Sn0.5Ti((0.5)O2固溶体的溶胶-凝胶法制备、表征及其热稳定性研究

采用溶胶-凝胶法制备了Sn_0.5Ti_0.5O₂固溶体.用X射线衍射(XRD)、差热分析(DTA)和红外(IR)技术对材料的结构和热稳定性进行了分析表征.固溶体的热稳定性与起始反应温度有关,在40℃水浴温度下制备的凝胶经1000℃烧结,发生了相分解,出现了富Sn和富Ti相,而在80℃水浴温度下制备的凝胶经1200℃烧结也不发生相分解,仍以Sn_0.5Ti_0.5O₂相存在,而且用差热分析也得到了同样的结论.     

以Nd改性CeO2-ZrO2固溶体助剂的研究

 用两种方法在贵金属三效催化剂的主要助剂CeO2－ZrO2固溶体中掺杂Nd进行改性,以提高催化剂的活性和热稳定性．方法1是采用硝酸钕溶胶浸渍CeO2－ZrO2固溶体的新方法,试图在固溶体粉体外层分别附上含Nd的物质．方法2为用改进的溶胶－凝胶法制备出均一相的含Ce,Zr和Nd的三组分超细固溶体．测定了样品的比表面积和储氧量,并对部分样品进行了XRD和H2－TPR表征．结果表明,用方法1制备的复合相超细粒子的热稳定性优于用方法2制备的均一相超细固溶体,且当Nd含量为7％时,储氧量最高、热稳定性最佳．将经方法1改性过的以及未经Nd改性的CeO2－ZrO2固溶体,分别用机械混合的方法加入γ－Al2O3粉体制成催化剂前体,并进一步制成含低含量Pt,Pd和Rh的贵金属催化剂．活性测试结果表明,对于新鲜催化剂,经Nd改性后CO,C3H6和NO起燃温度下降20～30℃．经850℃老化2h后,和未掺杂Nd的催化剂的起燃温度相比,NO的起燃温度稍有下降,C3H6的起燃温度相差不大,而CO的起燃温度有所升高．     

Ce-Zr-O固溶体的制备和表征

采用硝酸盐直接分解法、共沉淀法、苹果酸溶胶 凝胶法和柠檬酸溶胶 凝胶法制备了Ce Zr O复合氧化物并进行了表征。溶胶 凝胶法制得的Ce Zr O为立方的Ce0 .5Zr0 .5O2 复合氧化物 (其中少量具有立方性质的t″相 ) ,而直接分解和共沉淀法制得的是由立方Ce0 .8Zr0 .2 O2 和四方Ce0 .2 Zr0 .8O2 固溶体组成的复合氧化物。不同制备方法制得的样品由于物相组成不同 ,还原性能也有较大差别。差热分析和X射线衍射分析结果表明 ,凝胶在燃烧的同时生成了Ce0 .5Zr0 .5O2 固溶体。     

Ce-Zr固溶体的纯度及其在三效催化剂中的作用

采用溶胶－凝胶法和有机溶剂分解法,制备了Ｃｅ－Ｚｒ固溶体。应用ＸＲＤ和ＬＲＳ谱测试,详细研究了经不同温度焙烧后固溶体的结构、晶相和热稳定性,并进行了储氧量、比表面积的测定和催化活性评价。结果表明,ＸＲＤ和ＬＲＳ相结合,可以较好地表征固溶体,并且储氧量高,但热稳定性较有机溶剂分解法制得的固溶体差;含富铈固溶体的三效催剂剂老化后的催化活性明显高于含纯ＣeＯ２的三效催化剂。     

