褐煤基中孔磁性活性炭的制备

以宝日希勒褐煤为原料、Fe3O4为磁性添加剂,采用水蒸气活化法制备磁性活性炭.考察Fe3O4添加量、活化温度、活化时间和水蒸气通量对活性炭孔结构发育的影响,采用振动样品磁强计（VSM）对活性炭的磁性能进行表征.结果表明：随着Fe3O4添加量的升高,活性炭的磁性能逐渐增强,当Fe3O4的添加量达到6 g/100 g煤时,活性炭的比磁化率达到20.162×10^-7 m^3/kg,满足强磁场磁选回收的要求;Fe3O4添加降低了活性炭的烧失率,从而影响孔结构发育;活性炭的亚甲蓝值和碘值随着活化温度的升高而增大,至烧失率为71.92％时,活性炭的孔结构仍处于发育阶段;而活化时间和水蒸气通量增大使得碘值和亚甲蓝值先增大后减小,并在烧失率50％ ～60％处出现峰值;添加Fe3O4能促进磁性活性炭的中孔发育,在烧失率相近的情况下,100 g煤中添加6g Fe3O4可以得到比表面积、中孔孔容和中孔率分别为509.14 m^2/g、0.241 cm^3/g和58.1％的磁性活性炭样品.     

Rb(NTO)·H2O和Cs(NTO)·H2O的标准生成焓和热力学性质

用Rb2CO3(或Cs2CO3)与NTO(3-硝基-1,2,4三唑-5酮,C2N4O3H2)的水溶液混合制备Rb(NTO)·H2O,Cs(NTO)·H2O.用量热法测定了在298.15 K时M(NTO)·H2O(M=Rb,Cs)在水中的溶解焓.(NTO)·H2O和Cs(NTO)·H2O的标准生成焓分别是(-587.57±2.12) kJ·mol-1和(-596.92±2.11) kJ·mol-1.还分别计算了它们的晶格能、晶格焓、脱水生成焓[(RbNTO,cr)是551.46、546.96、-428.33 kJ·mol-1,(CsNTO,cr)是526.31、521.31、-432.35 kJ·mol-1].计算得到Rb(NTO)·H2O和Cs(NTO)·H2O的标准脱水焓分别为(126.57±2.12)kJ·mol-1和(124.26±2.1)kJ·mol-1.并讨论了碱金属的NTO盐的生成焓之间的关系:从Li →K 的标准生成焓随离子半径增加而增大,但从K →Cs ,虽离子半径增加但标准生成焓几乎不变.     

固体氧化物燃料电池阴极材料La1-xSrxFe1-yMnyO3-δ的合成与性能表征

固体氧化物燃料电池技术提供清洁、高效的发电方式。La1-xSrxFe1-yMnyO3-δ(LSFM)钙钛矿作为中温固体氧化物阴极材料受到人们的关注。本文用柠檬酸盐法合成了La1-xSrxFe1-yMnyO3-δ(x=0.1,0.2,0.3,0.4;y=0.1,0.2,0.3)钙钛矿阴极材料。使用同步热分析仪(TG/DTA)研究了钙钛矿结构的形成历程。XRD衍射结果证明单一钙钛矿相的最佳形成温度是800℃。采用直流四探针法测试了样品的电导率,其中La0.6Sr0.4Fe0.9Mn0.1O3-δ显示了最高值。用碘量法测量了LS-FM中的非化学计量氧值。随着Sr与Fe的增加,非化学计量氧值增大。通过XRD与SEM分析,La0.6Sr0.4Fe0.9Mn0.1O3-δ与La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ之间显示出较好的化学和热相容性。结果表明LSFM有望作为中温固体氧化物燃料电池的阴极材料。     

新型中温离子导体复合膜:Sn_(0.94)Sc_(0.06)P_2O_7和聚四氟乙烯(PTFE)

采用固相法合成中温离子导体Sn0.94Sc0.06P2O7和聚四氟乙烯(PTFE)的复合膜,并进行XRD,SEM及DSCTGA测试表征.用电化学工作站研究了复合膜在75~225℃下的导电特性.SEM分析结果表明复合膜具有良好的微观结构,XRD分析结果表明复合膜已形成了单相的SnP2O7立方相结构.气体气氛对复合膜电导率有显著的影响,σ(dry air)#σ(wet air)#σ(wet H2).该复合膜在湿润H2气氛中150℃下,电导率达到最大值6.5×10-4 S·cm-1.     

