LiAl_xMn_(2-x)O_4的制备及其在酸介质中的稳定性

采用沉淀法合成了系列掺Al尖晶石氧化物LiAl_xMn_(2-x)O_4(x=0,0.3,0.5,0.7,1.0)。通过X射线衍射(XRD)、能量色散谱(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)等方法对其结构、成分和形貌进行了表征,并通过酸浸实验考察了不同组成和不同焙烧温度的LiAl_xMn_(2-x)O_4在弱酸性介质中的稳定性。结果表明当x为0.5,合成温度为850℃时,Al能最大程度地纳入尖晶石晶格,形成结晶致密、成分均匀的产物。同时,LiAl_(0.5)Mn_(1.5)O_4能较大程度地抑制Mn在弱酸条件下的溶出,而具有较低的Al溶出率和较高的Li溶出率。酸浸后LiAl_(0.5)Mn_(1.5)O_4仍保持尖晶石结构且形貌完整。     

白光LED用(Y_xGd_(1-x))(P,W)O_4:Eu红色荧光粉的发光性能研究

采用高温固相方法合成了(YxGd1-x)(P0.5W0.5)O4:Eu0.15粉末状发光材料,经X衍射分析结构发现,当Y3+/Gd3+≤3∶7时,样品主要由Gd2WO6相和Gd PO4相组成,当Y3+/Gd3+接近或等于1∶1时,合成的样品由Gd2WO6相、Gd PO4相和Gd0.5Y0.5PO4相三相组成,当Y3+/Gd3+≥7∶3时,合成的样品由Gd2WO6相与Gd0.5Y0.5PO4相组成。研究了样品在蓝光激发下的光谱性质,讨论了Y3+/Gd3+的掺杂对材料发光性能的影响,发现当Y3+/Gd3+=7∶3时,样品发光强度最高。在蓝光激发下,样品的发射光谱主峰在611.5 nm,对应于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁。在添加助熔剂试验中发现,粉体中加入NH4NO3做助熔剂效果最好,其最佳掺入浓度为3%(质量分数)。     

钠快离子导体Na1+xZr2-yTiySixP3-xO12系统的研究Ⅲ

通过高温固相反应合成了Na_(1+x)Zr_(2-y)Ti_y,Si_xP_(3-x)O_(12)系统y=1,x=0-2.0的一系列合成物.其合成反应温度低于Zr-NASICON的合成温度.研究了系统的相变关系以及电导率、电导激活能与化学组成的关系.研究了系统合成物对水的稳定性.结果表明y=1.0,x=0.9的合成物的电导性能最好,对水的反应性也较小,其电导率在室温时为3.64×10~(-4)(Ω·cm~(-1)),在623K时为1.25×10~(-1)(Ω·cm)~(-1),其激活能为26.35kJ/molc(0.27cV)(473-673K).     

Nd_2(Fe_(1-x)Co_x)_(14)B和Y_2(Fe_(1-x)Co_x)_(14)B的磁性

用磁测量和X-射线衍射研究了Nd_2(Fe_(1-x)Cox)_(14)B和Y_2(Fe_(1-x)Cox)_(14)B的晶格结构和内禀磁性。结果表明,低温下当钴含量较少时,Y_2(Fe_(1x)Cox)_(14)B的磁晶格向异性随钴含量的增加而增加,在1.5K和150K温度下,分别在x为0.4和0.2左右时磁晶各向异性常数达到极大;室温时的磁晶各向异性常数却随钴含量的增加而单调下降。用钴代换铁,对Nd_2(Fe_(1-x)Cox)_(14)B的自旋再取向温度的影响是复杂的。1.5K的饱和磁化强度在x=0.1左右达到极大。钴可以显著提高居里温度,对于Nd_2(Fe_(1-x)Cox)_(14)B和Y_2(Fe_(1-x)Cox)_(14)B,钴的作用几乎相同,表明居里温度主要由3d过渡金属原子之间的交换作用决定。     

非晶态(Fe_(1-X)Y_X)_(84)B_(16)的磁性及热处理对其磁性的影响

研究了非晶态(Fe_(1-x)Y_x)_(84)B_(16)合金的磁性及热处理对其磁性的影响。结果表明,(Fe_(1-x)Y_x)_(84)B_(16)合金不同于Fe-Y合金,几乎不存在磁矩分布的散磁结构。其交换涨落参数(δ)介于0.3～0.5之间。当样品晶化后,对x>0.1的样品出现四方相Y_2Fe_(14)B,使原耒的软磁性硬化,当x=0.25时,室温矫顽力可达4.6kOe。     