Ce0.35Zr0.55La0.10O1.95对低贵金属Pt-Rh型三效催化剂性能的影响

采用共沉淀技术制备了Ce0.35Zr0.55La0.10O1.95固溶体, 其织构和结构性能以及氧化还原性能分别采用BET、XRD和程序升温(TP)技术进行了表征. 制备了低贵金属Pt-Rh型三效催化剂, 考察了Ce0.35Zr0.55La0.10O1.95对催化剂性能的影响. XRD和BET的结果表明, 经600 ℃焙烧5 h后, Ce0.35Zr0.55La0.10O1.95具有与Ce0.50Zr0.50O2相似的立方结构和高的比表面积；经1000 ℃焙烧5 h后, 仍能保持稳定的立方结构和47.25 m2•g−1的比表面积, 表现出优越的织构性能和高的热稳定性. H2-TPR和O2-TPO的结果表明, Ce0.35Zr0.55La0.10O1.95具有比Ce0.50Zr0.50O2更好的氧化还原性能. 和含Ce0.50Zr0.50O2的催化剂相比, 含Ce0.35Zr0.55La0.10O1.95的催化剂具有较宽的工作窗口, 优越的低温起燃性能, 较强的水气变换能力；催化剂经1000 ℃高温水热老化5 h后, 仍具有良好的催化活性, 表现出了优异的抗老化性能.     

BaFeO3和BaCeO3钙钛矿型氧化物的储氮性能

 采用改进的溶胶－凝胶法制备了Ba－Fe－O（Ba／Fe原子比为0．5），Ba－Ce－O（Ba／Ce原子比为1）和Ba－Sn－O（Ba／Sn原子比为1）氧化物，并考察了其储氮性能．结果表明，750℃焙烧的Ba－Fe－O样品，在400℃下的NOx储存容量（NSC）最大，其次为900℃焙烧的Ba－Ce－O样品；相同温度焙烧的样品，在400℃下的NSC均大于200℃下的NSC．XRD测试结果表明，750℃焙烧的Ba－Fe－O样品的缺陷钙钛矿BaFeO3－δ可能是储存NOx的主要活性相，而Ba－Ce－O和Ba－Sn－O样品储存NOx的活性相分别为钙钛矿型BaCeO3和BaSnO3．BET测定结果表明，样品的比表面积均较小．用FT－IR分析了Ba－Fe－O样品上储存的NOx物种．讨论了NSC大小与吸收温度、NOx吸收物种及样品物相之间的关系．     

Bi4(Ti1/3Sn2/3)3O12掺杂BaTiO3基X8R陶瓷微观结构与介电性能

研究了Bi4(Ti1/3Sn2/3)3O12掺杂对钛酸钡基陶瓷微观结构和介电性能影响。结果表明,掺杂Bi4(Ti1/3Sn2/3)3O12后钛酸钡基陶瓷晶粒明显长大,同时烧结温度可由1 280℃降低至1 180℃。系统的介电性能和Bi4(Ti1/3Sn2/3)3O12的掺杂量有密切关系。当Bi4(Ti1/3Sn2/3)3O12的掺杂量从0.5mol%增加到2mol%,体系的居里峰被明显压低和展宽,当掺杂量为2mol%时居里峰变得不明显。当Bi4(Ti1/3Sn2/3)3O12的掺杂量从0.5mol%增加到2mol%,系统的居里温度由131℃升高至139℃。当Bi4(Ti1/3Sn2/3)3O12的掺杂量为1mol%时,钛酸钡基陶瓷介电常数为1 930,介电常数温度变化率为5%(-55℃),13%(134℃),-8%(150℃),满足X8R标准。     

制备方法对新型锡锆固溶催化剂结构及其选择催化一氧化氮还原性能的影响

固定SnO2含量为60％，采用不同沉淀方法和在不同沉淀条件下制备了锡锆溶体催化剂Sn0.45Zr0.55O2，考察了沉淀过程对其结构和性能的影响，控制尿素浓度为总金属离子（Sn^4 Zr^4 )浓度的20倍，采用均相沉淀法制备的锡猪固溶体Sn0.45Zr0.55O2对催化NO还原具有最高活性和较好的重复性，在350℃下最大NO转化率达到74％，XRD，Raman,XPS,BET比表面测定和孔结构分析表明，沉淀条件不同，沉淀物的成核及生长过程不同，对SnO2与ZrO2之间的固溶度，催化剂表面元素分布，比表面和孔道结构以及催化活性都有较大的影响，ZrO2在SnO2(r)晶格中较高的固溶度，Sn在催化剂表面一定程度的偏析以及催化剂较大的孔径均有利于提高对NO还原反应的催化活性。     

