Spin glassy behavior and large exchange bias effect in cubic perovskite Ba_(0.8)Sr_(0.2)FeO_(3-δ)

A single-phase iron oxideBa_(0.8)Sr_(0.2)FeO_(3-δ)with a simple cubic perovskite structure in Pm-3 m symmetry is successfully synthesized by a solid-state reaction method in O_2 flow. The oxygen content is determined to be about 2.81, indicating the formation of mixed Fe~(3+)and Fe~(4+)charge states with a disorder fashion. As a result, the compound shows small-polaron conductivity behavior, as well as spin glassy features arising from the competition between the ferromagnetic interaction and the antiferromagnetic interaction. Moreover, the competing interactions also give rise to a remarkable exchange bias effect in Ba_(0.8 )Sr_(0.2 )FeO_(2.81), providing an opportunity to use it in spin devices.     

钙钛矿型氧载体SrCo_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)制氧性能的实验研究

钙钛矿型金属氧化物是优良的制备供富氧燃烧所需的O_2/CO_2的氧载体,本文采用柠檬酸法制备系列SrCo_(1-x)Fe_xO_(3-δ)(x=0.2,0.4,0.6,0.8)钙钛矿型氧化物,并采用X射线衍射分析来表征SrCo_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)(SCF182)反应前后的物相变化和晶体结构.同时在固定床上选择不同的运行条件对SCF182的释氧性能进行研究,包括吸附温度、吸附时间、脱附温度和循环特性.结果表明,SCF182的最佳吸附温度和脱附温度均为850℃,最佳吸附时间为1 h,循环性能良好,是可以为富氧燃烧提供稳定的O_2/CO_2循环气体的良好材料。     

氧化物替代对钒钛SCR催化剂性能影响研究

采用浸渍法制备了La_2O_3、Ce_2O_3和Co_2O_3等金属氧化物部分替代V_2O_5的氧化物-MoO_3-TiO_2型催化剂,并进行了理化性能和催化活性表征。结果表明:替代型催化剂的比表面积与钒型催化剂差别不大。在NH_3-SCR反应中,镧型和铈型催化剂不仪低温活性较高而且NO_x净化率在500℃时才开始衰减,具有最宽的活性温度窗口;钴型催化剂虽然低温活性最好,但其NO_x净化率在400℃即开始衰减,导致其活性温度窗口较窄,但还是比钒型催化剂宽。此外,反应温度是影响HC和CO排放变化的主要因素,而催化剂种类对其影响较小。1×10~5 h~(-1)以下时,不同空速对NO_x净化率影响较小;而空速达到3×10~5 h~(-1)时,NO_x净化率显著下降。     

Mn掺杂对磁性γ-Fe_2O_3低温SCR脱硝活性的影响

采用共沉淀法制备一系列Fe_(1-x)Mn_xO_z(x为Mn物质的量比,x=0、0.1、0.3、0.5)磁性催化剂,考察Mn掺杂对γ-Fe_2O_3催化剂低温SCR脱硝活性的影响规律。结果表明,Mn掺杂能显著提高γ-Fe_2O_3的低温SCR脱硝活性,并拓宽其活性温度窗口;Fe_(0.7)Mn_(0.3)O_z催化剂的低温SCR脱硝活性最高,在125~200℃其NO_x转化率约为100%。N_2吸附及XRD分析结果表明,Mn的掺杂能优化γ-Fe_2O_3催化剂的孔隙结构及孔径分布,增大其比表面积和比孔容,并与催化剂中铁氧化物相互作用形成良好固溶体,从而提高γ-Fe_2O_3催化剂的低温SCR活性。     

非晶La_(1-x)Nd_xP_5O_(14)的拉曼散射研究

本文利用拉曼散射对非晶 La_(1-X)Nd_XP_5O_(14)及其晶化过程进行了研究。拉曼散射表明在非晶La_(1-X)Nd_XP_5O_(14)中仍保留着晶态 La_(1-X)Nd_XP_5O_(14)中具有的 PO_4~(3-)四面体结构单元。非晶La_(1-X)Nd_XP_5O_4在不同温度下晶化,其拉曼谱线的频率不同,这一现象可用应力模型给予解释。     

