La^(3+)对MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷致密化过程、光学及力学性能的影响

镁铝尖晶石(MgAl_(2)O_(4))透明陶瓷具有优异的光学和力学性能,在防弹装甲窗口、高马赫整流罩等方面得到了大量的应用。为实现MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷的致密化,一般需要相对较高的烧结温度,然而高的烧结温度会导致陶瓷晶粒生长过大,影响其性能。因此通过引入合适的烧结助剂降低烧结温度,对于提升陶瓷性能和降低成本均具有很大的意义。本文以高纯商业MgAl_(2)O_(4)粉体为原料,La(OH)_(3)为烧结助剂,采用真空烧结结合热等静压后处理的方式,成功制备MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷,并采用XRD、SEM等对透明陶瓷的微结构和相组成的演变以及性能进行表征。结果表明,La^(3+)在烧结早中期可有效提高陶瓷致密化速率,在烧结后期可抑制陶瓷晶粒生长。掺入0.01%(质量分数)La_(2)O_(3)后,MgAl_(2)O_(4)光学和力学综合性能优异,所需的热等静压烧结温度由1650℃降低到1600℃,相应平均晶粒尺寸由7μm减小到3μm。

La^(3+)掺杂CaFe_(2)O_(4)材料的制备及室温检测超低浓度甲醛

采用静电纺丝法成功制备了La^(3+)掺杂CaFe_(2)O_(4)材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对La^(3+)掺杂CaFe_(2)O_(4)材料的结构和形貌进行了表征。随后,研究了La^(3+)的掺杂量(质量分数)对CaFe_(2)O_(4)气敏性能的影响。研究表明,3%La^(3+)掺杂CaFe_(2)O_(4)材料在室温下对100μL·L^(-1)甲醛的响应最高(R_(a)/R_(g)=14.1)。更为重要的是,对甲醛的最低检测限低至0.1 nL·L^(-1),并且响应/恢复时间仅为4.3 s/8.4 s。

Ni-La双掺LiMn_(2)O_(4)截角八面体正极材料的制备及电化学性能

采用溶液燃烧法合成了一种具有{111}和{100}晶面的截角八面体LiNi_(0.05)La_(0.04)Mn_(1.91)O_(4)正极材料。结果表明,Ni-La复合掺杂促进了尖晶石型LiMn_(2)O_(4)晶体的{111}及{100}晶面择优生长,形成了亚微米级截角八面体晶粒形貌的正极材料。在1C下,其首次放电比容量为128.5 mA·h/g,1000次循环后保持率为65.48%;10C倍率下,放电比容量为108.2 mA·h/g,1500次循环后容量保持率为75.8%;在更高倍率15C和20C下,经2000次长循环后保持率分别为74.76%和76.16%,说明LiNi_(0.05)La_(0.04)Mn_(1.91)O_(4)材料充放电倍率越高,容量保持率越优。该材料具有较大的锂离子扩散系数与较小的表观活化能。Ni-La共掺杂与截角八面体形貌联合调控策略可有效抑制Jahn-Teller畸变,减少Mn溶解及增加Li^(+)迁移通道数量,稳定晶体结构,提升尖晶石型LiMn_(2)O_(4)正极材料的倍率性能和循环寿命。

La_(2-x)Sr_xCoO_(4±λ)(x=0～10)催化剂的结构及催化性能

采用聚乙二醇凝胶法制备了Co系类钙钛矿La2 -xSrxCoO4±λ (x =0～ 1 0 )复合氧化物 ,研究了系数x对催化剂的结构和催化性能的影响 ,考察了它们对CO和C3 H8的氧化反应活性 ,并运用XRD、IR、BET、TPD和化学分析等方法对催化剂进行了表征 .结果表明 :该类复合氧化物具有K2 NiF4结构 ,它们的结构和催化性能随系数x不同而变化 ,其中以LaSrCoO4-λ催化活性最好 ,这是由LaSrCoO4-λ的晶格氧更易移动、Co3 + 离子含量更高 ,氧空位和反应时化学吸附氧更多所致 .

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-B_4C系反应合成LaB_6粉末

系统研究了利用 Ｌａ２Ｏ３和 Ｂ４Ｃ粉制备 ＬａＢ６粉末的反应合成工艺 Ｌａ２Ｏ３－Ｂ４Ｃ系反应热力学分析表明反应产物的气体分压对 ＬａＢ６的形成有重要影响，减小气体分压可以明显降低 ＬａＢ６的合成温度，结合 ＤＴＡ 测定结果，确定了 ＬａＢ６粉末的合成温度．利用Ｘ射线衍射分析了不同温度和保温时间条件下所生成粉末的相组成，并分别用扫描电镜和化学分析方法分析了所生成 ＬａＢ６粉末的颗粒尺寸、形貌及纯度实验结果表明， Ｌａ２Ｏ３－Ｂ４Ｃ系制备 ＬａＢ６粉末的优化工艺是真空度 １３３ Ｐａ，１６７３ Ｋ保温２．５ ｈ，所合成的ＬａＢ６粉末颗粒比较规整，大多呈近似圆球形，平均直径３μｍ，纯度达９８．２％．