掺杂型烧绿石La_2Sn_(1.7)Co_(0.3)O_(7-δ)逆负载CeO_2催化剂的甲烷催化燃烧性能

用溶胶凝胶-浸渍法在900℃煅烧3 h后制备了烧绿石逆负载型催化剂Ce O2/La2Sn1.7Co0.3O7-δ,并用于甲烷催化燃烧反应,显示出较好的催化燃烧活性.催化剂还具有良好的高温热稳定性和可重复利用性能,可使甲烷转化90%的温度(T90)降到564℃,与相同条件下制备的单一烧绿石型催化剂La2Sn1.7Co0.3O7-δ和La2Sn1.7Co0.3O7-δ与Ce O2机械混合的催化剂相比,T90分别降低78和135℃.X射线衍射结果表明,烧绿石型逆负载催化剂具有Ce O2和La2Sn1.7Co0.3O7-δ2种物相,在逆负载型催化剂中的Ce O2比机械混合催化剂中的Ce O2分散程度更好;H2程序升温还原实验也证实逆负载催化剂Ce O2/La2Sn1.7Co0.3O7-δ的相应3个还原峰温度均比单一烧绿石型催化剂La2Sn1.7Co0.3O7-δ相应3个还原峰温度明显降低;透射电子显微镜和原子力显微镜结果表明,逆负载催化剂Ce O2/La2Sn1.7Co0.3O7-δ抗烧结能力强,颗粒分散均匀,粒径尺寸相应较小;穆斯堡尔谱和X射线光电子能谱结果证明逆负载催化剂Ce O2/La2Sn1.7Co0.3O7-δ结构中结晶相Sn4+含量较高,表面晶格氧数量较多,这是烧绿石逆负载型催化剂具有良好甲烷催化燃烧性质的主要原因.     

CaTiO3∶Zn溶胶-凝胶法制备、结构及介电性能

采用溶胶-凝胶法制备了CaTiO3∶Zn纳米粒子,透射电镜图显示平均粒径为25 nm。Zn的掺杂位置对于陶瓷相组成和烧结特性有很大影响。Ca1-xZnxTiO3和CaTiO3+zZnO样品的Zn以Zn2TiO4相形式存在;而CaZnyTi1-yO3-δ(y=0.01)样品中的Zn进入Ti位形成固溶体,无明显的降温效果,当Zn量增至0.05和0.1时,出现ZnO相。ZnO和Zn2TiO4第二相的存在均能明显促进陶瓷烧结。CaTiO3∶Zn超细粉体可在较低温度下致密烧结(≤1 250℃)。1 250℃烧结的CaZnyTi1-yO3-δ(y=0.01)陶瓷具有较好的介电性能:介电常数ε=157,品质因数Q×f=6 819 GHz,谐振频率温度系数τf=7.51×10-4℃-1。     

CaTiO3:Zn溶胶-凝胶法制备、结构及介电性能

采用溶胶-凝胶法制备了CaTiO3:Zn纳米粒子,透射电镜图显示平均粒径为25 nm.Zn的掺杂位置对于陶瓷相组成和烧结特性有很大影响.Ca1-xZnxTiO3和CaTiO3+zZnO样品的Zn以Zn2TiO4相形式存在;而CaZnyTi1-yO3-δy=0.01)样品中的Zn进入Ti位形成固溶体,无明显的降温效果,当Zn量增至0.05和0.1时,出现ZnO相.ZnO和Zn2TiO4第二相的存在均能明显促进陶瓷烧结.CaTiO3:Zn超细粉体可在较低温度下致密烧结(≤1 250 ℃).1 250℃烧结的CaZnyTi1-yO3-δ(y=0.01)陶瓷具有较好的介电性能:介电常数ε=157,品质因数Q×f=6 819 GHz,谐振频率温度系数(τ)f=7.51×10-4℃-1.     

