Al掺杂LiNi_(1-x)Al_xO_2固溶体的制备及结构研究

通过研究 Li Ni O2 和 α-L i Al O2 的制备条件对结构的影响 ,总结出一种新的制备方法 ,成功地合成出 Al连续固溶的 Li Ni1- x Alx O2 ( x=0～ 1 .0 ) .烧结实验表明 ,在用小量 Al固溶时材料的合成需要在氧气气氛中进行 ,Al掺杂能够抑制结构中锂缺位 ,降低材料形成温度及在合成过程中对氧气的依赖程度 .X射线衍射结果表明 ,所有样品均具有α-Na Fe O2 型单相结构 ,随着 Al固溶量的增加 ,材料的晶胞参数发生变化 ,a轴缩短 ,c/ a比增大 ,晶胞体积 V0减小 ,材料的层状属性更加明显     

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.     

Al2O3-Cr2O3固溶体烧结动力学研究

以纳米η-Al2O3与工业铬绿为原料,采用固相烧结的方法制备Al2O3-Cr2O3固溶体.以聚乙烯醇为结合剂,经过冷等静压成型后,分别以埋碳和空气两种气氛在1400～1600℃常压烧结.研究不同气氛、不同温度下试样的性能、显微结构和烧结动力学.在烧结过程中,随温度升高,两种不同气氛的Al2O3-Cr2O3固溶体晶粒生长指数减小,晶粒生长活化能下降.埋碳气氛下Al2O3-Cr2O3固溶体平均晶粒生长指数为1.763,晶粒生长主要受晶界的曲率和一小部分体积扩散控制;空气气氛下Al2O3-Cr2O3固溶体平均晶粒生长指数为3.454,晶粒生长主要受离子随机越过晶界和体积扩散控制.对比晶粒生长活化能发现,空气气氛更有利于Al2O3-Cr2O3固溶体晶粒的生长发育,但当温度过高时应考虑CrO3的挥发对晶粒生长的影响.     

t-ZrO2-TiO2固溶体纳米粉的制备

为了研究和表征氧化锆固溶粉体的本征特性,利用化学共沉淀方法制备一系列ZrO2-TiO2-Y2O3三元体系的固溶体纳米粉.通过X射线衍射、透射电镜分析和比表面积测量确定固溶粉体为单一四方相结构,晶粒尺寸在10～25 nm. 固溶纳米粉体随TiO2固溶量增加,晶格常数中a值下降, c值上升, c/a值呈上升趋势.由于纳米粉体表面效应的不饱和性,可使t-ZrO2纳米粉中固溶摩尔分数为40%的TiO2, 烧结后,固溶掺杂的摩尔分数为20% TiO2的瓷体中已出现ZrTiO4相.     

面心立方萤石结构Ce1—xTbxO2—δ固溶体的氧缺欠研究

以热重量法研究了Ｃｅ１－ｘＴｂｘＯ２－δ（ｘ＝０．３，０．４，０．５）的缺氧分数δ。发现δ值随组成、环境氧分压和温度的不同在０．０６－０．４范围内变化。样品ＣＴ３０和ＣＴ５０于６５０℃以上温度在空气中失氧形成氧空位的反应焓经估算分别为３６．０和４０．６ＫＪ／ｍｏｌ。     

CU2+掺杂对Ce-Zr-O固溶体结构及苯催化燃烧性能的影响

用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了掺杂Cu^2＋抖的Ce-Zr-O固溶体,利用X-射线粉末衍射法（XRD）对其晶相进行了分析．结果表明,由Ce-Zr-O固溶体掺杂Cu^2＋形成的Ce-Zr-Cu-O具有与CeO2相似的立方晶型。经1000℃高温处理后,晶体结构未发生变化．与未掺杂Cu^2＋的Ce-Zr-O固溶体相比,Ce-Zr-Cu-O对苯完全氧化反应有较高的催化活性,在苯氧化为CO2且CO2的生成率（Yo2）相同时,其所需要的反应温度明显低于Ce-Zr-O固溶体所需的反应温度,Yco2为10％,50％和90％时,反应温度差肿分别为67,47,38℃。当反应温度达到550℃时,Ce-Zv-Cu-O能够催化苯蒸气全部转化为CO2,显示出良好的低温燃烧催化性能．当反应温度为450℃时,经800℃和1000℃高温热处理的Ce-Zr-Cu-O的催化活性分别为78％和41％,表明其具有较好的耐热稳定性．     

