在镍系钙钛石型催化剂上的氨氧化 Ⅰ.催化剂La_(1-1.333x)Th_xNiO_(3-λ)的结构与催化性能

研究了La_(1-1·333X)Th_XNiO_(3-λ)(0≤x≤0.75)催化剂的固态性质与催化氢氧化性能的关系。发现在LaNiO_3中掺入Th~(4+)能形成阳离子空位,稳定体系中Ni~(3+)浓度和降低氧空位的有序化程度,从而提高了催化剂的NO选择性。氨氧化制硝酸的主要活性氧种可能是定位在氧空位上的O~-离子。催化机理遵从Redox机理,阳离子空位的形成有利于Redox过程的进行。     

钙钛石型复合氧化物催化剂LaMn~yCo~1-yO~3的催化性能研究Ⅰ.在氨氧化反应中氧的形态和催化性能的关系

用XRD,XPS和TPD等手段研究了钙钛石(ABO_3)型复合氧化物催化剂LaMn_yCo_(1-y)O_3中氧的形态;研究了催化剂在氨氧化反应中的活性,发现这类氧化物中存在三种形态的氧种(α,β,β’).它们所对应的脱附温度分别为293K≤T_α≤773K,773K≤T_β≤1073K,T_β’≥1073K.研究了它们与催化剂组成、结构及催化性能之间的关系,并用缺陷化学反应和B位离子之间的相互作用模型进行了解释.α氧的吸附强度和吸附量与催化活性成正比关系.B位离子之间的协同作用有利于氨氧化反应的进行.     

程序升温氧化法测定碳纳米管的纯度

利用不同形态碳有不同氧化温度的特性，采用程序升温氧化法，以铂电阻丝热导池为检测器，以纯氧为载气和反应气，通过对碳纳米管(CNTs)与其中夹杂的其它形态碳氧化后生成的二氧化碳气体谱图的测量，达到对CNTs纯度进行定量分析的目的。在氧化升温速度为10℃／min，氧气流量30mL／min～35mL/min的实验条件下，测定用催化裂解法制备的多壁碳纳米管(MWNTs)和单壁碳纳米管(SWNTs)的纯度(纯化后纯度)分别为98．81％和79．47％。     

碳纳米管复合导电剂的应用研究

锂离子电池及其相关技术的发展对容量、充放电倍率特性、循环寿命和加工适用性等提出了更高的要求.目前最常用的负极和正极材料与电解液相容性差,充放电过程中结构变化大易剥落导致电池循环稳定性差.鉴于碳纳米管大的长径比、良好的导电性能、优异的力学性能和化学惰性,很适于用作导电剂提升电池性能.本文主要研究了碳纳米管复合材料用作导电剂,并制作成品锂离子电池检测其性能.主要取得了两项实用成果:(1)获得碳纳米管复合导电剂的制备方法,而且采用简单的机械搅拌就可以将复合导电剂进行有效均匀分散,易于进行规模化应用;(2)用碳纳米管复合材料作导电剂,与目前常用的导电剂导电碳黑相比,锂离子电池循环寿命提高一倍以上.     

钙钛石型复合氧化物LaFe_yMn_（1－y）O_3的化学性质与氨氧化性能之间的关系

研究了Ｂ位二元复合钙钛石型氧化物ＬａＦｅｙＭｎ１－ｙＯ３对氨氧化反应的催化性能，用多种手段对催化剂进行了表征．讨论了氨氧化反应中ＮＯ选择性与催化剂固物圳化学性质之间的关系．发现催化剂的品体结构和过渡金属离子的氧化还原性质是影响催化剂物化性质和催化性能的重要困素．Ｂ位少量掺杂对ＮＯ选择性的影响是显著的．富锰区ＮＯ选择性主要取决于Ｍｎ４＋离子的浓度，富铁区则主要与Ｆｅ离子的状态和催化剂的缺陷结构有关．     

钙钛石型复合氧化物催化剂LaMn~yCo~1-yO~3的催化性能研究Ⅰ.在氨氧化反应中氧的形态和催化性能的关系

用XRD,XPS和TPD等手段研究了钙钛石(ABO~3)型复合氧化催化剂LaMn~yCo~1-yO~3中氧的形态;研究了催化剂在氨氧化反应中的活性,发现这类氧化物中存在三种形态氧种(α,β,β').它们所对应的脱附温度分别为293K≤T~α≤773K.773K≤T~β≤1073K,Tβ'≥1073K.研究了它们与催化剂组成、结构及催化性能之间的关系,并用缺陷化学反应和B位离子之间的相互作用模型进行了解释.α氧的吸附强度和吸附量与催化活性成正比关系.B位离子之间的协同作用有利于氨氧化反应的进行.     

