原位水热合成La_(1-x)Ce_xCoO_3/SBA-15钙钛矿型催化剂和CO催化氧化反应性能的研究

采用原位水热合成法合成了La1-x Ce x CoO3/SBA-15(x=0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,摩尔分数,下同)催化剂,并采用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、N2物理吸附-脱附表征仪(BET)和程序升温还原(H2-TPR)等表征手段对催化剂的结构进行了研究.结果表明:Ce掺杂对催化剂的结构和CO催化氧化性能有较大的影响.在Ce掺杂部分取代La之后,催化剂形成了La1-x Ce x CoO3钙钛矿相,CeO2和Co3O4物相;当Ce的掺杂量为x=0.2时,催化剂的CO催化氧化活性最高.     

织构化Mg掺杂磷灰石型硅酸镧电解质制备、结构及O~(2-)导电性能

以La2O3和SiO2为原料,首先利用固相法合成La2Si2O7和La2SiO5粉体,然后采用共压法成型得到La2Si2O7(含MgO、La2O3)/La2SiO5/La2Si2O7(含MgO、La2O3)三明治结构,进而在高温下通过互扩散反应制备织构化Mg掺杂硅酸镧电解质(La9.33Si5.8Mg0.2O25.8)。以X线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散X线谱(EDS)、交流阻抗等测试与表征手段研究合成粉体物相和Mg掺杂硅酸镧电解质的微结构及其O2-导电性能。结果表明:通过高温互扩散和固相反应过程,可制得单相织构化Mg掺杂硅酸镧电解质,其晶粒c轴沿样品厚度方向织构化程度达70%。同时,XRD、拉曼光谱和EDS能谱分析表明:掺杂Mg主要占据结构中Si位;织构化的Mg掺杂硅酸镧电解质在750℃下电导率达3.81×10-3S/cm、活化能为0.71 eV。     

高温固相法制备Sm2O3掺杂La2Ce2O7热障涂层材料

以La2 O3、CeO2和Sm2 O3为原料,采用高温固相反应法制备了Sm2 O3部分掺杂La2 Ce2 O7热障涂层陶瓷材料,其化学式为(SmxLa1-x)2Ce2O7.采用X射线衍射法研究了试样的物相结构,并通过对比各实验条件下制备的试样的X射线衍射图谱,对试样的掺杂比例、烧制温度及烧制时间进行了探究.结果表明,所制备试样为萤石结构,当掺杂摩尔比Sm：La为1：2或1：3时试样均能保持良好的相结构,以掺杂摩尔比Sm：La=1：2制备的( Sm0.33 La0.67)2 Ce2 O7材料在1600℃下具有良好的相稳定性,且其最佳制备条件为1550℃下烧制10 h,该材料是一种很有潜力的新型热障涂层陶瓷材料.     

溶胶-凝胶法制备La_(1-)_xCe _xCoO_3催化CO氧化性能:Ce掺杂的影响（英文）

以溶胶-凝胶法制备了La_(1-x)Ce_xCoO_3钙钛矿催化剂,并用X-射线衍射、N_2物理吸附和H_2程序升温还原等对其进行了表征.考察了Ce掺杂对La_(1-x)Ce_xCoO_3物化性能及其催化CO氧化性能的影响.结果表明:Ce的掺杂不仅增加了样品的比表面积,还增强了其氧化还原性能,提高了样品对CO的氧化活性.但当Ce掺杂量(即Ce/La+Ce原子比)大于10%时,样品中出现CeO_2物相,覆盖了活性位,破坏了钙钛矿结构,使CO氧化活性下降.     

掺杂尖晶石LiAlxMn2-xO4的合成与性能研究

采用固相法合成了掺杂改性的尖品石型锂锰氧正极材料。XRD结果表明所得材料均呈现良好的尖晶石结构。通过充放电性能测试，发现LiAl_xMn_(2-x)O_4的循环性能都有了很大程度的改善，循环30次后仍能保持较高的容量，其中以LiAl_(0.05)Mn_(1.97)O_4的循环性能最好。     

(1-x)Li2MnO3·xLiNi1/2Mn1/2O2的低温固相制备及电化学性能研究

采用低热固相法在700 ℃合成了 (1-x)Li2MnO3·xLiNi1/2Mn1/2O2 (x=0.3, 0.5, 0.7)正极材料,并对其相组成、结构、微观形貌进行了表征,对电化学性能进行了测试. 实验结果表明,x=0.7时合成样品中出现尖晶石LiMn2O4相. X=0.3、0.5材料在循环中比容量逐渐升高,后续循环稳定性较好. Fe掺杂加速了x=0.5材料容量的上升,第二次循环时放电比容量高达189.5 mAh/g.     

