稀土电解质Ce_(0.9)M_(0.1)O_(2-δ)(M=Pr,Nd,Sm,Gd,Dy)的制备与性能

用溶胶 凝胶法制备中温电解质材料Ce0.9M0.1O2-δ,(M=Pr,Nd,Sm,Gd,Dy)系列样品。X射线衍射分析表明,样品为单相立方萤石结构,晶胞体积随着M原子序数的增加而减小。高温阻抗测量表明样品Ce0.9Pr0.1O2-δ电导率最高。Ce0.9M0.1O2-δ系列样品随着M原子序数的增加热膨胀系数减小。

纳米粉体(CeO_2)_(0.9-x)(GdO_(1.5))_x(Sm_2O_3)_(0.1)的溶胶-凝胶低温燃烧合成

采用溶胶 -凝胶法与低温燃烧法相结合 ,合成了 (CeO2 ) 0 .9-x(GdO1 .5 ) x(Sm2 O3) 0 .1 系列粉体 .结果表明 :由硝酸盐与柠檬酸混合形成的凝胶 ,可在较低温度 (2 0 0～ 3 0 0℃ )点火并燃烧 ,其火焰温度达 90 0℃以上 .经TEM ,XRD测试 ,燃烧后即直接形成了粒径为 2 0～ 3 0nm ,具有萤石结构的单相粉体 ,由该粉体制备的固体电解质在中温下电导率为 5 .8× 10 - 2 S/cm ,组装的单个H2 -O2 燃料电池最大功率密度达 70mW

高温质子导体Ba(Ce_(0.8)Zr_(0.2))_(0.9)Y_(0.1)O_(3-δ)的合成与性能

采用低温燃烧法合成掺Zr的新型高温质子导体Ba(Ce0.8Zr0.2)0.9Y0.1O3-δ陶瓷粉体。运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及激光粒度仪分别对粉体的晶型、微观形貌和粒度分布进行分析。通过控制柠檬酸用量与金属离子摩尔总量的比,直接制备出具有斜方晶钙钛矿结构的纯Ba(Ce0.8Zr0.2)0.9Y0.1O3-δ超细粉体,且粉体粒度分布均匀,平均粒径为5.55μm。粉体烧结性能实验结果表明,粉体在1 200℃发生烧结,在1 300℃下烧结致密,相对密度达到94.32%。

吸光度对Ce0.9Ln0.1O2-δ固溶体氧缺位浓度观测值的影响

采用溶胶-凝胶法制备了系列Ce0.9Ln0.1O2-δ固溶体,通过Raman光谱和紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)考察了吸光度对氧缺位浓度观测值(A570/A460)的影响。结果表明,氧缺位浓度观测值取决于Ce0.9Ln0.1O2-δ固溶体样品对Raman激发光的吸收。当样品对激发光吸收较弱时,观测到样品整体信息;当样品对激发光吸收较强时,只观测到样品表面信息。由于氧缺位的表面富集,使得样品表层的氧缺位浓度观察值较大。

纳米Ce_(0.9)Cu_(0.1)O_(2-δ)固溶体的制备、表征和CO低温氧化性能

采用改进的柠檬酸溶胶-凝胶法(即前驱体先在N2气氛下高温预处理)制备了高比表面积纳米Ce0.9Cu0.1O2-δ固溶体。采用XRD、TEM和Raman等对催化剂进行表征,并考察了它们的低温CO氧化性能。研究结果表明,改进的柠檬酸溶胶-凝胶法可以制得晶相比较完整的Ce0.9Cu0.1O2-δ固溶体,晶粒小于10 nm,明显小于常规方法制得的样品。随着样品焙烧温度的提高,表征氧缺位的600 cm-1左右Raman峰的位置向高波数方向迁移。采用改进方法制得的Ce0.9Cu0.1O2-δ固溶体具有更高的CO氧化活性,其原因归结为晶粒的减小,容易形成氧缺位和表面高分散CuO的增加,从而促进了CO的氧化。

