Ca掺杂的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2正极材料及其电化学性能研究

为探讨Ca的掺杂对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料结构和电性能的影响,以草酸为沉淀剂,以不同含量Ca对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2进行掺杂改性,并通过X射线衍射(XRD)对产品进行表征,探讨了不同Ca含量样品的电化学性能.结果表明:大量Ca掺杂生成明显Ca O杂相,而少量Ca掺杂则能顺利进入材料晶格之中.随着Ca掺入,晶体类型不变,但c轴略收缩,形成更紧密的结构.充放电显示Ca在低倍率(2.5~4.3 V,0.5 C)时,能一定程度提高材料的循环性能;但在高倍率(2.5~4.3 V,5 C)时,能明显提高容量和循环性能.充放电曲线同时显示未掺杂的材料高倍率下极化严重,放电平台严重降低;而Ca掺杂的材料极化状况则不明显,说明Ca掺杂能抑制极化并提高电化学性能.     

CoFe2O4-Al2O3复合材料的制备及其在含日落黄废水处理中的应用

制备了铁酸钴-氧化铝（CoFe₂O₄-Al₂O₃）复合材料,并采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、比表面积和孔径分析仪对多孔CoFe₂O₄-Al₂O₃复合材料的物相和形貌进行了分析. 利用制备的CoFe₂O₄-Al₂O₃复合材料活化过硫酸氢钾（PMS）来降解废水溶液中的日落黄（SY）,通过研究CoFe₂O₄-Al₂O₃材料制备过程中Co²⁺,Fe³⁺和Al³⁺的物质的量之比、煅烧温度和时长对材料催化性能的影响,发现Co²⁺,Fe³⁺和Al³⁺的最佳物质的量之比为1:2:12,最佳煅烧温度为400 ℃和最佳煅烧时长为3 h. 对采用在最优条件下制得的CoFe₂O₄-Al₂O₃复合材料作为催化剂,PMS氧化降解含日落黄废水进行研究,考察了pH值、温度、不同体系、PMS用量、CoFe₂O₄-Al₂O₃材料用量和一些阴离子对日落黄降解的影响. 结果表明：在pH=7,温度为55 ℃条件下,用0.1 g催化剂和0.125 g PMS能使100 mL质量浓度为0.6 g·L^-1的日落黄溶液在30 min内降解率达到99.5%. 同时,碳酸氢根负离子（HCO₃^-）和硝酸根负离子（NO₃^-）的加入抑制了日落黄的降解,而Cl^-则能促进日落黄的降解. 此外,在进行4次循环使用后,CoFe₂O₄-Al₂O₃仍表现出很好的催化性能,日落黄去除效果仍能达到90%以上.     

A12O3在一次烧结BaTiO3中的作用探讨

 探索了掺微量Al₂O₃和SiO₂的BaTiO₃的一次烧结工艺,该工艺有效降低了烧结温度.应用电子探针、光学显微镜、X射线衍射仪,TN-524能谱等设备对样品进行分析.BaTiO₃瓷体电阻随Al₂O₃掺杂量的变化关系及Al在BaTiO₃中分布情况等实验事实,表明在BaTiO₃烧结过程中Al可能是一种半导化元素,起施主的作用.通过新工艺,得到了性能较好的BaTiO₃热敏电阻.     

氟和钴共同掺杂对LiV3O8电化学性能的影响

 采用固相烧结法合成了同时掺杂氟离子和钴离子、具有单斜LiV₃O₈型结构的锂钒氧化物样品.通过充放电循环实验、循环伏安实验、XRD衍射和热分析对材料的理化性能进行了表征.实验结果表明,理论组成为Li_1.38V_2.99Co_0.0107.98F_0.02的样品的首次放电容量为233 mA·h/g,40次循环的放电容量为192 mA·h/g.在充放电过程中,同时掺氟和钴的样品的放电平台电压较高,表现出较好的循环性能.     

