不同焙烧温度制备的类钙钛矿型复合氧化物La_2NiO_4的性能研究

本文采用溶胶-凝胶法在不同温度下制备了纳米级的类钙钛矿型复合氧化物La2NiO4。采用XRD、TPR、SEM和TG-DTA等实验技术对催化剂进行了表征,并且考察了该催化剂对CH4/CO2重整反应的催化活性。实验结果表明高于850℃焙烧制备的La2NiO4催化剂,其催化活性、稳定性及抗积炭性能较好。

La_(2-x)K_xCuO_4类钙钛矿复合氧化物对柴油车排放碳颗粒物催化燃烧性能的研究

使用溶胶-凝胶法制备了纳米级不同K取代量的La2-xKxCuO4催化剂,通过H2-TPR,XRD,FT-IR和SEM等多种分析方法对催化剂进行了表征,利用程序升温氧化反应(TPO)就催化剂对碳颗粒物燃烧的催化活性进行了评价。结果表明:以K+部分取代La2CuO4中的La3+,La2-xKxCuO4催化剂对soot催化燃烧的活性明显提高,其中K+的取代量对La2CuO4的晶形和活性都产生不同的影响;当x=0.2时,La1.8K0.2CuO4催化剂上呈四方晶相,soot的起燃温度下降到320℃。

A_2BO_4型类钙钛矿纳米氧化物的研究进展

类钙钛矿型纳米氧化物由于其结构的稳定性和特殊的物化性能,日益成为中温固体氧化物燃料电池阴极材料研究领域的重要课题。简述了A2BO4型类钙钛矿型纳米氧化物的结构、性能、制备方法,重点对可作为中温固体氧化物燃料电池阴极材料的应用研究进展进行分析综述,并指出未来的主要研究方向。

类钙钛矿型复合氧化物La2NiO4的制备和性能研究

采用共沉淀法、硝酸盐分解法、溶胶-凝胶法3种不同的方法制备了纳米级的类钙钛矿型复合氧化物La2NiO4;采用XRD、SEM、BET等实验技术对催化剂进行了表征,并且考察了该催化剂对CH4/CO2重整反应的催化活性。实验结果发现,不同方法制备的催化剂在粒子大小、比表面积、催化活性等方面存在差异,其中溶胶-凝胶法制备的催化剂表现较好。

负载型La_(2-x)Sr_x CoO_4类钙钛矿复合氧化物CO催化氧化性能

采用柠檬酸络合-浸渍法制备了以镁铝尖晶石MgAl_2O_4为载体、复合氧化物La_(2-x)Sr_xCoO_4(x=0.2、0.4、0.6和0.8)为活性组分的催化剂,通过XRD、H_2-TPR和BET等分析方法对催化剂进行表征,利用固定床微型反应器测试催化剂对CO氧化的催化性能,并考察水蒸汽和SO_2对其活性的影响。结果表明,x=0.2、0.4、0.6和0.8时,活性组分La_(2-x)Sr_xCoO_4均能在镁铝尖晶石MgAl_2O_4载体上形成类钙钛矿A_2BO_4结构;随着x增大,催化剂化学吸附氧和晶格氧的活动性增强,有利于CO催化氧化。活性测试结果表明,x=0.8,催化剂对CO氧化的催化活性最佳,400℃CO转化率可达100%;水蒸汽对催化剂活性的影响较小,SO_2显著降低催化剂的催化活性。

类钙钛矿化合物(La_(0.8-x)Ce_xSr_(0.2))_(0.97)MnO_3的电磁性能研究

探索性地研究了由内含不同程度CeO2的廉价原料———La2O3制备的,名义成分为(La0.8-xCexSr0.2)0.97MnO3(x=0~0.26)类钙钛矿锰氧化物的相结构、电磁性能,及其作为固体氧化物燃料电池(SOFC)空气极材料的可能性。实验显示,样品中除了磁性的钙钛矿相外,均出现了非磁性的Mn3O4相和不同程度的CeO2相;随着制备样品的原材料La2O3纯度的不同,样品的电阻率、磁电阻比等电磁特性也随之发生明显的变化;样品在1 T磁场下的室温磁电阻比的范围可达-3%^-14%;对x=0,0.037,0.26的样品,其电导率在600 K以上高温区均表现出较好的温度稳定性,表明其作为SOFC空气极材料的可行性。

中温固体氧化物燃料电池阴极材料Nd_(2-x)Sr_xCuO_4的制备与性能研究

采用固相法合成了类钙钛矿结构的中温固体氧化物燃料电池（IT-SOFC）阴极材料Nd2-xSrxCuO4（简称NSC，x=0．0-0．1）。通过XRD和SEM对材料进行了表征。结果表明该阴极材料与电解质Ce0.9Gd0.1O1.9（CGO）在1000℃烧结4h后不发生化学反应，具有良好的化学相容性：且烧结后二者之间能形成良好的接触界面。利用交流阻抗谱研究了电极的性能。发现随着Sr掺杂量的增加，极化电阻逐渐减小，其中Nd1.93Sr0.07CuO4在空气中的极化电阻最小，750℃时仅为0．14Ω·cm^2。700℃时，电极反应的速率控制步骤为电极上发生的电荷转移过程。

