掺Sb的SrFeO_(3-δ)在CO_2中化学稳定性的提高

在钙钛矿型混合导体氧化物中,SrFeO3-δ显示了很好的透氧率,但是在CO2的存在下它很容易受到腐蚀。在800℃下SrFeO3-δ在CO2中退火100 h后,SrFeO3-δ分解成SrCO3和SrFe12O19。然而,我们通过在Fe的位置掺杂Sb元素成功地提高了SrFeO3-δ的化学稳定性,并且研究了对Sb的掺杂浓度对SrFe1-x Sbx O3-δ(x=0-0.30)的结构及氧透过率的影响。在800℃时,吹扫气体由He切换成CO2后,SrFeO3-δ的透氧量会立即迅速降低,但是对于样品SrFe1-x Sbx O3-δ(x=0.05-0.20)氧渗透速率反而增加。这项工作表明,掺杂Sb实现了SrFeO3-δ更好的CO2耐受力。     

YBa1—xCaxCo2Oδ5＋6（X=0，0．1,0．15，0．2,0．25，0．3）体系的制备和物性研究

用溶胶凝胶法制备了钙钛矿钴氧化物YBa1-xCaxCo2Oδ5＋6（X=0,0．1,0．15,0．2,0．25,0．3）,系统研究了材料的热膨胀性能和电输运性质。结果表明,热膨胀系数随着ca的掺杂量x的增加而减小,x=0．30掺杂样品在400℃-800℃温区内具有最小的平均热膨胀系数约为12．34×10^-6K^-1;掺杂样品在中低温下的电输运机制符合小极化子模型,x=0．30掺杂样品也具有较高的电导率约为126Scm^-1,在800℃时的热膨胀系数与固体电解质YSZ最相近。     

固溶体Ce1-xEuxO2-δ的导电性能

利用溶胶-凝胶法,经800℃焙烧10h合成了Ce1-xEuxO2-δ(x=0.05～0.50)固溶体.用X射线衍射仪检测了样品的结构,测量了样品的阻抗谱和电子顺磁共振谱.结果表明:当掺杂量x≤0.40时,固溶体的结构为单相立方萤石结构,晶胞参数随x的增加而增大.样品中存在Ce3 ,掺杂Eu3 可以抑制Ce4 离子的还原.通过掺杂使固溶体Ce1-xEuxO2-δ(x=0.10～0.40)的电导率提高,随着掺杂量x增加,电导率增大,并在x=0.20时达到最大值(500℃的电导率σ500℃=1.07×103S/cm);电导活化能减小,x=0.20时,电导活化能Ea达到最小值,为0.72eV.     

柠檬酸法合成SrFe12O19磁铅石型铁氧体的晶化过程研究

采用柠蒙酸法合成具有热稳定性的SrFe1 2 O1 9磁铅石型铁氧体。IR ,TG和DSC分析表明 :化学计量SrFe1 2 O1 9干凝胶为具有吸水性的柠檬酸盐。不同煅烧温度下的产物XRD分析表明 ,该干凝胶在 45 0℃和 5 5 0℃分解时并不直接形成SrFe1 2 O1 9磁铅石型铁氧体。结果表明 :60 0℃左右形成的低温SrFe1 2 O1 9磁铅石型铁氧体在热力学上并不稳定 ,当温度升高时将被分解成斜方晶系SrFeO2 .5和四方晶系Fe2 O3,分解温度为 688.6℃左右。热稳定的SrFe1 2 O1 9磁铅石型铁氧体的形成温度需高于 80 0℃。当温度升至 10 0 0℃时 ,产物由α -Fe2 O3和SrFe1 2 O1 9组成 ,斜方晶系SrFeO2 .5和四方晶系Fe2 O3消失。 12 0 0℃时煅烧产物的组成和含量特征指出 ,温度升至 10 0 0℃后 ,升高温度已不再对SrFe1 2 O1 9的纯度产生影响。给出了粉末XRD法鉴别γ -Fe2 O3和四方晶系Fe2 O3的方法 ,证实在热稳定性SrFe1 2 O1 9磁铅石型铁氧体结晶之前有四方晶系Fe2 O3中间相结晶     

YBa_(1-x)Ca_xCo_2O_(5+δ)(x=0,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3)体系的制备和物性研究

用溶胶凝胶法制备了钙钛矿钴氧化物YBa1-xCaxCo2O5+δ(x=0,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3),系统研究了材料的热膨胀性能和电输运性质.结果表明,热膨胀系数随着Ca的掺杂量x的增加而减小,x=0.30掺杂样品在400℃-800℃温区内具有最小的平均热膨胀系数约为12.34×10-6K-1;掺杂样品在中低温下的电输运机制符合小极化子模型,x=0.30掺杂样品也具有较高的电导率约为126Scm-1,在800℃时的热膨胀系数与固体电解质YSZ最相近.     

