固体氧化物燃料电池材料发展现状

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)是一种具有高转换效率、不受卡诺循环限制等特点的全固态清洁能源发电装置。SOFC关键材料决定了电池的功率密度和使用寿命,但我国还处于发展前期,与世界顶尖技术存在差距。综述了近年来SOFC中关键材料的研究进展,介绍了SOFC常见电极和电解质材料,并分析了各自的优缺点,总结了目前这些关键材料研究中与电池运行中存在的问题,对关键材料的性能优化、未来发展方向和前景做出展望。

氧化锆陶瓷低温老化研究进展

氧化锆陶瓷具有优异的力学性能、化学稳定性和白色美学特性,已广泛用于与牙齿相关的修复体中,如牙冠、牙桥、基台以及最近的种植体。然而,氧化锆陶瓷的生物安全性受到低温老化(LTD)的威胁。LTD现象发生在低温潮湿环境中,例如在人体环境中,氧化锆陶瓷的强度在短期内迅速降低,进而导致早期失效。本文从表征方法、影响因素以及老化理论模型等角度,对近年来各国学者对氧化锆陶瓷LTD现象开展的相研究进行了综述,并对相关研究结果进行梳理了及归纳。

钌掺杂TiO_2纳米粉体的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ru掺杂TiO_2纳米粉体。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)等测试手段对其进行了表征,以亚甲基蓝为模拟污染物,评价了不同热处理条件下的粉体在可见光下的光催化活性。结果表明:Ru掺杂对TiO_2纳米粉体的微观形貌没有明显影响,但抑制了TiO_2锐钛矿相向金红石相的转变,也抑制了晶粒的长大;Ru掺杂能轻微促进TiO_2表面活性基团TiOH的生成;Ru掺杂未改变TiO_2的吸收边带,但可大大提高TiO_2对可见光的吸收能力;Ru掺杂降低了TiO_2纳米粉体的可见光催化性能。

天蓝色氧化锆美学陶瓷的制备研究

以Al2O3、NiO为原料合成具有尖晶石晶体结构的NiO·nAl2O3天蓝色色剂,研究了Al/Ni摩尔比与煅烧温度对色剂色度的影响。结果表明,当原料Al/Ni摩尔比为3、煅烧温度为1450℃时能够合成色度优良的天蓝色色剂。进一步研究了色剂添加量与烧结温度对天蓝色氧化锆美学陶瓷密度、抗弯强度和美学色泽的影响。结果表明,当色剂添加量为2.5 wt%、烧结温度1450℃保温2 h时,所制备的天蓝色美学氧化锆陶瓷的综合性能最优:材料的密度为5.99 g/cm^3,抗弯强度为964±37 MPa,L^*、a^*、b^*值分别为64.7,-22.2,-24.5,兼具良好的色泽与力学性能。

针状和片状纳米羟基磷灰石的可控制备与表征

基于油酸乙醇环境,在常压和低温水热条件下成功合成了均匀的针状和片状羟基磷灰石纳米颗粒。产物通过透射电子显微镜、X-射线衍射、热重和红外光谱等表征手段分析,结果表明油酸与乙二胺(ROE)和油酸与钙盐(ROC)的摩尔比是产物形貌演变和在非极性溶剂中的胶体稳定性的两个关键参数。颗粒形貌的演变归因于在加入磷酸盐溶液之前混合物的酸碱环境的差异,影响了羟基磷灰石晶体形成过程。针状羟基磷灰石纳米颗粒的形成对合成时间具有依赖性,归因于存在无定形磷酸钙向羟基磷灰石晶相转化过程。片状羟基磷灰石纳米颗粒的合成中没有发生类似的过程。