β—Ca_3(PO_4)_2陶瓷“人工骨”生物活性研究

用扫描电子显微镜(SEM)观察了β-Ca_3(PO_4)_2陶瓷“人工骨”材料在动物体内的变化状态,借助x—ray电子能谱分析仪(EDAX)测定了“移植段”不同区城内的主要成分,结合体外模拟实验结果讨论了材料的生物相容性、生物降解等性能,并分析了影响材料生物活性的主要因素。     

α-Zn_3(PO_4)_2:Eu~(3+)的合成及发光性质

采用共沉淀法制备了Eu~(3+)掺杂α-Zn_3(PO_4)_2基红色荧光粉,利用XRD和荧光光谱对其晶体结构、发光性能进行了研究。结果表明,样品为纯α-Zn3(PO4)2,晶相为单斜相。样品在612nm波长光监测下得到的激发光谱图主要由一宽峰和一系列尖峰组成,其中396nm处的激发峰强度最大,这说明此荧光粉可被商业化生产的蓝光InGaN LED芯片有效激发。样品在396nm近紫外光激发下,在593nm和612nm处表现出较强的发射峰,分别对应于Eu3+的5D0→7F1磁偶极跃迁和5D0→7F2电偶极跃迁。     

碳保护煅烧法合成Li_3V_2(PO_4)_3正极材料

采用氢气还原或惰性气体保护煅烧制备磷酸钒锂Li3V2(PO4)3安全隐患大、成本较高.采用碳粉保护煅烧,利用碳更容易被氧化的性质起到还原反应物作用并保护磷酸钒锂不被氧化,同时产生的一氧化碳形成还原气氛排斥空气的扩散侵入.研究表明碳保护煅烧法制备磷酸钒锂是行之有效的;在800℃反应10 h制得纯相的磷酸钒锂;在700～750℃左右制得的磷酸钒锂正极材料含有杂相物质,该杂相物质有利于提高材料的电化学性能.     

Ca(H_2PO_4)_2-H_3PO_4-H_2O体系的相平衡过程研究

直接通过磷酸与磷矿反应,从酸解液中结晶分离出磷酸二氢钙是一条经济可行的生产路线,该新工艺的开发需要依据磷酸二氢钙在磷酸溶液中的相平衡行为。通过静态法测定了40～80℃时Ca(H_2PO_4)_2-H_3PO_4-H_2O体系的相平衡行为,并使用XRD表征平衡固相。结果表明:在不同条件下,存在不同的结晶固相。随着磷酸浓度的增大,结晶固相分别为CaHPO_4、CaHPO_4+Ca(H_2PO_4)_2·H_2O、Ca(H_2PO_4)_2·H_2O。一定温度下,随着磷酸浓度的增大,CaHPO_4溶解度增大,而Ca(H_2PO_4)_2·H_2O溶解度减小。在磷酸浓度一定时,随着温度的升高,CaHPO_4溶解度减小,Ca(H_2PO_4)_2·H_2O溶解度增大。电解质NRTL模型可以很好地拟合该体系的相平衡数据,还可用于计算Ca HPO_4和Ca(H_2PO_4)_2·H_2O在磷酸溶液中的溶解度。该研究结果可为新工艺开发提供相应的理论基础和基础数据。     

表面粗糙度对Li_(1.4)Al_(0.4)Ge_(1.6)(PO_4)_3玻璃陶瓷交流阻抗的影响

采用玻璃晶化法制备了Li1.4Al0.4Ge1.6(PO4)3玻璃陶瓷。利用X射线衍射仪、扫描电镜、电化学工作站等现代测试手段,研究了表面粗糙度对样品的电学性能的影响。结果表明:玻璃晶化后其主晶相为Li Ge2(PO4)3,并含有少量的Al PO4以及其它未知相。Li1.4Al0.4Ge1.6(PO4)3玻璃晶化后离子电导率显著增加,同时随着样品粗糙度增加,交流阻抗图半圆逐渐被压扁甚至消失。     

