Tb掺杂DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体的制备及其氧吸附/脱附性能的研究

利用溶胶凝胶工艺合成了稀土元素Tb掺杂DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体,采用XRD、SEM、差热分析仪等设备研究了不同浓度Tb掺杂对DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体形貌、晶体结构及氧吸附-脱附性能的影响,测试结果表明:在较低掺杂浓度下,Tb很好地进入了Dy_(1-x)Tb_(x)BaCo_(4)O_(7+δ)的晶格,稀土Tb掺杂的DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体仍是六方密排晶体结构;Tb元素掺杂对DyBaCo_(4)O_(7+δ)粉体的形貌影响不大。从室温到1000℃,DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体与Tb掺杂的DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体均表现出两次氧吸附和脱附现象,与未掺杂的DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体氧吸附性能相比,Tb掺杂的DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体的氧吸附性能明显高于未掺杂DyBaCo_(4)O_(7+δ)氧吸附性能,DyBaCo_(4)O_(7+δ)的氧吸附的变化量为1.4%,而Dy 0.85 Tb 0.15 BaCo_(4)O_(7+δ)的氧吸附的变化量4.9%,同时研究了在N_(2)/O_(2)气体切换过程,DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体与Tb掺杂的DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体的氧吸附/脱附行为。DyBaCo_(4)O_(7+δ)氧吸附/脱附性能的改善可以归因为Tb元素掺杂改善了DyBaCo_(4)O_(7+δ)的间距变宽,提高了DyBaCo_(4)O_(7+δ)样品的储氧空间增加有关。

稀土元素替代对RBaCo_4O_(7+δ)氧吸附/脱附性能影响的研究

采用固态反应法制备了稀土元素(R=Yb、Er、Dy)替代的RBaCo_4O_(7+δ)氧吸附材料,对其进行了XRD和热重(TG)分析,研究了稀土元素元素替代对其氧吸附/脱附性能的影响。XRD结果表明:不同稀土元素替代的RBaCo_4O_(7+δ)材料具有单一的六方密排晶体结构(空间群为P63mc(186))。热重结果显示:从室温到1000℃,所有样品经历两次氧吸附过程,DyBaCo_4O_(7+δ)样品最大氧吸附量明显高于YbBaCo_4O_(7+δ)的最大氧吸附量。

Ce元素掺杂对YBaCo_4O_(7+δ)氧吸附/脱附性能的影响

本研究采用固态反应法制备了Ce掺杂的YBaCo_4O_(7+δ)氧吸附材料,对其进行了X射线衍射(XRD)分析和热重分析测试,研究了Ce掺杂对其氧吸附/脱附性能的影响。XRD分析结果表明:在x=0.10,0.15,0.20掺杂比例范围内,Ce很好地进入了YBaCo_4O_(7+δ)的晶格,具有单一的YBaCo_4O_(7+δ)的晶体结构,没有出现第二相。热重分析结果表明:从室温到1000℃,所有样品都经历了两次氧吸附过程,Ce掺杂的YBaCo_4O_(7+δ)样品最大氧吸附量明显高于YBaCo_4O_(7+δ)的最大氧吸附量。

YBaCo4O7+δ的制备及其氧吸附/脱附性能研究

采用溶胶凝胶法和固态反应法制备了不同比表面积的YBaCo4O7＋δ吸附材料,采用X射线衍射仪、电子扫描显微镜对不同比表面积粒径的YBaCo4O7＋δ料的结构、形貌进行了表征,测试结果表明：溶胶凝胶法和固态反应法制备的YBaCo4O7＋δ料均为六方密排晶体结构（空间群为P63mc（186））,与固态反应法相比,溶胶凝胶法制备的YBaCo4O7＋δ吸附材料粒径较小,且分布较为集中,并研究了粒径对YBaCo4O7＋δ料氧吸附/脱附性能的影响,从室温到1000℃,不同粒径的YBaCo4O7＋δ吸附材料均经历两次氧吸附过程,而溶胶凝胶法制备的YBaCo4O7＋δ 料氧吸附性能明显高于固态反应法制备的YBaCo4O7＋δ料的氧吸附性能,这是因为溶胶凝胶法制备的YBaCo4O7＋δ料具有较小的尺寸,较大的比表面积的缘故。

EDTA-柠檬酸法合成的SrCo_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)钙钛矿的结构及制氧性能研究

采用EDTA-柠檬酸联合络合法合成了钙钛矿型金属氧化物Sr Co0.8Fe0.2O3-δ(SCF182)粉体。通过XRD和ESEM研究了前驱体溶液不同的p H值对合成的SCF182粉体的晶体结构和微观形貌的影响。并采用固定床实验研究前驱体溶液p H值对SCF182的氧吸附/脱附性能的影响。结果表明,p H值对SCF182晶胞结构和参数影响不大,但影响SCF182的晶粒粒径和微观形貌,当p H值为8的弱碱性条件下时,能够合成蓬松多孔网状纳米结构的钙钛矿粉体。固定床实验显示,前驱体溶液的p H值影响合成的粉体SCF182的氧吸附速率;且SCF182的氧脱附性能随p H值的增大先升高后降低,p H值为8时氧脱附量达到峰值为42.2 mg/g。