氧化钐掺杂氧化铈纳米材料的导电性

利用溶胶-凝胶法制备了Sm2O3掺杂CeO2系列固体电解质.通过粉末X射线衍射谱对所制备的电解质材料进行了平均晶粒尺寸和晶格常数分析,并利用交流阻抗谱测试结果分析了样品的电导率机理.研究表明,粉末样品晶粒尺寸较小,属于纳米级材料,且具有立方萤石型结构.另外,随温度的升高,Sm2O3掺杂CeO2样品中的氧离子通过空位移动速度增大,而使其电导率也随之线性增大;Sm2O3掺杂CeO2样品随掺杂比例变化而导致空位变化,使其导电率也在一定程度上受到了影响.     

纳米Fe3O4/PANI复合体系的微波电磁特性研究

用原位化学反应生成法制备了纳米Fe3O4/PANI复合材料,研究了样品在2~18 GHz范围的微波电磁特性与吸收性能以及复合材料组分对电导率、密度的影响.结果表明,Fe3O4颗粒尺寸约12.7 nm,Fe3O4在复合体系中的质量分数为35%左右时,电导率最大,密度相对较低,微波吸收率最高,吸收峰值为-21 dB,-10 dB频宽大于4 GHz,样品同时具有电损耗和磁损耗.可见,通过优化设计,纳米Fe3O4/PANI复合体系可以成为一种性能优良的微波吸收材料.     

La1.90Sr0.10Mo2O9-α的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了La1.90Sr0.10Mo2O9-α固体电解质材料.采用氧浓差电池、电化学工作站等方法对样品进行了表征.结果表明,制得的样品在600-800℃下氧浓差电池电动势的实测值与理论值吻合的很好,氧离子迁移数为0.994 4-0.998 3,表明样品在该温度范围内为一纯氧离子导体;干燥空气气氛下电导率随温度升高呈线性增大,800℃时达到最大值1.79＊10^-3S.cm^-1.     

三元配合物Lu[(C5H8NS2)3(C12H8N2)]生成反应的热力学

在无水乙醇中, 用吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(APDTC)和1,10-邻菲咯啉(o-phen·H2O)与LuCl3·3.63H2O反应制备了未见文献报道的三元固态配合物Lu[(C5H8NS2)3(C12H8N2)]. 用RD496-Ⅲ微量热计测定了298.15 K下水合氯化镥及两个配体在无水乙醇中的溶解焓, 两个配体醇溶液的混合焓及不同温度下标题化合物液相生成反应的焓变;得到了液相生成反应的热力学参数(活化焓、活化熵和活化自由能)和动力学参数(速率常数、表观活化能、频率因子和反应级数);通过合理的热化学循环,求得了298.15 K时标题化合物的固相生成反应焓变.     

新型电解质材料La1.94Sr0.06Mo2O9-δ的制备与性能

氧离子导体La2Mo2O9在580℃左右存在低温α相向高温β相的结构相变,这是影响其成为固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质材料的关键因素.采用以EDTA为主要络合剂的溶胶-凝胶法合成电解质材料La1.94Sr0.06Mo2O9-δ粉体,利用X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)分别观察样品的微观结构和表面形貌,用热膨胀仪分析样品的热学性质,通过电导率的测量分析样品电学性质,并和传统固相法制得的同掺杂量的样品进行比较,结果表明溶胶-凝胶法制得的样品在600℃烧结8 h便可形成高电导率的高温立方相,成相温度有所降低,并且可以稳定到室温;同时晶粒尺寸明显减小,平均晶粒尺寸在500 nm左右,低温电导率有了很大的提高,550℃时σ=0.006 S/cm,中温800℃时σ=0.12 S/cm.既有效地抑制La2Mo2O9的结构相变,又提高该氧离子导体的中低温离子电导率,可以降低电池的操作温度.     

超声波辅助水热合成条件对Fe3O4纳米微粒生长及磁性的影响

以FeCl3.6H2O,FeCl2.4H2O和NH3.H2O为原料,在超声波辅助下,用水热法合成了纳米磁性Fe3O4粒子,借助X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）仪及振动样品磁强计（VSM）对产物Fe3O4进行分析,结果表明,当反应物物质的量之比（n（Fe^3＋）/n（Fe^2＋））为1.75,pH=13得到的前驱物,控制水热合成温度为140-160℃,水热处理时间为3-5 h时,可制备出纯相的反尖晶石结构的Fe3O4纳米微粒,随着水热合成温度的升高和时间的延长晶体发育越完整,平均粒径越大.磁性测量表明,饱和磁化强度和矫顽力也随着Fe3O4纳米微粒平均粒径的增大而增大.     

