Ba_2CeCu_3O_(7.4)复合氧化物的物相、晶体结构及电性

本文报道了Ba-Ce-Cu-O的一种新相,它是立方BaCeO_3的一种超格子a=6.208 b=6.232(a、b～2~1/2ap)c=8.759(c～2ap)其空间群为PMMM。化学分析、热天平和结构分析表明其结构化学式为(Ba_(2.650)Ce_(0.175))(Cu_3Ce_(1.237)O_(10.452),在单相时,它是一个绝缘体。

钡改性的Ni/γ-Al_2O_3催化剂用于甲烷部分氧化的研究

800℃、80 000h-1、CH4/O2/N2=14/7/79下比较了质量分数20%的N i/-γA l2O3和Ba改性的N i/-γA l2O3催化剂,用于甲烷部分氧化反应的活性和选择性。结果表明,Ba的添加提高了镍基催化剂的活性和稳定性。BET和XRD表明,Ba的加入有利于高温焙烧下抑制大颗粒的N iA l2O4的形成,保持了高比例的活性镍组分,提高了催化剂催化活性。常压下,xCH4接近100%,sCO、sH2达到92.2%和98.1%,催化剂15h内活性稍微下降。Ba的加入使A l2O3的晶型转化温度由800℃提高到900℃,提高了载体的稳定性。

Ba、Mn对Al_2O_3热稳定性和甲烷催化燃烧活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备BaO·6Al2O3系列催化剂.考察了Ba、Mn的引入对Al2O3的热稳定性及甲烷催化燃烧性能的影响.结果表明,Ba在高温下与Al2O3首先生成BaAl2O4,然后进一步与Al2O3反应生成具有β-Al2O3结构的BaAl12O19六铝酸盐,抑制了Al2O3进一步的烧结,提高了催化剂的热稳定性.Mn的引入也能够促进六铝酸盐的生成并提高催化剂的甲烷燃烧活性.采用超临界干燥法可抑制干燥过程中因毛细收缩引起的比表面积降低.所制备的BaMnAl11O19催化剂经1200℃焙烧4h后,比表面积为35.1m2·g-1,在空速40000h-1条件下,10%甲烷转化温度(T10%)为500℃,催化活性明显高于常规干燥法制备的相应催化剂.

新钽酸盐Ba_2LnTi_2Ta_3O_(15)(Ln=Y、La)的结构与介电性能

通过固相反应法合成了四方钨青铜结构新钽酸盐Ba2LaTi2Ta3O15与Ba2YTi2Ta3O15,分别进行了X射线衍射分析与介电性能测试.结果表明,Ba2LaTi2Ta3O15室温时晶胞参数为a=1.24264(5)nm,c=0.39157(2)nm,为四方钨青铜结构顺电相;Ba2YTi2Ta3O15室温时晶胞参数为a=1.23646(4)nm,c=0.38860(2)nm,为四方钨青铜结构铁电相,铁电相与顺电相转变温度为180℃.频率为1MHz时,Ba2LaTi2Ta3O15陶瓷的室温相对介电常数为194,介电损耗也降低至8×10-4.Ba2YTi2Ta3O15陶瓷的室温相对介电常数为107.

绿色荧光粉Gd_2Ba_3B_3O_(12):Tb^(3+)的发光性能研究

采用高温固相法制备了一系列Gd2Ba3B3O12:Tb3+绿色荧光粉,借助X射线粉末衍射仪(XRD)、真空紫外光谱和荧光光谱仪(VUV-UV)对样品的物相、发光性能进行了表征。结果表明,Tb3+作为发光中心全部进入到基质Gd2Ba3B3O12的晶格中并占据Gd3+的位置。样品Gd2Ba3B3O12:Tb3+的VUV-UV激发光谱主要由160～200nm和200～250nm的宽峰以及260～280nm和300～320nm的锐利峰组成。宽峰是由于基质吸收和Tb3+的f—d的跃迁形成的,锐利峰是由于Tb3+和Gd3+的f—f特征跃迁形成。样品Gd2Ba3B3O12:Tb3+的最强发射峰位于543nm,对应于Tb3+的5 D4→7 F5跃迁。在172nm激发下,样品Gd1.85Tb0.15Ba3B3O12的发光强度最强,其色坐标为(0.313 6,0.484 3),衰减时间为2.98ms,可作为绿色荧光粉应用于等离子体显示器(PDP)领域。