含羟基螺吡喃的合成及动力学研究

根据羟醛缩合原理,应用2-亚甲基-1,3,3-三甲基吲哚啉和2,5-二羟基苯甲醛一步合成了1′,3′,3′-三甲基-6-羟基-螺-(2-氢-1-苯吡喃-2,2′-二吲哚啉),简称为羟基螺吡喃.该合成产物是一种新型的在苯环上带有羟基官能团的光致变色化合物.合成过程的反应条件温和又易于控制.应用红外(IR)、核磁共振(NMR)、质谱(MS)等分析方法对该化合物的结构进行表征;通过紫外(UV)分析,对其光致变色性能和变色反应动力学进行了研究.结果发现合成产物在紫外光照射下具有良好的光致变色性能,而且不同浓度羟基螺吡喃在溶剂中光变性能与变色速率明显不同.     

锂离子电池正极材料LiFe_(1-x)Eu_xPO_4/C(x=0,0.06,0.08,0.10)结构和电化学性能研究

以CH_3COOLi·2H_2O、FeC_2O_4·H_2O、NH_4H_2PO_4、Eu_2O_3及C_6H_(12)O_6为原料,采用两步高温固相法合成了锂离子电池正极材料LiFe_(1-x)Eu_xPO_4/C(x=0,0.06,0.08,0.10),通过XRD,SEM等方法对其物相结构和形貌进行了表征,结构分析表明:LiFe_(1-x)Eu_xPO_4/C(x=0,0.06,0.08,0.10)样品具有橄榄石型晶体结构,空间群为Pnma.Eu的掺杂可使样品颗粒明显细化,引起晶胞参数c值、c/a比值增大、I111/I311比值增大,P-O键长增大.CV和EIS测试结果表明,Eu的掺杂使样品的放电容量增加,提高了循环稳定性能,改善了样品发生电化学反应的动力学性能,电荷转移电阻Rct明显减小,交换电流密度i_0增大.     

含呋喃丙烯酸酯结构螺噁嗪的合成及其光致变色性能研究

合成了3种含呋喃丙烯酸酯结构的螺噁嗪类光致变色化合物,通过核磁共振氢谱、红外光谱确认了其结构,并采用滴加Zn2 及掺杂高分子聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等手段研究了其紫外吸收光谱性能.结果表明,9′-(α-呋喃丙烯酰氧基)螺噁嗪(化合物Ⅲ)具有良好的光致变色性能,动力学分析表明Ⅲc呈色体的光消色反应遵循一级动力学规律.     

La~(3+)-Yb~(3+)/TiO_2纳米功能材料光催化性能的研究

采用超声波震荡法合成了不同La3+、Yb3+掺杂量、不同焙烧温度的La3+-Yb3+/TiO2纳米光催化剂,并对所制得的样品进行了SEM、XRD、FT-IR表征;以碱性品红为目标降解物测试了样品的光催化性能.结果表明:所制样品为纳米级粉体,稀土元素La3+、Yb3+掺杂能细化晶粒,使样品表面积增大,提供更多活性位,提高了样品的催化活性;样品晶型为锐钛矿相TiO2,稀土元素La3+、Yb3+掺杂能抑制金红石相生成,提高样品的热稳定性;随着稀土元素La3+、Yb3+掺杂量的增加,纳米TiO2表面将吸附更多的羟基,羟基具有很高的氧化性,能降解有机物,提高样品的催化性能;光催化实验表明,在500℃焙烧,当n(La3+-Yb3+)∶n(TiO2)=5%时,光催化性能最好,催化剂用量为0.15g/150mL加入1mL氧化剂30%双氧水,在无灯源照射、常温常压不需通氧的条件下,降解浓度为10mg/L碱性品红溶液50min时,降解率达到98.7%.     

