钙钛矿型催化活性材料结构与性能的研究——La_(k—x)Sr_xCo_(0.75)Me_(0.25)O_(3—δ)体系

用多晶X射线衍射法研究了ABO_3型的[(La_(1-y)Sr_y)_(1-z)□_z][Co_(0.75)Me_(0.25)][○_(3-δ)□_δ]系列化合物的结构和晶格畸变。结构中A位为La~(3+)、Sr~(2+)和约14％的空位随机占有。不同价态的Co离子和Me~(4+)无序地分布于B位。○位为O~(2-)和空位随机占有。A位Sr~(2+)取代La~(3+)量增加,正二价的Co逐渐变为正三价,最后出现正四价。平均晶格畸率<ε_(110)~2>~(1/2),及对CO完全氧化反应的活性迅速增大。因此平均晶格畸变率<ε_(110)~2>~(1/2)可表征钙钛矿相A位的调变作用和与之相关的催化性能。     

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。     

在镍系钙钛石型催化剂上的氨氧化 Ⅰ.催化剂La_(1-x)Sr_xNiO_(3-λ)的结构与催化性能

研究了La_(1-x)Sr_xNiO_(3-λ)(0≤x≤1)系列催化剂的固态性质与催化氨氧化反应性能的关系。发现在LaNiO_3中掺入Sr~(2+),在x≤0.3的范围内,催化剂保持钙钛石结构不变,但晶格发生了较大的畸变,氧空位有序化程度提高;在X>0.3的范围内,钙钛石结构逐步被破坏,出现La_2NiO_4相。此系列催化剂用于氨氧化反应,Ni~(3+)是主要的活性离子,O~-或O_2~(2-)离子为主要活性氧种,反应遵循Redox机理。     

钙钛矿型催化活性材料结构与性能的研究——Ⅲ.(La_(1-x)□_x)(Co_(1-y)□_y)O_(3-δ)体系

应用多晶X射线衍射法及Pauling键价理论,研究了Perovskite型化合物La-Co-o体系的结构非完整性,并与其完全氧化催化活性相关联。该体系的结构式为:{La_1-x□x}-{[Co_(1-y)~(2+)Co_y~(3+)]_(1-v)□_v}_(1/2){[CO_(1-z)~(3+)Co_z~(4+)]_(1-w)□_w}_(1/2){O_(3-δ)□_δ}。结构中A位、B位和O位均存在空位。适当的空位可使B位钴的平均原子价高于+3,此时钴原子产生歧化作用,位于晶胞中(000)和(1/2 1/2 1/2)两个位置上的钴的平均原子价不相等。它们的差值越大,完全氧化催化活性越高。     

Ag~+,Sr~(2+),Yb~(3+)双掺杂对Ca_3Co_4O_(9-δ)热电性能的影响

采用溶胶-凝胶和冷压方法,在Ca3Co4O9-δ体系中引入不同量的Ag~+,Sr~(2+)或Yb~(3+)离子制备了可在300~870 K下稳定存在且热电性能优良的陶瓷材料Ca_(3-x-y)Ag_xSr_yCo_4O_(9-δ),Ca_(3-x-z)Ag_xYb_zCo_4O_(9-δ)和Ca_(3-y-z)Sr_yYb_zCo_4O_(9-δ)(x,y,z=0.1,0.15,0.2).通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(IR)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对产物进行表征.结果显示,所制备的样品纯度较高,晶粒均匀,晶粒间较致密,适量的Ag~+,Sr~(2+),Yb~(3+)离子取代Ca~(2+)离子固溶到晶体中使制备的双掺杂材料晶胞体积发生了变化,但并未引起晶体对称结构的变化.电阻率和Seebeck系数结果表明,双掺杂优化了样品载流子的浓度,使样品电阻率不断减小,并使Seebeck系数的值不断增大.经过计算可知,Seebeck系数随电子有效质量的增大而增大.热导率结果表明,双掺杂的样品热导率随掺杂元素的不同而变化,计算结果显示声子热导依然在样品中占据主体贡献,这与Ca_3Co_4O_(9-δ)单掺杂Ag~+,Sr~(2+)或Yb~(3+)的结果吻合.随着温度的升高,双掺杂样品Ca_(2.7)Ag_(0.2)Yb_(0.1)Co_4O_(9-δ)在870 K下热电优值(ZT)值达到最大(0.18).     

