Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ-Ag复合阴极材料的性能研究

为发展中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)的阴极材料,用柠檬酸络合法合成了Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ(BSCF)粉体,并在BSCF中加入一定量的金属Ag作为SOFC的阴极材料.高温电阻测试表明复合阴极材料(BSCF-Ag)比纯BSCF材料具有较高的电导率.同时用交流阻抗法研究了BSCF-Ag复合阴极材料的性能,实验结果表明BSCF-Ag复合阴极材料的极化电阻明显小于纯BSCF,在750℃BSCF的极化电阻为0.41Ω.cm2,而BSCF-Ag的电阻仅为0.12Ω.cm2,约为BSCF的1/4.这标志着参杂Ag的BSCF阴极材料的性能明显优于纯BSCF材料.     

Fe74B20Ti6和Fe70B20Y4Ti6非晶合金的热性能及非晶形成能力

采用单辊快淬法制备出Fe74B20Ti6和Fe70B20Y4Ti6合金条带,通过X射线衍射仪(XRD)和差热分析仪(DTA)来研究Fe74B20Ti6和Fe70B20Y4Ti6合金的微观结构和热性能.实验结果表明,快淬速率为30 m/s时,Fe70B20Y4Ti6合金已完全形成非晶,而Fe74B20Ti6合金大部分形成非晶,有少量晶化相;其中Fe70B20Y4Ti6合金的过冷液相区宽度ΔTx高达66 K,说明Y元素的添加可以使合金具有较大的热稳定性,较强的玻璃形成能力.     

ZnO-Fe2O3-Na2O-P2O5基太阳热反射材料的制备与反射特性

采用共沉淀法制备了四元体系ZnO-Fe2O3-Na2O-P2O5作为太阳热反射材料.用紫外-可见光-近红外分光光度计、XRD对产物进行表征.结果表明:当Zn/Fe摩尔比为9.00、在700℃下煅烧时,产物的物相组成随Zn/P摩尔比(1.52、1.02、0.76、0.61)而变化,其中Zn/P摩尔比为0.61的产物为空间群P21/n的单相NaZnPO4结构,其余Zn/P摩尔比下的产物为多相结构;当Zn/P摩尔比为0.61、在700℃下煅烧时,不同Zn/Fe摩尔比(19.00、9.00、5.67、4.00)的产物均为单相NaZnPO4结构,且随Zn/Fe摩尔比降低,产物颜色加深,反射比降低;当Zn/P摩尔比为0.61、Zn/Fe摩尔比为9.00时,500～800℃煅烧温度范围内的产物均为单相NaZnPO4结构,且随煅烧温度增加,产物颜色加深,反射比降低,其中,600℃煅烧产物呈橘红色且近红外波段反射比为80.7%,700℃煅烧产物呈红色且近红外波段反射比为72.2%.     

纳米复合永磁合金Nd9Fe85-xB6Mnx的XAFS研究

为了研究淬火速度及Mn掺杂对纳米复合Nd-Fe－B磁性材料微结构的影响,利用XAFS技术对不同淬火速度的Nd9Fe84.5B6Mn0.5样品及退火和未退火的Nd9Fe84.5B6Mn0.5（x－0．5和1．0）样品,进行了Fe原子局域结构的分析。结果表明,纳为复合Nd9Fe84.5B6Mn0.5噘性材料随着淬火速度的增另,Fe原子的最近邻配位距离单上,而配位无序度的变化较为复杂。退火前,掺杂微量Mn原子进入磁体的Nd2Fe14B主相晶体结构,掺杂量不同对主相局域结构的影响有明显差异。退火后,Mn原子退出磁体的主相结构,进入晶界或产生富集,没有发现掺杂量不同对主相局域 结构的影响,但对整个磁体的磁性仍然有不同的影响。     

Fe3O4/纳米级Fe0去除水中Cr（Ⅵ）的研究

考察了Fe3O4/纳米级Fe0对污染水中Cr(Ⅵ)的去除效果,以及Fe3O4投加量、腐殖酸投加量、温度对Fe3O4/纳米级Fe0去除水中Cr(Ⅵ)的影响。结果表明:Fe3O4/纳米级Fe0对水中Cr(Ⅵ)的去除效果很好,在2 min时Cr(Ⅵ)的去除率就能够达到91.4%;这个值比纳米级Fe0单独作用120 min时对Cr(Ⅵ)的去除率还要高。Fe3O4与纳米级Fe0的配比为7.5:1时,Fe3O4/纳米级Fe0对Cr(Ⅵ)的去除效果最好。温度的升高加速了Fe3O4/纳米级Fe0对水中Cr(Ⅵ)还原降解反应的进行。     

