La2Mo2O9氧离子导体的合成及XPS研究

采用溶胶-凝胶法制备了La2Mo2O9氧离子导体,并利用XRD、X射线光电子能谱对其制备条件和氧物种进行了分析.研究表明,凝胶前驱体在600℃焙烧可以形成La2Mo2O9晶相.提高焙烧温度,有利于晶粒生长和致密化.XPS分析表明,La2Mo2O9中金属离子均处于其最高价态,只有晶格氧物种存在,没有吸附态的氧物种.高温相中各元素的结合能均较低温相高,可能归结于高温相立方结构中金属和氧的键合程度高于其在低温相的键合程度.     

氧离子导体La2Mo2-yNbyO9-δ结构和导电性能研究

采用固相反应法合成了氧离子导体La2Mo2-yNbyO9-δ(y=0,0.1,0.2,0.3),通过XRD和介电测量对氧离子导体进行结构和导电性能分析,结果表明,Nb5+在La2Mo2O9中的固溶度小于0.15 mol,且不能抑制纯La2Mo2O9的α/β相转变,同时La2Mo2-yNbyO9-δ(y=0.1,0.2)的电导率比纯La2Mo2O9略有提高,但提高的幅度不大,原因可能是Nb5+的离子半径与Mo6+相当,并且氧化状态也差别不大,因此并没有引入较多的氧空位,从而使得固溶度和电导率增加的幅度不大.     

La2Mo2O9的离子掺杂行为研究

以柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法合成了La2Mo2O9以及La2Mo2-xMxO9(M=Fe、Mn、Ti、Co、Ni、W)掺杂的样品.应用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热(DSC)等方法考察了离子掺杂的成相情况以及离子搀杂对La2Mo2O9结构的稳定化作用;运用双探针法测试了样品的电导率随温度的变化情况.研究结果表明Fe、Mn、Ti、Co、Ni等离子对Mo6 的取代掺杂量较少.纯La2Mo2O9在580℃左右存在相变,但Fe、Ti掺杂样品没有出现相变过程的吸热峰.W6 离子可取代部分Mo6 而进入La2Mo2O9晶格,但对抑制其相变没有作用.     

La2-xAlxMo2O9（0≤x≤0．18）的溶胶凝胶合成及其电性能

采用溶胶凝胶法合成了La位掺杂Al的系列新型氧离子导体La2-xAlxMo2O9（0≤x≤0．18）。通过X-射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、X-射线光电子能谱（XPS）、场发射扫描电镜（FE—SEM）等手段对氧化物结构进行分析,交流阻抗谱测试其电性能。结果表明,随Al掺杂量的增加,其晶胞参数有所减小;A1的掺杂对高温立方相的电导率没有明显改善,但显著提高了低温单斜相的电导率,同时,有效抑制了母体在580℃的相变。     

氧离子导体La2 Mo2-xWxO9的研究进展

自2000年Lacorre等人报道了La2Mo2O9具有较高的氧离子电导率以来,La2Mo2O9基氧离子导体由于其优异的性能而受到人们的关注,特别是W替代的La2Mo2O9基氧离子导体材料.本文综述了氧离子导体La2Mo2-xWxO9的研究现状.主要介绍了氧离子导体La2Mo2-xWxO9的结构特征、氧离子扩散行为与相变机制、化学稳定性问题和氧离子电导率等性能.已有的研究结果表明,W替代的La2Mo2O9在化学稳定性和直流电导率方面比纯La2Mo2O9具有更好的优势,可望在固体氧化物燃料电池和氧传感器等方面得到广泛的应用,具有极大的发展潜力.     

La1.90Sr0.10Mo2O9-α的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了La1.90Sr0.10Mo2O9-α固体电解质材料.采用氧浓差电池、电化学工作站等方法对样品进行了表征.结果表明,制得的样品在600-800℃下氧浓差电池电动势的实测值与理论值吻合的很好,氧离子迁移数为0.994 4-0.998 3,表明样品在该温度范围内为一纯氧离子导体;干燥空气气氛下电导率随温度升高呈线性增大,800℃时达到最大值1.79＊10^-3S.cm^-1.     

