La-Ce-Cu系列催化剂SO2中毒机理研究

采用NH_4NO_3共熔法合成La－Ce－Cu系列样品，并通过XRD分析了样品的相组成。XRF证明了系列样品组成均为氧缺陷型化合物．用TEM研究了样品的表面结构，发现随着SO_2中毒的加深，Cu向表面偏析与S结合生成新的化合物，导致了原晶体结构的变形，同时证明纯CeO_2不发生S中毒．XPS研究表明：样品La_(.029)Ce_(0.57)Cu_(0.14)O_x中毒后Cu从La_2CuO_4中分解出来并与S结合生成CuSO_4；相应的CeO_2参与了中毒反应，生成Ce_2O_3,整个中毒反应如下：La_2CuO_4＋2CeO_2＋SO_2＝CuSO_4＋La_2O_3＋Ce_2O_3     

LaCoO3模型催化剂SO2中毒机理的研究

运用AES,XPS,XRD和TEM等手段研究了LaCoO₃模型催化剂SO₂中毒过程表面化学状态、晶相结构及表面形貌的变化状况,初步推断了LaCoO₃钙钛矿型复合金属氧化物催化剂的SO₂中毒机理.在SO₂强化中毒过程中,SO₂与催化剂的活性组分LaCoO₃反应生成硫酸镧和氧化亚钴,而在催化剂膜层内部则生成硫酸镧、亚硫酸镧及氧化亚钴.SO₂对活性组分层的侵入及硫与LaCoO₃活性组分的反应破坏了催化剂的钙钛矿结构,使得催化剂彻底中毒.当中毒温度较低及中毒时间较短时,硫在膜层中呈峰形分布,其浓度随中毒温度及时间的增加而增加.随中毒温度的升高及中毒时间的增长,由于亚硫酸盐的分解作用,S在活性层中的浓度反而降低,中毒深度则继续增加.     

复合金属氧化物SrCoO3-δ氧非化学计量研究

通过NH4NO3共熔法合成了SrCoO3-δ,利用XRD和差热分析对其进行了结构表征,采用精密气体测量方法研究了SrCoO3-δ在温度672－918K区间,氧气分压0．7－59．3kPa区间内氧的非化学计量及其与外界氧分压、温度的定量关系,在提出氧缺陷形成模型的基础之上,首次给出了描写SrCoO3-δ-O2体系相平衡的数学公式．并以SrFeO3-δ为例评价了该缺陷模型的普适性．测定了SrCoO3-δ-O2体系溶氧过程的焓变和熵变分别为（75.3±1.2）kJ·mol－1,（96.7±1.5）J·mol－1·K－1     

光电化学水分解中铁酸盐光阴极的制备与改性

由n型半导体光阳极和p型半导体光阴极组成的无偏压光电化学电池通过太阳能可以将水直接转化为高能量密度的氢气,为解决太阳能利用过程中存在的间歇性和储存问题提供了一种潜在的经济有效的解决途径。金属氧化物具有低成本和易制备等优势,相比于发展较成熟的n型光阳极金属氧化物材料,传统的p型光阴极金属氧化物材料由于金属离子易受到光电腐蚀的影响,光电极寿命的提升是个很大的挑战。作为新型的金属氧化物光阴极材料,铁酸盐具有合适的带隙、较好的光稳定性、较正的起始电位以及较低的制备成本,正在成为光电化学电池实际应用中的有力竞争者。本文阐述了光电化学水分解的基本原理与提升光电极性能的一般方法,总结了近年来颇受关注的代表性铁酸盐光阴极材料CuFeO₂、CaFeO₄与LaFeO₃在制备方法、元素掺杂以及表面修饰等方面取得的重要进展,并对铁酸盐光阴极的未来发展趋势做了展望。     

硅纳米晶的制备及其在太阳电池中的应用研究

硅纳米晶由于量子限域效应的作用而产生了多种不同于体硅材料的新特性,如荧光效应显著、光学带隙可调等,因而在微电子、光伏、生物医学等领域受到极大的重视。本文介绍了分立的硅纳米晶颗粒和硅纳米晶薄膜的制备方法,并对比了不同方法制备硅纳米晶体的优缺点。着重介绍了硅纳米晶体在太阳电池中应用的几种方式,包括利用纯硅纳米晶薄膜制备太阳电池、硅纳米晶体与有机薄膜基质结合形成复合结构太阳电池、含有硅纳米晶颗粒的硅墨水在太阳电池中的应用等。     

非晶态配合物法制备钙钛矿型纳米粉体催化剂及其CO催化氧化性能

运用非晶态配合物法合成了LaCoO3,La0.9Sr0.1CoO3,LaCo0.3Mn0.7O3和 La2CuO4钙钛矿型纳米粉体催化剂，研究了其CO催化化活性及SO2中毒性能，初步推 断了中毒机理。结果表明用该方法可以在较低下合成具有纯钙钛矿结构的纳米粉体 催化剂，该催化剂具有很好的CO催化化活性，其中LaCoO3系列的催化活性优于 La2CuO4，所有催化剂经SO2中毒后催化活性均有所下降。研究表明钙钛矿结构的破 坏是硫中毒失活的主要原因。     

复合金属氧化物SrCoO3-δ氧非化学计量研究

通过NH4NO3共熔法合成了SrCoO3-δ,利用XRD和差热分析对其进行了结构表征,采用精密气体测量方法研究了SrCoO-在温度672-918K区间,氧气分压0.7-59.3kPa区间内氧的非化学计量及其与外界氧分压、温度的定量关系,在提出氧缺陷形成模型的基础之上,首次给出了描写SrCoO3-δ-O2体系相平衡的数学公式.并以SrFeO3-δ为例评价了该缺陷模型的普适性.测定了SrCoO3-δ-O2体系溶氧过程的焓变和熵变分别为(75.3±1.2)kJ·mol-1,(96.7±1.5)J·mol-1·K-1     

纳米银颗粒掺杂铋酸盐玻璃的光谱与三阶非线性光学特性研究

采用新型的热化学还原法,制备了银纳米颗粒掺杂的铋酸盐复合玻璃材料。利用紫外-可见吸收光谱观察到了银纳米颗粒表面等离子谐振(SPR)吸收的峰值位移特性,用拉曼光谱表征了引入银纳米颗粒后玻璃的结构变化。借助飞秒激光脉冲激发下的Z扫描与光克尔闸技术,在近红外波段下研究了材料的三阶非线性光学特性。研究结果表明银纳米颗粒铋酸盐复合材料有着亚皮秒级的非线性响应时间,并且其非线性折射率γ在纳米颗粒的热电子效应以及局部场效应的影响下,较基质玻璃最高可以提升29倍。