Yb_2O_3的掺杂方式对Ba(Ti_(1-y)Zr_y)O_3陶瓷介电性能的影响

在Ｂａ（Ｔｉ１－ｙＺｒｙ）Ｏ３中，Ｙｂ２Ｏ３的不同掺杂方式引起了材料性能的显著变化．采用 Ｂａ（Ｔｉ１－ｙＺｒｙ）Ｏ３合成后Ｙｂ２Ｏ３的适量掺杂，陶瓷介温峰明显地移动，介电常数大幅度提高， 获得了室温介电常数＞２５０００，１２５０℃左右烧成，符合Ｙ５Ｖ标准的高介材料．合成后掺杂的 Ｙｂ２Ｏ３，使材料介电常数提高，可能与施主掺杂引入的局域化电子有关．合成前掺杂Ｙｂ２Ｏ３ 的样品，介电常数较低，移峰效率偏小，可能是Ｙｂ的Ｔｉ位受主取代使施主引入的局域化电子 得到补偿的结果．

Ba(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3电子结构第一性原理计算及光学性能研究

Ba(Mg1/3Nb2/3)O3(BMN)复合钙钛矿陶瓷具有高介电常数和高品质因子等介电性能,预示了其在光学领域的应用前景.本文采用第一性原理方法计算了BMN的电子结构,对其本征光学性能进行分析和预测.对固相合成六方相BMN的XRD测试结果进行Rietveld精修(加权方差因子Rwp=6.73%,方差因子Rp=5.05%),在此基础上建立晶体结构模型并对其进行几何优化.运用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势方法,对六方相BMN晶体模型的能带、态密度和光学性质进行理论计算.结果表明BMN的能带结构为间接带隙,禁带宽度Eg=2.728 e V.Mg-O和Ba-O以离子键结合为主,Nb-O以共价键结合为主,费米面附近的能带主要由O-2p和Nb-4d态电子占据,形成了d-p轨道杂化.修正带隙后,计算了BMN沿[100]和[001]方向上的复介电函数、吸收系数和反射率等光学性质.结果表明,BMN近乎光学各向同性,在可见光区,其本征透过率为77%<T<83%,折射率为1.91<n<2.14,并伴随一定的色散现象.实验测试结果与理论计算结果相吻合.

类钙钛矿新铌酸盐Ba_3La_2Ti_2Nb_2O_(15)的合成、结构与介电特性

为满足现代通信技术的小型化、集成化与高可靠性的迫切要求，探索具有高介电常数、低介电损耗与低温度系数的微波介电材料引起了材料科学、化学、物理和电子学等领域科学工作者的广泛关注，并已开发出复合钙钛矿结构［Ba(Zn1/3Ta2/3)O3］和钨青铜结构［Ba6-3xLn8+2xTi18O54］等实用化的高性能材料［1～5］.

白光二极管用Ba_3MgSi_2O_8基质发光材料的溶胶雾化-微波烧成与光谱性质

分别采用溶胶雾化-微波烧成工艺和高温固相法制备了用于白光发光二极管的Ba3MgSi2O8∶Eu,Mn,Al荧光粉。溶胶雾化-微波烧成两步法制备的样品物相纯度和结晶度都比较高,具有中心位置437,500,608nm的三色发射带。在375nm紫外光激发下,发光的色坐标为x=0.3253,y=0.2134,相关色温7391K,可得到预期的白光发射。其中蓝、绿两个发射带分别来自于Ba3MgSi2O8和Ba2SiO4晶格中Ba2+格位的替位原子Eu2+的5d-4f跃迁,红光发射带源于Ba3MgSi2O8中Mn2+的4T-6A跃迁发射。红光的激发谱与蓝光的激发谱几乎重合,可以确定在Ba3MgSi2O8∶Eu,Mn,Al发光过程中存在着从蓝光发射中心到红光发射中心的能量传递。但是,与通常的共振能量传递模型不同,蓝光发射谱与红光激发谱之间并没有明显的光谱重叠。相比之下,高温固相法样品没有观察到红光发射,这一方面是由于生成的Ba2SiO4中杂相较多,激发光很大一部分被Ba2SiO4晶格中的Eu2+绿光发光中心吸收,传递到Mn2+红光发光中心的能量减少;另一方面与固相法中Mn2+在Ba3MgSi2O8晶格中掺杂困难有关。

Mn/Ba/Al_2O_3催化剂的NO_x氧化-储存和耐硫性能

采用分步等体积浸渍法制备了Mn/Ba/Al2O3催化剂,并用XRD和TPD等方法进行表征.考察了催化剂在不同温度下NOx氧化-储存特性和NOx脱附行为.结果表明,Mn/Ba/Al2O3催化剂具有较高的催化NO氧化活性和较大的NOx储存容量.BaMnO3是主要的活性组分;Mn能够催化NO的氧化反应,且具有一定的NOx储存能力;Ba是主要的储存组分,将NOx以硝酸盐的形式储存;硝酸盐在300～600℃分解,释放出NOx.Mn/Ba/Al2O3催化剂在800℃老化6h后,NO氧化活性和NOx储存能力稍有下降.低含量的SO2对催化剂的NO氧化活性和NOx储存能力没有明显影响;高含量的SO2使催化剂的NO氧化活性降低,NOx储存量减小,最终导致催化剂失活.