Al掺杂对氧离子导体La2Mo2O9的氧离子扩散和导电性能影响

本文主要研究了Al掺杂效应对氧离子导体La2Mo2–yAlyO9-δ(y = 0.1, 0.2, 0.3)的影响,从XRD、DSC和介电测量中发现,Al3+在La2Mo2O9中的固溶度只有10mol%, 且不能抑制纯 La2Mo2O9的α/β相转变;在La2Mo2–yAlyO9-δ(y = 0, 0.1, 0.2)的介电损耗-频率谱中发现一Pd峰,其机制对应着氧离子的短程扩散,Al掺杂后La2Mo2O9样品的激活能比纯La2Mo2O9的要低,同时对应的电导率比纯La2Mo2O9高。     

氧离子导体La2Mo2-yGayO9-δ的结构和导电性能研究

采用固相反应法合成了氧离子导体La2Mo2-yGayO9-δ(y = 0,0.1,0.2,0.3),通过XRD、DSC和交流阻抗谱等手段对氧离子导体进行了结构和导电性能分析.结果表明,Ga3+在La2Mo2O9中的最大固溶度(摩尔百分数)小于15%,且不能抑制纯La2Mo2O9的α/β相转变,同时 La2Mo2-yGayO9-δ(y = 0.1,0.2)的电导率比纯La2Mo2O9有所提高.     

Αl掺杂对氧离子导体La2Mo2O9的氧离子扩散和导电性能影响

主要研究了Al掺杂效应对氧离子导体La2Mo2-yAlyO9-δ(y = 0.1, 0.2, 0.3)的影响,从XRD、DSC和介电测量中发现,Al3+在La2Mo2O9中的固溶度只有10 mol%, 且不能抑制纯La2Mo2O9的α/β相转变;在La2Mo2-yAlyO9-δ(y = 0, 0.1, 0.2)的介电损耗-频率谱中发现一Pd峰,其机制对应着氧离子的短程扩散,Al掺杂后La2Mo2O9样品的激活能比纯La2Mo2O9的要低,同时对应的电导率比纯La2Mo2O9高.     

(La_(0.97)Yb_(0.03))_2Mo_2O_9的制备及电性能

采用XRD,SEM、氧浓差电池、电化学工作站等方法对高温固相反应法合成的(La0.97Yb0.03)2Mo2O9固体电解质材料的电性能进行了研究.结果表明,在600～ 800℃下,制得的样品氧浓差电池电动势的实测值与理论值吻合得很好,氧浓差电池放电性能证实了样品在该温度范围内为一纯氧离子导体.在测定温度范围内,不同气氛下的电导率随温度升高基本呈线性增大,湿润空气中表现出较高的电导率,800℃时达到最大值0.022 S·cm-1.     

氧化钐掺杂氧化铈纳米材料的导电性

利用溶胶-凝胶法制备了Sm2O3掺杂CeO2系列固体电解质.通过粉末X射线衍射谱对所制备的电解质材料进行了平均晶粒尺寸和晶格常数分析,并利用交流阻抗谱测试结果分析了样品的电导率机理.研究表明,粉末样品晶粒尺寸较小,属于纳米级材料,且具有立方萤石型结构.另外,随温度的升高,Sm2O3掺杂CeO2样品中的氧离子通过空位移动速度增大,而使其电导率也随之线性增大;Sm2O3掺杂CeO2样品随掺杂比例变化而导致空位变化,使其导电率也在一定程度上受到了影响.     

ZrO2基固体氧离子导体的Y2O3、Gd2O3复合掺杂

在纳米Y2O3稳定ZrO2粉中,加入不同摩尔分数(0.0-10%)的纳米Gd2O3粉进行复合掺杂.当Y2O3和Gd2O3与ZrO2的摩尔比之和小于8%时,烧结样品为四方相或四方/立方混合相;超过8%,完全为立方相.复合掺杂Y2O3和Gd2O3的ZrO2固体氧离子导体的电导率优于单独由Y2O3稳定的ZrO2固体氧离子导体.当Y2O3和Gd2O3与ZrO2的摩尔比之和为8%-9%时,样品电导率有最大值.在1000℃时,掺3.0%Y2O3和5.0%Gd2O3的1300℃烧样品的电导率为5.1×10-2Scm-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.     