La_(0.63)Gd_(0.2)Mg_(0.17)Ni_(3.2-x)Co_(0.3)Al_x(x=0～0.4)储氢合金的微观组织和电化学性能

采用真空感应熔炼方法制备了La0.83Mg0.17Ni3.1Co0.3Al0.1和La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3.2-xCo0.3Alx(x=0~0.4)贮氢合金,并在氩气气氛900℃进行退火处理。通过X射线衍射(XRD)、显微电子探针(EPMA)分析方法和电化学测试分析研究了Gd和Al元素对合金微观组织和电化学性能的影响。研究结果表明,该系列合金退火组织主要由Ce2Ni7/Gd2Co7型、Pr5Co19型、PuNi3型和CaCu5型相组成;Gd元素的加入使合金中CaCu5型相明显减少,Ce2Ni7型/Gd2Co7型相显著增加,x=0.1时其相丰度达到81.2%;随Al含量x不断增加,合金中CaCu5型相丰度逐渐增多,当x=0.1~0.2时,CaCu5型相丰度为4%~5%,x=0.4时,其相丰度达到66.65%。电化学测试分析表明,Gd和Al元素对合金电极活化性能影响不大,当x=0.1时,含Gd合金电极放电容量达到最大值391 mAh.g-1,随Al含量x进一步增加,合金电极放电容量降低。含Gd和加入适量的Al元素可使合金电极循环稳定性得到明显提高,当Al含量x=0.1,0.2时,经100次充放电循环后其电极容量保持率S100分别为93.7%和90.1%,其中La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3.1Co0.3Al0.1合金具有最好的综合电化学性能。     

磁铅石型复合氧化物LaNi_xCo_(1-x)Al_(11)O_(19+δ)催化剂上CH_4和CO_2重整反应的研究

考察了磁铅石型复合氧化物LaNi_(0.5)M_(0.5)Al_(11)O_(19 + δ) (M = Co, Fe, Mn, Cu)和LaNi_xCo_(1-x)Al_(11)O_(19+δ)催化剂在CH_4与CO_2重整制合成 气反应中的催化活性，并应用XRD，TPR，UV-DRS技术着重表征LaNi_xCo_(1-x)Al_ (11)O_(19+δ)催化剂的结构和性能。研究结果表明该系列催化剂具有相同的晶体 结构和相似的还原稳定性。对不同过渡金属取代的催化剂来说，以LaNi_(0.5)Co_ (0.5)Al_(11)O_(19+δ)催化剂具有最好的反应活性。而对于LaNi_xCo_(1-x)Al_ (11)O_(19+δ)系列催化剂，当x ≤ 0.375时，随x值的增大，催化活性明显提高， 但在0.375 ≤ x ≤ 1.0范围内，催化活性几乎保持不变。由此得到结论，对于此 反应来说，控制Ni量在0.375 ≤ x ≤ 0.50范围内比较合适。     

单分散NixZn1-xFe2O4纳米颗粒的制备及其磁热效应

以乙酰丙酮金属盐为前驱体,三乙二醇为溶剂,采用多元醇法制备了镍锌不同配比的Ni_xZn_(1-x)Fe_2O_4(x=0,0.3,0.5,0.7和1.0)铁氧体,并通过X射线衍射仪(XRD),透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等对样品的结构、形貌、磁性能和磁热性能进行了表征。结果表明:Ni_xZn_(1-x)Fe_2O_4铁氧体分散性较好,尺寸均一,形状近似球形,平均粒径为4~5 nm。Ni_xZn_(1-x)Fe_2O_4纳米颗粒在室温下表现出亚铁磁性,饱和磁化强度随着镍含量的增加先增大后减小,当x=0.5时达到最大值29.38 emu·g~(-1)。在382k Hz交变磁场作用下,Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4铁氧体温度可升温至313 K,表现出较好的磁热性能。     

Role of Microstructure and Spectrum Features on the Catalysis Effect of Ce_(1-x)(Nd_(0.5)Eu_(0.5))_xO_(2-δ) Solid Solutions