纳米掺杂Ag/SnO2触头材料的制备及电弧侵蚀性能研究

以CuO和La2O3为掺杂剂,采用高能球磨法制备掺杂纳米SnO2粉体,再采用热挤压工艺制成银含量88%的纳米掺杂Ag/SnO2触头材料,利用扫描电子显微镜、电导率测试仪、显微硬度计对该触头材料进行了微观组织表征及性能测试,随后,利用该触头材料在10A交流电流条件下进行电弧侵蚀性能测试.结果表明,触头材料中氧化物在银基体上分布均匀;Ag/SnO2触头材料的密度、硬度和电导率分别为9.704 1g/cm^3,104.2和75;电弧烧蚀速率为103.65μg/C,并研究了熔层表面的微观组织结构.     

La掺杂BaTiO3陶瓷的制备与性质(Ⅰ)--非均匀形核表面淀积包覆法

以La(NO3)3为La源,采用非均匀形核淀积法在水热法合成的BaTiO3粉体表面包覆La(OH)3．根据溶度积理论计算非均匀形核淀积包覆工艺的pH值,并通过控制溶液的pH值,获得化学计量配比(Ba1-3x/2／Lax)TiO3的La表面包覆BaTiO3粉体和陶瓷．文中讨论了La包覆量对已包覆了SiO3的BaTiO3粉体的烧结特性、相结构、陶瓷电阻率、介电系数-温度特性的影响．实验结果表明：采用非均匀形核淀积包覆方法,容易获得均相、化学计量比的La改性BaTiO3陶瓷;随着La2O3掺杂量的增加,BaTiO3陶瓷的居里温度向低温方向移动,居里温度与La2O3掺杂量之间呈线性关系;而使BaTiO3陶瓷半导化所需要的La的掺杂量较采用氧化物固相反应法的高。     

ZnO∶(Al,La)/PAN无纺布的制备及其抗菌性能

采用溶胶凝胶法制备Al和La共掺杂氧化锌(ZnO∶(Al,La)),经过研磨得到均匀稳定的ZnO∶(Al,La)/N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)分散液.将聚丙烯腈(PAN)加入分散液中得到不同质量浓度的均一纺丝液,采用静电纺丝的方法制备出ZnO∶(Al,La)质量分数不同的ZnO∶(Al,La)/PAN无纺布.采用振荡法,以金黄色葡萄球菌、大肠杆菌为测试菌株,研究了ZnO∶(Al,La)/PAN无纺布的抗菌性能,并对其抗紫外性能进行表征.结果表明,ZnO∶(Al,La)质量分数为55%的ZnO∶(Al,La)/PAN无纺布不仅抗菌效果好,而且具有优异的抗紫外性能.     

稀土离子掺杂硼酸铝荧光材料的制备及发光性能的研究

采用高温固相法,在900～1 300℃范围内煅烧3h,合成Eu~(3+)和Tb~(3+)离子掺杂的硼酸铝系列荧光粉。用X射线粉末衍射仪(XRD)和荧光分光光度计对合成样品进行物相结构和荧光性能表征。结果表明,在合成温度范围内,可得到两种不同结构的稀土离子掺杂硼酸铝荧光粉Al18-xMxB4O33和Al4-xMxB2O9(M=Eu、Tb),物相结构和稀土离子的掺杂浓度对样品的发光性能均有显著影响。     

锂电池LiNi_(1/3)Zn_xCo_(1/3-x)Mn_(1/3)O_2(0.000≤x≤0.133)阴极材料结构与电化学性能（英文）

以MnO_2微球为模板,用Zn掺杂三元系LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料,合成LiNi_(1/3)Zn_xCo_(1/3-x)Mn_(1/3)O_2(0.000≤x≤0.133)微球材料。利用RIETAN-FP软件对样品进行XRD结构解析,得出样品具有α-NaFeO_2层状结构。然后组成锂离子纽扣电池,在2.5V到4.5V的电压范围内进行电化学性能测试。通过测试,发现随着锌掺杂浓度的增加,锂电池的循环性能和倍率性能同材料的晶格参数具有相似的变化趋势。掺杂量x=0.133的样品比其它样品具有更好的电化学性能,与没掺杂锌的材料比较,其锂电池比容量增加了10.7%。     

烧绿石型稀土锡酸盐的合成结构和光谱性质

比较系统地研究了稀土锡酸盐体系Y_(2-x)RE_xSn_2O_7(RE=S_m,E_u;x=0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,0.06,0.07,0.08,0.09,0.10)的合成,结构与光谱性质及其变化规律,Y_(2-x)RE_xSn_2O_7为烧绿石型结构,属立方晶系,空间群Fd3m。发现稀土激活离子的发光强度强烈依赖于其掺杂浓度,合理确定了各种谱项及跃迁,并确定了共沉淀法合成这类稀土发光材料的最佳合成条件。     