Ba、Mn对Al2O3热稳定性和甲烷催化燃烧活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备BaO•6Al2O3系列催化剂.考察了Ba、Mn的引入对Al2O3的热稳定性及甲烷催化燃烧性能的影响.结果表明, Ba在高温下与Al2O3首先生成BaAl2O4，然后进一步与Al2O3反应生成具有β-Al2O3结构的BaAl12O19六铝酸盐，抑制了Al2O3进一步的烧结，提高了催化剂的热稳定性. Mn的引入也能够促进六铝酸盐的生成并提高催化剂的甲烷燃烧活性.采用超临界干燥法可抑制干燥过程中因毛细收缩引起的比表面积降低.所制备的BaMnAl11O19催化剂经1200 ℃焙烧4 h后，比表面积为35.1 m2•g－1，在空速40000 h－1条件下，10％甲烷转化温度(T10％)为500 ℃，催化活性明显高于常规干燥法制备的相应催化剂.     

一氧化氮选择还原锡锆固溶体催化剂的结构特性

采用双股并流共沉淀方法制备了SnO2含量从10％至90％的锡锆体系DeNOx催化剂,用XRD、微区电子衍射、FT-Raman及FT-IR等技术深入研究了锡锆体系氧化物的结构及其随组成的变化规律.结果表明，由于Sn4＋与Zr4＋离子半径接近,SnO2与ZrO2易于形成固溶体,并随组成变化表现出不同的结构特征.纯ZrO2为单斜相,当少量Sn4＋（SnO2 ≤ 20％）进入ZrO2晶格时形成四方相富锆固溶体,Sn4＋起到稳定ZrO2四方相的作用;随着SnO2含量的增大,结构从无定形或微晶态的富锆固溶体(含SnO2 30～50％)经富锆固溶体与金红石结构的富锡固溶体在55％ SnO2含量的共存状态变化到具有金红石结构的富锡固溶体（SnO2 ≥ 60％）.FT-Raman和FT-IR光谱测试证明,Zr进入SnO2晶格使得Sn－O键的结合减弱,Sn离子上的有效正电荷减小,降低了SnO2对丙烯的燃烧能力,从而提高了对NO的还原活性.     

低温燃烧合成Ce0.8Y0.2O1.9固溶体及烧结性能的研究

以硝酸盐做氧化剂,柠檬酸为燃料,采用低温燃烧法制备纳米级超细Ce0.8Y0.2O1.9 (YDC)固溶体.利用TG-DSC,XRD,SEM,FT-IR和BET等手段对凝胶前驱体的热分解行为、相转化过程和YDC粉体的性能进行表征.TG-DSC结果表明,柠檬酸-硝酸盐干凝胶的点火温度约为263.3℃;经XRD测试,粉体经600℃焙烧即形成了单相立方萤石型结构的固溶体,晶粒度为16 ～23nm.柠檬酸与硝酸盐摩尔比(CA/N)对粉体的微观形貌、比表面积和烧结活性有显著影响.当CA/N为1.5∶1时,粉体粒子间仅有微弱的软团聚,将素坯在1400℃烧结2h,得到相对密度为95.6％,平均粒径约为0.7 μm的陶瓷烧结体.     

BaCe0.5Zr0.4Y0.1O3-δ粉体的溶胶-凝胶法和高温固相法制备及性能表征

分别通过溶胶-凝胶法和高温固相反应法制备了BaCe0.5Zr0.4Y0.1O3-δ粉体.采用热重-差热分析(TG-DTA),粉末X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),傅立叶红外衍射(FT-IR),N2吸附-脱附等方法对所制备的粉体进行了表征.结果表明:用溶胶-凝胶法在1200 ℃×10 h可以合成纯的BaCe0.5Zr0.4Y0.1O3-δ粉体,合成温度比传统的高温固相反应法降低400 ℃左右;溶胶-凝胶法合成粉体具有多孔结构特征,与固相法合成粉体相比具有较高的比表面积.但致密化试验表明:溶胶-凝胶法合成粉体与固相法合成粉体相比具有较低的烧结活性.溶胶-凝胶法合成粉体颗粒表面残余的有机基团和颗粒内部的大量微孔将在致密化过程中产生空间位阻,从而影响高温下原子的迁移,阻碍材料的致密化过程.     