燃烧法合成La_2Zr_2O_7粉及其光谱性能

以La_2O_3,Zr(NO_3)_4和甘氨酸为原料,采用燃烧法合成La_2Zr_2O_7粉。分别用发射光谱法(ICPAES)、能谱法(EDAX)、X衍射法(XRD)、红外光谱法(IR)和热重-差热法(TG-DTA)等对La_2Zr_2O_7粉进行表征。分别研究了热处理温度对La_2Zr_2O_7粉的X衍射谱和红外光谱的影响。La_2Zr_2O_7粉的ICP-AES和EDAX分析结果表明,用燃烧法可合成出La_2Zr_2O_7粉。不同温度热处理后La_2Zr_2O_7粉的XRD分析结果表明,当热处理温度为600℃时,出现一个衍射峰,且衍射峰较宽,该结构为半晶型结构;提高热处理温度,衍射峰逐渐尖锐,峰形变窄,衍射峰逐渐增多;热处理温度在750~800℃范围,可得到烧绿石结构的La_2Zr_2O_7粉。在650~750℃热处理后La_2Zr_2O_7粉的红外光谱分析结果与XRD分析结果相同,热处理温度为750℃时,可得到烧绿石结构的La_2Zr_2O_7粉。La_2Zr_2O_7粉的TG-DTG分析结果表明,在120~1 600℃范围,La_2Zr_2O_7粉的结构稳定。     

多铁材料Bi_(0.95)La_(0.05)Fe_(1-x)Co_xO_3的介电和铁磁特性研究

采用溶胶凝胶法制备BiFeO_3和Bi_(0.95)La_(0.05)Fe_(1-x)Co_xO_3(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)样品.X衍射图谱表明所有样品的主衍射峰均与纯相BiFeO_3相吻合且具有良好的晶体结构,La和Co共掺杂的结果导致BiFeO_3的晶胞体积增大.SEM形貌分析可知,晶粒尺寸随着掺杂量的增加而逐渐减小,晶粒由原来的10um逐渐减小到1um,且其晶粒形状有不规则状逐渐呈现四方状.Bi_(0.95)La_(0.05)Fe_(1-x)Co_xO_3样品介电常数和介电损耗随着掺杂量的增加先增大而后减小.当f=1kHz,Bi_(0.95)La_(0.05)FeO_3的介电常数是BiFeO_3的5.96倍.其介电特性是由偶极子的取向极化和空间电荷限制电流两种极化机制共同作用的结果.La~(3+)和Co~(3+)掺杂使BiFeO_3晶胞体积增大、晶格结构发生扭曲形变,导致BiFeO_3的Fe-O-Fe健的健角增大,改变Fe-O健健长,进一步提高了BiFeO_2样品的铁磁性.     

Ce_(0.8)Pr_(0.2-x)Nd_xO_(2-δ)(x=0.02,0.05,0.1)固溶体的合成与性质研究

采用溶胶-凝胶法制备了双稀土掺杂氧化铈Ce_(0.8)Pr_(0.2-x)Nd_xO_(2-δ)(x=0.02,0.05,0.1)固溶体。X射线衍射分析阐明,经800℃烧结的全部固溶体都形成了单相立方萤石结构,平均晶粒尺寸在20~25 nm之间。拉曼光谱结果阐明,固溶体Ce_(0.8)Pr_(0.2-x)Nd_xO_(2-δ)是具有氧空位的立方萤石结构,适量的掺杂Nd有利于Ce_(0.8)Pr_(0.2-x)Nd_xO_(2-δ)氧空位浓度的增加。阻抗谱结果阐明,稀土双掺杂的Ce_(0.8)Pr_(0.2-x)Nd_xO_(2-δ)比稀土单掺杂的Ce_(0.83)Sm_(0.17)O_(2-y)的电导率高,Ce_(0.8)Pr_(0.18)Nd_(0.02)O_(2-δ)的电导率最大,600℃时电导率为1.85×10~(-2)S/cm。     

钙钛矿催化剂提升POC污染物净化性能研究

通过发动机台架试验研究了涂敷La_(0.8)Ce_(0.2)Mn_(0.7)Bi_(0.3)O_3催化剂的微粒氧化催化器(POC)在真实柴油机排气条件下对颗粒物等柴油机排放污染物的净化性能。结果表明:POC与商用柴油机氧化催化器(DOC)联用后对HC和CO的去除率达到90%以上;对PM的质量去除率随催化剂负载量的增加而提高;在2510 r/min、100%负荷运转状态下,POC20对PM的净化效率为89.8%,其中由于氧化作用产生的PM净化效率为38.7%。以上说明,La_(0.8)Ce_(0.2)Mn_(0.7)Bi_(0.3)O_3催化剂具有良好的柴油机颗粒物净化性能,具有替代商业POC中贵金属催化剂的潜力。     

钙钛矿型锰氧化物(La_(0.8)Eu_(0.2))_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7的磁性和电性研究

