High-temperature transport in perovskite-type Ca0.25Sr0.75Fe0.75Mo0.25O3 − δ

Journal of Solid State Electrochemistry - The comparative study of transport characteristics of SrFe0.75Mo0.25O3 − δ and Ca0.25Sr0.75Fe0.75Mo0.25O3 − δ was carried out in...     

MnNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3合金吸氢过程动力学研究

在２２－６０℃范围内研究了贮氢合金ＭｎＮｉ３．５５Ｃｏ０．７５Ｍｎ０．４４Ａｌ０．３（Ｍｎ为富铈混合稀土金属）在ａ和α＋β相区恒温吸氢动力学过程。研究结果表明，合金在α相区吸氢受化学反应控速，动力学规律不受氢初压的影响，在整个α＋β相区吸氢过程中，受氢在合金氢物中的扩散控速，得到相应的速率方程和表观活化能。     

钛掺杂对LiNi0.75Co0.25O2结构与性能的影响

应用溶胶-凝胶法合成LiNi(0.75-x)Co0.25TixO2(x=0,0.1,0.25)系列正极材料,其结构、形貌、粒度、电化学性能由TG、XRD、SEM和电池充放电测试表征研究表明,材料的电化学性能与钛掺杂量密切相关.在钴含量不变的情况下,随着Ti含量(x)的增加,材料由六方层状结构逐渐向立方结构转变,x=0.25时,出现了立方相与六方相共存.根据实验和理论计算结果简要讨论了钛掺杂对正极材料LiNi0.75Co0.25O2结构和电化学性能的影响.     

Bi3.25La0.75Ti3O12纳米线的可见光催化性能

研究了用一步水热法制备的掺镧钛酸铋(Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂, BLT)纳米线的光学和可见光催化性能, 并对其晶体结构和微观结构用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等手段进行了表征. 结果表明, 制备的纳米线为纯相的Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂, 平均直径约为25 nm. 室温光致发光谱(PL)显示BLT纳米线在433和565 nm附近有较强的发射峰, 分别对应激子发射和表面缺陷发光. 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)表明BLT样品的带隙能约为2.07 eV. 利用可见光(λ>420 nm)照射下的甲基橙降解实验评价了BLT样品的光催化性能. 结果表明, BLT的光催化活性比商用TiO₂催化剂P25、掺氮TiO₂和纯相钛酸铋(Bi₄Ti₃O₁₂, BIT)高得多. BLT光催化剂具有更高催化活性的原因是La³⁺离子掺杂拓展了BIT对可见光的吸收范围, 同时抑制了BIT的光生电子-空穴的复合.     

Bi3.25La0.75Ti3O12纳米线的可见光催化性能

研究了用一步水热法制备的掺镧钛酸铋(Bi3.25La0.75Ti3O12, BLT)纳米线的光学和可见光催化性能,并对其晶体结构和微观结构用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等手段进行了表征.结果表明,制备的纳米线为纯相的Bi3.25La0.75Ti3O12,平均直径约为25 nm.室温光致发(PL)光谱显示BLT纳米线在433和565 nm附近有较强的发射峰,分别对应激子发射和表面缺陷发光.紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)表明BLT样品的带隙能约为2.07 eV.利用可见光(λ>420 nm)照射下的甲基橙(MO)降解实验评价了BLT样品的光催化性能.结果表明, BLT的光催化活性比商用TiO2催化剂P25、掺氮TiO2和纯相钛酸铋(Bi4Ti3O12, BIT)高得多. BLT光催化剂具有更高催化活性的原因是La3+离子的掺杂拓展了BIT对可见光的吸收范围,同时抑制了BIT的光生电子-空穴的复合     

Bi3.25Nd0.75Ti3O12纳米结构: 可控合成及其可见光催化活性

用水热法制备不同形貌的掺钕钛酸铋(Bi3.25Nd0.75Ti3O12,BNdT)纳米粉体.透射电子显微镜(TEM)结果表明,通过控制OH-浓度可以得到不同形貌的纳米粉体.基于不同条件下制备的样品微结构分析,提出了这些不同形貌的形成机制.紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)表明BNdT样品的带隙能(Eg)约为1.984 eV.利用可见光照射下甲基橙降解实验评价了BNdT样品的光催化性能.结果表明,BNdT的光催化活性比商用TiO2催化剂P25和掺氮TiO2高得多.OH-浓度为10 mol·L-1时制备的BNdT纳米线光催化效率最高,经可见光照射360min,浓度为0.01 mmol·L-1甲基橙溶液的降解率可达到93.0%,且循环使用4次后,其光催化活性并没有明显降低,表明BNdT是一种稳定有效的可见光催化剂.     