Ba_(0.9)La_(0.1)Ce_(0.7)Zr_(0.2)Nd_(0.1)O_(3-α)陶瓷的化学稳定性和离子导电性

用高温固相反应法制备了Ba0.9La0.1Ce0.7Zr0.2Nd0.1O3-α陶瓷。粉末X-射线衍射(XRD)结果表明,该材料为单一钙钛矿型BaCeO3斜方晶结构,在高温下、CO2或水蒸气气氛中具有较高的稳定性。在500～900℃温度范围内,分别用交流阻抗谱技术和气体浓差电池方法研究了材料在不同气体气氛中的离子导电特性,并与Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料的导电特性进行了比较。结果表明,在500～900℃温度范围内,干燥和湿润的氢气、氮气、空气和氧气气氛中,材料的电导率均随着温度升高和氧分压增加而增加,且材料在湿润气氛中的电导率稍高于相应的干燥气氛中的电导率(氢气气氛中则相反)。在湿润氢气中,材料的质子迁移数为1,是一个纯的质子导体;在干燥空气中,材料的氧离子迁移数为0.087～0.155,是一个氧离子与电子空穴的混合导体;在湿润空气中,材料的质子迁移数为0.001～0.004,氧离子迁移数为0.160～0.198,是一个质子、氧离子和电子空穴的混合导体。材料在干燥和湿润空气中的氧离子电导率均高于相同条件下Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料的氧离子电导率。

Ba_(1.03)Ce_(0.9-x)Zr_xTm_(0.1)O_(3-α)固体电解质的化学稳定性和电性能(英文)

用高温固相反应法制备了非化学计量组成的Ba1.03Ce0.9-xZrxTm0.1O3-a固体电解质。分别用粉末X-射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）方法表征了这两种材料的相组成和断面形貌，测定了它们在900℃下，CO2以及水蒸气气氛中的化学稳定性。在500～900℃温度范围内．分别用气体浓差电池方法和交流阻抗谱技术研究了材料在不同气体气氛中的离子导电性,研究了以这两种材料为固体电解质的氢一空气燃料电池性能。结果表明，Ba1.03Ce0.7Zr0.2Tm0.1O3-a材料为单一钙钛矿型斜方晶结构，Ba1.03Ce0.5Zr0.4Tm0.1O3-a。材料为单一钙钛矿型立方晶结构。2种材料均具有较高的致密性和化学稳定性。在500—900℃温度范围内、湿润氢气中，Ba1.03Ce0.7Zr0.2Tm0.1O3-a材料表现为纯的离子导电性，而Ba1.03Ce0.5Zr0.4Tm0.1O3-a材料表现为离子和电子的混合导电性；在湿润空气中，两种材料均表现为质子、氧离子和电子空穴的混合导电性；在氢-空气燃料电池条件下，均表现为质子、氧离子和电子的混合导电性。以这两种材料为固体电解质的氢-空气燃料电池均能稳定地工作。在相同实验条件下，Ba1.03Ce0.7Zr0.2Tm.01O3-a。材料的离子导电性及其氢一空气燃料电池性能均高于Ba1.03Ce0.5Zr0.4Tm0.1O3-a材料。