表面粗糙度对Li_(1.4)Al_(0.4)Ge_(1.6)(PO_4)_3玻璃陶瓷交流阻抗的影响

采用玻璃晶化法制备了Li1.4Al0.4Ge1.6(PO4)3玻璃陶瓷。利用X射线衍射仪、扫描电镜、电化学工作站等现代测试手段,研究了表面粗糙度对样品的电学性能的影响。结果表明:玻璃晶化后其主晶相为Li Ge2(PO4)3,并含有少量的Al PO4以及其它未知相。Li1.4Al0.4Ge1.6(PO4)3玻璃晶化后离子电导率显著增加,同时随着样品粗糙度增加,交流阻抗图半圆逐渐被压扁甚至消失。     

VO(H_2PO_4)_2热分析研究

运用ＴＧ、ＤＴＡ,研究了ＶＯ（Ｈ２ＰＯ４）２在流动空气气氛中的热反应行为、非等温反应动力学和热效应。ＶＯ（Ｈ２ＰＯ４）２从６０９Ｋ开始失重,到６９５Ｋ失重完毕,失重率为１４．０１％,失重后的产物为ＶＯ（ＰＯ３）２。运用Ｓｈａｒｐ法、Ｃｏａｔｓ－Ｒｅｄｆｅｒｎ法和Ｄｏｙｌｅ－Ｚｓａｋｏ法对基础实验数据进行分析,推断出该热分解反应机理为成核和生长（ｎ＝１）,动力学函数为Ａｖｒａｍｉ－Ｅｒｏｆｅｅｖ方程;非等温热分解反应动力学方程：ｄα／ｄＴ＝Ａ／βｅ－Ｅ／ＲＴ（１－α）;动力学补偿方程：ｌｎＡ＝０．１８１Ｅ－４．６８ｂ;热分解反应转变热为０．２９１ｋＪ·ｇ－１。     

新法简易制备单相NaZr_2(PO_4)_3纳米晶

以ZrOCl2.8H2O和Na3PO4.12H2O为原料,在表面活性剂聚乙二醇(PEG)-400的存在下,先通过在室温下充分研磨反应混合物进行固相反应,然后将混合物在60℃下保温4 h,接着用去离子水洗去混合物中的可溶性无机盐并于100℃下干燥,即得纳米晶NaZr2(PO4)3的前驱体,将前驱体煅烧可得NaZr2(PO4)3纳米晶。前驱体和它的煅烧产物通过TG/DTA,IR,XRD和UV-vis表征。结果表明,500℃下煅烧2 h得到的产物为无定形结构,700℃下煅烧2 h得到具有高结晶度的六方晶系结构的NaZr2(PO4)3[空间群R-3c(167)],其平均一次粒径为39 nm。     

锂离子电池Li_3V_(2-x)Al_x(PO_4)_3正极材料合成及性能研究

以V_2O_5、LiOH、NH_4H_2PO_4、Al(OH)_3和柠檬酸为原料采用溶胶-凝胶法合成V位掺杂Al3+的Li_3V_(2-x)Al_x(PO_4)_3/C复合材料,仔细研究Al3+掺杂对磷酸钒锂材料电化学性能的影响,确定最佳的Al掺杂量。同时借助各种分析手段(如XRD、SEM、TG-DTA)对掺杂后Li_3V_(2-x)Al_x(PO_4)3/C材料结构变化进行探究,深入理解V位掺杂对电化学性能产生作用的内在机理。Li_3V_2-xAlx(PO_4)_3/C(x=0,0.02,0.05,0.1,0.15,0.2)首次放电比容量分别为103.7 m Ah/g,105.7 m Ah/g,108.4 m Ah/g,141.1 m Ah/g,130.1 Ah/g,124.8 m Ah/g。在一定范围内,随着Al3+量的提高,相应的Li3V2-xAlx(PO4)3/C的首次放电比容量也不断的增加。     