原位合成CNTs/Cu-Al2O3复合材料的性能研究

对Al的质量分数分别为0.20%,0.35%,0.60%的Cu-Al合金粉末进行内氧化,得到Cu-Al₂O₃粉末。采用化学气相沉积法在Cu-Al₂O₃粉末表面原位生长碳纳米管(carbon nano tubes, CNTs),采用放电等离子烧结工艺成功制备了CNTs/Cu-Al₂O₃复合材料。采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察了CNTs/Cu-Al₂O₃复合粉末、复合材料断口的形貌。采用显微硬度计、微拉伸试验机、摩擦磨损试验机分别对纯Cu及复合材料的维氏硬度、抗拉强度、摩擦因数进行测试。采用电化学工作站测试复合材料在3.5%NaCl (质量分数)水溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,随着Al的质量分数的增加,粉末表面合成的CNTs的数量也增多。Al的质量分数为0.35%时,CNTs/Cu-Al₂O₃复合材料的综合性能最佳,与纯Cu相比,复合材料的抗拉强度和腐蚀电势分别提高了86.4%和43.2%,分别为315 MPa和-0.268 V,摩擦因数降低了53.3%,仅为0.28。     

Al2O3对Mo-W-Co高温合金力学性能的影响

通过改变Mo-W-Co高温合金中Al₂O₃的含量,研究Al₂O₃对Mo-W-Co高温合金硬度和耐磨性能的影响.采用球磨、压制成形和真空烧结等工艺制备Mo-W-Co-Al₂O₃高温合金,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和金相显微镜(OM)对制备好的合金的相结构、形貌和粒度进行分析,并测试合金的硬度和耐磨性能.结果表明:添加Al₂O₃能提高Mo-W-Co高温合金的硬度和耐磨性能,当w_Al2O3为5%时,Mo-W-Co高温合金的硬度和耐磨性能达到最佳效果;在真空烧结时,Al₂O₃在合金中形成了γ-Al₂O₃相,是影响合金组织和性能的关键相.     

纳米Al2O3颗粒对Cu-Al2O3性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备纳米Al₂O₃颗粒,通过粉末冶金法制备氧化铝铜（Cu-Al₂O₃）。采用X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、洛氏硬度仪和涡流计分别测试了Cu-Al₂O₃的结合能、微观组织、硬度和导电率。结果表明：随Al₂O₃颗粒含量的增加,Cu-Al₂O₃的硬度先升高后降低,当Al₂O₃颗粒的质量分数达到0.084%时,Cu-Al₂O₃的硬度达到最大值75.73（HRB）。Cu-Al₂O₃的导电率随着Al₂O₃颗粒含量的增加逐渐下降。Al₂O₃颗粒的质量分数为0.084%时为最佳值,Cu-Al₂O₃的硬度达到最大值,导电率达到69.1% IACS。     

Al3+掺杂LiMn2O4的制备及高温循环性能研究

采用沉淀法合成LiMn_2-xAl_xO₄（x=0.01,0.05,0.10,0.20）,pH的范围为10.5～10.6,搅拌速度为350 r/min,水浴温度为55℃,分两次烧结.首次煅烧温度为680℃,保温时间为18 h;第二次煅烧温度为850℃,保温时间为18 h.利用X射线衍射、扫描电子显微镜和电化学方法测试最终产物.测试结果表明：Al³⁺的掺入有效地改善了LiMn₂O₄的高温循环性能,使其高温循环容量衰减得到了有效的抑制,尤其当Al³⁺的掺入量为0.05时,有比其他掺杂量更优的性能.     

Bi7O9I3的制备及光催化氮氧化物去除

利用简易溶剂热—球磨法制备了n型半导体Bi₇O₉I₃，并对其组分、光学性质、电化学性质进行了分析表征。结果表明：球磨使粉末材料的颗粒尺寸减小、带隙略微变宽，产生的光生电子和空穴更容易迁移和分离，这都有助于增强体系的光催化氮氧化物（NO_x）的去除能力。在可见光照射下，溶剂热—球磨法制备的Bi₇O₉I₃可去除体积分数40%的NO，明显高于溶剂热法制备的Bi₇O₉I₃的活性。物种捕捉试验表明，光催化过程中起主要作用的是超氧自由基和空穴，据此初步推测了Bi₇O₉I₃的光催化机制。重复试验表明，溶剂热—球磨法制备的催化剂具有良好的重复利用性和结构稳定性。     