Mg2Ni0.75Cu0.25-Mg1.76体系的合成及氢化过程的初步研究

Leilly^[1]、Rudmen^[2]和本研究组^[3]分别对Mg₂Ni-xMg,Mg₂Cu-xMg体系进行了研究,巳发现Mg₂Ni或Mg₂Cu的存在对镁的氢化,释氢过程有催化作用,并描述了二元合金Mg₂Ni,Mg₂Cu对Mg的吸、放氢过程的催化氢化、脱氢模型。但有关三元合金对纯镁的吸、放氢催化性能研究,至今未见报道。我们合成了在基质镁粒表面包覆Mg₂Ni_0.75Cu_0.25的新型材料,并研究此三元合金表面对所包覆的Mg核与H₂之间反应的影响。     

固-固化学法制备Ce0.75Zr0．25O2氧化物固溶体及其表征

以碳酸铈、氯氧锆和草酸为原料,采用机械力活化固-固化学法制得前驱物,前驱物经热分解获得了相应的目标产物Ce0.75Zr0.25O2氧化物固溶体.对前驱体进行了热重-差热(TG-DTA)测试,分析了在球磨及煅烧过程中可能发生的化学反应.采用X-射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)和光电子能谱(XPS)等对产物进行了表征,实验结果表明:产物为单一的立方晶系固溶体,没有单独的氧化锆或氧化铈存在,粉体分散性好,呈圆球状,分布均匀,平均粒径为15.8 nm,比表面积达85.4 m2/g.对机械力活化固相化学反应的机制进行了研究.     

无机离子交换剂Mg1.5Mn0.5Ti0.75O4对Li 的交换选择性实验

利用共沉淀,固相反应热结晶法,合成具有尖晶石型的复合金属氧化物Mg1.5Mn0.5Ti0.75O4。具有尖晶石型结构的物质,可以插入大量的替代离子并且改变自身锂和氧的化学计量数,与此同时,还保持了结构的稳定。这种特性能够使得它们被用于离子交换研究,用来满足提取锂的需求。通过检测该复合氧化物的饱和交换能力值,分配系数值等,从而确定出该物质具体特性。实验表明,经过酸化的Mg1.5Mn0.5Ti0.75O4,其Mg2 的抽出比率能够达到72%,Mn4 和Ti4 的溶解比率低于8.2%。实验分析得出,Li 能够从无机离子交换剂Mg1.5Mn0.5Ti0.75O4中抽出以及插入,主要是归因于离子交换机理。被酸化的样品对Li 有一个10.6mmol?g-1的离子交换能力,并且对Li 还具有记忆性的离子筛性能。     

锂离子电池LiTi_(0.25)Fe_(0.75)SO_4F正极材料的电子结构

采用密度泛函理论平面波赝势的方法,计算了LiFeSO_4F和LiTi_(0.25)Fe_(0.75)SO_4F正极材料的电子结构。计算结果表明:当锂嵌入材料后,S、O和F的原子布居变化较小,电子主要填充在过渡金属的3d轨道,导致过渡金属被还原,成为电化学反应的活性中心。在嵌锂态中,锂和氧(氟)之间形成了离子键,而过渡金属(Ti和Fe)与氧(氟)之间则形成了共价键,S-O键的共价性最强。态密度的计算结果则表明:Ti和Fe均保持高自旋排列结构;LiFeSO_4F的两个自旋通道的带隙分别为2.88和2.29 e V,其导电性很差;Ti掺杂使体系的带隙消失,显著地提高了正极材料的导电性;LiTi_(0.25)Fe_(0.75)SO_4F系统中Ti-O和Ti-F键均比纯相中的Fe-O和Fe-F键的共价性更强,因此Ti掺杂材料具有更好的结构稳定性。     