多元醇热解合成Na_3V_2(PO_4)_3-Ni_2P/C纳米复合材料及其表征

以醋酸钠、乙酰丙酮钒为原料,四甘醇/乙二醇为溶剂、燃料和碳源,Ni_2P为镍源,采用多元醇快速热解合成法制备Na_3V_2(PO_4)_3-Ni_2P/C(NVP-NP/C)复合材料。FT-IR、XRD、和DSL对NVP-NP/C的组成和微观结构进行表征。结果表明,多元醇的快速热解有效地促进了NVP-NP的成核并抑制其继续生长,同时多元醇的完全燃烧消除制备过程引入的杂质并在产品表面形成了均匀碳包覆层。NVP-NP/C产品呈球形,直径约为50 nm,颗粒间呈轻微的聚集,聚集体平均粒径为121. 6nm,分布均匀,碳质量分数为8. 77%。高结晶度形貌规整的Na_3V_2(PO_4)_3-Ni_2P纳米复合材料可以改善钠离子扩散能力,而多元醇热解碳所形成的包覆层可有效提高复合材料的导电性。     

K_2xBa_(1-x)Zr_4(PO_4)_6系统的合成及热膨胀行为

用固相反应法合成了属于NZP结构的K2xBa1-xZr4(PO4)6固溶体系统,采用逐步推进的最小二乘法对各组成的高温X射线衍射图作了仔细的指标化和精密点阵常数测定,精确计算了晶格常数随温度的变化。由轴向膨胀系数αa和αc计算得出的平均线膨胀系数α与由顶杆法热膨胀仪测得的陶瓷样品热膨胀系数基本吻合。     

{Mn(IBG)(phen)(H_2O)_3}·(H_2O)_4的合成、晶体结构及热性能分析

用溶液法合成了标题化合物,并通过X-射线衍射对其单晶结构进行了测定。该结构属于三斜晶系,空间群P-1,分子量M r=639.48,晶胞参数a=1.035 39(7)nm,b=1.205 38(8)nm,c=1.351 34(9)nm,V=1.441 61(17)nm3,Z=2,D c=1.473 g·cm-3,F(000)=666。通过红外光谱(IR)、单晶X-射线衍射,热重分析等对化合物进行了表征。     

Ca_3(PO_4)_2在密闭电炉内的还原机制探讨

通过对黄磷生产中密闭电炉内磷酸钙盐矿Ca_3(PO_4)_2普遍认为的两种还原反应机制进行分析,并根据Ca_3(PO_4)_2的晶格结构特点,提出离子型还原反应机制,分析密闭电炉内物料的主要反应区域以及其他几种主要物质的副反应情况,对黄磷生产强化技术节能、提升管理节能、加快黄磷工业实现节约发展的目标具有较好的参考意义。     

碳保护固相合成Li_3V_2(PO_4)_3/C工艺及其电化学性能研究

在碳粉填埋保护条件下,分别以草酸、硝酸锂、磷酸二氢铵和偏钒酸铵为碳源、锂源、磷源和钒源,采用固相合成法,在900,1 000,1 100℃下制备了Li3V2(PO4)3/C正极材料。X射线衍射、扫描电子显微镜和充放电分析测试表明,900,1 000,1 100℃焙烧均可获得较纯且粒径为50 nm~3μm的Li3V2(PO4)3/C;随焙烧温度升高,合成产物中的LiVP2O7杂质相含量下降;在0.1 C充放电倍率下,900,1 000,1 100℃合成的Li3V2(PO4)3/C充放电30次后容量保持率分别为80%,98.5%和95.7%。     

聚阴离子型锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3的研究进展

与LiFePO4相比,单斜结构的磷酸钒锂(Li3V2(PO4)3)具有更高的Li+扩散系数和更高的放电电压、能量密度和高的比容量,已成为锂离子电池正极材料的研究热点之一。综述了近年来Li3V2(PO4)3的主要合成方法、充放电机理及其掺杂改性的研究现状,并且对Li3V2(PO4)3的发展趋势进行了展望。     