基于MOF为前驱物的锂电负极材料α-Fe2O3的合成及性能表征

采用基于铁离子构筑的金属有机骨架化合物(MIL-53-Fe、MIL-88-Fe、MIL-100-Fe)为模板,通过简单的煅烧处理制备出三种不同形貌的α-Fe₂O₃。结果表明当其作为锂离子电池负极材料时,以MIL-53-Fe为前驱物制备的α-Fe₂O₃具有最优异的电化学性能,当电流为0.1 C时,首次放电容量超过1100 mAh/g,在电流为1 C循环100次后,容量保持在245 mAh/g。     

BiFeO3掺杂Pb（In1/2Nb1/2）O3-Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-PbTiO3陶瓷的制备与磁电性能研究

以固相合成法制备了铁酸铋（BiFeO₃,简称BFO）掺杂的铌铟酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅（Pb（In_1/2Nb_1/2）O₃-Pb（Mg_1/3Nb_2/3）O₃-PbTiO₃,简称PIN-PMN-PT）多铁性陶瓷材料,X射线衍射（XRD）测试结果表明：样品具有钙钛矿结构,电滞回线显示其铁电性良好,剩余极化值（P_r）可达18 μC·cm^-2.由于BiFeO₃掺杂后,样品电矩减小,氧空位增多,使其铁电畴翻转困难,样品的电性能略有下降,但是其磁性能随BiFeO₃掺入量的增加而逐渐增强,且样品居里温度（T_m）为200℃左右.该材料在电磁学领域有望成为具有应用前景的多铁性材料.     

Magnetoelectric and converse magnetoelectric res ponses in TbxDy1-xFe2-y alloy ＆ Pb（Mg1/3Nb2/3）（1-x）TixO3 crystal laminated composites

Measured results of magnetoelectric （ME） and converse magnetoelectric （CME） effects of TbxDy1-xFe2-y/ Pb（Mg1/3Nb2/3）（1-x）TixO3/TbxDy1-xFe2-y （TD/PMNT/TD） and PMNT/TD/PMNT laminated composites are presented. ME effect was determined by measuring laminate voltage output under a Helmholtz-generated AC field biased by a DC field （0-1 kOe） （1Oe = 79.58 A/m）. The CME effect was measured by recording the voltage induced in a solenoid encompassing the ME sample while exposed to a DC bias field and PMNT layer driven by a 10 V AC source. The ME and CME responses in the two laminated structure are linear. The highest values of ME coefficients in TD/PMNT/TD and PMNT/TD/PMNT composites are 384 mV/Oe and 158 mV/Oe, respectively, while the highest values of CME coefficients in the two composites are 118 mG/V and 162 mG/V （1 G=10^-4 T）, respectively.     

纳米Fe2O3-Al2O3复合材料的制备

采用溶胶-凝胶表面包覆法制备了纳米Fe₂O₃-Al₂ O₃复合材料, 利用X射线衍射和透射电镜对样品的物相、 粒度和形貌进行了研 究. 结果表明, α-Fe₂O₃掺杂降低了Al₂O₃相变温度, 在900 ℃可以得到稳定的α-Al₂O₃相.     

La0.7Ca0.3Mn1-xCuxO3的电输运特性

通过固相反应法制备不同掺杂浓度的La_0.7Ca_0.3Mn_1-xCu_xO₃（x=0~0.15）样品, 在77~300 K温度范围内测量了铜掺杂后样品电阻随温度的变化关系. 结果表明, 在未引入铜杂质时, 低温铁磁相的电阻率满足T^2.5关系, 顺磁相符合小极化子近邻跳跃模型; 在低掺杂下, 铁磁区可用T^4.5关系解释; 随着掺杂浓度的增加, 在铁磁区和顺磁区, 任何单一模型均与实验不相符, 表明高掺杂样品的电输运性质存在未知模型.      