Multiferroic and magnetoelectric properties of La0.1Ba0.9Fe12O19 ceramics

La0.1Ba0.9Fe12O19 powders with similar hexagonal crystal structure to Ba Fe12O19 have been successfully synthesized using polymer precursor method. The powders were suppressed into pellets, which were sintered into ceramics at 1,300 °C for 1 h. The structure and morphology of the ceramics have been determined by X-ray diffraction（XRD） and field emission scanning electron microscopy（FESEM）. Clear electric hysteresis loops upon different amplitude of external fields indicates that La0.1Ba0.9Fe12O19 is a kind of possible ferroelectric compound. The maximum remnant polarization of La0.1Ba0.9Fe12O19 ceramic is estimated to be ＊9.6 l C/cm2. The Fe O6 octahedron in its perovskite-like hexagonal unit cell as well as the shift of Fe3？off the center of octahedron are proposed to be the origin of electric polarization in La0.1Ba0.9Fe12O19. Simultaneous occurrence of large ferroelectricity and strong ferromagnetism has been observed in La0.1Ba0.9Fe12O19 ceramics. More interestingly, this compound demonstrates electronic polarization behavior being actuated by an applied magnetic field, indicating the existence of magnetoelectric（ME） coupling effect in the La0.1Ba0.9Fe12O19 ceramics. Our results may lead to new device applications such as magnetically recorded ferroelectric memory.     

Fe3O4亚微米空心球的制备与表征

没有表面活性剂存在的情况下,采用溶剂热法制备了一系列粒径均匀、分散性良好的Fe3O4亚微米空心球,并对其粒径、形貌和磁性进行了系统的研究。结果表明随着反应时间延长,Fe3O4亚微米粒子逐渐形成空心结构。该实验采用的方法不仅消除了表面活性剂的影响,而且设备和操作简单,具有良好的实验教学效果,可以作为应用化学专业无机功能材料方向的综合性实验项目。     

复合氧化物陶瓷在Na3AlF6-Al2O3熔体中的溶解性

用等温饱和法测定了NiFe2O44,XnFe2O4,XnAl2O4在Na3AlF6-Al2O3熔体中的溶解度,研究了电解质温度、Al2O33浓度和NaF与AlF3的分子比对NiFe2O4溶解度的影响.试验结果表明NiFe2O4组元中Ni和Fe在熔盐中的饱和溶解度分别为0.008 5%和0.070 0%;ZnFe2O4组元中Zn和Fe的饱和溶解度则为0.031 3%和0.070 0%;XnAl2O44组元中Zn的饱和溶解度为0.026 5%;NiFe2O4在铝电解质熔盐中具有较强的抗腐蚀性能,是一种较好的金属陶瓷惰性阳极基体材料;NiFe2O4的溶解过程受离解及离解产物NiO与Fe2Os的化学溶解2个过程的控制,为提高NiFe2O4基陶瓷材料的耐腐蚀性能,宜采用低电解温度、低分子比和高氧化铝浓度等电解条件.     

基于Fe/Fe3O4双相催化剂的高性能硫正极

针对锂硫电池中硫正极所面临的导电性差、体积膨胀、多硫化物穿梭和制备成本高等问题,利用绿色且低成本的重金属离子絮凝剂吸附金属离子来制备Fe/Fe₃O₄-C硫正极载体材料。形貌和结构分析表明,复合材料的三维碳结构上有Fe和Fe₃O₄均匀分布。负载硫后得到的Fe/Fe₃O₄-C-S电极具有优异的电化学反应动力学,在0.1C、0.2C、0.5C、1.0C倍率下分别表现出高达908、640、524、438 mAh·g^-1的比容量,在0.1C倍率下循环100圈后依然能够保持62.9%的初始容量。由此可见,Fe/Fe₃O₄-C复合材料中的三维碳结构既能提高导电性,也能缓解硫的体积膨胀,而Fe/Fe₃O₄双相催化剂可以高效地吸附多硫化物并促进其转化,从而抑制了穿梭效应。     

Pr2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁的淬态组织对回火时相变过程和磁性的影响

纳米复合永磁材料的原始淬态组织对最终的显微组织结构和磁性有着决定性的影响,为了弄清其影响规律,研究了成分为Pr7Fe88B5的双相纳米复合永磁材料的淬态组织在回火时相转变的过程和晶化后的组织结构及磁性.X射线谱和Mossbauer谱的研究结果表明,在不同辊速下制得的快淬带样品的组织结构是不同的.原始淬态组织的不同导致回火时的不同相变过程,它们分别是(1)非晶相Am+Pr2Fe14B+α-Fe→Pr2Fe14B+α-Fe;(2)非晶相Am+α-Fe→(Am)′+α-Fe→α-Fe+1:7相+Pr2Fe14B→Pr2Fe14B+α-Fe;(3)Am→Am′+α-Fe→1:7相+α-Fe→Pr2Fe14B+α-Fe.虽然样品最终的相组成均为α-Fe和Pr2Fe14B,但不同原始态的样品晶化后的显微组织和磁性并不相同.     