CeO2-ZrO2复合氧化物对金属蜂窝整体催化剂性能的影响

 用浸渍法制备了不同比例的CeO2－ZrO2复合氧化物，并用XRD，H2－TPR和BET等研究了复合氧化物的晶相、还原性能及热稳定性．结果表明，所制备的CeO2－ZrO2复合氧化物形成了固溶体，Ce0．6Zr0．4O2比Ce0．90Zr0．10O2更容易被H2还原；1100℃老化后，晶胞参数无明显变化，比表面积仍有11．8m2／g．模拟二冲程摩托车尾气组成，对用贵金属Pt，Pd，Rh与CeO2及CeO2－ZrO2固溶体所制备的催化剂进行了活性评价．结果显示，1100℃老化后，催化剂仍具有很高的氧化活性．在贫氧区，Pt－Pd－Rh／Ce0．6Zr0．4O2－Al2O3对碳氢化合物氧化的催化活性则有一定的优势，是一种具有较高热稳定性的催化剂．     

刷涂热分解法制备Ti/SnO2-Sb2O5阳极及其性能

通过刷涂热分解法制备了锑掺杂的钛基二氧化锡(Ti/SnO2-Sb2O5)涂层电极.在酸性介质中,用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、循环伏安和快速寿命测试等方法研究了Ti/SnO2-Sb2O5电极制备条件、电极结构、性能和寿命.结果表明,TFSnO2-Sb2O5电极涂层具有"干泥"结构,用锡锑摩尔比为9:1的涂液组成、在550℃烧结温度下制备的Ti/SnO2-Sb2O5的电极涂层平整致密,龟裂小,电极孔隙率小,稳定性最好.     

刷涂热分解法制备Ti/SnO2-Sb2O5阳极及其性能

通过刷涂热分解法制备了锑掺杂的钛基二氧化锡(Ti/SnO2-Sb2O5)涂层电极. 在酸性介质中, 用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、循环伏安和快速寿命测试等方法研究了Ti/SnO2-Sb2O5电极制备条件、电极结构、性能和寿命. 结果表明, Ti/SnO2-Sb2O5电极涂层具有“干泥”结构, 用锡锑摩尔比为9:1的涂液组成、在550 ℃烧结温度下制备的Ti/SnO2-Sb2O5的电极涂层平整致密,龟裂小, 电极孔隙率小, 稳定性最好.     

共沉淀法合成铈锆复合氧化物及表征

以共沉淀法制备了Ce0.8Zr0.2O2复合氧化物. 样品经BET法比表面积测定, XRD, SEM和粒度分布等表征, 结果显示500 ℃时(Ce-Zr)O2即形成单一立方相固溶体, SBET可达到135 m2*g-1, D50为7.17 μm, 经900 ℃老化6 h后, 仍保持相结构不变, SBET还大于40 m2*g-1, 显示了较高的热稳定性.     

CsxRb1—xYbI3体系相图结构及荧光光谱研究

用一步合成法对ＣｓｘＲｂ１－ｘＹｂＩ３体系进行了全组成范围内的合成，采用差热分析和Ｘ射线粉末相分析法制作了相图，用体系的荧光光谱进一步验证了相图的可靠性，该体系形成一个既包晶反应又有类低共熔反应的有限固溶体，包晶反应温度和类低共熔反应温度分别为６２７℃和３７１℃，相分析确定了ＲｂｙｂＩ３高温相及三类固溶体的结构，０≤ｘ≤０．５形成以ＲｂＹｂＩ３为基的ＮＨ４ＣｄＣｌ３型固溶体和以ＲｂＹｂＩ３高温相为