溶胶-凝胶法制备La1-xSrxCoyFe1-yO3-δ混合导体透氧膜粉料的研究

运用现代测试分析手段XRD、TEM和DTA等 ,对溶胶—凝胶法制备La1-xSrxCoyFe1-yO3 -δ混合型导体透氧膜粉料的工艺和性能进行了较详细的研究。实验结果表明 :溶胶的pH =6 - 8,脱水温度在 80℃左右 ,干凝胶在95 0 - 10 0 0℃下保温 2小时焙烧 ,可获得透氧性能较高的La1-xSrxCoyFe1-yO3 -δ粉料。     

锑掺杂PZSN压电陶瓷烧结工艺的研究

为制备大功率低损耗压电陶瓷材料，对改性锆钛酸铅压电陶瓷Pb0.9Ba0.05Sr0.05（Zn1／3Nb2／3）0.06（Sn1/3Nb2/3）0.05Ti0.44Zr0.44O3＋0．5％Mn（NO3）2（质量分数，下同）＋x％Sb2O3的烧结工艺进行比较研究，结果表明体系优化结工艺为以300℃／h的升温速率，在1250℃处保温3h，此时对0．1％～0．4％（质量分数）的Sb2O3掺杂，均可制备出综合性能优良的压电陶瓷。当掺杂量为0．1％（质量分数）时，其tanδ，Qm，Kp，d33和ε4分别为0．47％，2251，0.538，336pC／N和1897，可满足大功率应用的要求。     

掺杂SrTiO3体系上甲烷氧化偶联催化性能的研究

用X-射线粉末衍射(XRD)、氧吸附—程序升温脱附(O2-TPD)研究了柠檬酸热分解法制备的钙钛矿型催化剂的组成、结构与甲烷氧化偶联反应(OCM)催化性能，结果表明钙钛矿型SrTi0.9M0．1O3-δ(M=Mg，Al，Zr)的B位掺杂离子的价态越低，脱附温度越高，这与催化剂对生成C2产物的选择性相关联；钙钛矿型SrTi1-x，MgαO3-δ的B位Mg^2 掺杂量越多，催化剂中的氧空位越多，脱附温度升高。当B位Mg^2 掺杂量x≤0．1时，催化剂的甲烷转化率和C2选择性明显增加，当x≥0．1时又明显下降。认为低价离子掺杂所产生氧空位为氧分子的活化提供了活性位，表面吸附态氧物种为OCM反应主要活性氧物种，较高温度脱附的吸附氧有利于甲烷氧化偶联C2选择性的提高。     

Co掺杂对Ce0．85Y0.15O2-δ固体电解质材料性能的影响

采用固相反应法合成并在不同温度下烧结Ce0.85Y0.15-xCoxO2-δ(x=0、0.01、0.03和0.05)固体电解质材料,着重研究Co掺杂量对试样的体积密度和离子电导率的影响.采用X射线衍射(XRD)分析烧结后试样的晶体结构,Archimedes法测定烧结试样密度,电化学阻抗谱测量试样的离子电导率.结果表明:试样Ce0.85Y0.15-xCoxO2-δ(x=0、0.01、0.03和0.05)1 400℃烧结后均呈单一的立方萤石结构相,掺杂Co可以有效提高试样的体积密度,促进试样烧结.此外,一定量的Co还可以增加试样的离子电导率,相同烧结条件下试样Ce0.85Y0.14Co0.01O2-δ呈现出最高的离子电导率,1 450℃烧结,其离子电导率在800℃时达到0.083 1 s/cm.     

锰掺杂对PNW-PMS-PZT压电陶瓷结构和性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了Pb(Ni1/2W1/2)O3-Pb(Mn1/3Sb2/3)O3-Pb(Ti，Zr)O3-xMnO2压电陶瓷，分析了经1150℃烧结2h制备的陶瓷样品的相结构组成。实验结果表明：所有陶瓷样品均为钙钛矿相，未发现其它晶相。随着锰掺杂量的增加，陶瓷晶粒逐渐长大。研究了不同剂量的锰掺杂对压电陶瓷介电和压电性能的影响。结果表明：随着锰掺杂量的增加，材料逐渐变“硬”，当MnO2掺杂量少于0．2％(按质量计，下同)时，相对介电常数εr、压电常数d33和机械品质因数Qm逐渐增加，介电损耗tanδ减小；当MnO2掺杂量多于0．2％时，εr、d33和Qm逐渐降低，tanδ增加。随着锰掺杂量的增加，机电耦合系数kp和Curie温度θc逐渐减小。MnO2掺杂量为0．2％的压电陶瓷适合制作大功率压电陶瓷变压器。其压电性能为：εr=2138，tanδ=0．0058，kp=0．613，Qm=1275，d33=380pC／N和θc=205℃。     