纳米荧光粉Eu_(0.12)Y_(1.88-x)Mg_xO_(3-δ)的光致发光特性

使用超声波作用下的均匀沉淀法,制备了掺杂Mg2+的纳米荧光粉Y2O3:Eu3+.考察了不同Mg2+掺杂含量下Eu0.12Y1.88-xMgxO3-δ(x=0～0.18,δ代表氧空位)的晶格常数变化,研究了掺杂含量对样品发射光谱及激发光谱的影响.结果表明,Eu0.12Y1.88-xMgxO3-δ的晶格常数在1.0604～1.062 3 nm之间,晶粒尺寸在25.9～40.7 nm之间.掺杂Mg2+后,当x=0.14时,样品Eu0.12Y1.74Mg0.14O3-δ的激发光谱中电荷迁移带(CTS)最大峰强度最高且色纯度最好.     

AxMn1-xFe2O4铁氧体(A=Zn,Ni)中阳离子的占位有序化行为研究

基于尖晶石晶体结构信息,本文采用热力学三亚晶格模型,将材料热力学计算和第一性原理计算相结合,研究了Zn_xMn_(1-x) Fe_2O_4和Ni_xMn_(1-x)Fe_2O_4立方相中的Zn~(2+)、Ni~(2+)、Mn~(2+)以及Fe~(3+)在8a和16d亚晶格上的占位有序化行为。结果表明:在锰铁氧体中,室温下Mn~(2+)完全占据在8a亚晶格上,Fe~(3+)完全占据在16d亚晶格上,属于正尖晶石结构;随着热处理温度升高,在1 273 K达到热处理平衡时的占位构型为(Fe~(3+)0.09Mn~(2+)0.91)[Fe~(3+)1.91Mn~(2+)0.09]O_4,在热处理温度升至1 473 K时,达到热处理平衡时的占位构型为(Fe~(3+)0.11Mn~(2+)0.89)[Fe~(3+)1.89Mn~(2+)0.11]O_4,均与实验结果符合较好。在锌铁氧体中,室温下Zn~(2+)完全占据在8a亚晶格上,Fe~(3+)完全占据在16d亚晶格上,属于正尖晶石结构;在热处理温度较高时,Zn~(2+)和Fe~(3+)发生部分置换,符合实验结果。在镍铁氧体中,半数的Fe~(3+)在室温下占据在8a亚晶格上,Ni~(2+)与剩下另一半的Fe~(3+)共同占据在16d亚晶格上,仅在热处理温度较高的时候发生微弱变化,亦与已有的实验结果吻合。在此基础上,本文进一步通过热力学模型研究了立方相尖晶石结构的Zn_xMn_(1-x)Fe_2O_4、Ni_xMn_(1-x)Fe_2O_4复合体系中阳离子占位行为与热处理温度对占位的影响规律。     

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。     

基于4-甲基-3-苯基-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三唑的Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及性质（英文）

4-甲基-3-苯基-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三唑(L)分别与CuCl_2·2H_2O、Ni(NO_3)_2·6H_2O、Cu(ClO_4)_2·6H_2O和Cd(NO_3)_2·4H_2O反应合成了配合物[CuL_2Cl]Cl·H_2O(1)、[NiL_2(H_2O)_2](NO_3)_2(2)、[CuL_2(H_2O)_2](ClO_4)_2(3)和[CdL_2(NO_3)_2]·CH_3CN(4),测定了它们的X射线单晶结构,并用红外光谱、紫外光谱、荧光和热重分析进行了表征。配合物1属于正交晶系,空间群为Fddd,中心离子Cu1(Ⅱ)具有畸变的四方锥构型[CuN_4Cl]。配合物2、3和4都属于单斜晶系,空间群分别为P2_1/n,P2_1/n和P2_1/c。配合物2、3和4的中心离子Ni1(Ⅱ)、Cu1(Ⅱ)和Cd1(Ⅱ)都为畸变的八面体构型[NiN_4O_2]、[CuN_4O_2]和[CdN_4O_2]。     

