低温合成超导体Ba1-xKxBiO3

先以BaCO3和Bi2O3为原料由传统的固相反应制备纯BaBiO3,然后在低温下将用KOH-KF熔盐处理这样的拓扑反应合成了Ba1-xKxBiO3超导体.所有样品均进行了粉末X射线衍射(XRD)和磁性表征.XRD结果表明,所得Ba1-xKxBiO3样品均为纯相,且均可用赝立方晶胞指标化.磁性测量表明所有样品具有超导电性,最高超导转变温度(Tc)为30.6 K.讨论了反应时间、前驱体与熔盐质量比对超导转变温度的影响.最佳的反应条件为:反应温度450℃,反应时间4h,BaBiO3∶KOH∶KF质量比1∶5∶2.5.     

低温合成超导体Ba1-xKxBiO3

先以BaCO₃和Bi₂O₃为原料由传统的固相反应制备纯BaBiO₃,然后在低温下将用KOH-KF熔盐处理这样的拓扑反应合成了Ba_1-xK_xBiO₃超导体. 所有样品均进行了粉末X射线衍射（XRD）和磁性表征. XRD结果表明,所得Ba_1-xK_xBiO₃样品均为纯相,且均可用赝立方晶胞指标化. 磁性测量表明所有样品具有超导电性,最高超导转变温度（T_c）为30.6 K. 讨论了反应时间、前驱体与熔盐质量比对超导转变温度的影响. 最佳的反应条件为：反应温度450 ℃,反应时间4 h,BaBiO₃：KOH：KF质量比1：5：2.5.     

钙钛矿锰氧化物(La_(1-x)Gd_x)_(0.5)Sr_(0.5)MnO_3的磁电阻效应

采用传统的高温固相法制备了多晶样品(La1-xGdx)0.5Sr0.5MnO3(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4),利用X射线衍射仪(XRD)、超导量子磁强计(SQUID)、标准四端引线法分别对样品结构、磁性、电性以及磁电阻效应进行了研究。研究表明:Gd的少量替代并没有引起结构变化;随着Gd含量的增加,所有样品的居里温度TC和金属-绝缘体转变温度Tp都降低了;在TC附近发现了磁电阻效应,同时在低温下发现了更大的磁电阻;并且Gd的少量替代可使磁电阻MR增大。     

聚苯乙烯/多面体倍半硅氧烷(POSS)纳米复合材料

本研究通过Wittig反应合成了同时含有金属和双键的新型磁性多面体齐聚倍半硅氧烷POSS1(Fc-CH=CH-C6H6-(C4H9)7Si8O12,Fc:Ferrocene),并通过FTIR1、H-NMR1、3C-NMR2、9Si-NMR对其化学结构进行了表征。将其加入苯乙烯中通过自由基本体聚合制备了聚苯乙烯/POSS1纳米复合材料。XRD和TEM结果表明,POSS1在纳米材料中含量为1%(wt)和3%(wt)时可达分子级分散,而含量为5%(wt)时部分POSS1以晶体形式存在。热失重分析表明PS/POSS1纳米材料较纯PS热稳定性增加,含5%(wt)POSS1的纳米复合材料起始分解温度比纯PS的约提高了19℃。PS/POSS1纳米材料的玻璃化转变温度较纯PS明显提高。     

BaAl12O19:Tb荧光粉的制备及发光性能的研究

以柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法合成BaAl12O19:Tb荧光粉,通过X射线衍射(XRD)和荧光分光光度计对荧光粉的晶体结构和荧光性能进行检测.XRD分析结果表明:采用溶胶-凝胶制备工艺合成BaAl12O19:Tb),在1300℃可以得到BaAl12O19纯相,掺杂浓度在0.5%～5mol%Tb3 均可取代Ba2 得到纯相的Ba1-xAl12O19:Tbx.样品在240 nm波长激发下,有380,415,440,489,543,585和621nm的一系列窄带发射峰,属于Tb3 的5D3-7Fi(i=6,5,4)和5D4-7Fi(j=6,5,4,3)跃迁发射.其中以位于543 nm波长发射峰最强,489nm波长峰次之,其他均较弱.经1300℃晶化2 h,Tb3 的掺杂浓度为2mol%时,得到的荧光粉体发光强度最好.     

La-Co共掺杂的M型锶铁氧体纳米纤维的制备和磁性能

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和金属盐为原料,采用静电纺丝、溶胶-凝胶技术以及随后的热处理工艺,制备了La、Co共掺杂的M型锶铁氧体Sr1-xLaxFe12-xCoxO19(x=0.12)(SLFC)纳米纤维.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和超导量子干涉仪(SQUID)技术对纳米纤维样品的结构、形貌和磁学性能进行了观测,系统地研究了不同温度下样品的磁性能变化.结果表明:经过950°C焙烧2h后,得到纯相的M型锶铁氧体纳米纤维,纤维呈竹节状结构,直径约55nm;室温下测得矫顽力(Hc)为498.53kA·m-1,饱和磁化强度(Ms)为70.76A·m2·kg-1,剩磁(Mr)为36.35A·m2·kg-1,这比未掺杂SrFe12O19(SF)时纳米纤维的磁性能有明显的改善,并且与在相同温度下制得的相应纳米粉体样品相比,磁性能明显提高.     