添加La_2O_3对Mg_2TiO_4陶瓷的显微结构与微波介电性能的影响

采用传统烧结工艺,制备了具有不同La2O3含量的镁钛镧陶瓷,并研究了La2O3组份对材料晶相构成、晶粒、晶界的演变、介电常数和品质因数的影响.结果表明,不含La2O3的钛酸镁陶瓷主晶相为Mg2TiO4,其平均晶粒尺寸>60μm;引入La2O3后,出现新晶相La0.66TiO2.99,材料的晶粒尺寸明显下降;随La2O3含量的增加,材料的介电常数线性增加,材料的品质因数Q在10GHz出现最大值(16558).

La_2NiO_4催化制备纳米碳管

制备了四方结构复合氧化物La_2NiO_4,并以其为催化剂前体,甲烷和一氧化碳为碳源,合成出大量高纯度的纳米碳管.XRD结果表明La_2NiO_4经还原后,在La_2O_3的隔离作用下Ni晶粒实现纳米级均匀分散.利用TEM,HRTEM,SEM,XRD,Raman等手段对所制备的纳米碳管进行了观察和表征.所制备的纳米碳管管径均匀、石墨化程度较高,该法制备纳米碳管工艺简单、产量较高,产品易于纯化.

稀土固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2/La^(3+)的制备及其催化酯化作用

制备了稀土固体超强酸 SO2 - 4 / Ti O2 / L a3+ ,研究了以其为催化剂 ,癸二酸和无水乙醇为原料合成癸二酸二乙酯 ,并考察了影响反应的因素。结果表明 ,它是一种良好的酯化催化剂。

La_(2-x)M_xCuO_4(M=Sr,Ba)体系的正电子湮没研究

为了研究镧系超导体在掺杂为1/8时的超导转变温度反常抑制问题,我们对La2-xMxCuO4(LMCO,M=Sr, Ba,x=0.05,0.10,0.125,0.15,0.2)体系的室温正电子寿命谱进行了系统的测量。观察到了存在于x=0.125附近 的电子密度(ne)的峰值响应,并讨论了相应的正电子湮没机制以及和超导电性之间的关系。

厚膜型La_2CuO_4的氧敏性能

采用甘氨酸-硝酸盐法合成了La2CuO4复合氧化物，并制成厚膜型氧敏元件。结果表明，在400-700℃之间，厚膜型La2CuO4的灵敏度随着测试温度的升高而逐渐降低。La2CuO4气敏元件的灵敏度（Rn2／Ro2）主要由表面载流子浓度决定，随着测试温度的升高，吸附氧在粒子表面的脱附速率增大，导致空穴载流子浓度随温度的升高而降低，从而使灵敏度下降。厚膜型La2CuO4在400℃时的灵敏度最大，可以达到29．6，远大于烧结型La2CuO4的灵敏度，且厚膜型La2CuO4在400℃对于氧分压变化具有快速的响应，响应时间约为4S。

La_(2-x)Sr_xCuO_4和La_(2-x)Nd_xCuO_(4+y)的键共价性计算

使用复杂晶体化学键理论计算了La2 -x SrxCuO4 和La2 -xNdxCuO4 +y中各键的键共价性 ,讨论了键性随着掺杂的变化规律 .研究表明 ,对于 2 1 4结构 ,没有发现明显的化学键性与超导温度的关系 ,因此 2 1 4结构中有关超导现象产生的机理还有待于进一步研究 .

La_2NiO_(4+δ)的非化学计量与氧渗透性能

采用质量损失法、碘量滴定法和正电子湮没寿命谱研究了 La_2NiO_(4＋δ)透氧膜的非化学计量，并表征了该材料的氧渗透性能，探讨了 La_2NiO_(4＋δ)的非化学计量缺陷与氧渗透性能之间的关系。研究结果表明， La_2NiO_(4＋δ)的氧渗透通量随δ的增大而增大。

La_(2-x)Sr_xNiO_4体系还原性能考察及La_(1.7)Sr_(0.3)NiO_4还原机理的研究

合成了四方晶系K_2NiF_4结构的La_(2-x)Sr_xNiO_4(0.0≤x≤1.0)系列复合氧化物。用多晶XRD技术测定其晶胞参数;用程序升温还原(TPR)技术研究了它们的还原性能。结果发现系列样品的最高还原峰温随组成(x)的变化次序和晶胞参数a的变化次序相反,而与c的变化次序相同。利用TPR和XRD技术考察了La_(1.7)Sr_(0.3)NiO_4的还原机理,发现此样品TPR图中前两个还原峰主要对应于Ni^(3+)还原成Ni^(2+)离子的过程,同时轴比率c/a的计算也间接佐证了这一点;并将最高还原峰归属于结构的破坏峰。

