在混合导体透氧膜反应器中进行甲烷部分氧化制合成气

混合导体透氧膜指的是一类同时具有氧离子导电与电子导电性能的新型陶瓷膜。在高温下,当膜两边存在氧浓度梯度时,氧可以从高氧压端向低氧压端透过,且理论上氧的选择透过性为１００％,开发出一种新型的具有高透氧量、高稳定性的透氧材料Ｂａ０．５Ｓｒ０．５Ｃｏ０．８Ｆｅ０．２－０３－δ,并成功地把其应用到甲烷部分氧化反应中,以空气为氧源利用透氧膜透过的氧与甲烷反应制合成气,使氧的膜分离与甲烷部分氧化反应一体化于一     

CO2稳定的双相混合导体透氧膜材料的研究进展

混合导体透氧膜在高温条件下(特别是温度高于700℃)是一种同时具有氧离子和电子混合传导性能的无机致密陶瓷膜.由于此类膜材料在中高温条件下不仅可以清洁、高效、经济地从空气或者其他含氧气氛中高选择性地分离氧气,同时还具有一定的催化活性,所以这类氧离子和电子混合传导膜在纯氧制备、燃料电池、甲烷部分氧化制合成气、富氧燃烧等方面有着巨大的应用潜力,相关研究也成为材料及化工等领域研究学者关注的焦点.为了找到既具有高透氧性能又具有优异稳定性能的透氧膜材料,研究人员做了大量的工作和努力.本文对近年来CO_2稳定的双相混合导体透氧膜材料的研究进展进行系统的综述,简单介绍了双相混合导体透氧膜的透氧机理,分析了双相透氧膜材料的制备方法、几何形状、烧结温度以及组成成分等对透氧性能及稳定性的影响,介绍了双相混合导体透氧膜膜反应器在甲烷部分氧化制备合成气、耦合反应、水分解及富氧燃烧中的应用.最后分析了目前存在的科学问题,并对CO_2稳定的双相混合导体透氧膜材料未来的发展进行了展望.     

三价希土氧化物—氧化铍系统的研究 Ⅱ.La_2O_3—BeO系统中富含BeO熔体的BeO活度和熔体结构模型

在前一篇报导中我们曾经确定了 La_2O_3-BeO系统中包括有 La_2O_3·2BeO 和 3La_2O_3·2BeO 两个化合物。其中铍氧聚合阴离子的结构型式可能分别是Be_2O_5~(6-)和 BeO_4~(6-)。以下我们将假定熔体内也有铍氧复合离子存在,并引入一种化学反应的熔体结构模型,通过化学平衡计算,可更好地说明 BeO 活度的变化。按照热力学关系,溶液中溶媒的熔点降低表示     

三价希土氧化物——氧化铍系统的研究 Ⅲ.Gd_2O_3-BeO系统的平衡与介稳平衡关系

在La_2O_3—BeO二元系中有La_2O_3·2BeO和3La_2O_3·2BeO两个化合物,其他三价希土氧化物——氧化铍的化合物则尚未见诸文献报导。Тресвятский等由高温热分析法作出的Gd_2O_3—BeO系统的相图为简单共熔二元系,未发现有任何形式的中间化合物。然而在他们作出的相图上,共熔点已低于氧化铍熔点1000℃以上,可设想熔体中有铍氧复合离子生成,如果某种铍氧复合离子能维持至发生结晶作用以后尚有一定的稳定区域,则将出现新化合物。因此,为了探讨三价希土氧化物与氧化铍之间生成的化合物,对于Gd_2O_3—BeO系统的相平衡关系重新作了研究。     

高压下石榴石Gd3In2Ga3O12的合成

Gd_3Ga_5O_(12)稀土材料具有Ga~(3+)离子易于被其它离子部分取代的特点.Gd_3Sc_2Ga_3O_(12),Gd_3Lu_2Ga_3O_(12)和Gd_3In_2Ga_3O_(12)作为膜磁光材料YIG和Y_(3-x)Bi_xFe_5O_(12)的衬底引起关注. 这些材料可以通过固相反应、浮熔法、提拉法合成,但它们的高压合成未见报道.本文首次利用高温高压方法实现了Gd_3In_2Ga_3O_(12)的合成,并对其合成区进行了研究.     

