质子导体BaCe0.4Zr0.4M0.2O3-δ (M=In，Y，Gd，Sm)化学稳定性及电性能

采用高温固相法制备了不同阳离子掺杂的BaCe_0.4Zr_0.4M_0.2O_3-δ (M=In,Y,Gd,Sm)系列质子导体。运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分别对四类质子导体的物相结构、微观形貌进行了表征,应用IM6e型电化学工作站测定了其不同温度下的阻抗谱,并对样品在CO₂和沸水中的稳定性进行了研究。结果表明：除Sm³⁺掺杂的质子导体有少量的杂质相Sm₂O₃外,其他3种均为单相立方晶钙钛矿结构;对CO₂和沸水皆表现良好的化学稳定性;Y³⁺掺杂的质子导体具有高的电导率,800 ℃约为2.07×10^-2 S·cm^-1,空气气氛电导活化能为72.34 kJ·mol^-1。     

钙钛矿吸附剂用于制备高温富O2-CO2混合气体的性能研究

采用固相反应法制备钙钛矿型吸附剂Ba0.95Ca0.05Co0.5Fe0.5O3-δ(BCCF)和Sr0.95Ca0.05Co0.8Fe0.2O3-δ(SCCF)。XRD结果显示两种物质均形成了纯的钙钛矿结构。利用TGA实验研究了吸附剂的理论氧吸附容量,氧吸附/脱附转化率及循环稳定性。结果显示,由于785℃时,吸附剂SCCF发生了氧空位的无序-有序的相转变,SCCF比BCCF具有更高的理论氧吸附容量。在700～900℃范围内,吸附剂的氧吸附/脱附转化率随着温度的升高而增大,但脱附过程都没有进行完全,吸附剂BCCF、SCCF的脱附转化率只达到了59.44%、38.36%。在测试温度范围内,BCCF和SCCF的最佳氧脱附温度是850℃和900℃,最佳的氧吸附温度应分别大于850℃和800℃。多次吸附/脱附循环试验显示BCCF吸附剂具有很高的活性和循环稳定性,而SCCF经过3次循环后,其转化率明显降低。     

溶胶-凝胶法制备纳米La_(0.75)Sr_(0.25)Cr_(0.5)Mn_(0.5)O_(3-δ)薄膜及其阻抗谱性能的研究

以La(NO3)3、Cr(NO3)3.9H2O、Sr(NO3)2、Mn(NO3)2为原料,用柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备了La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ凝胶,在700℃下焙烧2 h得到La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ(LSCM)纯相纳米粉,颗粒呈球形,分散性较好,平均粒径在28 nm左右。将上述粉体、乙基纤维素及松油醇按比例混合,经球磨、加乙醇研磨后制备成具有一定粘稠度的LSCM浆料。采用丝网印刷技术在YSZ片上制成不同厚度的LSCM膜,经1400℃煅烧,制备成厚膜型LSCM质NO2传感器。采用交流阻抗谱技术研究了膜层厚度、工作温度对传感器气敏性能的影响。结果表明:在一定温度条件下,传感器电阻与NO2浓度呈良好的线性关系。在600℃下,刷涂了7层LSCM的传感器线性最佳,灵敏度最高。     

半水基凝胶注模工艺制备变密度氮化硅陶瓷研究

本文以淀粉为模板剂,研究了半水基注模凝胶技术制备变密度氮化硅陶瓷材料的方法。结果表明:氮化硅陶瓷材料的密度随淀粉含量的增加,而逐渐降低;氮化硅陶瓷材料的介电常数随密度的降低而逐渐降低。利用此方法成功制备出密度1.38 g/cm3,介电常数2.6的低密度氮化硅陶瓷材料。     

稀释气体对CVD-SiC纤维性能的影响

在自行设计制造的直流电阻加热CVD装置上制备SiC纤维,研究了CH3SiHCl2-CH3SiCl3-H2-Ar体系中在W芯表面化学气相沉积SiC涂层工艺,考察了稀释气体Ar气含量对化学气相沉积SiC涂层的显微结构的影响。并对涂层表面形貌及成分进行了SEM,XRD分析。结果表明:Ar气不但起到了输送气体源,排出废气、增大流量、使反应室中前后端的反应气体比例尽量保持一致的作用,还一个重要原因是可以很好的平衡空间的温度差。当稀释气体的含量达到25%时,纤维的性能最好。     