铝锶热还原Sc2O3制备铝钪中间合金

以Sc2O3为原料,液态铝锶合金为还原剂及合金基体,在nNaF·AlF3-NaCl-KCl熔盐体系中通过铝锶热还原制备了Al-Sc中间合金.主要考察了ScF3添加量、温度和时间对Sc含量及收率的影响.结果表明,熔盐中添加1％(质量分数,下同)的ScF3,反应温度900℃,反应时间45 min,制得了Sc含量在2％以上的Al-Sc中间合金,Sc的直收率可达74.25％.SEM,EDS和XRD分析结果表明,中间合金由黑白两相组成,白色间断相为不规则形状的Al3Sc第二相粒子,黑色连续相为铝基.     

白光LED用荧光材料Ba3 Gd( BO3 )3:Eu3+的发光性能研究

用高温固相反应法制备了稀土离子Eu3+ 掺杂的三元稀土硼酸盐Ba3Gd(BO3)3发光材料, 通过X射线衍射 (XRD) 、荧光光谱和扫描电镜 (SEM) 等测试手段对Ba3Gd(BO3)3:Eu3+ 荧光粉的制备条件、发光性能以及形貌进行了研究. XRD结果表明, 在1000 ℃时可得到Ba3Gd(BO3)3 纯相. 扫描电镜照片显示颗粒基本为球形, 粒径约为200～400 nm. 发光光谱测试表明, Ba3Gd(BO3)3:Eu3+荧光粉在近紫外区(UV) (396 nm)和蓝光区(466 nm)可以被有效地激发, 分别用255和396 nm的紫外光激发样品时, 以Eu3+ 的 5D0-7F2 (611和616 nm) 超灵敏跃迁为主要发射峰. 当Eu3+的掺杂浓度为10%(摩尔分数)时, Ba3Gd(BO3)3:Eu3+ 在611和616 nm处的发光强度最大. 因此, 这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光材料.     

R_2Ru_2O_7(R=Pr~(3+),Sm~(3+)～Ho~(3+))焦绿石结构系列钌氧化物的水热合成与性质表征

我们用温和水热法合成了系列的焦绿石结构氧化物R2Ru2O7(R=Pr3+,Sm3+～Ho3+).找到了最佳的反应条件,得到纯的产物,所有的样品是八面体的形貌.对样品进行了粉末X射线衍射、扫描电镜、X射线能谱等测试,讨论了水热条件下影响晶化的因素.我们发现,产物的纯度与投料的选择以及碱的浓度有着密切的关系.此外,我们也研究了产物的磁性,其中Sm2Ru2O7和Eu2Ru2O7分别在96K和80K发生ZFC和FC曲线分叉,说明在该温度下发生了由顺磁到反铁磁转变.水热法得到的样品的反铁磁转变温度比用高温固相法得到的样品的转变温度低.磁转变温度上的这种改变可能来源于水热合成的样品的独特的局域结构和含丰富氧的表面,这是水热反应得到的样品的一个重要特征.     

低氧分压区域熔炼NdBaCuO超导体

NdBaCuO在低氧分压下(1%O2+99%Ar)进行区域熔炼,区域熔炼温度明显降低,从而减少了液相(BaCuO2和CuO)在区域熔炼过程的损失。区域熔炼后NdBaCuO超导体中的非超导相Nd422含量明显降低,同时也降低了Nd对Ba的取代。在低氧分压下区域熔炼制备的Nd1+xBa2-xCu3Oy的超导电性得到明显改善。比较了区域熔炼Nd1+xBa2-xCu3Oy样品在不同温度下吸氧热处理的实验结果,得出350℃是最佳吸氧温度;用XRD分析了区域熔炼Nd1+xBa2-xCu3Oy样品的晶体取向;用标准四引线法测量了超导转变温度(Tc)和临界电流密度(Jc),比较了空气下和(1%O2+99%Ar)低氧压下区域熔炼Nd1+xBa2-xCu3Oy样品的Nd422相含量、Tc值、Jc值,证明在(1%O2+99%Ar)低氧压下区域熔炼Nd1+xBa2-xCu3Oy样品的Nd422相含量低,Jc值显著提高,达到28000A·cm-2(0T,78K)。     