Bi_2Mn_(0.1)V_(0.9)O_(5.35-δ)薄膜的制备与性能研究

以Bi(NO3)3.5H2O、NH4VO3和Mn(CH3COO)2.4H2O为原料,采用溶胶凝胶法在LaNiO3(LNO)/Si(100)衬底上制备了Bi2Mn0.1V0.9O5.35-δ(BIMNVOX.10)薄膜,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)研究了薄膜的晶体结构和形貌。结果表明,BIMNVOX.10薄膜具有(001)择优取向,晶粒大小均匀,厚度约300 nm。分别用阻抗分析仪和磁测试系统测量薄膜的电学特性和磁特性。BIMN-VOX.10薄膜的I～V曲线表明薄膜漏电流在低场下满足欧姆定律,符合Poole-Frenkel发射机制;而在1.7 V以上的较高场强下符合空间电荷限制传导的Schottky发射机制。低频范围BIMNVOX.10薄膜的介电损耗现象主要来源于氧空位的短程扩散。交流电导符合Jonscher规律,低频范围主要对应几乎与频率无关的直流电导(阱内跃迁);高频范围对应由晶粒响应产生的交流电导(阱间跃迁)。样品主要表现出晶粒电导特性,阻抗谱偏离理想的Debye模型。BIMNVOX.10薄膜中观察到弱铁磁性,5.57×105 A/m(7 kOe)的磁场下剩余磁化强度为8.14×10-7 A/m(1.05×10-4 emu/g),氧空位可能是引起铁磁性的主要原因。

凝胶注模工艺制备Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_(2-δ)粉体及性能研究

采用凝胶注模工艺制备了Ce0.9Gd0.1O2-δ(GDC)粉体,对其性能进行了TG-DSC、XRD、TEM和粒度等表征,分别与同等原料采用传统固相合成工艺制备的粉体,与不同原料同种凝胶注模工艺制备的粉体进行了性能比较。采用不同压力成型了坯体,在1350℃烧结得到瓷体,对粉体的烧结性能和瓷体的电导性能进行了表征。结果表明:采用凝胶注模工艺在600℃就能获得纯相GDC粉体,比固相反应合成GDC粉体温度降低400℃;相比以氧化物为原料合成的粉体,以硝酸盐为原料采用凝胶注模工艺合成的粉体有助于氧化钆在氧化铈晶格中的固溶;在1350℃烧结获得相对密度为96.5%瓷体,600℃电导率为0.0258S/cm,满足中温电解质材料对电导率的要求。

制备方法对Ce_(0.9)Pr_(0.1)O_(2-δ)复合氧化物结构和性能的影响

采用柠檬酸溶胶—凝胶、硝酸盐分解和共沉淀法制备了Ce0.9Pr0.1O2-δ复合氧化物,考察了复合氧化物的CO氧化活性,并进行了XRD、Raman及TPR表征。结果表明:制备方法对复合氧化物的结构、还原性能及CO氧化活性有较大影响;复合氧化物的CO氧化活性与氧空缺的存在有关,复合氧化晶体中氧空缺越多,越有利于CO氧化;CO的氧化活性与还原峰面积的关系不大,而与还原峰温度有关,还原峰温度越低,其氧化活性越高。

Mn_(0.1)Ti_(0.9)O_(2-δ)稀磁半导体薄膜的MBE生长及表征

采用OPA-MBE方法在SrTiO3(STO)衬底上成功制备了Mn0.1Ti0.9O2-δ(MTO)稀磁半导体薄膜.利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、紫外可见光分度计以及直流四探针测试仪研究了薄膜的晶体结构、化学组成、光吸收和电荷输运性质.MTO薄膜具有锐钛矿和金红石的混合相,光吸收带边界发生“红移”,电荷输运性质明显提高,室温环境下电阻率仅为37.5Ω.m.

Ce_(0.9)La_(0.1)O_(2-δ)电解质粉末的制备与性能

用溶胶-凝胶法制备了La掺杂的CeO2(Ce0.9La0.1O2-δ)的前驱体。在900℃下煅烧2 h制备的Ce0.9La0.1O2-δ粉末为单一的立方萤石结构,晶胞参数a为0.549 65 nm;该粉末在200 MPa下压制后在1 400℃下烧结3 h得到的电解质,相对密度为95.1%,在690℃时的电导率为0.66 S/cm。

