BaCe0.75Y0.25O3-δ中温电解质的制备及单电池性能

采用溶胶-凝胶法制备掺Y³⁺的BaCeO₃电解质BaCe_0.75Y_0.25O_3-δ. 通过TG\|DTA和烧结曲线测试表明, 样品在1 080 ℃附近开始烧结; XRD谱分析表明, 空气中1 450 ℃烧结10 h的样品已成单相, 为正交钙钛矿结构; 单电池H₂(wet),Ag｜BCY1450｜Ag,Air(dry)测试结果表明, 基于BCY1450电解质的单电池在中温范围具有较高的开路电压.     

La_(1-x)Sr_xMnO_(3-δ)的缺陷结构及电子-离子导电

分析Ｌａ１－ ｘ Ｓｒｘ ＭｎＯ３－ δ材料在氧化学配比、氧过量和氧缺乏条件下的缺陷结构和它们的导电行为．对于不同的δ,依材料所形成的缺陷不同,表现出电子导电和离子导电．一方面,在Ｌａ１－ ｘ Ｓｒｘ ＭｎＯ３－ δ材料中由于Ｓｒ２＋ 替代Ｌａ３＋ 使得锰变价,造成在材料中形成电子空位（或掺杂能级）,因此材料出现电子导电．另一方面,在氧缺乏的条件下,形成的氧空位在高温下具有较大的可动性,能为氧离子的传输提供通道,使材料具有氧离子导电性．因而Ｌａ１－ ｘ Ｓｒｘ ＭｎＯ３－ δ在不同的氧环境下可具有电子和电子－离子混合导电能力．     

BaCe0.85Y0.15O3-α的合成及中温质子导电性研究

采用水热法合成了BaCe0.85Y0.15O3-α陶瓷样品的粉体,在较低温度（1550℃）下烧结得到了致密陶瓷样品,烧结温度比通常的高温固相法的烧结温度（1650℃）降低了100℃．对产物形成过程及微结构进行了DSC—TGA、SEM及XRD等表征．结果表明,约在1029℃时样品已基本形成单相钙钛矿结构．采用交流阻抗谱、氢浓差电池及氢的电化学透过（氢泵）等方法测试了样品300℃～600℃的质子导电性．结果表明,样品在300℃～600℃氢气气氛中几乎为纯质子导体,在600℃时的质子电导率为1．18×10^-2S·cm^-1．     

Ce0.8Pr0.2-x Smx O2-δ(x=0.02,0.05,0.10)固溶体的合成及性质

采用溶胶-凝胶法制备固体电解质Ce0.8Pr0.2-xSmxO2-δ(x=0.02,0.05,0.10).XRD结果表明:800℃煅烧后的全部样品皆为单一的立方萤石型结构,平均晶粒尺寸为19～28 nm;Raman光谱结果表明:立方萤石结构的Ce0.8 Pr0.2-x Smx O2-δ 固溶体中存在氧空位,在Ce0.8 Pr0.2-x Smx O2-δ 中掺入钐可提高氧空位浓度;阻抗谱测试表明:稀土双掺杂Ce0.8 Pr0.15 Sm0.05 O2-δ 的电导率高于单一稀土掺杂Ce0.83 Sm0.17 O2-δ 的电导率,且Ce0.8 Pr0.15 Sm0.05 O2-δ的电导率最大,σ600℃为1.2×10-2 S/cm,这归因于样品Ce0.8Pr0.15Sm0.05O2-δ 中较高的氧空位浓度和小极化子的跃迁.     

CaTi0.9Li0.1O3-δ晶格中氧空位与选择性活性氧物种的TGA表征

用常规TGA(程序升温热重分析)法间接表征了催化剂CaTi0.9Li0.1O3-δ晶格中的氧空位,关联了氧空位、可活动氧量与催化剂的乙烷氧化脱氢(ODHE)反应的催化性能,提出了乙烷在该类催化剂上氧化脱氢的选择性氧物种为873～1023 K的温度范围内脱附的所谓可活动氧(O-, O2-, O2-2简写为Oδ-).利用O2-TPD-MS鉴定了TGA结果,证明该法简便、实用、可靠.     