溶胶-凝胶法合成SrFe0.7Cu0.3O3-δ混合导体透氧膜材料的研究

利用溶胶-凝胶法制备了SrFe0.7 Cu0.3O3-δ混合导体透氧膜材料粉体,采用TG-DSC、XRD进行分析表征,考察了不同制备条件下溶胶.凝胶的性质、所制备的粉体的物相组成.结果表明:溶胶在pH=4左右、脱水温度80℃、柠檬酸与总金属离子物质的量配比C/Mn+=2、干凝胶在900℃下焙烧保温5 h,可制得结晶度高、具有单一稳定钙钛矿结构的粉体.     

SOFC阴极材料La_(0.5)Sr_(0.5)Co_(1-x-y)Fe_xCu_yO_(3-δ)的制备与性能研究

采用EDTA-柠檬酸联合络合法制备La_(0.5)Sr_(0.5)Co_(1-x-y)Fe_xCu_yO_(3-δ)系列阴极材料,利用X射线衍射、扫描电镜、直流四电极法对材料结构与性能进行研究。结果表明,不同组分阴极材料经1 000℃焙烧后均为纯钙钛矿相。阴极材料的致密性、结晶度和粒径随2种元素掺杂量的升高而增加,其中x=0.5时微观结构较优。在400～800℃范围内,La_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.4)Fe_(0.5)Cu_(0.1)O_(3-δ)材料电导率随温度升高先增大后减小,其他样品电导率均随温度升高而降低。Cu、Fe掺杂量增加使材料电导率减小,其中x=0.3、0.5时有所升高,但低于x=0时的数值; x=0.5、600℃时取得最大值596.421 S/cm。     

Ca^2＋掺杂对La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3-δ电解质烧结活性及微结构的影响

用甘氨酸-硝酸盐法（GNP）合成了Ca^2＋掺杂的中温固体氧化物燃料电池电解质粉体La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3-δ（LSCGM）（x=0．02,0．04,0．06,0．08,0．10）。用SEM和XRD等手段对产品的成相过程及微结构进行了表征,用Archimedes排水法进行样品的密度测试。研究结果表明：在La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3-δ体系中引入Ca^2＋可提高粉体的烧结活性,促进坯体的致密化。随着Ca^2＋含量的增加,材料的烧结致密度逐渐提高,x=0．10时相对密度最大。     

掺杂Sm~(3+)对CeO_2基黄色颜料影响研究

采用固相合成法制备出具有不同x值的SmxCe4/5(1-x)Mo1/5(1-x)O(2-0.5x+δ)颜料,研究了Sm3+掺杂量对颜料晶体结构的影响,并对颜料呈色机理进行了分析。结果表明:Sm3+掺杂对颜料的颜色有较大的改变,Sm3+掺杂量从x=0到x=0.3时颜料为黄色,从x=0.36到x=0.5时颜料颜色由黄色向灰色转变。     

2，4-二甲基苯甲醛的合成研究

采用间二甲苯和CO为原料、粉状无水AlCl3为催化剂,利用羰基化反应在反应温度-20℃,CO压力1．5MPa,反应时间50分钟,n（AlCl3）：n（间二甲苯）=1．0：3．0的较佳工艺条件下,合成的羰基化中间δ-络合物经水解、干燥、减压蒸馏可以得到2,4-二甲基苯甲醛,产率（相对催化剂AlCl3的摩尔数）≥83．0％。     

碳酸锂掺杂对PFN-PNN-PZT陶瓷微结构和电学性能的影响

采用传统固相烧结法制备了(1-x)Pb[(Fe1/2Nb1/2)0.1(Ni1/3Nb2/3)0.45(Zr0.3Ti0.7)0.45]O3-xLi2CO3(PFN-PNN-PZTxLi,x=0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)压电陶瓷,研究了不同Li2CO3含量(x)对陶瓷微观形貌、相结构、介电、压电和铁电性能的影响。X射线衍射和扫描电子显微镜分析表明:制备的陶瓷样品均为单一钙钛矿结构,未探测到其他杂相;随着Li2CO3含量的增加,陶瓷的晶体结构从三方相向四方相转变。电学性能测试表明:Li2CO3掺杂几乎不影响PFN-PNN-PZT陶瓷的特征Curie温度,但能显著提高介电温度系数γ;随着Li2CO3掺杂量的增加,陶瓷压电常数d33和机电耦合系数kp降低,而相应的机械品质因数Qm和矫顽场Ec增大,说明Li2CO3表现为"硬性"掺杂特点;当x=1.5%时,1 200℃烧结2h的陶瓷具有相对较好的电学性能:d33=820pC/N,kp=0.63,相对介电常数εr=6 628,tanδ=0.028,介电温度系数γ=17%,Qm=52.6,Ec=4.48kV/cm。     