溶胶凝胶法制备Ce_(0.8)Y_(0.15)M_(0.05)O_(2-δ)电解质材料及其性能研究

文章以Ce0.8Y0.15M0.05O2-δ(M=Fe、Co、Mg)为主要研究对象。通过红外、致密度分析、X射线衍射、扫描电镜、交流阻抗、热膨胀等测试方法对试样进行测试和分析,对实验得到的电解质粉及相应的电解质材料的性能进行表征。实验结果表明:溶胶-凝胶法经700℃煅烧成功制备出了单相立方萤石结构的超细粉末,具有良好的烧结活性。1300℃下烧结后相对密度达到97%以上。电导率的测试表明,电解质材料在中温范围有较高的电导率,其中,Ce0.8Y0.15Mg0.05O1.9在800℃时,电导率达到了0.0661 S/cm。

ZnO-B_2O_3玻璃对0.95(Mg_(0.9)Zn_(0.1))TiO_3-0.05CaTiO_3陶瓷烧结特性和微波介电性能的影响(英文)

采用传统的固相烧结工艺制备0.95(Mg0.9Zn0.1)TiO3-0.05CaTiO3陶瓷。研究了ZnO-B2O3玻璃掺杂对0.95(Mg0.9Zn0.1)TiO3-0.05CaTiO3陶瓷烧结特性、晶相成分、微观结构和微波介电性能的影响。适量的ZnO-B2O3玻璃掺杂能有效地降低烧结温度,促进致密化,从而提高微波介电性能。随着烧结温度的升高,密度、介电常数εr和Q×f值均达到最大值之后再逐渐减小。当ZnO-B2O3玻璃添加量为5wt%时,0.95(Mg0.9Zn0.1)TiO3-0.05CaTiO3陶瓷在1075℃烧结3 h,获得最佳微波介电性能:εr=19.5,Q×f=62100 GHz,τf=-13 ppm/℃。

Ba_(0.98)Ce_(0.9)Y_(0.1)O_(3-α)固体电解质的离子导电性

用高温固相反应法制备了非化学计量性固体电解质Ba0 .98Ce0 .9Y0 .1O3 -α,分别用氢浓差电池及氧浓差电池方法研究了在 60 0～ 10 0 0℃范围Ba0 .98Ce0 .9Y0 .1O3 -α的离子导电特性。结果表明 ,Ba0 .98Ce0 .9Y0 .1O3 -α固体电解质在氢气气氛中几乎为纯质子导体 。

Ba_(0.95)Ce_(0.9)Y_(0.1)O_(3-α)固体氧化物的离子导电性及其燃料电池性能

以Ba0 .95Ce0 .9Y0 .1O3-α氧化物陶瓷为固体电解质 ,以多孔性Pt为电极材料 ,分别组成氢、氧浓差电池和氢_空气燃料电池 ,测定了 6 0 0～ 10 0 0℃范围内的浓差电池电动势 ,燃料电池的放电性能和电极极化性能 .结果表明 ,Ba0 .95Ce0 .9Y0 .1O3-α在氢气氛中几乎是一个纯质子导体 ,在氧气氛中是氧离子与电子空穴的混合导体 ,氧离子迁移数在 0 .3～ 0 .5之间 ,在氢_空气燃料电池条件下显示出混合离子 (质子 +氧离子 )导电性 ,总离子迁移数大于 0 .9.该燃料电池性能良好 ,Pt电极极化性能很小 ,最大输出电流密度为 6 80mA·cm- 2 (10 0 0℃ ) ,最大输出功率密度为 16 0mW·cm- 2 (10 0 0℃ ) .

共沉淀和低温燃烧法制备Sr_(0.9)Ce_(0.9)Y_(0.1)O_(3-δ)陶瓷粉及性能

分别采用基于Pechini法的溶胶低温燃烧法和共沉淀法制备了Sr_(0.9)Ce_(0.9)Y_(0.1)O_(3-δ)(SCY)超细陶瓷粉。应用X射线衍射、扫描电镜、能量散射谱和激光粒度分析仪对陶瓷粉体的结构和组成进行了表征,并研究了两种方法制备的粉体的烧结性能。结果表明:用溶胶低温燃烧法制备的SCY粉体为近似球形、粒径小于50nm,粒度分布范围窄,在1250℃烧结致密;用共沉淀法制备的粉体具有钙钛矿结构,粒径小于0.25μm、粒度分布窄,在1300℃烧结致密。此外,SCY致密膜具有一定的透氢作用,850℃氢渗速率在2×10-3mL.cm-2.min-1左右。

