Sr掺杂LaFeO_3纳米晶光催化活性的研究

采用柠檬酸络合法制备了La1-xSrFeO3（x=0，0．1，0．3，0．5）的纳米粒子催化剂，采用TG／DTA、XRD、SPM以及比表面仪等技术表征了这些纳米晶的物化性质及微观结构，并研究了其对亚甲基蓝紫外光照射降解的光催化活性。结果表明：所得催化剂均为立方相，原子Sr替代钙钛矿A位La进入晶格中形成有限固溶体；采用Chekcell软件计算精修晶胞参数后，晶胞参数随Sr掺杂量增大而变大，制得催化剂比表面积为90-95m^2／g；Sr最佳掺杂量为x=0．5，这时所形成的La0.5Sr0．5FeO3光催化剂经3h光照射后光降解率可达91．88％，比LaFeO3作为光催化剂提高了约27％。掺杂Sr后引起的晶格缺陷和结构缺陷（氧空位）浓度的增加是掺杂Sr后的LaFeO3具有高效光催化活性的主要原因。

Sr掺杂锆钛酸铅(PSZT)薄膜的电可调性能研究

采用sol-gel工艺制备了Sr掺杂Pb(Zr,Ti)O3薄膜(Pb1-xSrxZr0.52Ti0.48O3,PSZT),研究了Sr含量(x=0.2～0.8)对PSZT薄膜的结构和性能的影响。结果表明:随Sr含量增加,PSZT由四方相转变为立方相,相变温度降低,逐渐由铁电相向顺电相转变。薄膜的εr、可调率和tanδ随Sr含量增加逐渐减小,这与Sr含量的增加导致PSZT薄膜晶格收缩有关。当x(Sr)为0.6时,PSZT薄膜具有较好的综合性能(1MHz):可调率为48%,tanδ为0.02,表明PSZT有望成为电可调微波器件的候选材料。

溶胶-凝胶法制备Sr掺杂La_(9.33-2x/3)Sr_x(SiO_4)_6O_2及其导电性研究

采用溶胶-凝胶法于900℃成功合成了Sr掺杂的La9.33-2x/3Srx(SiO4)6O2前驱粉体,然后于1450℃烧结成陶瓷样品。利用X射线粉末衍射和环境扫描电镜对材料的物相和形貌进行了分析和表征,结果表明合成产物为磷灰石相,烧结后样品晶体颗粒比较均匀,有较好的致密度。采用交流阻抗谱研究了材料的导电性,发现Ln位阳离子空位比Ln位阳离子掺杂对材料电导率的影响更大,合适的Ln位阳离子空位更有利于提高材料的电导率。

Sr掺杂对CaMnO3基氧化物电子性质及热电输运性能的影响

采用密度泛函理论计算分析的方法研究了Ca位Sr掺杂的CaMnO_3基氧化物的电子性质和电性能;采用柠檬酸溶胶-凝胶法结合陶瓷烧结制备工艺制备了Ca位Sr掺杂的CaMnO_3基氧化物块体试样,分析研究了所得试样的热电传输性能.结果表明,Sr掺杂CaMnO_3氧化物仍然呈间接带隙型能带结构,带隙宽度由0.756 eV减小到0.711 eV.Sr掺杂CaMnO_3氧化物费米能级附近的载流子有效质量均得到调控,载流子浓度也有所增大.Sr比Ca具有更强的释放电子能力,其掺杂在CaMnO_3氧化物中表现为n型.Sr掺杂的CaMnO_3基氧化物材料电阻率大幅度降低,Seebeck系数绝对值较本征CaMnO_3基氧化物材料有一定程度的增大,Sr掺杂量为0.06和0.12的Ca_(1-x)Sr_xMnO_3(x=0.06,0.12)试样,其373 K的电阻率分别降低至本征CaMnO_3基氧化物材料的25%和21%,其373 K的Seebeck系数绝对值分别是本征CaMnO_3基氧化物材料的112.9%和111.1%,Sr掺杂有效提高了CaMnO_3基氧化物材料的热电性能.