Nanosized Ce_(1-x)(Nd_(0.5)Eu_(0.5))xO_(2-δ) solid solutions(x = 0.00~0.20) were synthesized by means of hydrothermal method.Then the solid solutions were ball milled with Mg_2Ni and Ni powders for 20 h to get the Mg_2Ni–Ni–5 mol% Ce_(1-x)(Nd_(0.5)Eu_(0.5))xO_(2-δ) composites.The structures and spectrum characteristics of the Ce_(1-x)(Nd_(0.5)Eu_(0.5))xO_(2-δ) solid solutions catalysts were analyzed systemically.XRD results showed that the doped samples exhibited single phase of CeO_2 fluorite structure.The cell parameters and cell volumes were increased with increasing the doped content.Raman spectrum revealed that the peak position of F_(2g) mode shift to higher wavenumbers and the peak corresponding to oxygen vacancies were observed distinctly for the doped samples.UV-Vis technique indicated that the absorption peaks of Eu~(3+) and Nd~(3+) ions appeared; the bandgap energy was decreased linearly.The electrochemical and kinetic properties of the Mg_2Ni–Ni–5 mol% Ce_(1-x)(Nd_(0.5)Eu_(0.5))xO_(2-δ) composites were measured.The maximum discharge capacity was increased from 722.3 mA h/g for x = 0.00 to 819.7 mA h/g for x = 0.16,and the cycle stability S_(20) increased from 25.0%(x = 0.00) to 42.2%(x = 0.20).The kinetic measurement proved that the catalytic activity of composite surfaces and the hydrogen diffusion rate were improved for the composites with doped catalysts,especially for the composites with x = 0.16 and x = 0.20.The catalysis mechanism was analyzed from the point of microstructure and spectrum features of the Ce_(1-x)(Nd_(0.5)Eu_(0.5))xO_(2-δ) solid solutions.     

钙钛石型复合氧化物La_(1-x)Sr_xFeO_(3-λ)催化性能的研究——Ⅰ.固体结构以及缺陷性质与催化性能的关系

本文根据X光结构分析,发现La_(1-x)Sr_xFeO_(3-λ)当x自0变化至1时,样品晶格中均存在氧的无序缺陷,随着Sr~(2+)的掺入,样品晶格发生畸变,进而有晶型上的变化。TG研究表明,x>0.5的样品在高温下有大量晶格氧逸出。对于La_(1-x)(Ca,Sr)_xMO_(3±λ)(M=Mn,Fe,Co)三个体系的实验结果进行对比后认为,固体缺陷的产生受几何因素的影响,催化剂的活性与氧缺陷浓度及有序化程度有关。     

Ce_(1-x)Ca_xO_(2-x)的溶胶-凝胶法的合成及其性质

用溶胶 -凝胶法合成了 Ce1-x Cax O2 -x(x=0～ 0 .3 5 )系列固体电解质 ,系统地研究了其晶体结构随Ca O含量的变化关系 .XRD测试表明 ,该体系于 1 60℃即形成萤石结构纯相 .高温 XRD表明 ,从室温至80 0℃ ,Ce1-x Cax O2 -x(x=0～ 0 .3 5 )未出现结构相变 .此法合成温度远低于传统的高温固相合成法和水热合成法的温度 .合成物的颗粒小 ,粒度均匀 .在 1 3 0 0℃即可烧结成高致密度样品 .XPS测试表明 ,掺杂 Ca O后吸附氧浓度明显增大 ,氧空位增多 ,电导率和氧离子迁移数增大 ,改善了 Ce O2 基固体电解质的性能 .     

中温固体氧化物燃料电池La_(0.8-x)Bi_xSr_(0.2)FeO_(3-δ)阴极材料研究

通过高温固相法制备出La_(0.8-x)Bi_xSr_(0.2)FeO_(3-δ)(LBSF)阴极粉体和铒稳定氧化铋(ESB)电解质粉体,通过XRD分别确定其成相温度以及相互之间的化学相容性;以LBSF作为阴极, ESB作为电解质,构成LBSF|ESB|LBSF对称电池,利用交流阻抗法测试阴极的极化行为;用扫描电子显微镜观察电池的断面微结构。结果表明:通过固相合成的LBSF阴极材料呈立方钙钛矿结构。在同一温度下,电导率随Bi_2O_3的掺杂量增加而降低;但极化阻抗随着Bi_2O_3的掺杂量增加而降低,当x=0.4时, LBSF(0.4)的极化阻抗达到最小, 650℃时为1.05Ω·cm~2, 900℃时低达0.17Ω·cm~2。研究结果表明:LBSF是良好的固体氧化物燃料电池阴极材料。     

钠快离子导体Na1+xZr2-yTiySixP3-xO12系统研究(Ⅰ)