BaCe0.85 Y0.15 O3-α的合成及中温质子导最性研究

采用水热法合成了BaCe0.85 Y0.15O3-α陶瓷样品的粉体,在较低温度(1550℃)下烧结得到了致密陶瓷样品,烧结温度比通常的高温固相法的烧结温度(1650℃)降低了100℃.对产物形成过程及微结构进行了DSC-TGA、SEM及XRD等表征.结果表明,约在1029℃时样品已基本形成单相钙钛矿结构.采用交流阻抗谱、氢浓差电池及氢的电化学透过(氢泵)等方法测试了样品300℃～600℃的质子导电性.结果表明,样品在300℃～600℃下氢气气氛中几乎为纯质子导体,在600℃时的质子电导率为1.18×10-2S·cm-1.     

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．     

Cu掺杂La0.5Ba0.5CoO3-δ阴极材料动力学性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿结构La_0.5Ba_0.5Co_1-xCu_xO_3-δ(LBCC_-x,0≤x≤0.4)氧化物,系统地研究了Cu部分取代Co对LBCC_-x阴极材料的晶体结构、电导率和电化学性能的影响.研究结果表明：Cu掺杂La_0.5Ba_0.5CoO_3-δ增加了晶格体积和氧空位浓度,降低了电极材料的电导率.Cu部分替代Co有效改善了LBCC_-x阴极材料的电化学性能.当温度为750℃时极化阻抗为0.043Ω·cm^-2,La_0.5Ba_0.5Co_0.7Cu_0.3O_3-δ,(LBCC₃)表现出最优的氧还原反应活性.弛豫时间分布(DRT)分析表明,气体扩散是LBCC_-x阴极材料电催化...     

CaTi0.9Li0.1O3—δ晶格中氧空位与选择性活性氧物种的TG …

用常规ＴＧＡ（程序升温热重分析）法间接表征了催化剂ＣａＴｉ０．９Ｌｉ０．１Ｏ３－δ晶格中的氧空位，关联了氧空位、可活动氧量与催化剂的乙烷氧化脱氢（ＯＤＨＥ）反应的催化性能，提出了乙烷在该类催化剂上氧化脱氢的选择性氧物种为８７３～１０２３Ｋ的温度范围内脱附的所谓可活动氧（Ｏ＾－，Ｏ＾２－，Ｏ＾２－２简写为Ｏ＾δ－１）。利用Ｏ２－ＴＰＤ－ＭＳ鉴定了ＴＧＡ结果，证明了该法简便、实用、可靠。     

Sr_2Fe_(1-x)Mg_xMoO_6复合氧化物的甲烷催化燃烧性能研究

采用溶胶凝胶法制备了双钙钛矿结构Sr2Fe1-xMgxMoO6系列氧化物,通过XRD、BET、XPS、TG等手段对催化材料进行了物性表征;以甲烷纯氧燃烧为目标反应,研究了Mg离子对Fe离子进行掺杂替代对催化材料性能的影响.结果表明:Sr2Fe1-xMgxMoO6主要有两个阶段的失重过程,分别与吸附态氧和晶格氧的失去有关;Mg2+掺杂导致B位有序度的提高,对催化活性不利.     

固相线下Pr1+xBa2-x Cu3 O7±δ体系的相关系和晶体结构

利用 X射线衍射和 Rietveld 结构精修的方法,研究了 Pr_(1 x)Ba_(2-x)Cu_3O_(7±δ)体系固相线下的相关系和晶体结构。研究表明:Pr123 单相可以在 950℃、空气气氛、富 Pr的条件下获得。Pr_(1 x)Ba_(2-x)Cu_3O_(7±δ)固溶区的范围为0.08≤x≤0.80。0.08≤x≤0.30 时 Pr_(1 x)Ba_(2-x)Cu_3O_(7±δ)的结构为正交晶系;0.30≤x≤0.80时为四方晶系。获得 Pr123的条件是在Pr123结构中Ba的位置必须被部分Pr代替、其最小量为 x=0.08;而Ba离子不能占据Pr的位置。     