溶液燃烧法制备Ba改性的γ-Al_2O_3及其表征

通过溶液燃烧法,以硝酸铝、硝酸钡为氧化剂,不同的燃烧剂(甘氨酸、柠檬酸、尿素)作为还原剂,制备了钡改性的γ-Al2O3。对产物作XRD、SEM表征并对前驱体作TG-DTA表征,研究了不同燃烧剂、改性剂(硝酸钡)的添加量、煅烧温度、煅烧时间等工艺参数对合成产物相组成和形态的影响。结果表明,合成钡改性的γ-Al2O3的最佳工艺条件为:以甘氨酸为燃烧剂、添加3%的硝酸钡、煅烧温度为1000℃、煅烧时间为4 h。

Al_2O_3掺杂对Ba_4Sm_(9.33)Ti_(18)O_(54)陶瓷显微结构和介电性能的影响

采用固相反应法制备了Ba4Sm9.33Ti18O54（简称BST）xwt%Al2O3（x=0~1.5）微波介质陶瓷.研究了掺杂Al2O3对BST陶瓷的显微结构和介电性能的影响.扫描电镜和能谱分析结果显示：未掺杂的BST陶瓷中有少量Sm2Ti2O7相,随着增加Al2O3掺入量,Sm2Ti2O7相消失,BST陶瓷中先后产生了BaTi4O9（x≥0.6）和BaAl2Ti5O14（x≥1.0）两种新相.介电性能测试结果表明Sm2Ti2O7相的消失以及少量BaTi4O9相的形成,能显著提高BST陶瓷的Qf值,但会降低陶瓷的介电常数.当Al2O3的掺入量从0.6wt%增加到1.0wt%时,BaTi4O9相的量逐渐增加,引起BST陶瓷的Qf值略微下降.BaAl2Ti5O14相的产生会同时降低BST陶瓷的介电常数和Qf值.掺入0.6wt%Al2O3的BST陶瓷在1340℃烧结3 h后具有最佳的介电性能：εr=74.7,Qf=10980 GHz,τf=–11.8×10-6/℃.

长余辉发光粉Ba_(1-x)Ca_xAl_2O_4:Eu^(2+),RE^(3+)的发光特性及光谱分析

采用高温固相法制备了长余辉发光粉Ba1-xCaxAl2O4:Eu2+,RE3+(RE3+=Dy3+,Nd3+),测量了其发射光谱、激发光谱、余辉衰减光谱和热释光谱,分析了其发光特性。在紫外线的激发下样品的发射波长随着x的变化而变化,x从0到0.6的范围变化时,发射波长相应地从498nm减小到440nm,当x大于0.6以后,波长保持440nm不再变化。通过XRD光谱对其结构进行了分析,得出Ca离子在BaAl2O4基质中有极限溶解度x0=0.4,当x大于0.4时,基质结构中出现杂相。通过热释光谱,对基质中的陷阱情况进行了分析,解释了由于x值的不同而造成的余辉时间长短的差异。

烧结制度对Ba(Mg_(1/3)Nb(2/3))O_3陶瓷品质因子的影响

研究了烧结温度、保温时间、退火时间等工艺参数对Ba(Mg1/3 Nb2 /3 )O3 微波介质陶瓷品质因子的影响。结果表明,随着烧结温度的提高,Qf 值逐渐增加,这是由于陶瓷的相对密度和有序参数S也随烧结温度增加的结果。在15 5 0℃时,Qf 达到最大值4 95 0 0GHz。Qf 值随保温时间的增加而增加,这和B位1∶2有序度提高和晶粒尺寸增大有关。保温时间为16h时,Qf 值达到5 80 0 0GHz。退火时间对Qf 值有很大影响。随退火时间的增加,Qf 值增加很快,这主要是因为退火大大促进了B位离子的1∶2有序。当退火时间为4 8h时,Qf 值达到715 0 0GHz。

Y_2O_3掺杂对(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(0.94)Ba_(0.06)TiO_3无铅压电陶瓷性能的影响研究