锂在甲烷氧化偶联多元氧化物催化剂中的作用

考察了不同Li含量对Li_xLa_(0.5)Ti_(0.5)系氧化物催化剂的甲烷氧化偶联催化性能的影响；比较了水洗前后LiLa_(0.5)Ti_(0.5)氧化物催化剂的催化活性，并通过XRD、IR、XPS和BET等方法时催化剂进行表征。确认了Li在含稀土、过渡金属多元氧化物中的作用。其中，表面Li的作用是缩小催化剂的比表面积，覆盖表面深度氧化活性位，提高C_2选择性；体相Li的作用是部分取代Ti~(3+)进入LaTiO_3晶格形成LaTi_(1-y)LiyO_(3-λ)活性相，产生甲烷氧化偶联Li~+-O~--Ti~(3+)缺陷簇。(注：Li_xLa_(0.5)Ti_(0.5)和LiLa_(0.5)Ti_(0.5)表示该系列氧化物催化剂制备时的各金属元素的配比。用来表示催化剂的名称，并不表示实际存在的物相，以下类同，下面出现时，不再加以说明。)     

LixNi0.8-yCo0.2ZnyOp的合成及电化学性能研究

A series of single-phase Li_xNi_0.8-yCo_0.2Zn_yO_p(0.96 ≤x≤ 1.10， 0 ≤y≤ 0.05， 2 ≤p≤ 2(1+y) ) (different in the y values) were synthesized by a two-step solid state reaction method， in which LiOH·H₂O， Zn-doped spherical Ni(OH)₂ and Co₂O₃ were used as the precursors. The ICP-AES analyses proved that the Zn-doped compounds synthesized had the nonstoichiometric form. The results of the XRD， SEM identified that the uniform particles of the as-prepared materials having a good layered structure were fine， narrowly distributed and well crystallized. The electrochemical performance test was carried out and the results showed that the as-prepared Zn-doped materials had not only a high capacity， but also a better cycling stability characterization than the un-doped one. The Li_1.06Ni_0.75Co_0.22Zn_0.03O_2.03 material has an initial reversible capacity as high as 160.5mAh·g^-1; and a first discharge efficiency 89.2%， and exhibits satisfactory cyclic stability with 90% retainable capacity after 50 cycles.     

不同Mn源对Li1+xMn2-xO4尖晶石正极材料的电化学性能的影响

以Li2CO3为Mn源,采用醇水混合溶剂分散与中温固相反应法考察了Mn(NO3)2@6H2O,Mn(MeCO2)2@4H2O,MnCO3,化学MnO2(CMD)和电解MnO2(EMD)等不同Mn前驱物对制备Li1+xMn2-xO4尖晶石正极材料的电化学性能的影响,并采用XRD,BET,TEM等手段对材料进行了表征.结果表明,由不同Mn前驱物制备的正极材料均呈尖晶石结构,其容量大小和循环性能(依Mn源为顺序)为EMD＞Mn(NO3)2@6H2O＞MnCO3＞Mn(MeCO)2@4H2O＞CMD.材料呈立方晶体,比表面积(依Mn源为顺序)为CMD＞MnCO3＞Mn(NO3)2@6H2OMn(MeCO2)2@4H2O＞EMD,正好与容量及稳定性顺序相反.采用本文的制备方法时,EMD和Mn(NO3)2@6H2O都是较好的Mn前驱物,Mn(MeCO2)2@4H2O和MnCO3也可以做Mn源,但焙烧时需要富氧气氛,CMD不适宜作Mn前驱物.