石榴石型立方相Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12复合固体电解质的锂电池性能研究

本文通过将无机陶瓷电解质Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12(LLZ-Ta)和有机固态电解质聚环氧乙烷(PEO)进行复合制备柔性薄膜固体电解质,并对其电化学性能进行了研究。研究表明:立方石榴石结构的LLZ-Ta颗粒的加入提高了复合固体电解质的热稳定性和电化学稳定性,另外,其作为陶瓷电解质的锂离子传导活性的特性提高了复合电解质中的离子迁移速率,这种协同作用使得制备的复合固体电解质具有较高的电化学稳定性和离子电导率。使用这种复合固体电解质膜的全固态锂电池在60°C工作条件下具有优异的电池循环性能。因此,这种新型复合固体电解质膜可以成为全固态锂电池的优选电解质材料。

电沉积Ni-La_2O_3纳米复合镀层的摩擦磨损性能

用复合电沉积方法制备了Ni-La2O3纳米复合镀层,研究了La2O3纳米颗粒含量对纳米复合镀层摩擦磨损性能的影响,并用扫描电子显微镜分析了其磨损机理.结果表明,在干摩擦条件下,随着La2O3纳米颗粒含量的增加,纳米复合镀层的摩擦系数降低,耐磨性能提高;La2O3质量分数为3.1%的纳米复合镀层的摩擦系数最低,耐磨性能最佳;纯Ni镀层呈现严重的粘着磨损特征,而纳米复合镀层主要呈现轻微磨粒磨损特征.

复合电铸Ni-La_2O_3纳米复合材料的组织结构和性能

采用复合电铸工艺制备了不同La2 O3纳米颗粒含量的Ni-La2 O3纳米复合材料 ,用扫描电子显微镜和X射线衍射仪观察分析了纳米复合材料的表面形貌及组织结构 ,与电沉积纯镍作对比研究了纳米复合材料的显微硬度和耐磨损性能。结果表明 ,由于La2 O3纳米颗粒的存在 ,导致Ni -La2 O3纳米复合材料的组织结构发生了改变 ,它比纯镍沉积层具有更高的显微硬度及耐磨性 ,且La2 O3纳米颗粒质量分数越大 ,纳米复合材料的显微硬度越高 ,耐磨性越好。

纳米和微米La_2O_3颗粒增强镍基复合镀层的摩擦磨损性能

用复合电沉积工艺制备了纳米和微米La2O3颗粒增强镍基复合镀层,在销盘式滑动磨损试验机上考察了复合镀层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,用扫描电子显微镜分析了其磨损机理。结果表明:在干摩擦条件下,纳米La2O3颗粒增强复合镀层的摩擦磨损性能明显优于微米La2O3颗粒增强复合镀层;纳米La2O3增强镍基复合镀层的磨损主要表现为轻微磨粒磨损特征,而微米La2O3增强镍基复合镀层的磨损机制为剥层磨损和磨粒磨损。

纳米TiO2-Bi2O3-La2O3复合材料的制备及光、电催化性能研究

以钛酸丁酯、硝酸铋、硝酸镧为主要原料,溶胶-凝胶法分别制备了TiO2、TiO2-Bi2O3、TiO2-La2O3和TiO2-Bi2O3-La2O3等催化剂。用XRD、TEM等方法对其进行了表征,晶型均为锐钛矿,粒径范围10～25 nm。以罗丹明B为目标降解物,分别考察了催化剂的光、电催化活性。结果表明,在紫外光照下,TiO2-Bi2O3-La2O3的光催化活性最高,60 min时罗丹明B的降解率达98.7%,较纯TiO2光催化活性提高了162%;以负载TiO2-Bi2O3-La2O3的多孔材料为粒子电极,采用三维电极法降解罗丹明B,20 min时的降解率达98.6%,较使用负载纯TiO2粒子电极提高了9%。

Ni-La_2O_3纳米复合镀层制备工艺研究

将La2O3纳米颗粒添加到氨基磺酸镍镀液中采用电沉积方法制备Ni-La2O3纳米复合镀层,研究了多种因素对复合镀层中La2O3含量的影响,分析了复合镀层的表面形貌和显微硬度。结果表明:试验条件下最佳工艺为电流密度2A/dm2、镀液温度50℃、搅拌速度800r/min、镀液中La2O3含量30g/L;与纯镍镀层相比,复合镀层表面平整光滑、组织致密均匀;其显微硬度也高于纯镍镀层,并随着复合镀层中La2O3含量的增加而升高。