X射线衍射研究(001)MgO单晶上外延生长GdBa_2Cu_3O_(7-x)超导薄膜的晶格相互关系

磁控溅射法在SrTiO_3单晶衬底上外延生长的YBa_2Cu_3O_(7-x)超导薄膜有很好的轴向晶格匹配。Zr(Y)O_2单晶衬底上YBa_2Cu_3O_(7-x)超导薄膜,由于膜和衬底的晶格常数失配较大,外延生长不是轴向晶格匹配,而是膜晶体绕c轴旋转45°后,实现与衬底的[110]方向晶格     

La_2CuO_(4+δ)氧化物的低频弛豫内耗峰的研究

La_2CuO_(4 δ)是La系氧化物超导体的母体化合物,该化合物经碱土离子的La位替代或增加超计量的氧(如通过高氧压、电化学氧化等途径)可转变为超导体.La_2CuO_(4 δ)是一种Moot绝缘体,晶胞中存在有Cu-O面,它表现出的三维反铁磁绝缘体性质与Cu位上的强烈库仑相互作用有关.X光及中子衍射结果表明:当温度T>530K时,La_2CuO_(4 δ)为四方结构,T<533K时它由四方结构转变为正交结构.Johnston等人的研究表明 La_2CuO_(4 δ)体系中的T-0转变,Neel温度及电磁输运性质与试样氧含量关系密切利用内耗的灵敏性,文献[7,8]中曾对高T_c超导体YBCO中氧缺陷的运动和微结构的变化进行过较深入的研究.     

Ar离子注入YBa_2Cu_3O_(7-x)超导薄膜引起的结构相变

自从高T_C氧化物超导体发现以来,已经成功地用各种方法制备出了具有很高临界电流密度J_c的YBa_2Cu_3O_(7-x)高温超导薄膜,这为高温超导体在微电子学领域中的应用奠定了基础。离子注入技术作为材料改性和基础研究的一种手段在材料科学中已经得到了广泛的应用。YBo_2Cu_3O_(7-x)高温超导材料,由于其超导电性对化学无序和结构无序都非常敏感,离子注     

碱性阴离子交换膜的碱稳定性

碱性阴离子交换膜(AEMs)是碱性阴离子交换膜燃料电池的核心部件之一,目前已成为制约碱性阴离子交换膜燃料电池发展的关键因素.离子传导基团在碱性条件下,容易受到氢氧根离子的攻击发生降解.本文主要从以下3个方面介绍了近期AEMs在耐碱稳定性方面的研究成果:(1)开发稳定的离子传导基团,并通过提高离子传导基团的电子密度和增大缺电子位置的空间位阻提高离子基团的稳定性;(2)在离子传导基团与聚合物主链之间引入长烷基侧链;(3)合成不含醚氧键的聚合物主链,改善AEMs的耐碱稳定性.     

Sr_3Ti_2O_7型稀土-钴氧化物的合成、结构和物理性质

自从发现高温超导含铜复合氧化物以来,人们的注意力便集中在以钙钛矿为基础的衍生物的研究上.Ruddlesden和Poper将其中的一类概括为Sr_(n+1)Ti_nO_(3n+1),其中n是钙钛矿层数,n个钙钛矿层又被1个SrO层隔开.事实上,La_2 CuO_4对应着n=1相,而La_(2-x)Sr_x CuO_4也具有相同的结构.通过用低价态的过渡金属离子置换Ti~(4+),同时用较高价态的离子置换     

激光熔凝过共析ZrO_2-MgO快离子导体

加入CaO,Y_2O_3,MgO等氧化物作为稳定剂,得到的有立方晶型和四方晶型的氧化锆固溶体陶瓷,具有高温离子导电特性,作为快离子导体,在新型燃料电池和传感器上有所应用.对于以MgO作稳定剂的,MgO加入量多在亚共析成分(即MgO加入量<13%,参见图1).有关MgO加入量在过共析范围,达21%的ZrO_2-MgO的导电性,尚未见报道.本文将报道用激光熔凝合成高MgO含量(21%)ZrO_2-MgO固溶体的结构和导电特性.     

电子束蒸镀透明导电薄膜

一、引言 In_2O_3-SnO_2透明导电薄膜,具有高透明导电性能,因此被用作电光显示、电光快门的透明电极以及增透膜和红外反射膜等。人们用金属、金属氧化物等制备材料,提出各种制备方法,得可见光透光率大于90％,电阻率10~(-4)(?)·cm数量级的透明电极。目前,欲得透光率高     

铁绿纤石中Fe~(2+)电子迁移的穆斯堡尔谱研究

绿纤石(Pumpellyite)矿物系列的结晶化学式可以一般地表示为Ca_2X_2(Y_(1-x)Z_x)Xi_3O_(10+x)(OH)_(4-x),M(2)八面体中X常被Al~(3+)占据,而M(1)八面体中的Y和Z则分别被Mg和     