双反相微乳液法制备掺杂镨(Ce,Zr,Al)O_2纳米固溶体

以曲拉通X-114为表面活性剂,正戊醇为助表面活性剂,环己烷为油相,铈锆镨铝硝酸盐混合水溶液或氨水溶液为水相组成双反相微乳液体系,制备掺杂镨(Ce,Zr,Al)O2纳米固溶体,并利用XRD,TEM,FT-IR和Raman等手段对样品的物相结构、晶粒大小进行表征.结果表明,稀土元素镨掺杂入(Ce,Zr,Al)O2形成的混合氧化物为萤石型立方晶相结构的均相固溶体,环己烷/曲拉通X-114/正戊醇/水溶液组成的双反相微乳液体系是合成粒径尺寸5nm左右、分散均匀的掺杂镨(Ce,Zr,Al)O2纳米固溶体的有效途径.     

络合法制备Ce_xZr_(1-x)O_2固溶体及其表征

介绍了一种新的制备铈锆氧化物固溶体CexZr1-xO2 (x≥ 0 .5 )的方法 :将碳酸铈和氯氧化锆按需要的比例混合 ,经过硝酸处理成透明溶液 ,加入合适的配合剂 ,然后用氨水沉淀 ,底物经过滤 ,干燥制得前驱化合物 .将此前驱物在 40 0～ 45 0℃热分解 ,可制得立方单相 ,灼失量 (10 0 0℃ ,1h) <5 %,比表面积大 ,晶粒细 ,热稳定性好的铈锆氧化物固溶体 ,它可用作汽车尾气净化器的催化助剂、电极材料、增韧陶瓷等 .     

Ca2+掺杂BaxSr1-xTiO3制备固溶体Ba0.4Sr0.5Ca0.1TiO3的工艺研究

通过sol-gel法制备了固溶体Ba0.4Sr0.5Ca0.1TiO3,并采用正交实验对溶胶-凝胶形成的工艺条件作了研究。结果表明:Ca2+掺杂BaxSr1-xTiO3(BST)后,它仍然能维持钙钛矿结构,由立方相向四方相转变的温度为700-850 oC。制备该固溶体的sol-gel法最佳工艺条件为:钛酸丁酯/正丁醇为1:1,醋酸浓度为36%,螯合剂用量为乙酰丙酮5 ml,溶液pH值为5。     

Al掺杂的Ca2Si的电子结构和光学性质的研究

采用基于密度泛函理论的赝势平面波方法对Ca2Si和Al掺杂Ca2Si的能带结构、态密度和光学性质进行计算。结果表明Al掺杂引起了晶格结构畸变,晶胞体积增大;费米能级插入价带中,Al掺杂Ca2Si变为P型半导体,禁带由未掺杂时的0.26eV变为0.144eV,价带主要由Si的3p,Al的3p以及Ca的4s和3d共同贡献,导带主要由Si的3p态贡献;光学性质的结果显示,由于Al掺入,ε1（0）值增大,ε2(ω)向低能端移动,吸收系数、复折射率增大,反射率减小。     

Ba_(0.75)Sr_(0.25)Zr_xTi_(1-x)O_3固溶体的合成、结构与性能

在１００℃以下用软化学掺杂方法,合成了一系列Ｂａ０．７５Ｓｒ０．２５ＺｒｘＴｉ１－ｘＯ３固溶体纳米粉末。ＸＲＤ物相分析和ｄ－间距－组成图证明,产品为完全互溶取代固溶体。ＴＥＭ观察,粒子为均匀球形,平均粒径６０ｎｍ,通过制陶实验,分别测定了该系列固溶体的室温介电常数和介电损失,结果发现,用化学方法在ＢａＴｉＯ３中掺入适量锶和锆,引起ｔｃ前移,室温介电常数提高８倍,而介电损失（ｔａｎδ）却下降３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     

