Zn掺杂CuO修饰电极的制备及电化学催化检测H_2O_2

利用滴涂法将Zn掺杂CuO纳米颗粒修饰到玻碳电极表面,通过循环伏安法和计时电流法,研究了Zn掺杂CuO纳米颗粒对H_2O_2的电催化性质。结果表明,制备了粒径为80~100nm的纳米颗粒,且分散良好。Zn掺杂CuO纳米颗粒修饰电极对H_2O_2具有良好的电催化还原作用。在pH=7.0的磷酸盐缓冲液中,当扫描速度介于20~350mV/s时,其氧化峰和还原峰电流均与扫描速度呈线性关系,说明电化学过程受吸附控制。探讨了支持电解质及pH值的影响,当H_2O_2的浓度在1.0×10^(-6)~6.3×10^(-3) mol/L浓度范围内时,还原峰电流与浓度呈良好的线性关系,检出限为0.1μmol/L。该传感器具有选择性高、重现性和稳定性好等特点。

掺杂CuO阿利特-硫铝酸钙水泥熟料矿物的形成化学及其性能

采用化学分析、X线衍射分析等测试手段研究了掺杂CuO阿利特-硫铝酸钙熟料的形成化学,测试熟料抗压强度.研究结果表明:在生料中掺杂CuO能够改善生料的易烧性,掺杂适量(质量分数不超过0.1%)的CuO可以明显提高熟料中硫铝酸钙的含量,从而提高熟料的性能,熟料的2、7和28 d净浆强度分别提高19.8、9.4和9.0 MPa.掺杂CuO不改变阿利特-硫铝酸钙熟料体系中阿利特的晶型,该熟料中阿利特均为M1型.

CuO掺杂C_(3)N对C_(5)F_(10)O分解组分吸附性能的第一性原理研究

全氟五碳酮(C_(5)F_(10)O)作为可替代SF_(6)的新型环保绝缘气体已被投入到实际应用中.当绝缘设备内部发生局部放电等故障时,C_(5)F_(10)O会分解产生弱绝缘性的CF_(4)、C_(2)F_(6)以及剧毒的CF_(2)O、HF等有害组分,为保证绝缘设备的安全运行,需有选择地通过吸附去除这些分解组分.新型类石墨烯C_(3)N材料在气体吸附领域具有良好的应用前景,文中基于第一性原理计算了CuO分子掺杂C_(3)N对主要分解组分CF_(4)、C_(2)F_(6)及剧毒产物CF_(2)O、HF的吸附过程,计算并分析了各分解组分吸附时的吸附能、态密度、电荷转移量、差分电荷密度以及不同环境温度下的恢复时间.结果表明,CuO-C_(3)N对HF表现出良好的吸附性,CF_(2)O次之,但其无法吸附CF_(4)与C_(2)F_(6),因此CuO-C_(3)N可以作为一种高性能的气体吸附剂对C_(5)F_(10)O绝缘设备内的剧毒分解组分HF进行吸附去除.

掺杂微量CuO对AgSnO_2电接触材料加工变形行为和耐电弧侵蚀性能的影响

为改善AgSnO2电接触材料的加工变形能力和耐电弧侵蚀性能,采用化学包覆-冷等静压-热挤压集成新工艺,掺杂微量CuO,制备了AgSnO2电接触丝材。采用电子万能试验机、触点材料测试系统以及扫描电镜,研究了AgSnO2材料的室温变形行为和电弧侵蚀特征。结果表明:掺杂微量CuO改善了Ag基体与SnO2颗粒的浸润性,提高了AgSnO2丝材的抗拉强度和断后伸长率。在25V/10A直流阻性负载条件下,AgSnO2(CuO)触头的燃弧能量、燃弧时间和断开熔焊力均较AgSnO2触头的低,且其电弧侵蚀斑点表面更为光滑,但接触电阻小幅增大。