PANI/La_2O_3复合纳米材料的合成及其电化学降解的抑制作用

作为离子型表面活性剂,对-甲基苯磺酸可用于氧化镧的预超声分散处理,同时还可作为质子酸对聚苯胺(PANI)进行掺杂,从而赋予聚苯胺导电性.采用化学法合成了聚苯胺/氧化镧复合纳米材料,用四探针法测定了材料的电导率,用扫描电镜、电子能谱、X射线衍射、红外光谱等检测分析手段对材料进行了表征.结果表明,聚苯胺及聚苯胺/氧化镧复合纳米材料的电导率分别为1.0和1.9S·cm-1,粒子直径分别约为200和50nm.氧化镧的掺杂未降低聚苯胺的电导率,并使粒径减小.循环伏安实验结果说明,氧化镧的掺杂可提高氧化还原峰的电流密度,并能有效抑制聚苯胺在0.25～2.0mol·L-1的H2SO4及H3PO4水溶液中的电化学降解.

La_2O_3/γ-Al_2O_3复合产物的浸渍-燃烧法制备及表征

采用浸渍-燃烧法制备了La2O3/γ-Al2O3复合产物,原料为La(NO3)3.6H2O(A.R)、一水合柠檬酸和工业级的拟薄水铝石.以六水合硝酸镧和一水合柠檬酸分别为镧源和燃烧剂,柠檬酸与六水硝酸镧的摩尔比为5∶6左右.将拟薄水铝石研磨成粉末并溶于柠檬酸和镧的配合物溶液中,搅拌至凝胶状,110℃干燥2h,再放入马弗炉中焙烧2 h得到产物.采用XRD、BET、XPS进行分析和表征,结果表明La3+的加入提高了γ-Al2O3的热稳定性,随着样品焙烧温度升高,比表面积下降,孔容、孔径变大.随着La3+的量的增加,样品的比表面积增大,孔径尺寸分布变宽.通过控制La3+加入的量以及焙烧温度,可调控多孔γ-Al2O3粉体的比表面积、孔容、孔径大小及孔径分布.

稀土La_2O_3掺杂纳米TiO_2复合光催化剂的制备与表征

以Ti(OBu)4、La2O3为原料,采用溶胶凝胶法,制备出稀土La2O3掺杂纳米TiO2复合光催化剂,并用SEM、XRO等手段对样品进行了表征。结果表明,所制的稀土La2O3掺杂纳米TiO2复合光催化剂样品为球形颗料,TiO2为锐钛矿型,粒径在30nm左右。

Fe、La掺杂和氧缺陷对CeO_(2)表面吸附As_(2)O_(3)的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论研究了As_(2)O_(3)(g)在Fe、La掺杂CeO_(2)(110)表面及氧缺陷LaCeO(110)表面的吸附行为,探索了LaCeO表面砷吸附能力显著高于FeCeO表面的主要原因。结果表明,As_(2)O_(3)(g)的吸附效果与吸附位点数量、吸附能、键长和电荷转移密切相关。纯CeO_(2)表面的吸附主要为化学吸附,吸附能绝对值大于−4.22 eV,电荷转移量为(−0.19)−(−0.31)e,As_(2)O_(3)得到电荷带负电,起表面受主作用,因此吸附量较小。FeCeO(110)表面新增Fe顶位和Bridge-2桥位两个吸附位,其中,Fe顶位为化学吸附,Fe掺杂改变了FeCeO表面电子分布和晶格结构,但并未改变As_(2)O_(3)与FeCeO之间的电荷转移方向,因此,As_(2)O_(3)仍呈负离子形式吸附。LaCeO(110)表面新增了三个吸附位:La顶位、Bridge-3桥位和Hollow-2空位,La掺杂改变了As_(2)O_(3)与LaCeO之间的电荷转移方向,使得As_(2)O_(3)失电子呈正离子吸附,起表面施主作用,因此,吸附能力增强。无O_(2)环境下,单一O缺陷LaCeO(110)表面吸附能力低于完整LaCeO表面;有O_(2)环境下,O缺陷有利于As_(2)O_(3)的吸附。