Fe(2/3)xNi1-xSO4-P2O5/γ-Al2O3的催化性能研究

通过Fe(2 / 3)xNi1-xSO4-P2 O5 /γ -Al2 O3催化剂对 1 -丁烯齐聚反应的催化性能研究 ,考察了催化剂Fe对 (Fe +Ni)的原子分率、焙烧温度、活性组分担载量等催化性能的影响 .结果表明 :Fe0 .5 3Ni0 .2 1SO4复合盐以P2 O5 为助剂的Fe/(Fe+Ni)值为 0 72 ,其担载量为 2 .36mmol/gγ -Al2 O3时催化剂活性最高 .催化剂的最佳活化条件为 4 50℃下非还原气流中活化 4h .     

Ce0.8Pr0.2-x Smx O2-δ(x=0.02,0.05,0.10)固溶体的合成及性质

采用溶胶-凝胶法制备固体电解质Ce0.8Pr0.2-xSmxO2-δ(x=0.02,0.05,0.10).XRD结果表明:800℃煅烧后的全部样品皆为单一的立方萤石型结构,平均晶粒尺寸为19～28 nm;Raman光谱结果表明:立方萤石结构的Ce0.8 Pr0.2-x Smx O2-δ 固溶体中存在氧空位,在Ce0.8 Pr0.2-x Smx O2-δ 中掺入钐可提高氧空位浓度;阻抗谱测试表明:稀土双掺杂Ce0.8 Pr0.15 Sm0.05 O2-δ 的电导率高于单一稀土掺杂Ce0.83 Sm0.17 O2-δ 的电导率,且Ce0.8 Pr0.15 Sm0.05 O2-δ的电导率最大,σ600℃为1.2×10-2 S/cm,这归因于样品Ce0.8Pr0.15Sm0.05O2-δ 中较高的氧空位浓度和小极化子的跃迁.     

SnO_2/Fe_2O_3复合膜界面电导率特性分析

等离子体化学气相淀积法 (PCVD法 )制备的复合膜 Sn O2 /Fe2 O3界面电导特性是由于非平衡反应生成的过渡层的结果 .其电导机理可用半导体薄膜理论来阐明 :当锡在 Fe2 O3中的浓度低时 ,由于准自由电子补偿机制起作用 ,导电率升高 ;当锡与铁在过渡层中浓度接近时 ,杂质散射和晶界电阻增大 ,电导率急剧减小     

金属含量对Cu-Ni-NiFe2O4金属陶瓷导电性能的影响

制备了添加不同含量的Cu和Ni金属粉末作为导电组元的NiFe2O4基金属陶瓷材料,研究了材料的物相组成、显微组织以及金属相含量对材料致密度和电导率的影响.研究结果表明,所制备的金属陶瓷材料由NiFe2O4和Cu-Ni合金相组成,其中细小且形状不规则的(Cu-Ni)相均匀地镶嵌在NiFe2O4陶瓷基体上;试样的致密度在金属含量为0～20%范围内存在极大值;Cu-Ni-NiFe2O4金属陶瓷遵循半导体导电机理,其电导率随着温度的升高和金属含量的增大而增大.     

氧离子导体Na0.525Bi0.475ZrO2.975的制备与性能

氧离子导体电导率对于固体氧化物燃料电池的性能起着决定性的作用。采用传统固相反应法合成单一钙钛矿结构的Na_(0.525)Bi_(0.475)ZrO_(2.975)氧离子导体,利用交流阻抗谱来研究Na_(0.525)Bi_(0.475)ZrO_(2.975)材料的氧离子导电性能,氧离子电导率会随温度的升高而增大,电导率的对数与温度的倒数近似于呈线性关系,在748 K温度时,其氧离子电导率为1. 2×10~(-6)S/cm,进而根据Arrhenius关系计算得到氧离子的扩散激活能为0. 92 e V。通过与结构类似的Na_(0.525)Bi_(0.475)ZrO_(2.975)材料性能的比较分析,较大的Zr~(4+)半径和较强的Zr—O键直接导致在相同氧空位浓度Na_(0.525)Bi_(0.475)ZrO_(2.975)材料中较高的氧离子扩散激活能和较低的氧离子电导率。     