CuO掺杂对KNN-LS-BF无铅压电陶瓷性能的影响

采用传统固相合成法和制备工艺,在1040℃制备了{0.996[0.95(Na0.5K0.5)NbO3-0.05LiSbO3]-0.004FeBiO3}+x mol%CuO(KNN-LS-BF+x mol%CuO)无铅压电陶瓷,研究了CuO掺杂量对陶瓷结构和性能的影响。结果表明,CuO的低温促烧作用明显,微量CuO的掺入并没有改变陶瓷体系的相结构,但对陶瓷的压电和介电性能有明显影响。随CuO掺杂量的增加,陶瓷的d33、kp、εr均是先升高后降低,并在x=0.15时,d33、kp、εr分别达到最大值222 pC/N、0.36、1223.14;Qm也是先升高后降低,不过是在x=0.3时达到了最大值66.02。而tanδ则是先降低,在x=0.45达到最小值2.5%后又开始回升。在x=0.15时,所制备压电陶瓷有最好的综合性能:d33=222pC/N,kp=0.36,εr=1223.14,tanδ=3.3%,Qm=52.27。

CuO掺杂对10NiO-NiFe_2O_4复合陶瓷导电性能的影响

利用冷压-烧结技术制备了CuO掺杂的10NiO-NiFe2O4复合陶瓷，研究了CuO掺杂量对10NiO-NiFe2O4复合陶瓷物相组成、显微结构、致密度及导电率的影响。结果表明：当CuO掺杂量为0～12．5％（质量分数）时，烧结样品中主要含有NiO、Cu和NiFe2O4、CuO在氮气气氛下分解为金属Cu，在烧结温度下为液相促进了致密化烧结；1473K烧结时，8．75％CuO掺杂样品的相对密度最大，达到94．43％，比未掺杂样品的相对密度提高了18．16％；当CuO掺杂量为4％时，在1233K温度下样品达到最大导电率5．169S／cm，是未掺杂样品的导电率1．026S／cm的5倍。

CuO掺杂对ZnNb_2O_6介质陶瓷性能的影响

采用传统的固相反应法制备 CuO 掺杂 ZnNb_2O_6介质陶瓷,借助 XRD、SEM 和 LCR 测试仪,研究了CuO 掺杂对 ZnNb_2O_6介质陶瓷的烧结特性及介电性能的影响。结果表明,CuO 掺杂能有效降低 ZnNb_2O_6陶瓷的烧结温度,提高介电常数,优化频率温度系数。1050℃烧结掺杂1.0wt%CuO 的 ZnNb_2O_6陶瓷具有较好的综合介电性能:介电常数ε_r=34,介电损耗 tanδ=0.00039,频率温度系数τ_f=-46.21×10^(-6)/C。

CuO掺杂纳米SnO_2锂离子电池负极材料的合成与电化学性能

以SnCl4.5H2O、Cu(NO3)2.3H2O和NH3.H2O为原料,采用化学共沉淀法制备了CuO掺杂的纳米SnO2粉末.运用X射线衍射、扫描电镜等手段对合成粉末进行了表征.将合成粉末作为锂离子电池负极材料,研究了其充放电容量、循环性能和交流阻抗等电化学性能.结果表明:采用化学共沉淀法可以得到平均粒度为87 nm的CuO掺杂的纳米SnO2粉末;在SnO2中掺入CuO,并没有改变SnO2的结构,但能够有效抑制SnO2粒子的长大;CuO掺杂的纳米SnO2粉末的可逆容量可以达到752 mA.g-1,经60次循环后,CuO掺杂的纳米SnO2粉末的容量保持率分别为93.6%,优于纳米SnO2(92.0%),掺杂CuO改善了纳米SnO2的循环性能.

CuO掺杂对ZnO-Bi_2O_3-Sb_2O_3-Co_2O_3-MnO_2-Cr_2O_3压敏陶瓷电子密度及电性能的影响

为研究CuO掺杂对ZnO基压敏陶瓷中的电子密度和电性能的影响,以固相反应法制备了CuO掺杂的ZnO-Bi2O3-Sb2O3-Co2O3-MnO2-Cr2O3基压敏陶瓷,测量了其正电子湮没寿命谱及电性能,结果表明,随着CuO含量的增加,ZnO基压敏陶瓷基体(晶粒内部)和晶界缺陷态的自由电子密度降低,导致其压敏电压V1mA和漏电流IL升高,非线性系数)减小。CuO含量为1.0%的ZnO基压敏电阻可用于220 V交流电路的过压保护。