La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3的制备及其NO2气敏性能

利用高温固相反应法和溶胶-凝胶法制备了La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3钙钛矿复合氧化物粉体。采用XRD,TEM对粉体物相组成及颗粒形貌进行表征,并以制备的两种粉体作为敏感材料分别制成管状传感器,测试了其NO2气敏性能。结果表明：采用高温固相反应法和溶胶-凝胶法在不同焙烧温度下,均可制得单相La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3粉体,采用溶胶-凝胶法在800℃焙烧2 h得到的粉体粒径约为20 nm;传感器输出电动势信号对NO2浓度之间呈良好的线性关系;溶胶-凝胶法制得粉体的气敏性能优于高温固相反应法制得粉体的气敏性能。     

Ce0.75Zr0.25O2的制备及其催化净化汽车尾气

基于CeO₂基氧化物制备及应用于环境保护的已有创新性成果，将其设计转化成为适合本科生的综合创新实验。在转化过程中设计了一系列的对照组，考察了沉淀pH、沉淀剂种类、过滤方式等制备条件及不同铈锆比例等因素对氧化物性能的影响。结果表明，采用环境友好的碳酸钠沉淀剂，pH控制在8–10范围内，通过简单易行的共沉淀法制得的Ce_0.75Zr_0.25O₂氧化物，催化性能优异，污染物转化效率可达95%。本实验将前沿科技与经典实验结合，体现了科教融合和创新发展的教学理念，顺应了科技治污的号召，有益于培养学生的科学思维和创新能力，有利于提高学生环保和稀土资源战略意识，增强社会责任感和民族自豪感。     

La0.75Sr0.25Mn1-xNixO3＋δ材料的制备及其催化甲烷部分氧化性能

采用柠檬酸络合法制备了La0.75Sr0.25Mn1-xNixO3+δ(x=0,0.4,0.5和0.6)系列样品,考察了其对甲烷部分氧化的催化性能,并采用X射线衍射、H2程序升温还原、O2程序升温脱附和程序升温氧化等测试手段表征样品.结果表明,当x=0,0.4和0.5时,样品均形成稳定的钙钛矿结构:当x=0.6时样品同时存在钙钛矿和菱形六面体尖晶石结构.当x=0.5时样品存在4种可还原物种,同时具有高的表面氧特别是高的晶格氧含量,对甲烷部分氧化有利,这表明La0.75Sr0.25Mn0.5Ni0.5O3+δ具有良好的抗积炭性能.催化性能测试结果表明,当x=0.5时,样品具有良好的甲烷中温转化率,最高的CO和H2选择性,以及在700℃下最好的反应稳定性和抗积炭能力.     

Pt/Ce0.75Zr0.25O2的催化性能及其氧移动性的 18O 同位素交换表征

 采用浸渍法制备了Pt/Ce0.75Zr0.25O2催化剂,考察了催化剂对乙醇及CO的氧化活性,并采用 18O 同位素交换、乙醇程序升温表面反应(C2H5OH-TPSR)、一氧化碳程序升温脱附(CO-TPD)和程序升温还原(H2-TPR)等技术对催化剂进行了表征. 结果表明, Pt/Ce0.75Zr0.25O2催化剂表现出较高的乙醇和CO氧化活性,其催化活性随着Pt负载量的增加而提高. 当Pt负载量为3%时,活性最高. 继续增加Pt负载量,催化剂活性下降. C2H5OH-TPSR和CO-TPD结果表明,催化剂对乙醇或CO的氧化活性与从催化剂表面脱附出来的CO2量有对应关系, CO2脱附量越大,催化剂活性越高. 18O 同位素交换结果表明,表面氧交换能力与其氧化活性有一定对应关系,催化剂的表面氧交换能力越高,氧化活性越高.     

锂离子电池LiTi0.25Fe0.75SO4F正极材料的电子结构

采用密度泛函理论平面波赝势的方法,计算了LiFeSO₄F和LiTi_0.25Fe_0.75SO₄F正极材料的电子结构。计算结果表明：当锂嵌入材料后,S、O和F的原子布居变化较小,电子主要填充在过渡金属的3d轨道,导致过渡金属被还原,成为电化学反应的活性中心。在嵌锂态中,锂和氧（氟）之间形成了离子键,而过渡金属（Ti和Fe）与氧（氟）之间则形成了共价键,S-O键的共价性最强。态密度的计算结果则表明：Ti和Fe均保持高自旋排列结构;LiFeSO₄F的两个自旋通道的带隙分别为2.88和2.29 eV,其导电性很差;Ti掺杂使体系的带隙消失,显著地提高了正极材料的导电性;LiTi_0.25Fe_0.75SO₄F系统中Ti-O和Ti-F键均比纯相中的Fe-O和Fe-F键的共价性更强,因此Ti掺杂材料具有更好的结构稳定性。     

CS/La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3复合纳米颗粒的制备及光催化性能研究

采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法成功的制备了La0.7 Ca0.3 Fe0.25 Co0.75 O3钙钛矿型复合氧化物,将钙钛矿La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3与壳聚糖(CS)共混交联制备出一种新型的光催化剂,通过XRD、SEM、FT-IR对催化剂的结构进行了表征.以酸性橙为对象,高压汞灯紫外光为光源,研究了一...     