以Na_3PO_4、ZrP_2O_7、SiO_2、ZrO_2、TiO_2为反应原料,在1173K—1473K的高温下进行固相反应,制备了钠快离子导体Na_(1 x)Zr_(2-y)Ti_ySi_xP_(3-x)O_(12)系统中x=1、y=0—2.0的一系列合成物。研究了它们的相变关系;测定了两个单纯相—211相和202相的电导率和电导激活能。 室温时,211相的电导率σ_(RT)=1.52×10~(-4)(Ω·cm)~(-1),202相的σ_(TR)=0.53×10~(-4)(Ω·cm)~(-1);623K时,211相的电导率σ_(623)=1.21×10~(-1)(Ω·cm)~(-1),202相的σ_(623)=0.88×10~(-2)(Ω·cm)~(-1)。 在523K～673K温区里,211相的电导激活能E_a为31.87kJ/mole,202相的E_a为33.16kJ/mole。     

钙钛矿锰氧化物(La_(1-x)Gd_x)_(0.5)Sr_(0.5)MnO_3的磁电阻效应

采用传统的高温固相法制备了多晶样品(La1-xGdx)0.5Sr0.5MnO3(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4),利用X射线衍射仪(XRD)、超导量子磁强计(SQUID)、标准四端引线法分别对样品结构、磁性、电性以及磁电阻效应进行了研究。研究表明:Gd的少量替代并没有引起结构变化;随着Gd含量的增加,所有样品的居里温度TC和金属-绝缘体转变温度Tp都降低了;在TC附近发现了磁电阻效应,同时在低温下发现了更大的磁电阻;并且Gd的少量替代可使磁电阻MR增大。     

Nd_(1-y)Dy_yFe_(11-x)TiM_x(M=Mo,Si)系列化合物中Mo,Si元素的掺杂对其结构及磁性能的影响

通过电弧方法制备了一系列的Nd1-yDyyFe11-xTiMx(M=Mo,Si)型稀土过渡金属化合物,并且通过X射线衍射和中子衍射对其晶体结构进行了研究.实验发现,Nd1-yDyyFe11-xTiMx(M=Mo,Si)系列中化合物主要结构为ThMn12-type(1︰12相).Dy取代Nd没有明显影响1︰12相形成的含量.在Nd0.5Dy0.5Fe11-xTiMx(M=Mo,Si)系列中,当x≤0.8时Nd0.5Dy0.5Fe11-xTiMox化合物主要呈ThMn12-type晶形,当x0.8时,化合物中1︰12相的含量降至80%以下;对于Nd0.5Dy0.5Fe11-xTiSix,当x≤0.6时,Nd0.5Dy0.5Fe11-xTiSix化合物主要呈ThMn12-type晶形,当x0.6时,化合物中1︰12相的含量降至90%以下但保持在80%以上.在不同的化合物中,稳定元素的含量不同.ThMn12-type相的百分含量随着Mo和Si取代Fe含量的增加而减小,意味着Mo和Si取代更多的Fe时,ThMn12-type相将变得不稳定.Nd0.5Dy0.5Fe11-xTiMox化合物的晶格参数a和c以及晶胞体积V随着Mo(x)含量的增加呈线性增加是因为Mo的原子半径比其中的Fe的大;而Nd0.5Dy0.5Fe11-xTiSix合金的晶格参数a和c以及晶胞体积V随着Si(x)含量的增加呈线性减小是因为Si的原子半径比其中的Fe的小.在NdyDy1-yFe11-xTiMx(M=Mo,Si)中,因为Ti和Mo的半径比Fe大而Si的半径比Fe小,所以Ti和Mo原子优先占据8i晶位,Si原子优先占据8j和8f晶位.在化合物RFe12-xMx中,居里温度由T-T交换作用决定的,由于T-T交换作用依赖于T-T原子距离,因此其他元素对Fe的取代导致了居里温度的改变.磁性测量表明Mo或Si取代Fe均导致居里温度的降低.     

Energy Transfer and Green Emitting Properties of Solid Solution PbGd_(1-x)Tb_xB_7O_(13)(x = 0～1)

A series of Tb-doped solid solutions PbGd_(1-x)Tb_xB_7O_(13)(x = 0~1) were synthesized by high-temperature solid state reaction method. The luminescence properties were investigated under UV(274 nm) and near-UV(372 nm) excitation. The emission spectrum by 274 nm exciting reveals a charge-transfer between Gd~(3+) and Tb~(3+) ions. Under near-UV light(372 nm) excitation, PbGd_(1-x)Tb_xB_7O_(13):x Tb~(~(3+)) exhibits intense green emission centered at 543 nm due to the ~5D_4→~7F_5 transition of Tb~(3+) activator. The optimum doping concentrations were found to be x = 0.8 with the quantum efficiency of 35%. One may expect that PbGd_(1-x)Tb_xB_7O_(13) has the potential to be used as a green phosphor activated by near near-UV light.     