CuO掺杂对KNN-BNZ无铅压电陶瓷性能的影响

采用传统固相反应法制备了0.97K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3-0.03Bi_(0.5)Na_(0.5)ZrO_3+xmol%CuO(0.97KNN-0.03BNZ+xCu)无铅压电陶瓷。研究不同CuO掺量(x=0、0.5、1、2、3和4)对0.97KNN-0.03BNZ陶瓷的显微结构和电学性能的影响。结果表明:CuO的掺入使材料出现"硬化"现象,机械品质因数Qm有明显提高,矫顽场显著增大。CuO的掺入量在3%时,样品的综合性能最佳:压电常数(d33)为137 p C/N,机电耦合系数(kp)为0.30,机械品质因数(Qm)为238,介电损耗(tanδ)为1.5%。另外,从SEM图片中可以看出:0.97KNN-0.03BNZ压电陶瓷材料的平均晶粒尺寸随着CuO掺入量的增加明显增大,这表明CuO有烧结助熔作用,能降低烧成温度。

TiO_2和CuO掺杂对ZnO导电陶瓷中电子密度和电阻率的影响

测量了ZnO-TiO2和ZnO-CuO导电陶瓷的正电子寿命谱及其电阻率,研究了TiO2和CuO掺杂对ZnO陶瓷中电子密度和电阻率的影响。结果表明:在ZnO中加入少量的TiO2,随着ZnO陶瓷中TiO2含量的增加,样品中的自由电子密度升高,电阻率降低;在ZnO中加入少量的CuO,随着ZnO陶瓷中CuO含量的增加,样品中的自由电子密度降低,电阻率升高。

CuO掺杂对10NiO-NiFe_2O_4陶瓷致密化烧结及其力学性能的影响

采用冷压成型和常压烧结工艺制备CuO掺杂10NiO-NiFe2O4陶瓷,研究CuO掺杂量对10NiO-NiFe2O4陶瓷的致密度、抗折强度及热震稳定性的影响。结果表明,在1 300℃烧结温度下,掺杂CuO能够有效提高10NiO-NiFe2O4陶瓷的致密度,其中添加6%CuO试样的相对密度(95.55%)最大;掺杂CuO可大幅提高10NiO-NiFe2O4陶瓷的抗折强度,其中添加8%CuO试样的抗折强度(139MPa)最高,且在800℃下经过1次和3次热循环后,该试样的抗折强度损失率仅分别为5.7%和8.6%,表现出良好的抗热震性能。

CuO掺杂BFS基厚膜热敏电阻的研制

以固相法制备的BaFe1–xSnxO3(BFS)材料为功能相、BaBiO3为粘结相、CuO为掺杂剂,制备了新型BFS基厚膜热敏电阻浆料,并用此浆料制备了BFS基厚膜热敏电阻。借助SEM和ρ-t特性测试仪,研究了CuO掺杂量对所制电阻显微结构及电性能的影响。结果表明:随着CuO掺杂量的增加,BFS基厚膜热敏电阻的方阻逐渐降低,其B25/85值则先缓慢上升,接着迅速降低,而后又逐渐增加。当CuO质量分数为14%时,所得电阻样品性能较好且具有明显的NTC特性,其方阻、B25/85值及电阻温度系数αR分别为:2.8×105?·□–1,3285K和3.69×10–2℃–1。

CuO掺杂对BaZn_2Ti_4O_(11)陶瓷微波介电性能的影响

采用固相反应法制备了CuO掺杂的BaZn2Ti4O11陶瓷,研究了所制陶瓷的物相、微观结构和微波介电性能。结果表明,CuO既可以在晶界处形成低共熔体,导致液相烧结,降低烧结温度40℃,又可使部分Cu2+进入晶格取代了部分Zn2+,增加Q.f值。掺杂质量分数0.5%的CuO在1 160℃烧结2 h所制得BaZn2Ti4O11陶瓷的微波介电性能较佳:相对介电常数εr=29.4,Q.f=50 500 GHz,频率温度系数τf=–35.6×10–6/℃。

sol-gel法制备CuO掺杂的TiO_2厚膜及其气敏特性

采用溶胶凝胶法制备了纯TiO2和掺杂质量分数为5%,7%和9%CuO的TiO2纳米粉体,并对样品进行了不同温度(500,700和900℃)的退火处理。通过涂敷法制备成气敏元件,利用XRD和SEM对样品的结构和表面形貌进行了表征,并利用气敏测试系统检测其气敏特性。研究了CuO掺杂质量分数和退火温度对TiO2厚膜气敏性能的影响,进一步讨论了TiO2厚膜的气敏机理。结果表明:CuO的掺杂有效抑制了TiO2晶粒的生长,增加了对光子的利用率,降低了工作温度,提高了气敏特性。700℃退火后,质量分数为7%的CuO掺杂TiO2样品的结晶尺寸达到14.5 nm,气敏元件表现出对丙酮蒸汽单一的选择性,灵敏度为3 567,响应和恢复时间均为2 s。