复合金属氧化物Mg_(1.5)Mn_(0.5)Ti_(0.75)O_4的锂离子交换性能研究

具有尖晶石型结构的化合物能够在插入大量替代离子改变自身锂和氧化学计量数的同时保持结构的稳定性,这种特性能够被用于离子交换研究,用来满足提取锂的需求。通过检测尖晶石型复合金属氧化物的饱和交换能力、分配系数等,可以确定其具体特性。本文利用共沉淀/固相反应热结晶方法,合成尖晶石型复合金属氧化物Mg_(1.5)Mn_(0.5)Ti_(0.75)O_4。实验结果表明,经酸化的Mg_(1.5)Mn_(0.5)Ti_(0.75)O_4,其Mg~(2+)的抽出比率高达72%,Mn~(4+)和Ti~(4+)的溶解比率低于8.2%。实验分析表明,无机离子交换剂Mg_(1.5)Mn_(0.5)Ti_(0.75)O_4对Li~+有较好的离子筛效应,离子选择性较好,酸化后的样品对Li~+的离子交换能力高达10.6mmol·g~(-1)。     

薄壁铸造和退火工艺对LPCN3.55Co0.75Mn0.4Al0.3贮氢合金电化学性能的影响

研究了不同铸锭厚度(1～10mm)对薄壁铸造的铸态和退火态LPCN3.55Co0.75Mn0.4Al0.3-一种新型贮氢合金电化学性能的影响。结果发现：铸态LPCNi3．55Co0.75Mn0.4Al0.3合金的0．2C放电容量随着合金锭厚度的增加有增大的趋势。10mm厚铸态合金的活化性能优于其它厚度的合金，且在1C的放电容量和循环稳定性比在其它厚度高。主要原因应归结为该厚度合金具有更大的晶胞体积和更小的晶格应力。退火态3mm LPCNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3合金的综合电化学性能比铸态更优异，6mm合金的循环稳定性和3～6mm合金的活化性能得到改善。主要原因应归结为晶格应力的极大释放以及Mn等元素偏析的改善。     

薄壁铸造和退火工艺对LPCNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3贮氢合金电化学性能的影响

研究了不同铸锭厚度(1～10mm)对薄壁铸造的铸态和退火态LPCNi3．55Co0.75Mn0.4Al0.3贮氢合金电化学性能的影响。结果发现：铸态LPCNi3．55Co0.75Mn0.4Al0.3合金的0．2C放电容量随着合金锭厚度的增加有增大的趋势。10mm厚铸态合金的活化性能优于其它厚度的合金，且在1C的放电容量和循环稳定性比在其它厚度的高。主要原因应归结为该厚度合金具有更大的晶胞体积和更小的晶格应力。退火态3mm LPCNi3．55Co0.75Mn0.4Al0.3合金的综合电化学性能比铸态更优异，6mm合金的循环稳定性和3～6mm合金的活化性能得到改善。主要原因应归结为晶格应力的极大释放以及Mn等元素偏析的改善。     

The Effect of Nb Loading on Catalytic Properties of Ni/Ce0.75Zr0.25O2 Catalyst for Methane Partial Oxidation

In this study,the effect of Nb loading on the catalytic activity of Ce_(0.75)Zr_(0.25)O_2-supported Ni catalysts was studied for methane partial oxidation.The catalysts were characterized by BET,H_2 chemisorption,XRD,TPR,TEM and tested for methane partial oxidation to syngas in the temperature range of 400-800℃at atmospheric pressure.The results showed that the activity of methane partial oxidation on the catalysts was apparently dependent on Nb loading.It seemed that the addition of Nb lowered the catalytic activity for methane partial oxidation and increased the extent of carbon deposition. This might be due to the strong interaction between NiO and Nb-modified support and reduction of surface oxygen reducibility.