Fe离子掺杂对La0．67Ca0．33Mn1-xFe2O3体系晶体结构、输运性质的影响

采用固相反应法制备了La0．67Ca0．33Mn1-xFe2O3（0≤x≤0．2）系列样品．实验研究了Fe离子掺杂稀土锰氧化物La0．67Ca0．33MnO3的电输运性质、微观结构和导电机制．结果表明：样品高温下导电遵从Mott变程跳跃机制;相同温度下烧结的样品,体系电阻率急剧增加,绝缘-金属转变温度T1M向低温方向移动．相同Fe替代含量的样品,在1200℃、1250℃、1300℃3个不同烧结温度下,晶格常数c变化不大,晶格常数a、b和晶胞体积随着烧结温度的升高而减小,晶体颗粒和体系电阻率随着烧结温度的升高而增大,绝缘一金属转变温度T1M向高温方向移动．     

固体氧化物燃料电池阴极材料La1-x Srx Fe1-y Mny O3-δ的合成与性能表征

固体氧化物燃料电池技术提供清洁、高效的发电方式。La1-x Srx Fe1-y MnyO3-δ（LSFM）钙钛矿作为中温固体氧化物阴极材料受到人们的关注。本文用柠檬酸盐法合成了La1-x SrX Fe1-y Mny O3-δ（x=0.1，0.2，0.3，0.4；y=0．1，0.2，0．3）钙钛矿阴极材料。使用同步热分析仪（TG／DTA）研究了钙钛矿结构的形成历程。XRD衍射结果证明单一钙钛矿相的最佳形成温度是800℃。采用直流四探针法测试了样品的电导率，其中La0.6 Sr0.4 Fe0.9 Mn0．1O3-δ。显示了最高值。用碘量法测量了LS-FM中的非化学计量氧值。随着sr与Fe的增加，非化学计量氧值增大。通过XRD与SEM分析，La0.06 Sr0.4 Fe0.9 Mn0.1O3-δ与La0.9 Sr0.1 Ga0.8 Mg0.2 O3-δ之间显示出较好的化学和热相容性。结果表明LSFM有望作为中温固体氧化物燃料电池的阴极材料。     

掺杂金属氧化物贮氢电极的电化学性能

研究了掺杂金属氧化物Fe3O4和Cr2O3贮氢电极MmNi3.5Mn0.4Co0.7Al 0.4(Mm: 混合稀土)的电化学性能.结果表明,Fe3O4和Cr2O3的掺杂均使贮氢电极的放电容量增大和充电效率提高,且活化性能得到改善,活化次数减少到3～5次.Cr2O3的掺杂可使贮氢电极的放电过电位减少3.0 mV、快速放电能力(放电电流密度为500 mA*g-1)提高8.1%,同时改善了电极的循环稳定性;在同样条件下,Fe3O4的掺杂使电极过电位增大50.2 mV、快速放电能力降低11.6%,并导致电极的电荷保持能力下降.从MmNi3.5Mn0.4Co0.7Al 0.4电极的综合性能考虑,Cr2O3的掺杂对改善贮氢电极的电化学性能是有利的.     

ZrO2基固体氧离子导体的Y2O3、Gd2O3复合掺杂

在纳米Y2O3稳定ZrO2粉中,加入不同摩尔分数(0.0-10%)的纳米Gd2O3粉进行复合掺杂.当Y2O3和Gd2O3与ZrO2的摩尔比之和小于8%时,烧结样品为四方相或四方/立方混合相;超过8%,完全为立方相.复合掺杂Y2O3和Gd2O3的ZrO2固体氧离子导体的电导率优于单独由Y2O3稳定的ZrO2固体氧离子导体.当Y2O3和Gd2O3与ZrO2的摩尔比之和为8%-9%时,样品电导率有最大值.在1000℃时,掺3.0%Y2O3和5.0%Gd2O3的1300℃烧样品的电导率为5.1×10-2Scm-1.     

Bi掺杂的Ca3Co4O9的微结构和电输运性能

采用固相反应法制备了Bi掺杂的Ca3Co4O9热电材料。利用XRD和SEM等方法表征了样品的物相和微观组织,利用四线法测量了所有样品的电导率。研究结果表明：Bi掺杂的样品具有Ca3Co4O9单相,晶粒呈片状结构;随着Bi掺杂浓度的增加,样品的平均晶粒大小和致密度增加,电导率增大;电导率增加与样品的致密度,择优生长,晶粒大小密切相关。