Bi2Fe4O9的制备及光催化性能研究

用Bi(NO3)3.5H2O和Fe(NO3)3.9H2O为基本原料,采用共沉淀法合成了Bi2Fe4O9粉体,用XRD和SEM测试了不同制备条件下得到的Bi2Fe4O9粉体的晶体结构和形貌,XRD结果表明在650℃～750℃直接煅烧2h可得到纯相Bi2Fe4O9粉体,SEM结果表明随着灼烧温度的提高,晶粒的尺寸增加,750℃时晶粒呈片状,UV-Vis分析表明,Bi2Fe4O9在可见光区域有较强的吸收,光催化性能表明,Bi2Fe4O9粉体对甲基橙降解效果较好。     

复合纳米Fe2O3/TiO2的制备、表征及光催化活性

采用将TiO2加入Fe(OH)3胶体中的方法制得复合的Fe2O3/TiO2纳米粒子.以光催化降解甲胺磷研究其光催化活性,并通过XRD、TEM、DRS等分析方法,探讨了影响其光催化活性的原因.结果表明,Fe2O3的复合量对Fe2O3/TiO2的活性影响很大,当n(Fe)n(Ti)＜0.3%时,复合物Fe2O3/TiO2的光催化活性大于TiO2,最佳的复合量为0.2%.当复合量大于0.5%时,复合物Fe2O3/TiO2的光催化活性低于TiO2.锻烧温度及锻烧时间对复合物Fe2O3/TiO2光催化活性均有影响.用XRD确定掺杂前后TiO2的晶型均为锐钛矿型,当复合量大于0.7%时才能看到Fe2O3的衍射峰.TEM照片表明,由于复合量小,复合前后颗粒直径和晶粒直径基本一致.反射率光谱图表明,在360～650 nm范国内复合物Fe2O3/TiO2吸收光的性能比TiO2好,亦即增强了对可见光的吸收.     

高温稀土永磁合金Sm2(Co,Cu,Fe,Zr)17

利用粉末冶金的方法研制了3种成分为Sm(Cobal Fe0.24 Cu0.08 Zr0.027)70,Sm(Cobal Fe0.27 Cu0.05 Zr0.027)7.0,Sm(Cobal Fe0.36 Cu0.05 Zr0.026)7.0的高温永磁合金,并对其磁性能、温度稳定性和显微结构进行了分析.研究结果表明常温时,3种永磁合金都具有较高的磁性能,其中,合金样品Sm(Cobal Fe0.27 Cu0.05 Zr0.027)7.0的内禀矫顽力(2 165.6kA.m-1)和磁能积(212.0 kA.m-3)最大;200℃时,3种合金的磁性能降低,但仍具有较大值;增加Co和Fe的含量,可提高材料的剩磁,当Zr的含量较大时,合金的矫顽力较高;3种磁体的温度系数都较低,最高使用温度均在400℃以上,大大高于一般商用磁体的使用温度;增加Sm,Co,Cu的含量和减少Fe的含量可以提高材料的温度稳定性;合金中含有Sm2(Co,Fe)17主相、Sm(Co,Cu)5相、Zr的化合物等;Sm(Co,Cu)5相、单质Zr、晶粒边界等钉扎畴壁,使合金具有较高的矫顽力.     

Fe3O4/Bi2O3复合粒子的制备及其可见光催化性能

首先通过共沉淀法制备Fe3O4磁粒子,然后采用水热法制备Fe3O4/Bi2O3复合粒子,并利用X-射线衍射、X-光电子能谱、扫描电子显微镜等进行表征。结果表明,复合粒子由Fe3O4和Bi2O3组成,形貌呈球形,具有三维多级结构。在可见光照射下,所制备的复合粒子对罗丹明B的降解率达95.2%。降解完成后,在外界磁场的作用下,Fe3O4/Bi2O3很快从体系中分离,可进行重复利用,实现循环催化。实验发现,Fe3O4/Bi2O3经5次循环催化后,对罗丹明B的降解率仍达93%以上。     