掺杂Sm~(3+)对Ce_(0.84)Y_(0.16)O_(2-δ)固体电解质材料性能的影响(英文)

采用固相反应法合成不同含量Sm3+的CeO2基粉料Ce0.84Y0.16-xSmxO2-δ(x=0,0.02,0.04和0.06)并在1600℃烧成制备了电解质材料。采用X射线衍射,膨胀测量法和交流阻抗谱测试电解质材料的晶体结构、热膨胀和离子电导率。结果表明:所有电解质材料样品均为单一的萤石结构。在400～800℃范围内,与单掺杂Y3+的样品相比,Sm3+和Y3+共掺的样品Ce0.84Y0.16-xSmxO2-δ(x=0.02,0.04和0.06)都显示了较高的离子电导率。当x=0.02时,样品的离子电导值达到最大值。同时还发现所有样品的热膨胀均随温度的升高而线性增长。     

掺杂物对PSN-PSZT系统准同型相界附近的介电和压电性能的影响

采用传统含铅压电陶瓷工艺制备了不同掺杂物 (La2 O3、MnO2 、MnCO3、SiO2 )掺杂 0 .0 2Pb(Nb1 2 Sb1 2 )O3- 0 .98Pb0 .84 7Sr0 .1 53(Zr0 .55Ti0 .4 5)O3系压电陶瓷材料 (简称PSN -PSZT)。研究了不同掺杂物对PSN -PSZT系准同型相界附近的介电和压电性能、频率温度系数的影响 ,得到了滤波器振子用压电材料 ,其性能为 :平面机电耦合系数Kp=5 6 % ,机械品质因数Qm=5 6 0 ,介质损耗tgδ为 0 .9% ,相对介电常数 (εr)为 195 0 ,频率温度系数TKfr=30ppm ℃ ,同时研究了不同掺杂物样品的电滞回线特征 ,探讨了掺杂物作用机理。     

柠檬酸法合成SrFel2019磁铅石型铁氧体的晶化过程研究

采用柠蒙酸法合成具有热稳定性的SrFel2O19磁铅石型铁氧体。IR，TG和DSC分析表明：化学计量SrFe12O19干凝胶为具有吸水性的柠檬酸盐。不同煅烧温度下的产物XRD分析表明，该干凝胶在450℃和550℃分解时并不直接形成SrFel2019磁铅石型铁氧体。结果表明：600℃左右形成的低温SrFel2019，磁铅石型铁氧体在热力学上并不稳定，当温度升高时将被分解成斜方品系SrFeO2.5和四方品系FeO3，分解温度为688．6℃左右。热稳定的SrFe12O19磁铅石型铁氧体的形成温度高于800℃。当温度升至1000℃时，产物由a—Fe2O3和SrFel20l9组成，斜方品系SrFeO2．5和四方品系Fe2o3消失。1200℃时煅烧产物的组成和含量特征指出，温度升至1000℃后，升高温度已不再对SrFe12O19的纯度产生影响。给出了粉末加法鉴别r—Fe203和四方品系Fe2O3的方法，证实在热稳定性SrFel2019磁铅石型铁氧体结晶之前有四方晶系FeO3中间相结晶。     

Ba取代对四元系PMNS-PZT压电陶瓷结构和电学性能的影响

采用铌铁矿先驱体法制备了Pb1-xBax（Zr0.505Ti0.495）0.95（Mn1/3Nb1/3Sb1/3）0.05O3（其中x=0．01，0．02，0．03，0．04）四元系陶瓷，并考察了Ba取代量变化对PMNS—PZT四元系陶瓷结构和性能的影响。XRD测试结果表明，采用先驱体法合成PMNS—PZT陶瓷材料，为完全的钙钛矿结构，且随着Ba取代量的增加，经历了从四方-三方相共存再到完全三方相的相变过程，其准同型相界区间位于x=0．01-0．03范围内。SEM测试结果表明，Ba取代量的变化对样品的显微组织结构影响不大，这应该是由于Ba^2＋取代量较低，在晶界处富集很少，对晶粒的长大抑制作用不明显所致。在Ba^2＋的取代量为3mol％时，其性能可达Kp=0．50，Qm=1385，d33=255PC／N，ε^T33/ε0=1273，tanδ=0．52％，能满足大功率的要求。