水热法制备特定形貌单晶La2-xSrxCuO4及甲烷催化氧化性能

以纺锤体状单晶氧化铜、片状单晶氧化镧和硝酸盐为金属源,通过水热法并灼烧所得产物,制备了具有纺锤体状、棒状和短链状类钙钛矿型氧化物La2-xSrxCuO4(x=0,1)单晶纳微米粒子.采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱、氢气程序升温还原、氧气程序升温脱附以及N2吸附等技术对所得催化剂的物化性质进行了表征,考察了这些样品催化甲烷氧化反应的性能.结果表明,将Sr部分引入La2CuO4的晶格中可增加催化剂表面吸附氧量、Cu3+含量和还原能力.在空速为50 000 ml/(g-h)和CH4/O2摩尔比为1/10的条件下,以硝酸盐为金属源制得的LaSrCuO4表现出最高的催化活性,在675 oC时甲烷反应速率高达40.9 mmol/(g-h).这一优良的催化性能与其表面较高的氧空位浓度、独特的单晶结构和特定的表面形貌有关.

(La_(0．7)Sr_(0．3)MnO_3)_((1-x))(CoFe_2O_4)_x复合体中增强的室温磁电阻效应

利用溶胶—凝胶法制备了(La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3)_((1-x))(CoFe_2O_4)_x复合体材料,并利用X射线衍射和^(57)Fe的穆斯堡尔谱详细研究了其结构和微结构.利用超导量子磁强计测量了样品的磁性.结构和磁性的测量表明(La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3)_((1-x))(CoFe_2O_4)_x复合体由La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3和CoFe_2O_4组成,两相之间没有反应.复合体的电阻率随着CoFe_2O_4的加入而逐渐升高.在室温条件下5kOe的磁场下得到了-5%的磁电阻效应,该值比同样晶粒大小的纯La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3样品的磁电阻效应大一倍.同时也比将非磁性的绝缘势垒如玻璃、CeO_2等引入La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3的室温磁电阻值大.表明一定量的铁磁性绝缘势垒的引入可以增强类钙钛矿锰氧化物的室温磁电阻效应.

La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3磁性的Preisach模拟

用溶胶-凝胶法制备了多晶La0.7Sr0.3MnO3块状样品。利用超导量子磁强计测量了样品在不同状态下的场冷却、零场冷却、等温剩磁、热剩磁曲线以及磁滞回线,分析得到了样品的技术磁化参数。用相同的一套参数,利用基于双势阱的Preisach模型再现了样品所有的磁测量曲线,得到了耗散场的大小和分布。

共沉淀法制备La_(2-x)Sr_xCuO_4及LaSrCu_(1-y)W_yO_4

采用共沉淀法制备钙钛矿氧化物La_(2-x)Sr_xCuO_4及LaSrCu_(1-y)W_yO_4,通过X-射线衍射(XRD)、比表面测定仪(BET)等技术测试钙钛矿样品的晶体结构及比表面积.XRD测试结果表明,对于La_(2-x)Sr_xCuO_4类钙钛矿型氧化物,随着Sr掺杂量的增加,钙钛矿结构的物质杂峰会有所增多;此外,对于LaSrCu_(1-y)W_yO_4而言,W掺杂量对钙钛矿氧化物的晶型结构的影响较小.比表面实验表明,无论是A位元素部分调整还是B位元素部分取代,La_(2-x)Sr_xCuO_4及LaSrCu_(1-y)W_yO_4的比表面积都有明显的增加,但是当比例达到某一值后反而会有所下降。

Fe掺杂对La_(0.67)Sr_(0.33)CoO_3磁电性质的影响

通过磁性、电子输运和磁电阻等性质的测量，我们研究了 La0.67Sr0.33CoO3的 Fe掺杂效应。发现当 Fe掺杂直到 x=0.3时，样品的结构没有明显变化，但掺杂将降低居里温度 Tc和磁化强度 M。电阻率在低掺杂（ x 0.1）时显示金属性输运行为，而在高掺杂（ x=0.2和 0.3）时则显示半导体行为。而且， Fe掺杂削弱了居里温度 Tc处的 MR峰值，但增加了低温下（ T Tc）的 MR值。 La0.67Sr0.33CoO3的 Fe掺杂效应和磁电阻的起源可由外加磁场导致的自旋态转变来解释。

La_(0.8-x)Nd_xNa_(0.2)MnO_3的磁卡效应研究

用溶胶-凝胶法制备系列样品La0.8-xNdxNa0.2MnO3（x=0．00，0．05，0．10，0．15和0．20）钙钛矿锰氧化物。研究温度范围在240—340K、外磁场0-1T下该系列样品的居里温度和磁熵变。发现样品的居里温度Tc随x增加而减小，而且x=0．20、温度为295K时，最大磁熵变△SM为1．68J／kg·K。实验结果表明钙钛矿锰氧化物La0.8-xNdxNa0.2MnO3有可能作为室温下的磁致冷材料的候选者。