SOLID STATE CHEMISTRY OF La_(1-x)Li_(x)MnO_3 AND RELATED COMPOUND

A series of perovskite type oxides La_(1-x)A_(x)MnO_3(x=0.1 for A=Li,Na,K;x=0.1～0.5 for A=Li)have been prepared by impregnation.Experimental results showed that the substitution of La~(3 ) by Li~ inLaMnO_(3 ?) greatly increased the selectivity to ethane and ethylene for theoxidative coupling of methane.Temperature-programmed desorption of oxygenproved the presence of oxygen vacancies in the oxide lattice.The higher Mn~(4 )/Mn_t ratio in oxide made the formation of oxygen vacancies easier on the oxidesurface.The general formula of the oxides is La_(1-x)Li_(x)Mn＇V＇_(y)O_(3-y),V=vacancy.     

基于[P_2W_(17)O_(61)]~(10-)构筑的一维双链稀土衍生物的结构、合成及表征

饱和Dawson型[P_2W_(18)O_(62)]~(6-)(简称为[P_2W_(18)])多酸阴离子以其稳定的化学性质、良好的结晶性能成为多酸化学领域中的重要研究对象.本文以K_6[α-P_2W_(18)O_(62)]·xH_2O、Ce(NO_3)_3·6H_2O为基本原料,通过常规水溶液加热回流法,成功地合成了一例结构单元类似2∶17型Dawson-稀土双系列结构的一维双链化合物{[Na_2[N(CH_3)_4]_8[Ce(CH_3COO)(H_2O)]_2[Ce(H_2O)_7](P_2W_(17)O_(61))]_2·23H_2O}_n(1).结构分析表明,化合物1属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为:a=1.327 97(15)nm,b=1.376 71(15)nm,c=3.121 1(3)nm.该化合物以单缺位[P_2W_(17)O_(61)]~(10-)(简称为[P_2W_(17)])为基本构筑单元,中心原子Ce不仅与[P_2W_(17)]通过氧桥直接相连,而且通过醋酸根与另外一个Ce-[P_2W_(17)]单元相连,并最终形成新颖的一维双链结构.此外,我们还通过红外光谱、元素分析、热失重分析、紫外-可见吸收光谱分析等方法,对化合物1进行了较全面的表征.     

基于[As_2W_(19)O_(67)(H_2O)]~(14-)构筑的含镧砷钨酸盐的合成和结构表征

通过水热法合成了一例[As_2W_(19)O_(67)(H_2O)]~(14-)({As_2W_(19)})构型保持的稀土衍生物K_(14)H_8[La(H_2O)_3As_2W_(19)O_(67)(H_2O)]_2·53H_2O(1),并测定了其晶体结构.同时,通过红外光谱、粉末衍射(XRPD)以及热分析对其进行了表征.X射线单晶结构分析表明,化合物1属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为a=1.239 5(10)nm,b=1.847 8(16)nm,c=2.268 5(19)nm,α=68.366(12)°,β=78.215(13)°,γ=78.406(12)°,Z=1,Mr=11 351.63,V=4.683(7)nm3,μ=24.794mm-1,R1=0.056 4,wR2=0.150 8[I2σ(I)].化合物1是二聚结构,其中LaIII离子采用九配位畸变的单加冠四方反棱柱配位构型.     

通过微观形貌对Ba(Ti,Sn)O_3压电陶瓷的结构及压电性能分析

本文采用传统固相合成法制备了(Ba_(1-x)Ca_x)(Ti_(0.98)Sn_(0.02))O_3(BCTS,x=0.00、0.01、0.02、0.03)无铅压电陶瓷,研究了不同烧结温度下Ba(Ti,Sn)O_3压电陶瓷材料的微观形貌对相结构及压电性能的影响。X-射线衍射(XRD)分析表明,所有陶瓷样品均为单一、纯钙钛矿结构,无第二相生成。通过扫描电子显微镜(SEM)图片可知,陶瓷样品在烧结温度为1450℃时,晶粒更加均匀、陶瓷结构更加致密,气孔较少并且晶粒成螺旋状结构生长。当陶瓷烧结温度为1450℃,并且x=0.01时,陶瓷的综合性能达到最佳,其压电常数(d33)达到346pC/N。