Sr掺杂纳米TiO_2光催化材料制备工艺研究

钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶工艺制备Sr掺杂纳米TiO_2光催化剂。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及紫外可见光光度计(UV-Vis)对样品的物相组成、显微结构及光催化性能进行测量与表征。结果表明:Sr掺杂量为1.5%的纳米TiO_2经500℃煅烧后,由单一的锐钛矿相组成,晶粒尺寸6～18nm,光催化降解率为92%。

Sr掺杂羟基磷灰石负载Co_(3)O_(4)催化N_(2)O分解

通过共沉淀法合成了羟基磷灰石(HAP)和一系列Sr掺杂羟基磷灰石载体(Ca_(9)Sr_(1)、Ca_(8)Sr_(2)和Ca_(7)Sr_(3)),以浸渍法制备负载型Co_(3)O_(4)催化剂。采用XRD、N_(2)-physisorption、Raman、FT-IR、H_(2)-TPR、XPS、O_(2)-TPD和CO_(2)-TPD对所制备的样品进行表征,使用连续流动微反应装置研究了其N_(2)O分解性能。实验结果表明,催化活性顺序为Co/Ca_(8)Sr_(2)>Co/Ca_(9)Sr_(1)>Co/HAP>Co/Ca_(7)Sr_(3)。当Sr/Ca比为1:9和2:8时较好地保持了HAP载体的结构,适量Sr的掺杂不仅促进了Co_(3)O_(4)分散,增加了催化剂中Co^(2+)和表面氧空位的数量,同时提高了催化剂的表面碱量和碱性位密度,从而更加有利于N_(2)O活化和O_(2)脱附。

Sr掺杂对12CaO·7Al_2O_3电子化合物电输运及发射性能的影响

12CaO·7Al_2O_3电子化合物(C12A7:e~–)是一种具有低工作温度和低逸出功等优点的新型电子化合物阴极材料。通过高温固相反应结合放电等离子烧结制备Sr掺杂(Ca_(1–x)Sr_x)12A7 (0≤x≤0.05)块体,并在1100℃采用Ti颗粒还原20h成功制得电子化合物(Ca_(1–x)Sr)x)12A7:e~–。第一性原理计算结果表明,(Ca_(1–x)Sr_x)12A7:e~–与C12A7:e~–相比,框架导带下移,费米能级附近态密度增加,这将有利于电输运和发射性能的优化。室温电输运测试结果表明, Sr掺杂有利于C12A7:e–电输运性能的优化,其中(Ca_(0.96)Sr_(0.04))12A7:e~–样品在室温下具有最高电导率(1136 S/cm)以及最高载流子浓度(2.13×1021 cm^(–3)),与相同条件下制备的C12A7:e–样品相比,载流子浓度提高近2个数量级,表明Sr掺杂可以有效缩短制备C12A7:e~–的制备时间。热电子发射性能测试结果表明,随着Sr掺杂量的增加,热电子发射性能逐渐提高,其中(Ca_(0.96)Sr_(0.04))12A7:e~–样品具有最佳的热发射性能,在1100℃外加电压3500V时,发射电流密度达到1.45A/cm^2,零场发射电流密度达到0.74 A/cm^2,理查生逸出功降低至1.86 eV。

Sr掺杂对Pt-CeO_2/C电催化甲醇性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Sr掺杂的CeO2,接着采用乙二醇还原法制备了Pt-Ce1-xSrxO2-δ/C催化剂。利用X射线衍射(XRD)考察了Sr掺杂的CeO2的晶体结构。结果表明,Sr掺杂导致CeO2的衍射峰位发生偏移,CeO2的晶胞参数增大,当Sr掺杂量为5%时,CeO2的晶胞参数由0.5411nm增大为0.5417nm。利用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)考察了催化剂的晶体结构和表面形貌,催化剂中Pt颗粒分布均匀,粒径大小为2～4nm。循环伏安测试结果表明在CeO2晶体中掺杂Sr提高了Pt-CeO2/C对甲醇的电氧化活性,当Sr的掺杂量为5%时,催化剂对甲醇的电氧化活性最高。

Zr/Ti比及Sr掺杂对PNN-PSN-PMN-PZT压电陶瓷性能的影响

采用固相烧结法制备了五元系PNN-PSN-PMN-PZT压电陶瓷,通过X线衍射(XRD)研究了组分不同Zr/Ti比的相结构,并研究不同Zr/Ti比和Sr掺杂量对组分介电、压电性能的影响。研究表明,组分的相结构均为单一的钙钛矿结构;随着Zr/Ti比的增加,组分的相结构由三方相向四方相转变,且组分的准同型相界位于r(Zr)/r(Ti)=0.98附近;在r(Zr)/r(Ti)=0.98的组分中掺杂Sr发现,随着Sr含量的逐渐增加,压电陶瓷的介电和压电性能先增加后减小,当x(Sr)=4.0%时,介电和压电性能出现极大值,即介电常数ε~T_(33)/ε_0=3 578,压电常数d_(33)=652pC/N,机电耦合系数k_p=0.81,品质因数Q_m=65,介电损耗tanδ=1.72%,居里温度T_C=191℃,且具有典型的介电弛豫特性。

