匀,平均晶粒度为57 nm,粒子间虽有轻微团聚,却具有较好的成型和烧结性能;烧结样品的平均粒径约为0.6μm,相对密度达到96.1%.

反相高效液相色谱保留值方程的简化

系统地考察了31种有机化合物在反相高效液相色谱条件下和在较宽的流动相(甲醇—水体系)组成范围内溶质的保留值k′与有机改性剂甲醇浓度CB之间的关系,在大量数据基础上,回归得到了描述反相液相色谱溶质保留值与二元流动相中有机改性剂浓度CB的关系式:lnk′=b0+b1CB.该关系式实际上是对反相液相色谱保留值方程的合理简化,最后对此关系式中的几个参数做了简要的讨论.

低温燃烧法制备Ce_(0.9)Gd_(0.1)Y_(0.1)O_(1.9)粉体与性能研究

氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)具有氧离子电导率,但稀土氧化物掺杂CeO_2基电解质电导率更高。钆和钇共掺杂的氧化铈Ce_(0.9)Gd_(0.1)Y_(0.1)O_(1.9)(GYDC)粉末通过甘氨酸硝酸盐法合成。GYDC的制备通过使用相应的粉体来压制成颗粒并在空气中烧结他们。GYDC固体氧化物燃料电池的测试通过XRD、BET激光粒度等方法对合成的固溶体进行表征。XRD结果表明600℃焙烧产物有立方萤石结构。以甘氨酸为还原剂,金属硝酸盐作为氧化剂,采用低温燃烧法制备双掺杂CeO_2基超细粉体GYDC。按照低温燃烧反应的特点,系统地研究了不同的甘氨酸与金属硝酸盐的物质的量比(G/N)对燃烧反应历程,产物的性能和产率的影响。

几种二胺合钴(Ⅲ)类配合物的合成及核磁共振结构测定

合成4种含氨、乙二胺、丙二胺、环己二胺等配体的钴(Ⅲ)配合物,与文献方法相比,其合成过程更为简单.合成产物经提纯后,用1H、13C、59Co核磁共振及红外光谱等现代物理方法对其结构进行了测定.

张力与表现——现代水墨绘画语言研究

中国画是世界上最古老的传承艺术之一,其中水墨画在中国画中占据了极其重要的地位,随着时代的发展,传统风格的水墨画在历史的大潮中走向了瓶颈期,现代有一批新锐画家接受了西方绘画的表现手法,利用水墨这一特殊的绘画材质给予大众丰富画面的视觉张力与表现的体验。水墨的表现手法灵活,书写性强,随着现代艺术的不断发展融合,水墨特性的运用与现代绘画的创作相互交织,水墨也出现了多元化的发展。

新课程理念下的高校音乐教育策略研究

在社会经济发展之下,教育事业也呈现出随社会变化而发展的态势。目前,音乐教育进入与时代发展相适应的改革时期,为引导学生接受优质音乐教育,需要在新课程理念下,有效培养学生音乐文化素养,促进高校音乐教育进一步发展。

基于Gd掺杂Ce纳米材料的制备及其电化学应用

采用水热合成法制备了Ce1-xGdxO(4-x)/2系列纳米复合材料,应用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线光谱仪(XRD)对纳米粉体进行表征。结果表明该产物为棒状材料,直径约为20 nm,表现为典型Ce O2的立方萤石结构,由XPS结果可见Gd完全掺杂到氧化铈中。将上述材料与壳聚糖混合修饰于玻碳电极表面,构建了一个新型的纳米复合材料无酶传感器。采用循环伏安法和I^t曲线法对该传感器的电化学行为进行研究。结果表明,Ce0.9Gd0.1O1.95-CHIT/GCE修饰电极表现出较灵敏的电化学响应。在最佳实验条件下,修饰电极对H2O2测定的线性范围为1.0×10-5~1.1×10-2mol/L,检出限(S/N=3)为1.7×10-6mol/L。该传感器制备简单、成本低,灵敏度虽然不理想,但为复合纳米材料在电化学领域中的应用开辟了新的思路。

时间序列以及卡尔曼滤波在电力系统短期负荷预测中的应用

随着电力系统的发展,电力市场的产生以及新能源的引入带来的负荷的随机性和周期性给电力系统短期负荷的预测带来了一定的难度。本文就电力系统短期负荷的预测模型进行分析,采用了时间序列模型和卡尔曼滤波模型,并针对负荷的数量的不同采用不同的模型,进而用Eview软件和matlab程序做相应的仿真和验证。最后得出,若是负荷数量比较少时,利用时间序列比较简单;若是负荷数量比较多时,采用卡尔曼滤波比较精确。

基于张双楼煤矿工业广场的扬尘治理对策研究

现阶段我国煤矿的主要生产方式为井工开采,其地面扬尘污染主要来自煤炭和煤副产品的储存、运输等活动。基于国家环保政策以及煤矿职工职业健康需求,以徐州矿务集团张双楼煤矿地面扬尘污染治理工程为背景,对矿井生产过程中的地面扬尘污染源进行了研究,分析了地面扬尘污染治理工作存在的问题,提出了具体的扬尘污染治理策略,取得了一定的效果。

角接触球轴承7207BTN1/P5DB配对技术研究

对一种配对使用的角接触球轴承的配对方案尤其是凸出量的确定过程进行了介绍。应用该项技术后,实现了轴承背对背的任意组配。