稀土掺杂TiO2纳米线阵列的可见光催化性能

采用溶胶-电泳沉积法在多孔阳极氧化铝模板上制备了TiO2光催化纳米线,合成了具有高比表面积的糖葫芦状M/TiO2(M代表La3+、Ce3+、Nd3+)纳米线阵列体系。采用SEM对样品进行了表征,表明M/TiO2纳米线阵列保持了模板的有序性;对甲基橙的可见光降解实验表明,稀土金属离子掺杂TiO2纳米线阵列体系具有非常优良的可见光催化性能;紫外-可见吸收光谱测试表明,La3+、Ce3+、Nd3+掺杂增强了TiO2在可见光区域的吸收能力,吸收带边红移至可见光区,未掺杂的TiO2禁带宽度为3.24eV,掺La3+、Ce3+、Nd3+的M/TiO2禁带宽度分别减小至2.6eV、2.8eV、2.0eV,这和光催化性能是大致相对应的。     

La掺杂BiFeO_3薄膜的铁电性能分析

为了研究La掺杂BiFeO_3(BLFO)薄膜的铁电性能与频率的相关性,采用溶胶-凝胶法和高通量组合材料技术快速制备了不同La掺杂物质的量分数(0、5%、10%、15%、20%和25%)的BiFeO_3铁电薄膜.利用X线衍射分析仪(XRD)对样品的晶体结构进行分析,并测量掺杂样品的电滞回线(P-E)和漏电流特性(J-V),通过改变测试频率研究Bi_(1-x)La_xFeO_(3±δ)薄膜电学性能的频率依赖性.结果表明:560℃时所有样品均为纯相;在频率为10 k Hz的条件下,La掺杂物质的量分数为15%的样品具有最大的剩余极化值Pr,约为42.2μC/cm~2;电压为1.5 V时,漏电流密度最小,约为0.010A/cm~2;频率为100 Hz时,样品的剩余极化值远小于10k Hz和100k Hz,10 k Hz频率下样品的剩余极化值最大.     

白光LED用荧光材料Sr_3Y_2(BO_3)_4:Eu~(3+)的制备及发光性能

Sr_3Y_2(BO_3)_4:Eu~(3+)红色荧光粉在白光LED应用上有很大潜能,以高温固相法在1 000℃下焙烧5h可以制备出发光性能最佳的Sr_3Y_(2-x)(BO_3)_4:xEu~(3+)红色荧光粉.通过X-ray衍射仪(XRD)和荧光光谱等测试手段对Sr_3Y_(2-x)(BO_3)_4:xEu~(3+)荧光粉的制备条件、结构及发光性能进行表征.结果表明,适量掺杂Eu~(3+)并不能使Sr_3Y_2(BO_3)_4的结构发生改变.以394nm的近紫外光激发Sr_3Y_(2-x)(BO_3)_4:xEu~(3+)荧光粉具有较好的发光性能,最强发射峰为Eu~(3+)离子的5D0→2F2电偶极跃迁,波长为618nm的红光.当Eu~(3+)离子的掺杂量为15%(mol)时,发光强度最大.     

磁性纳米粒子MFe_2O_4的制备及其磁性能

为探究Fe_3O_4类磁性纳米粒子磁性能的优劣,采用水热合成法,将相同摩尔比例的Co、Nd、Ce、La和Ni掺杂到Fe_3O_4中,形成具有通式MFe_2O_4的磁性纳米粒子。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、动态激光散射粒径(DSL)和振动样品磁强(VSM)测试,分析了纳米粒子的结构、形貌、元素组成、粒径以及磁性能。结果表明,水热合成法可成功地将Co、Nd、Ce、La和Ni掺杂到Fe_3O_4主晶当中,形成圆形结构纳米粒子,粒子分散性好。其中,CoFe_2O_4的粒径最大,结晶能力最强,使得其具有较高的饱和磁化强度和极高的矫顽力,因此硬磁性能好。3组稀土(Nd、Ce和La)掺杂的纳米粒子中,NdFe_2O_4的粒径最小,同时较高的饱和磁化强度和极低的矫顽力使其具备优异的软磁材料性能。