SrTi_(0.9)M_(0.1)O_(3-δ)钙钛矿型氧化物催化剂甲烷氧化偶联反应性能的研究

The structure and catalytic properties of SrTi0.9M0.1O3- δ (M=Mg,Al, Zr) perovskite type catalysts for oxidative coupling of methane (OCM) have been studied by using X ray diffraction (XRD),X ray photoelectron spectroscopy (XPS) and temperature programmed desorption of oxygen(O2 TPD) methods. It has been shown that doping the cations of lower valence (e.g. Mg2+ , Al3+ ) to the B site of SrTi0.9M0.1O3- δ perovskite type catalysts results in the higher content of adsorbed oxygen species on the surface of catalysts and thus higher C2 selectivity for OCM reaction. It is suggested that the oxygen vacancies of SrTi0.9M0.1O3- δ (M=Mg, Al, Zr) perovskite type catalysts are the sites responsible for oxygen activation, and the adsorbed oxygen species on the surface of SrTi0.9M0.1O3- δ catalysts are the main active species for OCM reaction.

La0.8Ce0.2Fe0.9Ru0.1O3/TiO2催化湿式氧化降解草甘膦废水

草甘膦是种广谱除草剂,草甘膦废水产量大、可生化性差。以钙钛矿型La_(0.8)Ce_(0.2)Fe_(0.9)Ru_(0.1)O_3/TiO_2为催化剂,采用湿式氧化(WAO)和催化湿式氧化(CWAO)法对草甘膦废水进行高效降解,并对草甘膦降解机制进行研究。应用XRD和XRF对催化剂进行表征,结果表明,合成的催化剂具有钙钛矿结构,但由于Ru原子半径太大可能没有完全进入钙钛矿骨架,导致CWAO反应后有微量Ru溶出。考察反应温度对草甘膦降解的影响,并对反应过程中C、N、P产物的选择性进行分析,结果表明,提高反应温度和加入催化剂有利于提高草甘膦转化率及对CO2和PO_4^(3-)的选择性,但反应温度过高不利于生成N_2,因为高温下NH3-N更容易被氧化成NO_2^-和NO_3^-。在实验条件下,合适的反应温度为200℃,反应180 min草甘膦转化率大于95%,同时对CO_2和N_2有较高的选择性,分别为54.59%和19.40%。应用计算量子化学计算草甘膦分子的净电荷分布,结果表明,WAO和CWAO中草甘膦反应的断键部位为C—C键、C—P键和C—N键,而后中间产物再进一步被氧化为CO_2、N_2、NO_2^-、NO_3^-、PO_4^(3-)等。

水基凝胶注模成型工艺制备0.9Al2O3-0.1TiO2陶瓷的微波介电性能(英文)

采用水基凝胶注模成型工艺制备了0.9Al_2O_3-0.1TiO_2陶瓷.研究了烧结后的0.9Al_2O_3-0.1TiO_2陶瓷的微结构、相组成以及微波介电性能.通过采用合适的预烧温度(1200℃)和连续、缓慢的降温工艺来退火,成功消除了Al_2TiO_5第二相.和传统干压法相比,用水基凝胶注模成型工艺制备的0.9Al_2O_3-0.1TiO_2陶瓷具有较大的晶粒,较少的气孔和更加均匀的微结构.因此,用水基凝胶注模成型工艺制备的0.9Al_2O_3-0.1TiO_2陶瓷拥有更好的微波介电性能:ε_r=10.71,Q×f=20421GHz,τ_f=1.3×10^(-6)/℃,而用传统干压法制备的0.9Al_2O_3-0.1TiO_2陶瓷的微波介电性能为ε_r=10.89,Q×f=11938GHz,τ_f=1.4×10^(-6)/℃.