La2O3-黄酮纳米复合材料的制备及其抗氧化与抑菌性能研究

黄酮类化合物具有较好的抗菌性能,而稀土氧化物具有较强的清除羟基自由基能力。本研究利用硅烷偶联剂(KH560)的偶联接枝作用,将黄酮接枝在纳米La2O3表面,制备La2O3-黄酮复合纳米材料,并进行清除羟基自由基和体外抑菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌)试验。结果表明,该复合材料具有较强的清除羟基自由基能力和抑制细菌生长能力。细胞毒性试验结果表明,黄酮的存在使该材料具有较低的细胞毒性和较好的细胞相容性。La2O3-黄酮纳米复合材料有望应用于食品保鲜添加剂和医学等领域。

La_2O_3对ZnO-SiO_2纳米复合物结构性能的影响

采用溶胶—凝胶法制备了ZnO SiO2 和ZnO La2 O3 SiO2 复合物 ,通过TEM分析发现其均为纳米颗粒 ,平均粒径分别为 4 5nm和 35nm ;通过比表面及孔径分布测定发现ZnO SiO2 的比表面积高达 715 .5m2 g,La2 O3的加入使其比表面积骤减至 14 2 .5m2 g,平均孔径增大近 4倍 ,孔容减小。此外 ,ZnO SiO2 的孔径分布较窄 ,从 1.7nm到 15nm ,而ZnO La2 O3 SiO2 的孔径分布变宽 ,从 1.7nm到 90nm ,大多数孔集中在 15 .5 6nm左右。通过XRD和XPS分析发现ZnO、La2 O3和SiO2 之间存在着较强的相互作用。

MC尼龙-纳米La2O3复合材料的制备及性能研究

用原位分散聚合法制备了一系列MC尼龙／纳米La2O3复合材料，研究了纳米La2O3用量对复合材料力学性能的影响，用SEM观察了La2O3粒子在MC尼龙基体中的分散情况，用XRD对复合材料的晶体结构进行了表征。SEM观察结果表明，当纳米La2O3用量小于1％时，纳米La2O3均匀分散于MC尼龙基体中，团聚情况很少，当纳米La2O3用量大于1％时，纳米La2O3开始团聚；XRD研究结果表明，纳米La2O3没有改变MC尼龙的结晶形态；力学性能的研究结果表明，随着纳米La2O3用量的增加，复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲模量都呈先升后降的趋势，当纳米La2O3用量为0．5％时，复合材料的拉伸强度和断裂伸长率达到最大值，分别比MC尼龙提高17．9％和52．1％，当纳米La2O3的用量为1．0％时，复合材料的缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲模量达到最大值，分别比MC尼龙基体提高36，6％．12．7％和16．3％。

纳米La2O3／TiO2复合薄膜的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法在陶瓷基体上制备了纳米La2O3／TiO2复合薄膜。利用XRD研究了La2O3不同复合量对纳米TiO2晶型转化的影响，利用SEM研究了Al2O3底膜对La2O3／TiO2复合薄膜形貌的影响，利用亚甲基兰溶液紫外光降解实验研究了La2O3／TiO2复合薄膜的光催化性能．结果表明：复合0．5％（物质的量）La2O3的TiO2干凝胶经850℃煅烧后仍为锐钛矿（64％（质量分数））占主导的混晶结构，平均粒径在10nm左右；当Al2O3底膜和La2O3／TiO2复合薄膜的厚度分别为4层和3层时，经850℃煅烧后，复合薄膜致密且无微裂纹出现，而且具有佳的光催化性能．

La_2O_3/Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体的制备及其耐温性能的研究

以TiCl_4、La_2O_3、Al片为原料,采用液相共沉淀法制备了La_2O_3/Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体,采用DSC-TG、XRD、TEM技术对该纳米复合粉体进行了表征。结果表明:纳米TiO_2粉体经La_2O_3掺杂和Al_2O_3复合后,其耐温性能得到显著提高,该复合粉体经900℃煅烧后,粒径在32nm左右,锐铁矿含量约为77.2％(mol％)