La2/3-xLi3xTiO3离子导电材料的制备与电导性能研究

采用溶胶凝胶法制备了La2/3-xLi3xTiO3离子导体材料,并对样品的结构、形貌、粒径、电导率用TG—DTA、XRD、TEM和交流阻抗仪进行了观察和测试。结果表明,采用该方法可大大降低材料的合成温度,在室温下电导率高达10-5s.cm-1。     

La_(1-x)Sr_xMnO_3阴极材料的制备及性能

溶胶-凝胶法制备单相性、均匀性较好的La(1-x)SrxMnO3（x=0．1,0．2,0．3,0．4,0．5）纳米微粉系列样品,并用X射线衍射分析样品的结构类型．考察样品的烧结特性和高温电导率随晶粒尺寸的变化规律．通过电池伏安特性曲线的测量,对锰酸锶镧作为（ZrO2）0.92（Y2O3）0.08电解质燃料电池阴极的性能进行研究．     

纳米复合La9.33Si6O26/Ce0.85Bi0.15O1.925氧离子导电体的制备及其导电性能

将以聚乙烯醇为聚合剂的空间俘获合成法与共沉淀法相结合制备85% La9.33Si6O26-15% Ce0.85Bi0.15O1.925纳米复合氧离子导电体.通过X射线衍射方法分析试样的相组成和晶粒尺寸,利用交流阻抗测试研究材料的氧离子导电性.研究结果表明:所用合成方法能制备La9.33Si6O26 和Ce0.85Bi0.15O1.925两相共存的纳米复合材料,纳米复合粉体的平均晶粒尺寸为35 nm,纳米复合烧结块体材料的平均晶粒尺寸为70 nm;通过纳米复合技术能显著提高材料的氧离子导电性;在600 ℃时,纳米复合材料的氧离子导电性比纯La9.33Si6O26的导电性提高2个以上数量级.     

顺磁绝缘/铁磁金属相复合材料La1.4Sr1.6Mn2O7/La0.67Sr0.33MnO3的磁特性研究

采用溶胶-凝胶法一次性制备了顺磁绝缘／铁磁金属相复合材料La1.1Srt.6Mn2O7/La0.67Sr0.33MnO3系列样品.用X射线衍射仪分析了样品的晶体结构,通过多功能物理测试系统测量了样品的磁特性.研究发现,复合样品从高温到低温明显经历了2次磁相变过程,在Tc1与Tc3D之间磁化强度的数值随温度基本保持不变,...     

Bi2CuO4的氧渗透和高温电导性能研究

通过固相烧结法制备了Bi2CuO4材料,并对其在中高温下的电导性能及氧渗透性能进行了研究.研究表明,Bi2CuO4在700℃以下时为电子导体,而在700℃以上时其离子电导随温度的增加而显著的增加,在780℃左右时与其电子电导相当,是一种较好的氧离子-电子混合导体.氧渗透测量表明在786℃时,厚度为1.72mm的样品在上表面氧分压为0.209atm,下表面氧分压为0.006atm时的氧渗透率达到5.93×10-8mol/scm2.     

聚丙烯酰胺溶胶凝胶法合成La0.9Sr0．1Ga0．8Mg0．2O3-δ中温固体电解质及其性能

采用聚丙烯酰胺溶胶凝胶法制备了具有钙钛矿结构的中温固体电解质La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-?(LSGM)粉体材料.TG-DSC分析表明,凝胶在250℃附近发生强烈的氧化反应.XRD测试表明,凝胶在1400℃烧结6h,可以完全转变为稳定的钙钛矿相,经1000℃烧结所得粉体的颗粒尺寸平均为200-300 nm.1 450 ℃时烧结体的相对密度达到98%,平均粒径为3～10ìm.该样品在800℃时的电导率为7.5×10-2S/cm,活化能为37.4 kJ/m01.研究结果表明用聚丙烯酰胺溶胶凝胶法合成LSGM粉体有利于提高纯度,改善导电性能.     

不同方法制备的硫化态K—Co—Mo催化剂的EXAFS研究

采用共沉淀法和溶胶－凝胶法制备了同组分的硫化态K－Co-Mo催化剂,并用EXAFS研究了体系中Mo原子和Co原子的局域配位情况,结果表明,硫化态K-Co-Mo样品中Mo原子以类似于MoS2结构的物种存在,而Co原子除了以Co9S8形式存在外,还以一种Co-Mo-S相的形式存在,Co-Mo-S的晶相结构与MoS2类似,结合活性测试 结果认为Co-Mo－S的形成促进了样品催化活性的提高,此外,EXAFS结果还表明,不同制备方法对K－Co-Mo样品中Mo物种晶粒尺寸具有较大的影响,而对Co9S8粒子则影响不明显,其中,采用溶胶－凝胶方法制备,并且在氩气中处理过的样品中Mo物种具有最小的晶粒尺寸。