采用传统固相反应法制备钙钛矿型锰氧化物(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7多晶样品,X-射线衍射分析表明,样品(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7结构呈现良好的单相.通过磁化强度随温度的变化曲线(M-T)、不同温度下磁化强度随磁场的变化曲线(M-H)和电子自旋共振谱发现:在300 K以下,随着温度的降低,样品先后经历了二维短程铁磁有序转变(T2D C≈282K)、三维长程铁磁有序转变(T3D C≈259K)、奈尔转变(T N≈208K)和电荷有序转变(T CO≈35K);样品(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7在T N以下,主要处于反铁磁态;在T3D C达到370 K时,样品处于铁磁-顺磁共存态,在370 K以上时样品进入顺磁态.此外,分析电阻率随温度的变化曲线(ρ-T)得到:样品在金属-绝缘转变温度(T P≈80K)附近出现最大磁电阻值,其位置远离T3D C,表现出非本征磁电阻现象,其磁电阻值约为61%.在T CO以下,电阻率出现明显增长,这是由于温度下降使原本在高温部分巡游的e g电子开始自发局域化增强所致.通过对(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7的ρ-T曲线拟合,发现样品在高温部分的导电方式基本遵循小极化子的导电方式.     

R_2Fe_(14)B(R=Ce,Pr,Gd)磁晶各向异性常数K_1,K_2随温度的变化

本文在1.5—300K温度范围内测量了R_2Fe_(14)B(R=Ce,Pr,Gd)各向异性常数K_1,K_2和各向异性场H_A随温度的变化。同时用单离子模型计算了Pr~(3 )离子对Pr_2Fe_(14)B磁晶各向异性的贡献,得到与实验值半定量符合的结果。     

稀土Pr掺杂纳米发光材料Sr_(0.2)Ca_(0.8)TiO_3的结构及光学性质

采用溶胶-凝胶法制备了Pr掺杂Sr0.2Ca0.8TiO3纳米粉体,用紫外可见光吸收光谱、X射线衍射、透射电镜进行结构表征,分析了不同温度下Sr0.2Ca0.8TiO3∶Pr的粒径大小以及结构变化,分析了其发光特性,并总结出最佳的合成温度为600℃.     

固态电解质锂镧锆氧(Li_7La_3Zr_2O_(12))制备及第一性原理研究

固态电解质(SSE)是锂离子电池(LIB)的关键材料.Li_7La_3Zr_2O_(12)(LLZO)固体电解质是全固态锂离子电池开发中的关键部分.采用高温固相法制备了不同烧结温度后的四方Li_7La_3Zr_2O_(12)(t-LLZO)和立方Li_7La_3Zr_2O_(12)(c-LLZO),分析了两种样品的结构性能.800℃下烧结12小时的t-LLZO呈四方相,晶格尺寸为a=b=13.13064?,c=12.66024?,离子电导率为3.42×10~(-8)S·cm~(-1);1000℃下烧结12小时的c-LLZO呈立方相,晶格尺寸为a=b=c=13.03544?,离子电导率为8.48×10~(-5)S·cm~(-1).另基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算了四方相和立方相的LLZO固体电解质材料的能带结构、晶格参数、态密度和键布居.通过理论计算解释了四方相LLZO离子电导率低于立方相LLZO的原因.     

纳米粉末Ba_(0.2)Ca_(0.8)TiO_3∶Pr的合成及XRD研究

文章采用溶胶-凝胶法合成Ba0.2Ca0.8TiO3Pr纳米粉体,分析了溶胶-凝胶法合成稀土发光材料Ba0.2Ca0.8TiO3Pr的反应原理,应用X射线衍射进行结构表征,分析了不同温度下Ba0.2Ca0.8TiO3:Pr的粒径大小以及结构变化。     

钙钛矿型La_(1-x)Ce_xMnO_3对CH_4、CO和H_2的催化燃烧

用溶胶凝胶法制备了钙钛矿型LaMnO_3催化剂,研究了铈替代部分镧对催化材料性能的影响。用XRD、SEM和比表面积等手段对催化剂进行表征,并研究了催化剂对CH_4、CO和H_2的催化活性。实验结果表明:LaMnO_3中掺杂10%的铈,可以增加催化剂的比表面积并保持纯钙钛矿相,还提高了对CH_4和CO的催化活性。La_(0.9)Ce_(0.1)MnO_3在空速48000 h~(-1)下,T_(10)为417℃,T_(90)为572℃;在CO的催化燃烧中T_(90)为249℃;La_(0.9)Ce_(0.1)MnO_3和LaMnO_3对H_2的催化活性接近,T_(90)为260℃。     