采用传统固相反应法制备了Y2O3掺杂(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3(简写为BNBT6)陶瓷[简称为BNBT6-x(wt%)Y2O3陶瓷]。研究了Y2O3(0.2wt%～0.8wt%)掺杂对BNBT6陶瓷的结构、介电、压电、铁电性能的影响。结果表明,所有Y2O3掺杂陶瓷样品均形成了单一的钙钛矿结构;陶瓷的介电、压电、铁电性能受Y2O3掺杂的影响较为显著:当掺杂0.4wt%Y2O3时,10kHz频率下测得的室温εr达到1530,且tanδ较小,为0.050,d33达到152pC/N,kp=0.27,Qm=134。掺杂0.2wt%的Y2O3时BNBT6陶瓷的d33为145pC/N,kp增大到0.29,Qm达到173,tanδ为0.053;掺杂适量YO的BNBT6陶瓷铁电性能也得到改善。

(Ba,Mg,Sr)O·nAl_2O_3∶Mn^(2+)的合成及发光性质研究

用高温固相反应合成了Ba0 04Mg0 16Sr0 8O·nAl2O3∶Mn2+0 07(n=4 1,4 2…4 9)和Ba0 1Mg0 1Sr0 8O·nAl2O3∶Mn2+0 07(n=4 1,4 2…4 9)铝酸盐体系发光材料。X射线衍射呈单相,说明生成了完全互溶的连续固溶体。经检测发现Mg2+,Sr2+的引入有效地优化了发光基质,使Mn2+在真空紫外激发下的发射明显增强。在Ba0 04Mg0 16Sr0 8O·nAl2O3∶Mn2+0 07体系中,在一定范围内改变Al3+含量(n值)可适当调整激发光谱峰位;适当调整Al3+和Mn2+的含量比可以改变体系的发光强度,以满足等离子平板显示(PDP)技术的需求。

MnO2对Ba(Mg1/3Nb2/3)O3微观结构和微波介电性能的影响

研究了MnO2助烧剂对Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷的微观结构和微波介电性能.MnO2可以有效地使Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷的致密化温度由1550℃降低到1400℃左右.随MnO2掺量的增加,Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷的1:2超晶格衍射峰的强度减弱,但是没有第二相出现.1400℃烧结4h陶瓷的晶粒尺寸在1.5μm左右.MnO2的掺入改善了Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷的微波介电性能,MnO2掺量为1%mol的Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷具有最好的微波介电性能:εr≈31.5,Qf=68000,τf=3.11×10-5/℃,这可归功于陶瓷具有相当高的相对密度.

微波烧结Ba_(6-3x)Sm_(8+2x)Ti_(18)O_(54)陶瓷材料的初步研究

研究了Ba6-3xSm8+2xTi18O54(x=0.67,BST)陶瓷材料的微波烧结情况,从烧结特性、微结构与相组成及微波介电性能等方面对微波烧结的样品与传统工艺制得的样品进行了对比。结果表明,与传统制备工艺相比,微波烧结BST陶瓷缩短了烧结周期,并促进了样品的致密化,其物相组成和传统烧结的样品没有区别,且晶粒细小分布均匀。微波烧结BST陶瓷可获得较优的微波介电性能:介电常数rε=82.89,品质因数与频率之积Qf=8 450 GHz(频率f=4.75 GHz),谐振频率温度系数τf=22.58×10-6/℃。

添加剂Mn和烧结温度对Ba(Zn(1/3)Ta(2/3))O3体系介电性能的影响

用氧化物混合法制备Ba(Zn1 /3Ta2 /3 )O3 (BZT)体系高频陶瓷材料,研究了添加剂Mn的添加量和烧结温度对体系介电性能的影响.Mn起助溶剂的作用,降低了BZT体系的烧结温度,并改善了体系的介电性能.实验表明,添加 1. 000Mn的BZT陶瓷具有最优的介电性能,其主要工艺条件和性能参数是,烧结温度 1 550℃,在 1MHz下ε为 25±5,tanδ不超过 0. 2×10-4,aC为(0±30)×10-6 (℃)-1.

Ba_(6-3x)Nd_(8+2x)Ti_(18)O_(34)(x= 2/3) 的聚合物前驱体法合成研究

以EDTA为络合剂,EG为酯化剂,利用聚合物前驱体法合成了Ba6-3xNd8+2xTi18O54陶瓷,研究了不同的EDTA与金属离子摩尔比对粉末结晶特性的影响,利用DTA,TG和XRD等技术分析了Ba6-3xNd8+2xTi18O54前驱体和得到的氧化物粉末,测试了由x(EDTA) x(M)=1 00的前驱体得到的Ba6-3xNd8+2xTi18O54(x=2 3)陶瓷的微波介电性能。在900℃预烧x(EDTA) x(M)=1 00的前驱体3h,单相的Ba6-3xNd8+2xTi18O54(x=2 3)直接形成,没有出现中间相。1000℃预烧,1340℃烧结的Ba6-3xNd8+2xTi18O54(x=2 3)陶瓷具有最佳的微波介电性能:ε=87 1,Qf=8710GHz。