Sr掺杂BaTi2O5单晶的制备与介电性能研究

采用悬浮区熔技术制备了一种Sr掺杂的二钛酸钡（BaTi2O5）单晶（Ba1-xSrxTi2O5，x=O-0．03），重点研究了Sr掺杂量对其结构和介电性能的影响。结果表明：成功制备出物相单一、沿b轴方向生长的Ba1-xSkTi2O5单晶；适量Sr掺杂能有效改善Ba1-xSkTi2O5单晶的介电性能，其居里温度随Sr掺杂量的增加稍有降低，而介电常数极大值则呈现先增大后减小的趋势，在Sr掺杂量X=0．01时达到最大值42190。

Sr掺杂Ca3Co4O9+δ基质材料的制备与磁性研究

本文采用溶胶–凝胶与热压烧结相结合法制备了Ca3?xSrxCo4O9+δ(x = 0,0.05,0.15和0.25)块体。利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM),对材料的物相和形貌进行分析。XRD结果显示随着Sr掺杂浓度的增加,衍射峰向小角度方向偏移,表明Sr已掺杂进入Ca3Co4O9+δ基材料晶格中;通过分析材料的SEM,发现材料的晶粒呈层状结构并且尺寸均匀。通过振动样品强磁计(VSM)分析样品磁性,结果为样品的磁性随Sr的掺杂而提高。

Sr掺杂对正交相BaSi_2能带结构和光学性质的影响

利用密度泛函理论赝势方法,采用第一性原理对Sr掺入正交相BaSi_2晶格的影响进行了计算。首先,对BaSi_2型的Ba_(1-x)Sr_xSi_2(x=0.125)进行几何优化,接着对其能带结构和光学性质进行了计算。结果表明:Sr原子的替代具有择位性,Sr倾向替换BaI位的Ba原子。与块体BaSi_2相比较,能带宽度变大了,但仍为间接带隙半导体。Ba_(1-x)Sr_xSi_2(x=0.125)的静态介电常数和折射率的值都变大了,介电函数虚部第一峰值的出现位置、吸收谱、复折射率和光电导率都向低能方向移动。

Fe/Sr掺杂的双钙钛矿GdBaCo2O5.5的密度泛函分析

通过密度泛函模拟,讨论GdBaCo2O5.5及Fe/Sr掺杂结构中,Co原子的电子自旋态及稳定的磁有序排列方式,并与实验结果对照。在基态下,G类反铁磁结构最稳定,且Co处于高自旋态;引入Fe原子掺杂,倾向于进入被八面体晶格氧包围的Co格点,且可显著提升低温段铁磁相的稳定性;引入Sr掺杂原子的缺陷形成能较高,因而掺杂浓度低;此时仍是G类反铁磁排列能量最低。分析了Co变价引入的额外氧空位,这些氧空位使其周围的Co原子自旋磁矩减少。根据晶格氧的稳定性,GdBaCo2O5.5可划分为三层,其中两层的氧空位缺陷形成能较低,有利于氧离子在层内的移动,与此前分子动力学模拟的报道吻合。

锶掺杂对La_(1-x)Sr_xNbO_(4-σ)质子导体性能的影响

利用高温固相反应法制备了Sr掺杂LaNbO4质子导体La1-xSrxNbO4-σ(0≤x≤0.02),并且对其性能进行了表征。XRD分析表明,所有的样品具有单斜结构,晶胞体积随Sr掺杂量的增加而增大;La1-xSrxNbO4-σ样品在沸水中和二氧化碳气氛中具有很好的化学稳定性。SEM分析表明,La1-x Srx NbO4-σ粉体经1 500℃烧结8 h后均得到致密的、晶粒均匀的样品;Sr的掺杂抑制了陶瓷体裂缝的产生和晶粒的过度增长;随Sr的掺杂量增加,晶粒变小。交流阻抗谱分析表明,Sr掺杂改变了LaNbO4的电导率,其中样品La0.995Sr0.005NbO4-σ具有最高的电导率;样品在25℃水汽饱和的5%H2-Ar气氛下的电导率明显高于干燥空气气氛,在800℃时,La0.995Sr0.005NbO4-σ电导率达到0.003 S·cm-1,电导活化能为0.44 eV。

La和Sr的掺杂对PZT薄膜电学性质的影响

该文采用溶胶-凝胶法在LaNiO3/Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备了掺杂La元素的Pb1-0.05La0.05ZrTiO3(PLZT)、掺杂Sr元素的Pb1-0.05Sr0.05ZrTiO3(PSZT)、掺杂La和Sr元素的Pb1-0.1La0.05Sr0.05ZrTiO3(PLSZT)及未掺杂的锆钛酸铅(PZT)薄膜样品。对不同掺杂情况的样品分别进行了压电系数、电滞回线、介电特性的测试。结果表明,双掺杂样品PLSZT薄膜具有比其他样品更好的铁电性能,其剩余极化强度(Pr)为13.2μC/cm^2,饱和极化强度(Ps)为28.4μC/cm^2,矫顽场(Ec)为54.8kV/cm;双掺杂样品PLSZT薄膜的压电系数(d33)比其他3种样品高,达到153pC/N。掺杂后的样品与未掺杂的样品相比,其介电常数有略微提高;单掺杂La的样品的介电特性在高频环境下更稳定。