(Nd1-xErx)3Fe27.31Ti1.69化合物的磁晶各向异性

用振动样品磁强计并结合X射线衍射准确判定了Nd_2.4Er_0.6Fe_27.31Ti_1.69化合物的磁晶各向异性方式, 研究结果发现, Nd_2.4Er_0.6Fe_27.31Ti_1.69化合物的磁晶各向异性从室温时的易面转变到低温时的易锥.     

退火温度对Fe_(73.5)Co_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材磁性能的影响

用单辊法制备的宽为20 mm,厚为25μm的Fe_(73.5)Co_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材,绕制成外径为40 mm,内径为25 mm的环型磁芯,再将磁芯进行退火处理。分析了合金带材的晶化行为,研究了退火温度对合金磁芯磁性能的影响。结果表明,淬火态Fe_(73.5)Co_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材为非晶态,一级起始晶化温度T_(x1)为512.8℃,二级起始晶化温度T_(x2)为671.9℃,当退火温度升高到550℃,在非晶基体中析出Fe(Si)软磁相,形成了非晶和纳米晶双相共存结构。当退火温度低于550℃时,随着退火温度的升高,合金磁芯的初始磁导率μ_i和饱和磁感应强度Bs增大,矫顽力Hc减小;当测试频率f和最大磁感应强度Bm不变时,合金磁芯的有效幅值磁导率μ_a增大,比总损耗Ps和交流矫顽力Hc减小;当测试频率f不变时,合金磁芯的电感Ls和品质因数Q增大。     

环氧树脂封装对铁基纳米晶磁芯磁导率和伏安特性的影响

用宽为20 mm、厚为25μm的Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶带材绕制成环形磁芯,将其经550℃×100 min晶化退火处理后制成纳米晶磁芯,研究了环氧树脂封装对纳米晶磁芯磁导率和伏安特性的影响。结果表明,与环氧树脂封装前相比,环氧树脂封装后,纳米晶磁芯的磁导率μ、电感Ls、有效磁导率μe和品质因数Q减小;当励磁电流I小于800 m A时,感应电动势E减小,当励磁电流I大于800 m A时,感应电动势E增大。     

WO3/g-C3N4复合催化剂的制备及其可见光 光催化性能分析

在盐酸质子化条件下,采用超声微波协助法成功制备了可见光型复合催化剂WO3／g-C3 N4。利用X射线多晶粉末衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、紫外可见漫反射（UV-Vis）和BET比表面测试仪对样品进行了表征,并以罗丹明B（RhB）为目标降解物对其光催化性能进行研究。结果表明：复合催化剂样品是由片状的 WO3纳米片负载在g-C3 N4表面组成的。当 WO3负载的质量分数为40％时,前驱物在500℃条件下煅烧2 h后所得样品的光催化性能明显好于同条件下制得的单一相 WO3和g-C3 N4,在可见光（波长大于420 nm）照射下,5 h 内对100 mL浓度为10－5 mol／L罗丹明B橙溶液的降解高达98％。     

PbZr0.52Ti0.48O3的高压合成

研究使用2种原料进行PbZr_0.52Ti_0.48O₃的高压合成. 实验结果表明, 以PbO,ZrO₂和TiO₂(1:0.52∶0.48)为原料, 在1.5 GPa和3.6 GPa压力, 880~1 061 ℃条件下主要形成PbTiO₃, ZrO₂和Pb三相混合物, 仅在880 ℃附近有少量锆钛酸铅(PZT)相生成. 以Zr_0.52Ti_0.48O₂为B位先驱体, 与PbO混合后进行高压高温合成, 在1.5 GPa, 710~812 ℃条件下形成PbZr_0.52Ti_0.48O₃相, 未发现PbTiO3相. 对高压高温（1.5 GPa, 812 ℃）合成的PbZr_0.52Ti_0.48O₃样品进行变温拉曼测量, 在245 ℃时, 未发生结构相变; 在420 ℃时, 拉曼谱只有177.5,257.7,517 cm^-13个峰, 其结构由铁电相转变为立方顺电相, 因此高压合成的PbZr_0.52Ti_0.48O₃居里温度在420 ℃以下. 