固相法制备新型红色荧光粉K_6Ba_4B_8O_(19):x%Eu~(3+)的研究

通过固相反应法合成了一种新型硼酸盐荧光粉K_6Ba_4B_8O_(19)∶x%Eu~(3+),并测得其荧光量子效率。结果表明,实验合成了接近纯相的K_6Ba_4B_8O_(19)基质;当合成温度为750℃时,K_6Ba_4B_8O_(19)∶5%Eu~(3+)的X射线衍射谱与K_6Ba_4B_8O_(19)标准卡片符合较好;在395nm波长激发下,K_6Ba_4B_8O_(19)∶Eu~(3+)在592nm(~5D_0→~7F_1)和613nm(~5D_0→~7F_2)处分别有橘红光和红光发射峰;荧光发射强度随Eu~(3+)摩尔分数的增大而增大,当Eu~(3+)摩尔分数为6%时达到最大值。测得K_6Ba_4B_8O_(19)∶6%Eu~(3+)在激发波长395nm下的荧光量子效率值为4.51%。获得的粉体呈不规则颗粒状。     

用于分析氧离子导体的氧表面交换行为的脉冲同位素交换方法（英文）

本文详细描述了一种用于测量氧化物离子导体的氧表面交换速率的新型脉冲~(18)O-~(16)O同位素交换(PIE)技术.该技术采用装有氧化物粉末的连续流动填充床微反应器实现.通过在线气相质谱法测量通过反应器的富含180的脉冲的等温响应.表观氧交换速率可以通过在给定的反应器停留时间和可用于交换的表面积下氧化物吸收~(18)O的数量来计算.相比于其他氧同位素交换的技术,PIE技术不需要快速加热/淬火步骤,具有快速、简单、非常适合筛选材料和系统研究反应机理的优点.此外,利用氧同位素~(18)O_2、~(16)O~(18)O和~(16)O_2在流出脉冲中的相对分布可以深入研究氧的表面交换反应机理.本文采用PIE技术分析YSZ、Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)和La_2NiO_(4+δ)在350～900℃范围内表面氧交换性能.根据同位素交换反应的两步式反应模型分析,对于混合导体BSCF和La_2NiO_(4+δ),O_2分子在氧化物表面的解离吸附速率为速率控制步骤.对于YSZ,在800℃时,其表面氧交换的速率控制步骤由氧离子的晶格溶入变成O_2分子在氧化物表面的解离吸附步骤.     

Pr_(0.2)Yb_(0.8-x)La_xBa_2Cu_3O_(7-δ)体系的超导电性和磁性

本文研究了Pr_(0.2)Yb_(0.8-x)La_xBa_2Cu_3O_(7-δ)体系的晶体结构,超导电性和磁性。结果表明,在Pr含量不变的条件下,超导转变温度随稀土离子半径增大而降低,当x≈0.65时,Tc=0;电子比热和费密能级上的态密度也随稀土离子半径增大而降低。并讨论了稀土离子半径与杂化的关系。     

Dy^(3+)掺杂Lu_(2)O_(3)和Y_(2)O_(3)单晶光纤下转换荧光测温性能EI北大核心CSCD

稀土倍半氧化物单晶光纤材料凭借超高的熔点(~2400℃)、稳定的物化性能以及灵活的结构被认为是极具潜力的高温传感介质。本文采用激光加热基座(LHPG)法,成功生长了透明无开裂Dy^(3+)离子掺杂的倍半氧化物单晶光纤Lu_(2)O_(3)和Y_(2)O_(3)。依据Dy^(3+)离子的^(4)I_(15/2)和^(4)F_(9/2)能级为一对热耦合能级对(TCLs),测试得到了430~520 nm波长范围内的下转换荧光光谱。荧光强度比(FIR)结果显示,晶体在298~673 K温度范围内的荧光强度具有良好的温度相关性。其中Dy∶Lu_(2)O_(3)在该范围内的最大相对灵敏度和绝对灵敏度分别为0.97%·K^(-1)(315 K)和1.62×10^(-4) K^(-1)(673 K),展现出更为优异的温度传感性能。     

K_5Bi(MoO_4)_4-Nd~(3+)晶体生长和光学性质

在化学计量的熔料里,用提拉法生长了K_5Bi_(0.9)Nd_(0.1)(MoO_4)_4和K_5Bi_(0.97)Nd_(0.03)(MoO_4)_4单晶。该晶体属于三方晶系,空间群为R3m,Z=1.5,晶胞常数为a=6.023A,c=20.887A(Nd_(0.1))。K_5Bi(MoO_4)_4-Nd~(3+)(3％或10％ Nd~(3+))晶体在室温下的吸收光谱包括有若干条吸收带,它们是稀土钕离子所特有的,Bi~(3+)取代Nd~(3+)并不影响激活离子。本文还给出晶体中相当于~4F_(3/2)→~4I_(13/2)和~4F_(3/2)→~4I_(11/2)跃迁的室温荧光光谱。