双碳源制备高性能Na_3V_2(PO_4)_3/C正极材料

以聚丙烯酸和葡萄糖为双碳源,通过碳热还原法制备颗粒分散性良好的Na_3V_2(PO_4)_3/C复合材料。借助聚丙烯酸长链分子对原料前驱体的良好分散性和葡萄糖热解碳的高导电性,获得的Na_3V_2(PO_4)_3/C作为钠离子电池正极材料,表现出高的倍率放电容量和长循环寿命。在5C倍率下循环1000次后放电容量剩余101 m Ah·g~(-1),容量保持率为92.6%。本文的双碳源策略为制备高性能电极材料提供了一个可行的途径。     

Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:xEu~(2+),yMn~(2+)荧光粉的制备及性能

采用高温固相法制备Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:xEu~(2+),yMn~(2+)荧光粉。通过X射线粉末衍射和结构精修研究了其物相组成和晶体结构以及该荧光粉的激发光谱、发射光谱、漫反射光谱、荧光热稳定性等发光性能。结果表明:该荧光粉具有磷灰石结构,Eu~(2+)和Mn~(2+)可占据结构中的2种阳离子格位。当Eu~(2+)的掺杂量为1%(摩尔分数)、Mn~(2+)的掺杂量为2%时,此荧光粉发光性能最好;荧光粉的发射光谱为450～550 nm的宽发射带,峰值位于478 nm,其激发光谱为220～400 nm的宽激发带,峰值位于302 nm,其色坐标值为(0.203 5,0.307 8);Mn~(2+)的掺杂有效的促进了荧光粉对近紫外光区域的吸收。当温度提升至150℃,Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:0.01Eu~(2+)和Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:(0.01Eu~(2+),0.02Mn~(2+))荧光粉的发射光谱强度分别为室温的34.46%和51.79%;Mn~(2+)的掺杂显著提升了其热稳定性。     

MnO_2改性Li_3V_2(PO_4)_3/C正极材料的电化学性能

通过改良的溶胶–凝胶法(pH=4)制备Li_3V_2(PO_4)_3/C正极材料,然后通过聚乙烯醇(PVA)辅助的悬浮液包覆法利用不同含量的无定形MnO_2对其进行包覆改性,MnO_2的包覆量分别为0%、2%、3%和4%(质量分数)。扫描电子显微镜显示添加适量MnO_2,样品的晶粒尺寸变小且形成片层状形貌。电化学测试表明,包覆MnO_2后的电极材料性能明显好于未包覆样品,且倍率越高,改善性能越明显,当引入3%的MnO_2,正极材料具有最佳的电化学性能。该样品在0.5C倍率下室温首次放电比容量为144.4 mA·h/g,在0.1~5.0 C倍率下进行60个循环后的放电比容量为94.7 mA·h/g(容量保留率56.7%),电荷转移电阻仅为18.9?。     

固体电解质Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3烧结片的制备与表征

以固相法合成固体电解质Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3(LATP)粉末。研究了烧结温度以及烧结时间对LATP离子电导率的影响。采用X射线衍射、扫描电子显微镜和交流阻抗技术对材料粉末以及烧结片相组成、结构和离子导电性进行表征。结果表明,900℃条件下合成的粉末为纯相LATP,颗粒均匀,当LATP电解质基片在900℃下烧结4 h,得到的LATP烧结片表面致密光滑,而且离子电导率较高,为3.03×10-4S/cm。     

苯并咪唑类衍生物PO_4~(3-)荧光分子探针

以对苯二胺、氯乙酰氯、苯并咪唑和溴代正戊烷为原料合成了荧光分子探针——1,4-双(3-正戊基苯并咪唑氯化铵-1-乙酰氨基)苯(M),收率为80.1%。用核磁共振氢谱和傅里叶红外光谱对其结构进行了表征,采用荧光光谱考察了其在水溶液(HEPES缓冲溶液,pH=7.4)中对阴离子的识别性能。结果表明:M对PO_4~(3-)具有快速、直接、较高的选择性识别性能,在1.0×10-5mol/L的M溶液中滴加9.0×10-4mol/L的PO_4~(3-)后荧光发射波长红移36 nm,荧光强度增强至2.9倍,与PO_4~(3-)结合后的荧光发射强度不受其他常见阴离子的干扰。