PEG-400辅助水热合成NaLa(WO_4)_2及掺杂Eu^(3+)发光性能的研究

通过PEG-400辅助水热法制备了NaLa(WO_4)_2,利用XRD、SEM、FTIR、TG等方法对粉体的结构、形貌、成分进行了表征。研究结果表明,pH值变化从pH=1.0到pH=9.0时,产物会发生由WO_3-NaLa(WO_4)_2的物相转化。在180℃,pH=9.0,V_(PEG-400):V_(H_2O)=1:1时获得单分散"千层酥"状三维微晶NaLa(WO_4)_2,Eu^(3+)掺入后,在λ_(ex)=394 nm的激发波长下,Eu^(3+)的~5D_0→~7F_2的跃迁强度远大于~5D_0→~7F_1的跃迁强度,Eu^(3+)处于NaLa(WO_4)_2晶格非反演对称中心位置,粉体表现出较强的红光发射,继续增大Eu^(3+)掺杂量至20mol%,会出现浓度猝灭。

静电纺丝法制备La2CuO4纳米管阴极材料及其电化学性质研究

采用静电纺丝法制备了一维管状中温固体氧化物燃料电池(ITSOFC)阴极材料La2CuO4。利用XRD、TG-DTA、FT-IR和SEM对材料的结构和微观形貌进行分析。研究表明,700℃烧结2 h得到平均直径150纳米、形貌均一的La2CuO4纳米管。900℃烧结0.5 h得到纳米管间连接充分并与电解质紧密接触的纤维电极。利用交流阻抗技术对电极的性能进行研究发现,La2CuO4纳米管阴极材料具有比粉体材料更优越的电极性能。纳米管阴极在700℃的极化电阻为1.03Ω·cm2,而同一组成粉体电极的极化电阻为1.61Ω·cm2;氧分压测试结果显示纳米管电极反应的速率控制步骤为电荷转移过程。

稀土改性固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-La_2O_3催化合成丙酸系列酯

报道了以稀土改性固体超强酸SO42 /TiO2 La2 O3 为多相催化剂 ,通过乙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇分别和丙酸反应合成了丙酸系列酯 ,探讨了该催化剂SO42 /TiO2 La2 O3 对酯化反应的催化活性 ,较系统地研究了醇酸摩尔比 ,催化剂用量 ,反应时间诸因素对产率的影响。实验表明 :合成丙酸系列酯的优化条件为n(醇 ) /n(丙酸 ) =1 .2 / 1 ,催化剂用量为反应物料总量的 2 .5 % ,反应时间为 1 .5h。上述优化条件下 ,丙酸乙酯的产率为 2 0 .9% ,丙酸丙酯的产率为 64.9% ,丙酸丁酯的产率为 83 .6% ,丙酸异丁酯的产率为 69.7% ,丙酸戊酯的产率为 87.5 % ,丙酸异戊酯的产率为 83 .3 %。

由溶胶-凝胶法制备的La_2NiO_(4+δ)支撑透氧膜

采用配合物溶胶 -凝胶法制备了具有透氧性能的类钙钛矿结构 La2 Ni O4+δ材料 ,XRD实验表明为单一相。讨论了控制溶胶 -凝胶过程的条件 ,成功地制得了均匀澄清的稳定溶胶和稳定凝胶。采用 Al2 O3 多孔陶瓷为支撑体 ,用上述溶胶制备了支撑致密透氧膜 ,结果表明在孔径为 0 .2μm的多孔 Al2 O3 陶瓷片上制备的支撑膜比较理想 ,膜的厚度约为 35 μm。透氧实验结果表明 ,该支撑膜比传统方法制备的同种材料无支撑膜有更好的透氧性能。由于膜内部的离子传输过程是制约透氧通量的主要因素之一 ,而支撑膜的厚度远小于无支撑膜 ,较薄的膜减少了离子在固相中的传输距离 ,有助于加快这一传输过程 。

SO_4^(2-)/TiO_2-La_2O_3催化剂催化合成苹果酯-B

制备了稀土改性固体超强酸SO42-/TiO2-La2O3催化剂。以SO42-/TiO2-La2O3为多相催化剂,对以乙酰乙酸乙酯和1,2-丙二醇为原料合成苹果酯-B的反应条件进行了研究。实验表明:固体超强酸SO42-/TiO2-La2O3是合成苹果酯-B的良好催化剂,最佳反应条件为:n(乙酰乙酸乙酯)∶n(1,2-丙二醇)=1∶1.5,催化剂用量为反应物料总质量的1.5%,环己烷为带水剂,反应时间1.5h,反应温度85℃～110℃。在上述条件下,苹果酯-B的收率可达88.6%。

稀土固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-La_2O_3催化的α-蒎烯异构化反应

稀土固体超强酸SO2 -4 TiO2 -La2 O3对α -蒎烯异构化反应具有很高的催化活性和较好的选择性 ,主产物为莰烯 ,副产物主要是双戊稀、三环烯和萜品油烯 .考察了催化剂制备方法及处理催化剂所用的稀土离子La3+浓度、硫酸溶液浓度、催化剂焙烧温度、反应温度、反应时间及催化剂用量等因素对其催化性能的影响 ,得出最佳反应条件 .