SrFe_(0.6)Cu_(0.3)Ti_(0.1)O_(3-δ)混合导体透氧材料的稳定性

利用柠檬酸络合法制备了SrFe(Cu,Ti)O_(3-δ)混合导体透氧材料. 采用XRD、O_2-TPD、H_2-TPR、SEM等测试技术考察了材料的稳定性. 结果表明,SrFe_(0.7)Cu_(0.3)O_(3-δ)在低氧压下会发生相分解,产生SrCuO__2杂相,而掺杂Ti后的SrFe_(0.6)Cu_(0.3)Ti_(0.1)O_(3-δ)在低氧压下保持单一的钙钛矿结构. H_2-TPR和O_2-TPD的测试表明,Ti~(4+)的掺杂提高了材料的氧脱附起始温度和其它金属离子的还原温度. SrFe_(0.6)Cu_(0.3)Ti_(0.1)O_(3-δ)膜在透氧过程中,会有Cu~(2+)和Sr~(2+)从钙钛矿结构中析出,在原晶粒边界形成新的小晶粒,但这种轻微的组分偏析没有影响到材料的透氧量,此透氧膜在66 h的操作过程中显示了良好的稳定性.     

纳米Eu_(0.12)Y_(1.88-x)La_xO_(3-δ)的光致发光性能及晶粒生长动力学

以超声波作用下的均匀沉淀法制备了Eu0.12Y1.88-xLaxO3-δ纳米晶荧光粉,用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、荧光光谱对其进行表征,考察了不同La3+掺杂含量下Eu0.12Y1.88-xLaxO3-δ(x=0～0.30)的晶格常数及晶粒尺寸的变化,研究了掺杂含量对样品激发光谱及发射光谱的影响.结果表明,Eu0.12Y1.88-xLaxO3-δ的晶格常数在1.060～1.068nm之间,晶粒尺寸在6.8～26.1nm之间,当x=0.10时,Eu0.12Y1.78La0.10O3-δ的平均粒径为35nm,发光性能优于未掺杂的Y2O3∶Eu3+荧光材料.根据晶粒生长动力学理论计算Eu0.12Y1.78La0.10O3-δ晶粒长大的活化能为9.24kJ·mol-1,表明热处理过程中纳米晶粒的长大为扩散生长机制.     

Zr掺杂对La(Ba)Zr_xCo_(1-x)O_(3-δ)钙钛矿催化N_2O分解性能的影响(英文)

采用溶胶凝胶法制备了Zr掺杂的钴基钙钛矿La(Ba)ZrxCo1-xO3-δ,并将其用于航天推进剂领域的高浓度N2O催化分解反应.发现Zr的引入明显提高了钙钛矿La(Ba)ZrxCo1-xO3-δ的催化活性,尤其是当Zr掺杂量分别为0.05和0.2时,LaZrxCo1-xO3-δ和BaZrxCo1-xO3-δ催化剂性能较为优异.应用N2物理吸附、X射线衍射、H2程序升温还原、O2程序升温脱附和氧脉冲吸附技术表征了Zr掺杂对La(Ba)ZrxCo1-xO3-δ催化剂的物化性质的影响.结果表明,Zr掺杂增大了钴基钙钛矿的比表面积,改善了晶格结构,从而提高了钴物种的还原及氧吸附脱附能力,因而催化剂上N2O分解活性增加.     

Eu~(2+)、Mn~(2+)、Sr~(2+)掺杂BaMgAl_(10)O_(17)的燃烧法合成及光致发光性能（英文）

在600℃温度下,采用液相燃烧法合成了Sr~(2+)、Eu~(2+)和Mn~(2+)三掺的Ba Mg All0O17(BAM)蓝绿荧光粉。用XRD、SEM和荧光光谱仪分别分析和表征该荧光粉的物相、形貌和光致发光性能。结果表明,液相燃烧法合成BAM的温度明显低于传统的高温固相合成法;合成的纳米棒均匀、无团聚现象;荧光光谱仪分析表明Eu~(2+)、Mn~(2+)离子间存在能量传递,且Sr~(2+)能有效提高BAM的发光强度,约为固相法制备荧光强度的1.8倍。BAM:0.1Eu~(2+),0.04Mn~(2+),0.05Sr~(2+)色坐标为(0.146,0.250),属于蓝绿光。     

