甘氨酸-硝酸盐法合成La1-xSrxCr1-yMnyO3-δ阳极材料及性能研究

用甘氨酸-硝酸盐法合成了La0.7Sr0.3Cr0.5Mn0.5O3-δ(LSCM7355)阳极材料。LSCM7355前驱体在1200℃下烧结5h后得到了单一钙钛矿型材料,材料中各元素摩尔比例与设计值吻合较好。1000℃和1200℃烧结5h后,LSCM7355粉体分别为纳米和微米结构。在250～850℃范围内,空气气氛下,LSCM7355的电导率符合小极化子绝热导电机理,其在850℃时为25S/cm。LSCM7355材料在还原气氛下电导率比氧化气氛下低。     

甘氨酸-硝酸盐法合成La1-x Srx Cr1-y MnyO3-δ阳极材料及性能研究

用甘氨酸．硝酸盐法合成了La0.7 Sr0.3Cr0.5 Mn0.5 O3-δ（LSCM7355）阳极材料。LSCM7355前驱体在1200℃下烧结5h后得到了单一钙钛矿型材料，材料中各元素摩尔比例与设计值吻合较好。1000℃和1200℃烧结5h后，LSCM7355粉体分别为纳米和微米结构。在250—850℃范围内，空气气氛下，LSCM7355的电导率符合小极化子绝热导电机理，其在850℃时为25S／cm。LSCM7355材料在还原气氛下电导率比氧化气氛下低。     

甘氨酸-硝酸盐法合成纳米YSZ微粉及其性能

用甘氨酸-硝酸盐法合成了纳米级钇稳定化氧化锆（YS Z）微粉. 用粉末X射线衍射方法对合成产物和煅烧粉体进行物相分析, 并计算了YSZ合成粉 体的平均晶粒尺寸. 用热膨胀仪和交流阻抗谱分别研究了合成原粉的烧结收缩率和烧结样品 的电学性能. 研究结果表明, 当金属离子与甘氨酸的摩尔比为1∶2时, 用甘氨酸-硝酸盐 法可直接合成纳米级YSZ微粉, 600 ℃和1 000 ℃煅烧粉体的平均晶粒尺寸分别为9.8 5和40.5 nm. 经1 000 ℃预烧的YSZ样品的烧结性能明显高于1 200 ℃预烧YSZ样品. YSZ样 品在1 400 ℃烧结6 h的相对密度分别为99.3%和98.6%, 烧结温度范围为1 400~1 450 ℃ . 经1 450 ℃烧结后的样品在850 ℃时电导率分别为0.037和0.021 S/cm.     

固体氧化物燃料电池阳极材料La1-xSrxCr1-yMnyO3-δ的合成及性能研究

采用固相法制备La1-xSrxCr1-yMnyO3-δ(LSCM)固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极材料,用TG-DTA和X射线衍射分析仪分析了LSCM材料中钙钛矿相的形成过程,用SEM、直流四探针、交流阻抗等方法对合成材料的结构与性能进行研究。研究结果表明:用固相法制备所得到的非晶产物分别在1250℃和1350℃下烧结15h都能得到单一的钙钛矿相,对LSCM样品电性能研究表明,其电子电导率随温度的升高而增加,在850℃时空气状态下的电子电导率可达29.2S/cm;LSCM交流阻抗图是有由两个半圆组成的,显示出良好的离子电导率.     

固体氧化物燃料电池阳极材料 La1-x Srx Cr1-y Mny O3-δ的合成及性能研究

采用固相法制备 La1-x Srx Cr1-y Mny O3-δ固体氧化物燃料电池（SOFC）阳极材料，用TG-DTA和X射线衍射分析仪分析了LSCM材料中钙钛矿相的形成过程，用SEM、直流四探针、交流阻抗等方法对合成材料的结构与性能进行研究。研究结果表明：用固相法制备所得到的非晶产物分别在1250℃和1350℃下烧结15h都能得到单一的钙钛矿相，对LSCM样品电性能研究表明，其电子电导率随温度的升高而增加，在850℃时空气状态下的电子电导率可达29．2S／cm；LSCM交流阻抗图是有由两个半圆组成的，显示出良好的离子电导率．     