射频磁控溅射法制备TiO2-x薄膜及其光响应的研究

用射频反应磁控溅射法，250℃时在石英玻璃片上沉积TiO2-x薄膜，用XRD、SEM、XPS、UV-Vis等对其进行表征．结果表明：未经热处理的薄膜呈锐钛矿型，薄膜表面粗糙，粒径约为30nm的小晶粒聚集在一起，形成一个个“小层”，层层错叠；经600℃保温2h热处理的薄膜呈金红石型，晶粒较大，孔隙变大．XPS分析发现：未经热处理的薄膜表面存在着20％的三价钛，有与之相对应的较多的氧空位；经600℃在空气中热处理后，三价钛减少到8％，同时氧空位减少．UV-Vis吸收表明，氧空位的存在有利于TiO2-x的吸收边向可见光波段移动．     

Al_2O_3微米树的制备及其发光性能研究

以草酸为电解液,采用两次阳极氧化的方法,制备了Al2O3微米树.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及荧光分光光度计对所制备的Al2O3微米树进行了分析.结果表明,在一定的实验条件下,可以得到形状类似于树状的-αAl2O3,其树干尺寸为600~800 nm,并且由-αAl2O3的颗粒均匀堆积而成.其荧光发射峰在304 nm,与氧空位有关,属于F+型(1B→1A)电子跃迁,并对其发光机制进行了讨论.     

BaxSr(1-x)TiO3弛豫铁电体的制备及性能研究

用传统的固相反应法制备Ba0．5Sr0.5TiO3和Ba0.7Sr0.3TiO3 2种Ba,Sr比的BST陶瓷体．并研究了其介电性和弛豫性,由频谱关系和温谱关系了解到,A位取代的BST复合钙钛矿结构仍具有和铅系B位取代陶瓷相类似的弛豫性。     

固体氧化物燃料电池阴极材料La1-x Srx Fe1-y Mny O3-δ的合成与性能表征

固体氧化物燃料电池技术提供清洁、高效的发电方式。La1-x Srx Fe1-y MnyO3-δ（LSFM）钙钛矿作为中温固体氧化物阴极材料受到人们的关注。本文用柠檬酸盐法合成了La1-x SrX Fe1-y Mny O3-δ（x=0.1，0.2，0.3，0.4；y=0．1，0.2，0．3）钙钛矿阴极材料。使用同步热分析仪（TG／DTA）研究了钙钛矿结构的形成历程。XRD衍射结果证明单一钙钛矿相的最佳形成温度是800℃。采用直流四探针法测试了样品的电导率，其中La0.6 Sr0.4 Fe0.9 Mn0．1O3-δ。显示了最高值。用碘量法测量了LS-FM中的非化学计量氧值。随着sr与Fe的增加，非化学计量氧值增大。通过XRD与SEM分析，La0.06 Sr0.4 Fe0.9 Mn0.1O3-δ与La0.9 Sr0.1 Ga0.8 Mg0.2 O3-δ之间显示出较好的化学和热相容性。结果表明LSFM有望作为中温固体氧化物燃料电池的阴极材料。     

La1/2(1-x)Ba1/2CoO3阴极材料的制备和电性能

用固相反应法制备了La空位的La1/2(1-x)Ba1/2CoO3（x=0, 0.04, 0.08, 0.1）系列阴极材料,系统研究了La空位对微结构和电输运特性的影响。结果表明：随着La空位浓度的增加,晶胞参数和体积减小;Co-O键长减小,Co-O键角没有发生变化,CoO6八面体发生畸变;高温下,当La空位浓度x=0.08时,电导率得到大大的提高,300K时高达1000Scm-1,约为母相材料La1/2Ba1/2CoO3的2倍。     

La1+zBa2-zCu3Oy相的形成、固溶度及La对Ba的替代

对Ｌａ１＋ｚＢａ２－ｚＣｕ３Ｏｙ相的形成,固溶度和Ｌａ对Ｂａ的替代进行了系统研究,以期获得制备具有更高Ｔｃ的超导体的最佳条件。表明Ｌａ１＋ｚＢａ２－ｚＣｕ３Ｏｙ在空气中固溶度为０．２０－０．７０,Ｎ２中为０。在空气中合成Ｌａ１＋ｚＢａ２－ｚＣｕ３Ｏｙ时,Ｌａ能替代Ｂａ,但Ｂａ并不能替代Ｌａ,空气和Ｏ２有利于Ｌａ对Ｂａ的替代,但当在Ｎ２中合成Ｌａ１＋ｚＢａ２－ｚＣｕ３Ｏｙ时,Ｌａ对Ｂａ的替代受到抑制