Sr掺杂Eu_(1-x)Sr_xMnO_3体系的磁相变以及输运特性研究

对Eu1-xSrxMnO3(ESMO,x=0—1)体系的结构和磁性进行了系统的研究,结果表明Sr的掺入使EuMnO3反铁磁母体的磁结构发生巨大的变化.通过磁化和电输运测量,深入探讨了高掺杂浓度Eu0.4Sr0.6MnO3和Eu0.3Sr0.7MnO3样品反常的磁相变和电输运行为.分析认为,这种反常的磁相变主要起源于样品中铁磁与反铁磁之间的竞争.同时,基于理论模拟,两样品在低温区域的导电行为基本符合可变程跳跃(VRH)模型.

Sr掺杂Eu_(1-x)Sr_xMnO_3体系的核磁共振和磁结构研究

对Eu_(1-x)Sr_xMnO_3(x=0.4,0.5,0.6,0.7)体系的磁结构进行了系统的研究.通过核磁共振实验,磁化测量,并结合电输运测量结果表明,Sr的掺入使得EuMnO_3反铁磁母相中出现铁磁相.铁磁相和反铁磁相的竞争导致样品在低温下的自旋玻璃行为.分析认为,Eu_(0.4)Sr_(0.6)MnO_3和Eu_(0.3)Sr_(0.7)MnO_3的磁结构在低温下呈现更加复杂的特征,主要源于铁磁团簇的形成以及无序相的存在.

Sr、Cr掺杂NaCo_2O_4热电材料的制备及电性能

NaCo2O4具有良好的导电性能,是一种较有发展前景的热电材料。掺杂法通常被用来改变材料的物理化学性能。文章采用自助熔剂法制备Na位掺杂Sr和Co位掺杂Cr的NaCo2O4热电材料。通过XRD物相组成分析和电性能的测试,研究不同掺杂元素和不同掺杂量对NaCo2O4电性能的影响。试验结果表明,掺杂Sr和Cr均可提高材料的Seebeck系数,当两种掺杂元素的掺杂量为0.3时,其Seebeck系数在823 K时达到最大值,分别为180μVK-1和185μVK-1。虽然掺杂Sr和Cr均降低了NaCo2O4的电导率,但是Sr掺杂量为0.1时,由于Seebeck系数增大的贡献大于电导率减小的作用,功率因子有所提高,在823 K时达到最大值870μWm-1K-2,说明通过调控Sr量可以有效提高NaCo2O4的热电性能。

掺杂Sr^(2+)的TiO_2薄膜的制备及超亲水性

以钛酸丁酯作为前驱物,采用溶胶-凝胶法及浸渍-提拉法在载玻片上制备SrO-TiO2薄膜。通过X射线衍射和红外光谱等测试技术表征了SrO-TiO2粉末的结构,用紫外-可见分光光度计测定薄膜的透光率,用接触角测试仪测定水与薄膜的接触角。结果表明,掺杂适量Sr2+后,SrO-TiO2粉末中TiO2晶粒的尺寸变小,SrO-TiO2薄膜表面吸附的羟基含量增多且稳定,可提高TiO2薄膜的超亲水性。经紫外光照1 h或自然光照5 h后,掺杂Sr2+摩尔分数为1.0%的SrO-TiO2薄膜与水的接触角接近于0°,表现出良好的亲水性。

新型中温固体氧化物燃料电池阴极材料Fe掺杂Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3性能研究

本文系统研究了新型中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)阴极材料Sm0.5Sr0.5Co1-xFexO3-δ(SSCF)的晶体结构、热膨胀系数、导电率及电化学性能。固相合成的Sm0.5Sr0.5Co1-xFexO3-δ化合物均为单相材料,随着掺Fe量的不同,SSCF的晶体结构发生变化,在0≤x≤0.4时,SSCF为正交晶系钙钛矿结构,在0.5≤x≤0.9时,SSCF为立方晶系钙钛矿结构。Fe掺杂可以显著的改善Sm0.5Sr0.5CoO3的热膨胀系数,随着Fe含量的增加,热膨胀系数减小。在800℃下,SSCF导电率均大于100S·cm-1。随着Fe含量的增加,极化电阻增大;含量x=0.4时,极化电阻达到最大值;之后,随Fe含量的增加,极化电阻减小,在700～800℃时,Sm0.5Sr0.5Co0.2Fe0.8O3-δ表现出了良好的氧催化活性。