Effects of MoO3 Amounts on Sintering and Electrical Properties of Ce0.8Nd0.2O1.9

The high purity (Ce_0.8Nd_0.2O_1.9)_1-x(MoO₃)_x(x=0, 0.005, 0.010, 0.020; Ce_0.8Nd_0.2O_1.9=NDC) solid solutions were prepared by modified sol-gel method. The structures and electric conductivities were characterized by X-ray diffraction(XRD), field-emission scanning electron microscopy(FESEM) and electrochemical impedance spectroscopy( EIS). The XRD results show that the materials were pure phase with a cubic fluorite structure. Compared to the undoped-NDC samples, MoO3 doped-NDC showed higher sintered density(over 96%) at reduced sintering temperature. The electric conductivity(σ_t) of (Ce_0.8Nd_0.2O_1.9)_1-x(MoO₃)_x at 400 ℃ was 9.58×10^–4 S/cm when x=0.010, which was higher than that of undoped-NDC samples(σ_t=3.29×10^–4 S/cm). The obtained optimal amount of the MoO₃ was x=0.010 in this system.     

沉淀剂对铜锰复合氧化物变换催化剂构效的影响

以CuSO4.5H2O和MnSO4.H2O为原料,KOH和NaOH为沉淀剂制备了铜锰复合氧化物,考察了其变换反应催化性能,利用XRD、低温氮气吸附法、TG、H2-TPR等对所合成样品进行了表征。以KOH和NaOH为沉淀剂所得沉淀终产物的物相组成和织构明显不同,分别为层状结构碱式硫酸铜Cu4SO4(OH)6.H2O及无定形锰氧化物和Cu2+1O和Mn3O4混合物。两种物相组成和织构完全不同的沉淀终产物焙烧后都生成Cu1.5Mn1.5O4固熔体,在变换反应条件下均转化为Cu和MnO,但其催化性能却有明显差异。以NaOH为沉淀剂,得到以Cu2+1O和Mn3O4复合体为主的沉淀终产物,焙烧及还原后保持了较高的织构稳定性,提高了样品的活性和热稳定性。而以KOH为沉淀剂得到以层状结构碱式硫酸铜Cu4SO4(OH)6.H2O和无定形锰氧化物为主的沉淀终产物,在焙烧过程发生的演变极其复杂,削弱了铜锰组分协同效应,造成其活性和热稳定性极差。研究结果表明,NaOH作沉淀剂所制备样品的织构稳定性、催化活性显著高于以KOH作沉淀剂所制备样品,且热稳定性良好。     

浸渍沉淀法制备活性炭负载Co-Mo双金属脱硫催化剂

以氧化改性活性炭为载体,尿素为沉淀剂,采用浸渍沉淀法制备了负载型Co-Mo催化剂,并用CO还原SO₂反应作为模型反应考察了催化剂的催化活性。结果表明,催化剂焙烧温度500℃、Co/Mo物质的量比0.45、最佳反应条件(硫化温度为500℃、空速为7 000 mL/(g·h)、CO/SO₂物质的量比为2:1,反应温度为450℃)时,催化剂具有最好的催化活性和选择性。XRD表征结果表明,催化CO还原SO₂反应的活性相为CoS₂和MoS₂,硫化温度影响活性相的形成。该催化剂稳定性好,反应运行24 h后活性仍能保持最高活性的99%。     

低温甲烷氧化偶联纳米SrTi_(0.975)Li_(0.025)O_(3-δ)催化剂的原位ESR和TPSR表征

采用溶胶-凝胶法制备纳米钙钛矿型复合氧化物催化剂SrTi1-xLixO3-δ(x=0、0.025、0.050),用微型催化反应评价装置结合XRD、TEM、原位ESR和程序升温表面反应(TPSR)等方法,研究甲烷氧化偶联(OCM)纳米SrTi1-xLixO3-δ催化剂结构和催化性能。结果表明,B位掺杂适量的低价Li+离子可优化纳米SrTiO3催化剂低温(~650℃)甲烷氧化偶联催化性能,Li+掺杂量为0.025时获得最高的甲烷转化率和C2选择性。与柠檬酸法制相同组成的常规催化剂相比,SrTi0.975Li0.025O3-δ纳米催化剂具有较优良的低温OCM催化性能和相同温度下更高的C2选择性。SrTi0.975Li0.025O3-δ纳米催化剂优良的催化性能与其表面原子配位不饱和存在F中心相关。     

负载型钙钛矿催化氧化NO及抗SO_2性能研究

采用柠檬酸络合浸渍法制备了负载型钙钛矿氧化物La1-xCexCoO3/CeO2(x=0~0.3)催化剂,考察了不同Ce掺杂量对其催化氧化NO和抗硫性能的影响,并运用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、氮气物理吸附、程序升温还原(H2-TPR)、氧气程序升温脱附(O2-TPD)等手段对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂的活性与其比表面积大小和氧化还原性质密切相关;其中,负载型钙钛矿La0.8Ce0.2CoO3/CeO2催化剂在300℃时催化氧化NO的转化率达78%。在添加CeO2作载体后,不仅改善了非负载性钙钛矿的低温活性,而且抗硫性能也显著提高。     