三个基于1,5-二(2-乙基苯并咪唑基)-戊烷柔性配体的镉配合物

通过设计柔性配体1,5-二（2-乙基苯并咪唑基）戊烷（bep）,在二羧酸辅助配体的调控下成功制备了3个配位聚合物[Cd（bep）（sba）]_n（1）,[Cd（bep）（bda）]_n（2）,and{[Cd₂（bep）（ada）₂]·H₂O}_n（3）（H₂sba=4,4’-磺酰基二苯甲酸,H₂bda=4,4’-联苯二甲酸,H₂ada=1,3-金刚烷二乙酸）。配合物均呈现二维层状结构。配合物1由交替的Cd（Ⅱ）/bep/sba^2-螺旋链构成。配合物2由Cd/bda^2-单元构成二维结构,bep作为单齿配体与Cd（Ⅱ）配位。配合物3的二维层通过Cd/ada^2-/H₂O氢键螺旋链拓展成三维超分子。此外,对配合物1~3的粉末X射线衍射、热稳定性以及荧光性质进行了研究。     

X射线衍射法(XRD)分析煅烧白云石的物相组成

采用X射线衍射技术(XRD)对白云石原矿和不同温度煅烧的白云石原矿进行了物相分析,白云石原矿中主相为CaMg(CO3)2,相对含量约为98.6%,杂质相为SiO2,相对含量约为1.4%。白云石原矿经过300和500℃,煅烧2h未见主相CaMg(CO3)2分解,在750℃煅烧2h,主相CaMg(CO3)2部分分解为碳酸钙和氧化镁,在1000℃煅烧2hCaMg(CO3)2全部分解为氧化镁和氧化钙。     

BaCe_(1-x)Mn_xO_3材料的制备和电性能研究

采用高温固相法制备了BaCe1-xMnxO3-δ(x=0.05~0.30)。运用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别对BaCe1-xMnxO3-δ系列试样的物相结构和微观形貌进行了表征,并应用IM6e型电化学工作站测定了不同温度(250~800℃)下试样的交流阻抗谱。结果表明:x=0.05~0.10样品为钙钛矿型单相结构,x=0.10~0.30时样品中有第二相Ba2MnO3形成。在1500℃烧结的样品,随着Mn2+掺杂浓度的增大,试样的致密性有所提高,试样的电导率增大。当x=0.30时,BaCe0.7Mn0.3O3-δ试样在空气气氛800℃电导率达1.14×10-3S.cm-1。     

基于纳米CuO敏感材料的电流型NO2传感器研究

采用浸渍技术在多孔的氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)中制备了纳米CuO敏感材料,并以其为敏感电极,YSZ为固体电解质,制备了一种新型的电流型NO2传感器。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征了NO2传感器的相组成和微观形貌,应用IM6e型电化学工作站测试了其气敏性能。结果表明,CuO颗粒粒径约为100 nm,且与基体结合紧密。在500～600℃时,传感器对NO2表现出良好的敏感性。在极化电压为-300 mV,NO2体积分数为0～5.0×10-4时,传感器的响应电流值与NO2浓度之间呈良好的线性关系。在被测气体总流量为400 cm3/min时,传感器信号90%的响应和恢复时间均为50 s。传感器响应信号在测试时间内具有良好的稳定性。共存气体O2和CO2对传感器的敏感性几乎没有影响。     

钙掺杂对La2-xCaxCe2O7-δ性能影响研究

利用高温固相反应法制备了高温质子导体La2-xCaxCe2O7-δ(0≤x≤0.2)。分别利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对试样的相组成、微观形貌进行了表征。并对试样在水蒸气和CO2气氛中的化学稳定性进行了测试。研究了不同掺杂量和不同测试气氛对La2-xCaxCe2O7-δ电性能的影响。实验结果表明:1 500℃烧结的试样均形成萤石型结构;试样在CO2和水蒸气气氛中表现出良好的化学稳定性。试样在湿润氢气气氛下的电导率明显高于干燥空气气氛,x=0.1的试样在湿润氢气气氛中具有最高的电导率,850℃时达到3.16×10-2S.cm-1,电导活化能为84.93 kJ.mol-1。