2,6-二乙酰吡啶类双希夫碱配合物的研究——Ⅰ.VO(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)配合物的合成和表征

制备了由2,6-二乙酰吡啶与肼基硫代甲酯衍生的希夫碱C_5H_3N[CH=NN=C(S)XR]_2(X=S,R=CH_3,C_6H_5CH_2;X=O,R=C_6H_5CH_2)。离析出类型为MC_5H_3N[CH=NN=C(S)XR]_2(M=VO~(2 )、Mn~(2 )和Fe~(2 ))和FeC_5H_3N[CH=NN=C(S)SR]_2Cl的希夫碱配合物。希夫碱及其配合物为元素分析、红外、可见一紫外光谱以及磁化率测量所表征,结果与所提出的Mn~(2 )、Fe~(2 )及Fe~(3 )配合物的结构一致.在VO(Ⅱ)配合物的情况,则形成多聚体,其结构为: -(N_3S_2)V-O-V(N_3S_2)-O-V(N_3S_2)-.     

含呋喃环系西佛碱型大环化合物的合成

利用 Mn~(++)和 Ba~(++)作为模板离子,合成了一类新型的含呋喃环系西佛碱型大环化合物L~1 和配合物 L~2 Ba(ClO_4)_2、L~3 Ba(ClO_4)_2 和 L~4 Ba(ClO_4)_2.L~2～L~4 的 Ba~(++)配合物经与 Na_2 SO_4 水溶液反应解络,得到自由配体 L~2、L~3 和 L~4。配体 L~2 和 L~3 分别与 Sr~(++)作用,得到配合物 L~2 Sr(ClO_4)_2 和 L~3 Sr(ClO_4)_2。上述大环配体和各种配合物均经元素分析、IR、~1HNMR、MS 等证实了它们的结构和组成。     

两个基于苯并咪唑还原席夫碱的双核铜(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构和电化学性质

在甲醇体系中,分别将苯并咪唑还原席夫碱HL与四氟硼酸铜和硝酸铜进行配位反应得到2个结构类似的双核铜配合物[CuL(CH_3OH)]_2(BF_4)_2(1)和[CuL(NO_3)_2]_2(2)(HL=2-(((2-(2-benzimidazyl) ethyl)aimino)methyl)phenol),并用元素分析、红外光谱、紫外-可见光谱和单晶X射线衍射对其结构进行了表征。结构分析表明:2个配合物均属于单斜晶系,P2_1/c空间群,为酚氧桥联的双核铜结构,其中每个Cu(Ⅱ)处于N_2O_3的畸变四方锥构型。配合物中的氢键将配合物1和配合物2分别连接成一维和三维网络结构。采用循环伏安法测定了双核配合物的氧化还原电位,表明2个配合物均显示2个准可逆单电子还原过程。     

以还原型钼磷酸盐[P_4Mo_6~vO_(28)(OH)_3]~(9-)为建筑单元构筑新型多维延展结构材料

向MoO_3,H_3PO_4和bpy(4,4'-bipyridine)组成的反应体系中分别引入Cd(OAc)_2·2H_2O和MnCl_2·4H_2O,在水热条件下合成了两种基于还原型钼磷酸盐[P_4Mo_6O_(28)(OH)_2]~(9-)(简称(P_4Mo_6})为建筑单元构筑的新型多维延展型无机-有机杂化材料(H_2bpy)_2[Cd(H_2O)]_3[Cd(HPO_4)_6(PO_4)_2(OH)_6(MoO_2)_(12)]·5H_2O(1)和(H_2bpy)_3[Mn(H_2O)_2]_2[Mn(HPO_4)_6(PO_4)_2(OH)_6(MoO_2)_(12)]·10H_2O(2),并通过元素分析、红外光谱、热重分析和X射线单晶衍射对其进行了表征。结果表明,化合物1和2均属于三斜晶系,P1空间群。化合物1的阴离子|Cd(H_2O)]_3[Cd(HPO_4)_6(PO_4)_2(OH)_6(MoO_2)_(12)]~(2-)是由二聚体Cd[P_4Mo_6]_2通过{Cd_3}簇依次连接形成的一维无机链状结构;化合物2的阴离子[Mn(H_2O)_2]_2[Mn(HPO_4)_6(PO_4)_2(OH)_6(MoO_2)_(12)]~(3-)则是由二聚体Mn[P_4Mo_6]_2通过Mn~(2+)离子连接形成的二维无机层状结构。这2种无机延展结构均同质子化的bpy通过氢键作用形成不同的三维超分子网络。同时还探讨了化合物2的电化学性质。     

