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.

固体氧化物燃料电池阴极材料La_(0.8)Sr_(0.2)Cu_(1-x)Co_xO_(2.5-δ)的制备和性能研究

为探索适于中温条件下使用的固体氧化物燃料电池的阴极材料,采用柠檬酸-硝酸盐燃烧合成法制备了La0.8Sr0.2Cu1-xCoxO2.5-δ(x=0～0.4)粉体。利用X-射线衍射(XRD)技术对粉体的性能进行了表征,XRD结果表明,经800℃焙烧的粉体的对称性较高,已形成钙钛矿结构。采用直流四电极法测试La0.8Sr0.2Cu1-xCoxO2.5-δ试样的电导率,测试温度范围为100～800℃,试样的电导率ln(σT)与1/T之间呈很好的线性关系,说明La0.8Sr0.2Cu1-xCoxO2.5-δ在测试温度范围内服从小极化子导电机制。Co掺杂量对试样的电导率和电导活化能有着明显的影响,当Co掺杂量为0时,La0.8Sr0.2CuO2.5-δ的电导率最高,电导活化能最小。

La_(1-x)Sr_xCu_(0.9)Fe_(0.1)O_(2.5-δ)混合导电材料的合成与电导率

采用低温燃烧合成技术制备了La1-xSrxCu0.9Fe0.1O2.5-δ（x=0.1～0.4）粉体.分别利用X射线衍射（XRD）和差热分析（DTA）技术对粉体的性能进行了表征.XRD结果表明,经800℃焙烧的La0.9Sr0.1Cu0.9Fe0.1O2.5-δ粉体的对称性较低,未形成钙钛矿结构,其余La1-xSrxCu0.9Fe0.1O2.5-δ（x=0.2～0.4）粉体为四方钙钛矿结构,晶体结构参数之间满足关系式a=b≈2 2c.DTA结果显示,La1-xSrxCu0.9Fe0.1O2.5-δ在1 000℃以下是热力学稳定的,不会发生分解反应.采用直流四电极法测试了La1-xSrxCu0.9Fe0.1O2.5-δ试样在100～800℃之间的电导率.试样的电导率ln（δT）与1/T之间呈很好的线性关系,说明La1-xSrxCu0.9Fe0.1O2.5-δ在测试温度范围内服从小极化子导电机制.Sr掺杂量对试样的电导率和电导活化能有着明显的影响,当Sr掺杂量为0.3时,La1-xSrxCu0.9Fe0.1O2.5-δ的电导率最高,电导活化能最小.

La_(1-x)Sr_xCu_(0．9)Fe_(0．1)O_(2.5-δ)阴极材料的合成与电导率研究

采用低温燃烧合成技术制备了Lal-xSrxCu0.9Fe0.1O2.5-δ(x=0.1-0.4)粉体。利用X-射线衍射(XRD)和差热分析(DTA)技术对粉体的性能进行了表征。XRD结果表明,经800℃焙烧的La0.9Sr0.1Cu0.9Fe0.1O2.5-δ粉体的对称性较低,未形成钙钛矿结构,其余Lal-xSrxCu0.9Fe0.1O2.5-δ(x=0.2-0.4)粉体为四方钙钛矿结构,晶体结构参数之间满足关系式a=b≈2(2c)^(1/2)。DTA结果证明Lal-xSrxCu0.9Fe0.1O2.5-δ在800℃以下是热力学稳定的,不会发生分解反应。采用直流四电极法测试了Lal-xSrxCu0.9Fe0.1O2.5-δ试样在100—800℃之间的电导率。试样的电导率^(ln(σT)与1/T之间呈很好的线性关系,说明Lal-xSrxCu_(0.9)Fe0.1O2.5-δ在测试温度范围内服从小极化子导电机制。Sr掺杂量对试样的电导率和电导活化能有着明显的影响,当Sr掺杂量为0.3时,Lal-xSrxCu0.9Fe0.1O2.5-δ的电导率最高,电导活化能最小。

低温燃烧合成La0.8Sr0.2CU1-yFeyO2.5-δ阴极材料与性能研究

采用低温燃烧合成技术制备了La0.8Sr0.2CU1-yFeyO2.5-δ（y=0．1-0．4）粉体。分别利用X射线衍射（XRD）和差热分析（DTA）技术对粉体的性能进行了表征。XRD结果表明，经800℃焙烧的La0.8Sr0.2CU1-yFeyO2.5-δ均为四方钙钛矿结构，晶体结构参数之间满足关系式a=b≈2√2c，但当Fe掺杂量在0.25以上时，生成了新相La0.16Sr0.84FeO3，且随着Fe含量的增加，La0.16Sr0.84FeO3的生成量也增多,DTA结果显示La0.8Sr0.2CU1-yFeyO2.5-δ在1000℃以下是热力学稳定的，不会发生分解反应,采用直流四电极法测试了La0.8Sr0.2CU1-yFeyO2.5-δ试样在100-800℃之间的电导率。试样的电导率1n（δT）与1／T之间呈很好的线性关系，说明La0.8Sr0.2CU1-yFeyO2.5-δ在测试温度范围内服从小极化子导电机制。Fe的掺杂量对电导率和电导活化能有着明显的影响，随着Fe掺杂量的增加，La0.8Sr0.2CU1-yFeyO2.5-δ的电导率降低，电导活化能增大。

SOFC阴极材料La_(0.7)Sr_(0.3)Cu_xCo_yMn_(1-x-y)O_3的制备和性能研究

采用EDTA溶胶-凝胶法制备了La0.7Sr0.3Cux Coy Mn(1-x-y)O3系列阴极材料,并对材料的结构和性能进行了研究。利用X射线衍射技术对粉体的性能进行了表征。XRD结果表明,不同成分的干凝胶在1000℃煅烧时,全部形成钙钛矿相。采用直流四电极法测试了La0.7Sr0.3Cux Coy Mn(1-x-y)O3的电导率,结果显示其在中温条件下具有较高电导率,各样品电导率总体上是随着温度的增加而逐渐增加的,其中La0.7Sr0.3Cu0.5Co0.4Mn0.1O3阴极样品具有最高的电导率,在800℃时电导率达到了646.8 S/cm。