甘氨酸-硝酸盐燃烧法合成BaCeO_3纳米粉末

为了探寻甘氨酸-硝酸盐燃烧法中对钙钛矿型BaCeO3(BCO)粒径大小的影响,以甘氨酸和金属硝酸盐为原料,合成了BaCeO3纳米粉末,并采用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、透射电镜等技术对产物的物相结构、形貌及粒径进行了研究。结果表明,燃烧后的前驱体在900℃下煅烧2 h后可获得纯正交晶系的BaCeO3相。甘氨酸和硝酸盐的物质的量比(G/n比)对产物结构及形貌有重要的影响。当G/n比为0.5时,产物纯度最高,颗粒的形貌为类球形,粒径大小约为50nm。     

固相法合成甘氨酸亚铁络合物及其表征

以甘氨酸和硫酸亚铁铵为原料,采用固相研磨法和固相熔融法合成了甘氨酸亚铁络合物.固相研磨法合成的最佳条件为n甘氨酸∶n硫酸亚铁铵=2∶1(摩尔比),反应温度25℃,反应时间10 min,产率达94.8%.固相熔融法合成的最佳条件为n甘氨酸∶n硫酸亚铁铵=2∶1(摩尔比),反应温度75℃左右,反应时间2 min,产率达97.8%.用元素分析、IR、UV、差热-热重分析等手段对两种方法合成的络合物的结构和成分进行表征,确定其化学式为(NH2CH2COO)2Fe.2H2O.     

固相法制备Cr2O3微粒子

以铬酸酐热分解制备Cr2O3工艺为基础,研究了反应温度、时间以及硼化物、氧化物、铬化合物、可燃性粉末添加物对产品性能的影响,发现在可燃性粉末质量分数为2%～3%、适量水、温度为700 ℃、时间为90 min的条件下,可得到平均粒径为200 nm,分散性良好的Cr2O3微粒.     

中温SOFC阴极材料La0.7Sr0.3Co1-xCuxO3-δ的制备及性能

采用固相反应法制备了La_0.7Sr_0.3Co_1-xCu_xO_3-δ系列中温固体氧化物燃料电池（SOFC）阴极材料粉体.对其进行晶体结构表征,高温电导率和热膨胀曲线测试,并选取其中性能较好的样品进行了单电池实验.结果表明,Cu的掺杂降低了（La,Sr）CoO La₃体系阴极材料的热膨胀系数,在x=0.05时电导率略高于未掺Cu的样品.以La_0.7Sr_0.3Co_0.95Cu _0.05O _3-δ为阴极、Ce_0.8Sm_0.2O_1.9为电解质组成的SOFC单电池,在850℃最大短路电流密度达511mA/cm²,最大输出功率密度约为0.106W/cm².     

Ln0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜的显微结构及其电学性能研究

采用离子束溅射法在氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)衬底上溅射Ln0.5Sr0.5CoO3-δ(Ln=La,Pr,Nd)薄膜,测试了不同工艺制备的Ln0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜样品的XRD谱和电导率.分析了薄膜显微结构以及电输运机理.结果表明:在YSZ衬底上生长的Ln0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜经过750 ℃热处理后,主要沿《110》方向生长;Ln0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜直流电导率的Arrhenius曲线近似直线,表明材料的导电行为符合小极化子导电机制.在所研究的样品中Nd0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜的电导率最高.     

甘氨酸燃烧合成多元掺杂YSZ电解质材料

为提高YSZ固体电解质材料的电性能,采用甘氨酸-硝酸盐液相燃烧法制备了Sc~(3 )(Dy~(3 ))和Yb~(3 )复合掺杂的YSZ材料.复合掺杂剂的加入使材料保持稳定的立方结构,且增大了样品晶格常数和氧空位迁移半径R值.试样电导率得到提高,1000℃电导率达0.15S/cm.显微结构分析表明,复合添加剂促进了ZrO_2晶粒的生长,晶粒间存在明显的第二相组分,限制了电导率的进一步提高.继续添加Al~(3 )、Ca~(2 )明显改善了晶界状况,晶界处较为洁净,但试样高温电导率略有降低.     