CuO掺杂对高磁导率MnZn软磁铁氧体性能的影响

采用传统的氧化物湿法工艺制备CuO掺杂的高磁导率MnZn软磁铁氧体。研究了CuO掺杂对材料烧结特性、微观结构及电磁性能的影响。结果表明,适量的CuO掺杂在确保材料起始磁导率的条件下,有效降低烧结温度,改善温升曲线,提高截止频率,提高阻抗特性。1325℃烧结、掺杂0.1wt%CuO的Mn0.48Zn0.47Fe2.05O4材料具有较好的综合性能:μi=10860,TC=125℃,fr=250kHz,样环T25×15×10磁芯线圈的阻抗Z=1420?。

CuO掺杂对(K_(0.46)Na_(0.54))(Nb_(0.93)Sb_(0.03)Ta_(0.04))O_3无铅压电陶瓷结构和性能的影响

采用传统陶瓷制备方法制备了(K_(0.46)Na_(0.54))(Nb_(0.93)Sb_(0.03)Ta_(0.04))O_3-x mol%CuO(简记为:KNNST-xCuO)陶瓷,探讨了CuO含量对该陶瓷材料的相结构、显微结构和电学性能的影响。实验结果表明,CuO的掺入使陶瓷材料的机械品质因数Q_m得到了显著的提高。当CuO含量为3mol%时,陶瓷样品的综合性能最佳:d_(33)=124pC/N,k_p=0.41,Q_m=1054。

CuO掺杂对NiZn铁氧体磁性能及微观结构的影响

采用固相合成法制备了Ni_(0.5-x)Zn_(0.5)Cu_(x)Fe_(2)O_(4)(x=0、0.05、0.10和0.15)铁氧体材料,研究了CuO掺杂对其磁性能及微观结构的影响。结果表明,CuO掺杂后材料晶体结构仍为均一的单相尖晶石结构;CuO在NiZn铁氧体制备过程中有助熔的作用,随着CuO含量的增大,材料的晶粒尺寸增大;饱和磁感应强度(B_(s))先增大后减小,而矫顽力(H_(c))基本不变。当CuO掺杂量x=0.10时,样品具有较好的综合性能:起始磁导率(μ_(i))为3318,品质因数(Q)为113,磁谱和宽温特性较为优异。

CuO-SnO_2纳米传感器的H_2检测特性研究

氢气(H2)是变压器油中溶解的主要故障特征气体之一,能有效反映电力变压器的高能放电、火花放电或局部放电等电性故障和油局部过热现象。气体传感器技术是油中溶解微量气体在线监测的关键。采用CuO掺杂SnO2纳米传感器研究其对变压器油中溶解气体H2的检测特性,并介绍其制备方法和实验步骤,分析其气敏机理。结果表明:CuO掺杂SnO2后形成了许多p-n结,从而改变了复合SnO2基纳米传感器对H2气体的气敏特性;与纯SnO2气体传感器相比,CuO-SnO2纳米气体传感器对H2表现出更高的灵敏度和更快的响应特性,并保持良好的线性度和稳定性。该结果为应用复合气体传感器对变压器油中溶解气体在线监测的研究提供了一种新思路。

新型纳米SnO_2-CuO复合氧化物负极材料的制备与电化学性能

以SnCl_4·5H_2O、Cu(NO_3)_2·3H_2O和NH_3·H_2O为原料,采用化学共沉淀法制备了纳米SnO_2-CuO复合粉末。运用热重和差热分析、X射线衍射、扫描电镜和红外光谱等手段对合成粉末进行了表征。将合成粉末作为锂离子电池负极材料,研究了其充放电容量、循环性能和交流阻抗等电化学性能。结果表明,采用化学共沉淀法可以得到平均粒度为87 nm的SnO_2-CuO粉末。在SnO_2中掺入CuO,并没有改变SnO_2的结构,但能够有效抑制SnO_2粒子的长大。纳米SnO_2-CuO粉末的可逆容量可以达到752 mAh·g^(-1),经60次循环后,纳米SnO_2-CuO粉末的容量保持率分别为93.6%,优于纳米SnO_2(92.0%),说明掺杂CuO改善了纳米SnO_2的循环性能。