Cyanide-bridged One-dimensional Heterobimetallic Complex cis-[Fe~Ⅱ(phen)_2(CN)_2Mn~Ⅲ(salen)](PF_6): Synthesis,Crystal Structure and Magnetic Properties

Dicyanide building block cis-Fe(phen)_2(CN)_2 and [Mn~Ⅲ(salen)](ClO_4) have been used to design and synthesize a cyanide-bridged complex, resulting in a heterobimetallic one-dimensional(1D) zigzag chain complex 1, [cis-Fe(phen)_2(CN)_2Mn(salen)](PF_6)(phen =1,10-phenanthroline, salen=N,N?-ethylenebis-(salicylideneaminato) dianion). Single-crystal X-ray diffraction analysis shows complex 1 crystallizes in the monoclinic P2_(1/c) space group and the asymmetric unit contains one [-NC-Fe(phen)_2(μ-CN)-Mn~Ⅲ-(salen)-]~+ cation and one PF_6~- anion. In the cationic structure of 1, each Fe~Ⅱ(phen)_2(CN)_2 connects two [Mn~Ⅲ(salen)]~+ with two cyanide groups in a cis-conformation, and in turn each [Mn~Ⅲ(salen)]~+ unit links two Fe~Ⅱ(phen)2(CN)_2 building blocks in a trans-conformation, resulting in a 1D [-NC-Fe~Ⅱ-CN-Mn~Ⅲ-]n chain. Furthermore, the electronic absorption spectra and electrochemical and magnetic properties of complex 1 have also been studied.     

质子导体(Ce_(0.8)La_(0.2))_(1-x)Ca_xO_(2-δ)在合成氨中的应用

利用溶胶-凝胶法合成了萤石型稀土复合氧化物(Ce_(0.8)La_(0.2))_(1-x)Ca_xO_(2-δ),利用XRD、TEM和SEM对样品进行表征.电化学方法研究表明,合成样品在400～800℃温度范围内具有质子导电特性.将(Ce_(0.8)La_(0.2))_(1-x)Ca_xO_(2-δ)高温烧结体用于固态质子传导电池,在常压下以氮气和氢气为原料合成氨气,并确定了合成氨的适宜条件.650℃时Ce0.8La0.2O2-δ和(Ce_(0.8)La_(0.2))_(1-x)Ca_xO_(2-δ)对应的氨产率分别达7.2×10-9和7.5×10-9mol·s-·1cm-2.     

Synthesis,Crystal Structure and Spectroscopic Properties of Cyanide-bridged Complex [Ru~Ⅱ(ttpy)(CN)_3Mn~Ⅲ(salen)]

Tricyanide building block K[Ru(ttpy)(CN)_3] and [Mn~Ⅲ(salen)](ClO_4) have been used to design and synthesize a heterobimetallic one-dimensional(1D) zigzag chain complex 1,[Ru~Ⅱ(ttpy)(CN)_3 Mn~Ⅲ(salen)](ttpy = 4?-(p-tolyl)-2,2?:6?,2??-terpyridine, salen = N,N?-ethylenebis-(salicylideneaminato)dianion). Single-crystal X-ray diffraction analysis shows complex 1 crystallizes in orthorhombic Pbca space group and the asymmetric unit of 1 contains one[-NC-Ru~Ⅱ(ttpy)(CN)(m-CN)-Mn ~Ⅲ-(salen)-] molecule. In the structure of 1, each [Ru ~Ⅱ(ttpy)(CN)_3]~-connects two [Mn~Ⅲ(salen)]~+ with two cyanide groups in a cis-conformation, and in turn each[Mn~Ⅲ(salen)]~+ unit links two [Ru~Ⅱ(ttpy)(CN)_3]~-building blocks in a trans-conformation, resulting in a 1D [-NC-Ru~Ⅱ-CN-Mn~Ⅲ-]_n chain. Furthermore, the electronic absorption spectra and luminescence spectroscopy of complex 1 have also been studied.