甘氨酸-硝酸盐法制备Ce0.8Gd0.2O1.85阳极材料的研究

采用甘氨酸-硝酸盐法制备了Ce0.8Gd0.2O1.85(GDC82)阳极材料。用XRD,DC-FP,TPR等技术对材料的性能进行表征。GDC82在H2气氛下的总电导率整体增加,且随温度的升高而迅速增加,在850℃达到0.4S/cm,GDC82与La1-xSrxCr1-yMnyO3-δ(LSCM)阳极材料化学相容性较好,且对氢气和甲烷具有较好的催化氧化效果。     

甘氨酸与Cu(OH)2固相配位反应的热化学研究

通过室温下甘氨酸与Ｃｕ（ＯＨ）２的固相配位反应,合成配合物ｃｉｓ－Ｃｕ（Ｇｌｙ）２．Ｈ２Ｏ,采用自行研制的、具有恒定温度环境的反应热量计,以溶解量热法测定甘氨酸、Ｃｕ（ＯＨ）２、配合物溶于２．０ｍｏｌ．Ｌ＾－１的ＨＣｌ溶液中的溶解焓,通过所设计的热化学循环,应用Ｈｅｓｓ定律,得到甘氨酸与Ｃｕ（ＯＨ）２固相配位反应的反应焓△ｒＨ＾φｍ为－２４．３７０ｋＪ．ｍｏｌ＾－１,计算出配合物的标准生成焓△ｆＨ     

甘氨酸-硝酸盐法制备 Ce0. 8 Gd0. 2 O1.85阳极材料的研究

采用甘氨酸-硝酸盐法制备了Ce0. 8 Gd0. 2 O1.85（GDC82）阳极材料。用XRD，DC-FP，TPR等技术对材料的性能进行表征。GDC82在H2气氛下的总电导率整体增加，且随温度的升高而迅速增加，在850℃达到0．4S／cm，GDC82与La1-x，Srx Cr1-y，MnyO3-δ。（LSCM）阳极材料化学相容性较好，且对氢气和甲烷具有较好的催化氧化效果。     

Cu_2ZnSnS_4粉体材料的制备及其性能研究

采用固相反应法制备了Cu2ZnSnS4(CZTS)粉体材料,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对样品的形貌和晶体结构进行了表征,采用紫外-可见-近红外分光光度计对样品的光学性能进行了测试,研究了热处理温度对CZTS样品的晶体结构、光吸收系数和禁带宽度等性能的影响关系.研究结果表明:使用固相反应法在热处理温度高于500℃时,得到的CZTS粉体材料结构为典型的锌黄锡矿晶体结构,其禁带宽度为1.45eV,SEM照片显示样品粒径为50μm的粉体.该材料可以用来压制CZTS靶材,可以用在CZTS薄膜材料的制备领域.     

三效催化剂用CeO2-ZrO2固溶体的共沉淀制备研究

分别采用氨水和草酸铵溶液两种不同沉淀剂的共沉淀方法制备了500℃焙烧和900℃老化的CeO2-ZrO2固溶体,并利用X射线衍射(XRD),H2程序升温还原法(H2-TPR)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等方法对固溶体及其前驱体进行表征,结果表明:不同沉淀剂的共沉淀方法对样品的性能有重要的影响.两种共沉淀方法制备的Ce0.8Zr0.2O2固溶体均为立方晶相,高温老化处理后,物相结构稳定.与草酸铵溶液为沉淀剂的共沉淀方法相比,氨水为沉淀剂的共沉淀方法制备样品的还原性能相对较强,高温热稳定性较高.     

化学法制备石墨烯对环氧树脂导电性能的影响

通过化学氧化热解膨胀还原法制备了石墨烯,并对石墨烯的化学结构及微观形貌进行表征.将自制的石墨烯以及商业级的碳纳米管、富勒烯、石墨分别作为纳米导电填料加入到环氧树脂中,考察不同碳纳米材料对环氧树脂导电性能的影响.结果表明:所制备的石墨烯是不同于氧化石墨烯和热解膨胀石墨薄层的单层或少数层的二维材料;当石墨烯体积分数为0.25%时,复合材料的电导率发生渗流突变,而当体积分数增大到0.50%时,其电导率为2.02×10-7 S·m-1,导电性能得到显著增强.