机械合金化Fe70Cu30体系的结构研究

利用XAFS方法对机械合金化Fe70Cu30样品中Fe、Cu原子的局域环境结构随球磨时间的变化情况进行了研究.结果表明,由于Fe和Cu原子分别向fcc的Cu相和bcc的Fe相的扩散,Fe和Cu同时存在于fcc和bcc结构相中,但Fe和Cu原子的局域环境结构随球磨时间的变化有很大差别.球磨2h后,样品中73%的Cu原子在fcc相,27%的Cu原子在bcc相;21%的Fe原子在fcc相,79%的Fe原子在bcc相.球磨5h后,fcc相的Cu原子减少到59%,fcc相的Fe原子则略有增加,为29%.球磨10h后,fcc相的Cu原子比例又增加到86%,fcc相的Fe原子也迅速增加到51%;说明大量的Cu原子扩散到bcc的Fe相后诱导其产生fcc结构相变.继续球磨到20h,样品中Cu原子和Fe原子在fcc和bcc相的比例基本保持不变.这些结果说明,在球磨过程中Fe和Cu并未形成均一的固溶体,同时存在着fcc的Cu富集区、fcc的Fe富集区和bcc的Fe富集区.     

Fe2O3转变为Fe3O4粉末的微波碳热还原

以活性炭为还原剂及以氩气为保护气,采用微波碳热还原的方法,将弱磁性的Fe2O3还原成强磁性的Fe3O4,并研究焙烧温度、保温时间以及SiO2粉末的加入对其还原焙烧成分及磁化效果的影响规律.结果表明:在配碳量一定的条件下,焙烧温度是微波碳热还原的关键因素,随着温度的升高,还原产物中Fe3O4的含量发生有规律的变化;650℃、保温5 min的条件下经微波还原后生成了纯Fe3O4粉末,其磁化率和还原度分别达到理论值2.33和11.11%;含SiO2的Fe2O3粉末在750℃以上进行微波还原,会生成大量的硅酸亚铁和氧化亚铁,导致Fe3O4含量降低,恶化还原焙烧指标,所以微波磁化焙烧的最佳温度应在570~650℃.     

非晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9激波晶化的 X射线衍射研究

用X射线衍射研究了激波对Fe     

超临界法制备多孔纳米Fe3O4/SiO2复合磁性微球及性能

为了制备具有纳米多孔结构的磁性复合微球,采用正硅酸四乙酯(TEOS)和金属氯盐分别作为SiO2和铁氧体的前驱体,通过溶胶凝胶法制备将Fe3O4纳米颗粒分散于SiO2基体中的Fe3O4/SiO2磁性纳米复合微球,并用超临界干燥法对其进行干燥。利用X线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、透射电镜(TEM)和振动试样磁场计(VSM)等分析测试手段对合成的材料进行性能表征。结果表明:复合粒子包覆完好、性能优良、分散性良好,制备颗粒的粒径为30 nm,比饱和磁化强度为84.09 A.m2/kg。     

Cr、V元素替代Nb元素对Fe40Co40Zr8Nb2B10非晶合金热性能及结构的影响

采用单辊快淬法制备Fe40Co40Zr8Nb2B10、Fe40Co40Zr8Cr2B10和Fe40Co40Zr8V2B10非晶合金薄带,并对三种合金在不同温度下进行热处理.利用X射线衍射仪(XRD)和差热分析仪(DTA)等测试手段对样品的结构及热性能进行研究.结果表明,Fe40Co40Zr8Nb2B10、Fe40Co40Zr8Cr2B10和Fe40Co40Zr8V2B10合金的晶化激活能分别为302.6、306.6和299.3 kJ/mol,Cr元素和V元素替代Nb元素对合金的热稳定性影响不大,但扩大了合金的晶化温区.三种合金晶化过程相似:非晶→非晶+α-FeCo→α-FeCo+ZrCo3B2+Fe(Co)3Zr.     

Al60Fe20Cu20纳米材料的结构研究

采用机械合金化方法制备了系列Al60Fe20Cu20纳米晶体样品,并对部分样品附加500℃快速退火处理.联合使用X射线衍射和X射线吸收精细结构技术,分别从晶体的长程有序和原子近邻配位的短程有序2个方面研究样品的结构相变.结果表明:样品中Al和Cu原子首先组成体心四方结构的Al2Cu金属间化合物,然后与Fe原子合金化,形成Cu和简立方晶体结构AlFe的固溶体,结构稳定但不均匀,Fe原子处于富集状态;即使附加500℃-5 min退火,Al60Fe20Cu20系统在40 h的机械合金化过程中不能形成准晶相;球磨30 h后,晶粒尺寸已达到20 nm左右.