BaO-Y_2O_3(La_2O_3)-CuO三元系相图的研究

我们研究了BaO-Y_2O_3-CuO体系的相关系,并做了富CuO区(CuO>50mol％)的室温截面图。测定了此三元系中富CuO区化合物的晶体结构和超导电性。在这一区域内,发现两个化合物:Ba_2YCu_3O_(9-x)和Y_2BaCuO_5。Ba_2YCu_3O_(9-x)具有正交畸变钙钛矿结构,a=3.892,b=3.824,c=11.64,空间群为Pmmm。此化合物为高T_c超导相,零电阻温度为92K。由于Ba_2YCu_3O_(9-x)在很宽的区域内存在,所以在Ba-Y-Cu-O体系内很容易得到各种不同配     

高T_c超导材料Ba_(1-x)Y_xCuO_(3-y)随组分变化的光电子能谱研究

一、引言 对于Ba-Y-Cu-O体系高T_c氧化物超导体的超导电性,抗磁性,结构和相图等的研究最近已有很多报道。但是,关于材料的这些性质与样品中原子的化学状态的关系的研究报道很少。光电子能谱是分析样品中各元素的化学状态和电子结构的有力工具。有人用光电子能谱研究了La_(2-x)Sr_xCuO_4体系和Ba-Y-Cu-O系中的Cu的价态组成。我们制备了一组Ba_(1-x)Y_xCuO_(3-y)样品,每种样品中的钡和钇的含量不同(x=0,0.1,0.3,0.33,0.5,0.6)。通过     

Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_y大块超导体的“不可逆线”及其低场反常

一、引言 Müller、Takashige和Bednor首先报道了高T_c氧化物超导体La_(2-x)Ba_xCu_(4-y)的“不可逆线”,并且遵守一个简单关系式:     

非化学计量氧化物CeO_(2-x)表面氧种的ESR研究

在氧化物表面上发生的催化氧化反应中,由分子氧活化形成的表面氧种起着十分重要的作用。目前,已确证的表面氧种有O~-,O_2~-,O_3~-,这主要归功于电子自旋共振(ESR)方法。     

Al/Al_2O_3/L-B膜/Al结构的特殊直流电导规律

本文将非线性模型用于弹性隧道电流,详细地解释了Roberts(1978)、Ginnai(1980年)等人分别在Al/Al_2O_3/二十酸镉L-B膜/Al和Al/Al_2O_3/十八酸钡L-B膜/Al结构中(以Al_2O_3一侧的Al为阴极)测得的logI(?)V~(1/4)形     

Bi_(2-x)A_xTi_4O_(11)(A=Nd,Sb)的“软光学声子”和结构相变研究

Bi_2Ti_4O_(11)在常压高温及常温高压下的拉曼散射结果表明,它的一些物理特性和相变特征与BiVO_4非常相似.这意味着它也很可能成为非常有用的铁弹材料.因此进一步研究Bi_2Ti_4O_(11)在掺杂情况下的物理特性是很有意义的.我们曾首次报道过Bi_(2-x)Nd_xTi_4O_(11)在常温常压下的拉曼光谱,结果表明随着Nd~(3 )离子浓度的增加,Bi_2Ti_4O_(11)从单斜相转化为Nd_2Ti_4O_(11)正交相过程中经过了两次相的转变.在Bi_(2-x)Sb_xTi_4O_(11)体系中也观察到了类似的规律.然而这种掺杂体系发生第一次相变的机制至今并不清楚,本文将对这一问题作出深入的研究.     

杂多阴离子插层化合物的合成、表征及氧化活性

过渡元素三取代型与镧系双(1:11)系列Keggin结构杂多阴离子是性能优秀的氧化型催化剂.但在均相氧化反应体系中存在着稳定性差和难以回收并反复使用等缺点.具有化学组成通式为[M_(1-x)~(2 )M_x~(3 )(OH)_2]·A_(x/n)~(n-)·yH_2O的类水滑石层间的阴离子(A~(n-),通常为体积较小的简单无机离子,这些离子具有可交换性.Pinnavaia等人首先将V_(10)O_(28)~(6-)通过离子交换方法嵌入Zn_2Al双氢氧化物层间,得到通道高度约为0.72nm的新型层柱化合物Zn_2Al-V_(10)O_(28).并发现它在均相体系中,对异丙醇光氧化成两酮的反应,比均相中的V_(10)O_(28)~(6-)具有更优秀的催化活性与选择性.最近,我们将XW_(11)O_(39)Z(H_2O)~(n-)型杂多阴离子嵌入Zn_2Al型类水