(MCM-41)-La_2O_3纳米复合材料的制备、表征及光学性质

借助水热法,以正硅酸乙酯为硅源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,在碱性条件下制备了纳米MCM-41分子筛。通过固相热扩散法将La2O3组装到MCM-41介孔孔道中,制备出含La2O3不同浓度的(MCM-41)-La2O3主-客体纳米复合材料。采用化学分析、粉末XRD、FTIR、77K低温N2吸附-解吸附、固体扩散漫反射吸收光谱、拉曼光谱、扫描电镜和发光光谱对主-客体复合材料进行表征。粉末XRD结果表明,La2O3组装到MCM-41分子筛的孔道后并未破坏分子筛骨架,在所制备的(MCM-41)-La2O3主-客体纳米复合材料中MCM-41骨架结构仍然具有较高的有序性,并且,随着植入客体材料浓度的增加复合材料的有序度有所降低。红外光谱表明所制备的纳米复合材料主体分子筛骨架完好;低温氮气吸附-解吸附技术表明La2O3已经部分地占据了MCM-41分子筛孔道,导致分子筛的比表面积和孔体积都有所降低;固体扩散漫反射吸收光谱表明吸收光谱的吸收峰发生了蓝移现象,并表现出量子限域效应,说明La2O3已经组装到了MCM-41分子筛的孔道中;拉曼光谱表明所制备的复合材料没有出现新的特征峰,表明La2O3已经组装到了MCM-41分子筛的孔道中;扫描电镜表明(MCM-41)-La2O3样品的外观非常规整,主要呈现的是球状结构,La2O3含量为10%时,(MCM-41)-La2O3的平均粒径为(114±10)nm。发光光谱研究结果表明,所制备的复合材料(MCM-41)-La2O3样品在396nm处具有较好的发光性质,因而具有作为发光材料潜在应用前景。

溶胶-凝胶法制备La_2O_3纳米粉体

以普通La2O3,硝酸,聚乙二醇为原料,利用溶胶-凝胶法制备了纳米La2O3粉体,利用TG-DTA,XRD,TEM等各种测试方法对干凝胶300℃灼烧所得前驱体粉末的分解过程及最终形成的纳米氧化镧粉体进行了分析和表征,并研究了浓度、搅拌和分散剂聚乙二醇(PEG)添加量等因素的改变对La2O3 粉体的粒径、形态的影响。实验结果表明,在适当工艺参数下,可以制得平均粒径小于50 nm 的La2O3粉体。

La_2O_3和WSi_2增强MoSi_2基复合材料的摩擦磨损性能研究

选用MRH-5A型环-块摩擦磨损试验机测定了3种载荷和2种转速条件下La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料在滑动干摩擦时的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜分析了复合材料磨损表面形貌.结果表明:La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料的抗磨性能优于MoSi2及WSi2/MoSi2材料;当载荷与速度乘积(pv)值小于183.04N·m/s时,La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料的磨损质量损失仅为相同条件下MoSi2的1/4～1/6和WSi2/MoSi2的1/2;这是由于La2O3和WSi2复合增强相存在硬化和韧化协同作用所致;随着pv值增加,La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料依次呈现犁削、粘着磨损和疲劳磨损特征.

预还原催化剂LaNiO3,La4Ni3O10,La3Ni2O7和La2NiO4催化分解CH4制碳纳米管的研究

通过预还原的LaNiO3,La4Ni3O10,LaNi2O7和La2 NiO4催化分解CH4可以制备大量高度石墨化的碳纳米管.还原前后的催化剂的结构和组分通过X射线衍射(XBD)测定.所制得的碳纳米管由扫描电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)表征.碳纳米管在空气中的热氧化性由热重实验(TG)测定.实验结果表明不同催化剂前驱中的La/Ni比会影响碳纳米管的管径分布和石墨化程度.La/Ni比越小,碳纳米管的管径越大,石墨化程度越高.

La_2O_3对激光熔覆TiC/Ni基复合涂层的组织和性能的影响

用5kWCO2激光器在A3钢表面激光熔覆添加有La2O3的TiC Ni基复合涂层。研究了稀土对激光熔覆金属陶瓷复合涂层的组织、耐蚀性和耐磨性的影响。研究结果表明:复合合金粉末中添加0.4%的La2O3能够减少熔覆层的气孔、疏松,使熔覆层的组织致密,熔覆层中TiC分布均匀且细小圆滑,熔覆层的耐蚀性和耐磨性得到提高。