Heterostructure Ag@WO3-x Composites with High Selectivity for Breaking Azo-bond

The heterostructure Ag@WO_3-x(x=0.1 or 1) composites with high selectivity for breaking azo-bond were obtained by in situ reduction of Ag₂WO₄. The crystal structure and morphology of Ag@WO_3-x were characterized by X-ray powder diffraction(XRD), scanning electron microscope(SEM) and transmission electron microscope(TEM). The residue solution of methyl orange(MO) after degradation was tested by gas chromatograph mass spectrometer (GCMS) to analyze the exact components. The results indicate that the products after degradation are N, N-dimethylaniline, N, N-dimethyl-p-phenylenediamine and sulfanilic acid. This is caused by specific breaking of azo-bond in MO. The azo-bond breaking of MO by Ag@WO_3-x could occur in dark without any light illumination. Therefore, we proposed a possible mechanism for this azo-bond breaking reaction based on the reaction condition and results.     

Effect of Nonmagnetic Impurity Doped on the Structural and Magnetic Properties of Quasi-one-dimensional Antiferromagnet LiCuVO4

Zn²⁺ ions doped quasi-one-dimensional spin-chain materials LiCu_1-xZn_xVO₄(x=0, 0.1, 0.2) were prepared by solid-state reaction and the effect of nonmagnetic Zn²⁺ ions on the crystal structure, valence state and magnetic properties of them were studied by X^-ray diffraction(XRD), X^-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and dc magnetization. The elongation of a and b axes and the shrinkage of c axis indicate a reduced effect of the Jahn-Teller distortion after Zn²⁺ ions doping, while the valence state of transition metal ions in LiCu_1-xZn_xVO₄ remains unchanged since the equivalence doping of Zn²⁺ ions on the Cu²⁺ sites. The corrected Bonner-Fisher equation fitting to the susceptibility indicates that isolated dimers and spins are created along with the departure from infinite spin chains to finite ones.     

Ce/Zr物质的量比对Ru/CexZr1-xO2催化剂的性质及其湿式氧化苯酚性能的影响

采用溶胶凝胶法制备了系列不同Ce/Zr物质的量比的Ru/Ce_xZr_1-xO₂催化剂,通过X射线衍射（XRD）、氮气吸附-脱附、拉曼（Raman）光谱、储氧能力（oxygen storage capacity,OSC）、热重（TG）以及吡啶红外（Py-FTIR）等手段对其进行了表征,考察了该催化剂在湿式氧化苯酚反应中的性能。结果表明,ZrO₂可与CeO₂形成固溶体;随着ZrO₂掺杂量的增加,Ce_xZr_1-xO₂固溶体的OSC值增大。相比于CeO₂,掺杂ZrO₂后催化剂表面的L酸量明显增多。催化剂湿式氧化（catalytic wet air oxidation,CWAO）性能与OSC和表面酸性均有密切的关系：催化剂表面的L酸有利于苯酚氧化生成CO₂,而OSC过高会导致催化剂表面积炭,使催化剂失活。当ZrO₂掺杂量为25%时,在160℃、2 MPa纯氧条件下,催化氧化苯酚5 h后,苯酚转化率和总有机碳（total organic carbon,TOC）去除率分别为100%和99%,说明该催化剂具有优异的苯酚氧化性能。     

La_(1-x)Rb_xMnO_3钙钛矿催化剂同时消除NO和碳烟的催化性能

采用溶剂热法制备了La_(1-x)Rb_xM n O_3(x=0、0.1、0.2、0.3)钙钛矿型复合金属氧化物催化剂,通过XRD、FT-IR、SEM、XPS和H_2-TPR等手段对催化剂进行表征,在微型固定床反应器上评价了其同时消除NO和碳烟的催化性能。结果表明,La_(1-x)Rb_xM n O_3催化剂具有单一的钙钛矿结构,样品中Mn物种以Mn~(3+)和Mn~(4+)的形式存在。与LaMn O_3催化剂相比,Rb~+部分取代La~(3+),催化剂体系中形成较多的高价Mn~(4+)和氧空位,其氧化还原性能提高,催化性能得到改善。随着Rb~+取代量的增加,NO转化率升高,碳烟燃烧温度降低。当x=0.3时,La_(0.7)Rb_(0.3)M n O_3催化剂上CO_2浓度峰值温度t_(max)为430℃,CO_2的选择性为99.0%;反应温度为429℃,NO转化率达到最大,为59.7%。