固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2-TiO_2催化合成富马酸二甲酯

研究了以SO2-4 /ZrO2 --TiO2固体超强酸为催化剂 ,催化合成富马酸二甲酯 (DMF)的反应。研究了催化剂的制备条件 ,原料配比 ,反应时间 ,催化剂用量等条件对DMF收率的影响。结果表明 :催化剂有较好的催化活性 ,DMF的收率达到91.6 %     

层状结构材料Mn2P2S6的室温固相合成与表征

ＸＲＤ和Ｒａｍａｎ光谱表征结果显示室温固相反应成功地合成得到了Ｍｎ２Ｐ２Ｓ６层状结构材料．与传统的高温固相反应合成法相比较,具有以下优点：反应速度快、能耗低,可以得到均相产物,而且可以批量制备．关键词室温固相反应,Ｍｎ２Ｐ２Ｓ６,层状结构     

固体-液体-基底结构中裂纹形貌形成机制

试验发现，在固体膜-液体膜-基底结构中，若固体薄膜具有受压的本征应力，往往会发生开裂破坏，且裂纹呈现正弦波浪状或分叉状,采用细观力学的方法，研究产生此种开裂现象的机制．首先假设两种不同的固体薄膜变形单元，并通过能量的方法研究，结果表明，这两种不同的变形模式单元能同时通过不同的排列，组合成复杂的图纹．以变形模式为基础，给出了固体薄膜中微缺陷扩展成裂纹的准则，解释了产生上述裂纹形貌的机制．最后讨论了裂纹起始时间的预测问题．     

ZrxCe1-xO2的制备及其氢氧化物前驱体的热分解过程研究

采用共沉淀法制备了不同铈锆比的ZrxCe1-xO2(x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,1.0)固溶体.利用热分析方法研究了Zrx(OH)4x.Ce1-x(OH)4(1-x)体系的热分解过程,并运用XRD对其热分解产物进行了表征.实验表明Zrx(OH)4x.Ce1-x(OH)4(1-x)在空气中的热分解是一步完成的,随着锆含量的增加分解温度逐渐提高.应用微分法和积分法相结合对该分解过程的分解机理进行了推测,得出了一系列分解反应的表观活化能E和指前因子A.发现其热分解反应遵循Zhuralev-Lesokin-Tempelman三维扩散机理,其动力学方程为:f(α)=3/2(1-α)4/3[(1-α)-1/3-1]-1;g(α)=[(1-α)-1/3-1]2,其表观活化能大小与样品中的锆含量有关.     

CeO2及Ce0.5Zr0.5O2固态溶液的现场拉曼光谱比较

控制合成条件以湿化学法制备超细颗粒ＣｅＯ２和Ｃｅ０．５Ｚｒ０．５Ｏ２固溶体．Ｘ射线粉末衍射证实两者皆为立方相．在氧化、还原气氛５０℃到６５０℃条件下分别对样品进行原位拉曼光谱研究．结果发现除４４０～４７０ｃｍ－１出现面心立方晶格Ｆ２ｇ拉曼活性模式对应的强拉曼谱峰外,２２０～２８０（２９０～３２０）、４００～４１０和５６０～６００（５７０～６２０）、７８０～８４０（７７０～７９０）及１１５０～１１８０（１１６０～１１９０）ｃｍ－１分别出现弱拉曼谱峰．这些弱拉曼谱峰由不同原因引起的晶体结构改变造成．ＣｅＯ２和Ｃｅ０．５Ｚｒ０．５Ｏ２固溶体的各拉曼弱峰变化情况不同．弱拉曼谱峰的存在及变化趋势揭示了ＣｅＯ２和固溶体的结构特征,同时也反映了Ｃｅ０．５Ｚｒ０．５Ｏ２固溶体具有比ＣｅＯ２更高催化性能的结构方面的因素     

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。