聚合物燃烧方法制备Co_3O_4纳米粒子

纳米粒子因其独特的物理化学特性成为近年来材料科学领域的研究热点。制备方法是获得性能优越材料的关键。Co3O4具有正常的尖晶石结构，Co^2+占据八面体位置，在空气中低于800℃时十分稳定，是优良的催化剂材料^[1,2]，采用燃烧方法可通过控制反应条件在不发生沉淀的情况下获得化学组成均匀的复合氧化物粉体^[4-7]，本文利用聚合物燃烧方法探索制备粒径均匀，分散性好的立方Co3O4纳米粒子，选择聚乙烯醇（PVA）的原因是其分子内包含大量的羟基极性基团，能与金属离子尤其是过渡金属离子形成良好的化学键，促使金属离子在PVA高分子的网络中均匀螯合分布，有利于最终形成分散性良好的粉体。

聚合物协助燃烧法合成La_(0.8)Sr_(0.2)Co_(0.5)Fe_(0.5)O_(3-δ)纳米粉体

为开发新型高性能中温固体氧化物燃料电池阴极材料,以La、Sr、Co和Fe的硝酸盐、葡萄糖和丙烯酰胺为原料,在pH=8～10的碱性条件,通过聚合物协助燃烧法制备了La0.8Sr0.2Co0.5Fe0.5O3-δ(LSCF)钙钛矿相纳米粉体.用XRD、SEM和TEM表征了LSCF粉体的相结构和微观形貌,结果显示,在测试范围内随着有机物用量增大,所得粉体粒径逐渐减小.此粉体制备的阴极具有良好的电化学催化活性,电极在700℃和750℃的极化电阻分别为0.72Ω.cm2和0.11Ω.cm2.该方法所制备的纳米颗粒均匀、粉体粒径较小、具有良好的电化学性能,满足固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极材料的使用要求.

聚合物辅助燃烧法合成YBa1-xSrxCo2O5+δ纳米粉体

在碱性条件(pH=8~9)下,采用聚合物辅助燃烧法合成了YBa 1- x Sr x Co 2O 5+δ( x =0、0.5)四方相双钙钛矿结构纳米粉体,考察了焙烧温度和保温时间对粉体合成的影响;通过XRD和FSEM对纳米粉体的物相结构和微观形貌进行了表征,并测试了YBa 1- x Sr x Co 2O 5+δ阴极半电池在600~800 ℃空气条件下的电化学阻抗谱。结果表明,焙烧温度以 1 000 ℃为宜,保温时间对YBa 1- x Sr x Co 2O 5+δ纳米粉体的物相影响较大;YBa 1- x Sr x Co 2O 5+δ纳米粉体颗粒均匀,平均粒径约为100 nm;YBa 1- x Sr x Co 2O 5+δ阴极半电池具有良好的电催化活性,表明Sr替代部分Ba可以提高阴极材料的电化学性能。

聚合物的热传导与阻燃

概述了聚合物的热传导及燃烧;讨论了热性质与聚合物阻燃的关系。

膨胀阻燃聚丙烯材料燃烧的模拟研究

通过对膨胀阻燃聚丙烯材料在锥形量热仪实验条件下燃烧的分析和研究,建立了能够描述膨胀阻燃材料升温、燃烧过程的物理模型。同时考虑传质传热过程并结合膨胀速度的经验公式,建立了膨胀阻燃聚合物燃烧的数学模型。实验中测量了样品在膨胀燃烧过程中的样品厚度随时间变化规律。通过比较发现,模拟的样品厚度随时间变化曲线与实验结果吻合较好,模型比较可靠。模型还可模拟样品在火灾燃烧过程中的温度分布。

聚丙烯膨胀成炭行为对裂解燃烧过程的影响

对膨胀阻燃聚丙烯材料在锥形量热仪试验条件下的燃烧过程进行了研究,分析了材料膨胀成炭行为对裂解燃烧过程的影响。测量了纯聚丙烯及膨胀阻燃聚丙烯在膨胀燃烧过程中的质量损失速率、热释放速率和炭层膨胀高度随时间变化规律。分析了膨胀高度、膨胀速度、炭层结构对裂解燃烧的影响。结果表明,随着膨胀阻燃剂添加量的增加,膨胀升高的速度有加快的趋势,随着外部辐射功率的加大,膨胀速度加快。聚丙烯材料的炭层整体性越强,炭层结构越致密,阻隔效果越好,热释放速率越低。通过对材料膨胀成炭过程的理论分析也验证了膨胀高度(或膨胀速度)和炭层的结构都对裂解燃烧过程有很大的影响。