尖晶石型LiMn1.9Al0.1O3.95F0.05材料的制备及其增强的倍率性能

通过溶胶-凝胶和高温固相掺杂反应可控合成了形貌均匀、结晶性好的尖晶石型LiMn_1.9Al_0.1O_3.95F_0.05正极材料,探究了Al部分取代Mn、F部分取代O后对结构的影响,测试并比较了电极材料的倍率性能和循环充放电性能. 结果表明,尖晶石型LiMn_1.9Al_0.1O_3.95F_0.05和LiMn₂O₄有同样的晶型,但电极较传统的LiMn2O4电极倍率稳定性有显著提高. 在连续混合（如0.1C、0.5C和1C）充放电150次后,LiMn_1.9Al_0.1O_3.95F_0.05电极的容量仍能保持90%以上.     

Cu-Mn-O催化剂的结构对丙烷还原NO反应的性能影响

以尿素为沉淀剂, 分别用水热法和均相沉淀法制备了一系列Cu-Mn-O氧化物催化剂, 并对催化剂进行了BET, XRD, XPS和FT-IR等表征, 考察了Cu-Mn-O催化剂在无氧条件下对丙烷还原去除NO的催化反应性能. 结果表明, Cu-Mn-O体系的物相组成与制备方法和焙烧温度有关, 并影响丙烷还原NO反应的催化性能. 当焙烧温度在500～600 ℃时, 水热法制备的样品中的主要物相是Cu_1.5Mn_1.5O₄和CuMn₂O₄|而尿素均相沉淀法样品中的主要物相为类尖晶石Cu_1.5Mn_1.5O₄|当焙烧温度在700～900 ℃时, 水热法样品中的主相为尖晶石CuMn₂O₄, 而均相沉淀法中仍是Cu_1.5Mn_1.5O₄相. 因此, 对水热法而言, 当焙烧温度由600 ℃增加到700 ℃时, 发生了Cu_1.5Mn_1.5O₄到CuMn₂O₄的相变, 这一相变不仅影响晶粒度和比表面积, 并提高了丙烷还原NO反应的催化活性. 根据XRD, XPS的实验结果和尖晶石结构的特征, 得到了详细的Cu_1.5Mn_1.5O₄和CuMn₂O₄的结构式, 并根据得到的结构式在一定深度上解释了二者催化性能的差别. XRD结果显示在无氧条件下进行丙烷还原NO反应后, 反应温度为600 ℃时, 催化剂中的主相尖晶石结构遭到破坏, 分解为MnO, CuO和Cu的混合物. 这些由尖晶石分解而成的混合物在无氧条件下仍对催化反应有优异的催化活性(NO转化率达到40%). 在本工作中, 用FT-IR表征了反应后的催化剂表面, 发现了大量的NO₂吸附物种和少量的NO₃吸附物种. 这是C₃H₈还原NO反应的中间产物, 从而进一步为“协同反应机理”提供了依据.     

三维有序大孔MgFe0.1Al1.9O4催化剂制备及其催化乙苯与CO2氧化脱氢的性能

采用无皂乳液聚合法合成了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球, 并以此为模板制备了具有三维有序大孔(3DOM)结构的MgFe_0.1Al_1.9O₄尖晶石催化剂, 考察了其催化乙苯与CO₂氧化脱氢生成苯乙烯反应的性能. 采用X射线衍射、扫描电镜、程序升温还原以及⁵⁷Fe 穆斯堡尔谱等方法对催化剂的物理化学性质进行表征. 结果表明, 3DOM MgFe_0.1Al_1.9O₄ 催化剂具有三维有序大孔结构, 其大孔孔径为230 nm, 孔壁平均厚度为60 nm, 其中大部分Fe物种以同晶取代的方式进入到尖晶石骨架中. 该催化剂在乙苯与CO₂氧化脱氢反应中表现出良好的催化活性和稳定性. 通过与具有相同化学组成的nano MgFe_0.1Al_1.9O₄ 催化剂对比研究发现, 3DOMMgFe_0.1Al_1.9O₄畅通的孔道结构十分有利于反应积碳前驱物的外扩散, 对提高催化剂的稳定性具有重要作用.     

水热-固相热解法制备不同形貌的四氧化三钴纳米微粉

以氨水和氢氧化钾水溶液为沉淀剂,利用沉淀-固相热解法和中压水热-固相热解法,制备了不同形貌的Co₃O₄纳米微粉.在水热条件下,得到了立方和六角片状的Co₃O₄微粉,采用XRD和TEM等手段跟踪反应过程并表征产物,在此水热反应体系中影响产物Co₃O₄形貌的主要因素是pH值和NO₃^-.     

BaB2O4相变动力学的研究

用X射线定量分析、差热分析以及恒温热处理等方法对BaB₂O₄的相变及其动力学进行了研究。BaB₂O₄的相变温度为920±10℃,在相变点附近相变孕育期很长。无论是BaB₂O₄从低温相转变为高温相,还是从高温相转变为低温相,相变速率都随颗粒度的增大而明显加快。在各个温度的等温相变过程均符合Johnson-Mehl-Avrami方程式y(t)=l-exp(-ktⁿ)。确定了各个不同温度的相变速率常数k和Avrami指数n。从高温相转变为低温相的TTT曲线呈“C”形。估计了相变过程的活化能U。     

单斜层状LiMn0.97Al0.03O2-x(PO4)x材料的合成及其电化学性能

以Na₂CO₃, (CH₃CO₂)₂Mn·4H₂O, Al₂O₃, Na₃PO₄·12H₂O和CH₃COOLi·2H₂O为原料, 通过2次高温固相法和一步水热离子交换法得到一系列铝和磷掺杂的LiMn_0.97Al_0.03O₂, LiMnO_1.99(PO₄)_0.01和LiMn_0.97Al_0.03O_2-x(PO₄)_x(x=0.01, 0.03, 0.05)化合物. 用X射线衍射(XRD)表征了前驱体及交换产物的晶体结构, 用扫描电镜(SEM) 测定了晶体的形貌. 通过X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外光谱及恒电流充放电测试, 研究了掺杂离子对合成材料结构及电化学性能的影响. 研究结果表明, Al-PO₄复合掺杂综合了Al³⁺掺杂提高材料的电化学反应活性和减低材料的电化学反应阻抗以及PO₄^3-掺杂增大材料的晶胞体积的特点, 提高材料中Li⁺的扩散能力, 有效地抑制了材料由于Jahn-Teller效应引起的结构畸变, 改性后的LiMnO₂正极材料既保持了较高的容量又获得了良好的电化学循环性能.     

Synthesis of spherical LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 cathode materials for lithium-ion batteries by a co-oxidation-controlled crystallization method

Spherical Ni_0.8Co_0.15Al_0.05OOH precursor,prepared by a co-oxidation-controlled crystallization method,was used to synthesize LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂.The obtained LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂ materials showed excellent electrochemical performance,with an initial discharge capacity of 193.5 mAh/g and capacity retention of 95.1%after 50 cycles when cycled at 0.2℃rate between 2.8 and 4.3 V.     

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.     

新型Raney-Ni制备过程中的XRD,SEM和EDAX研究

采用急冷法及预处理制备Raney-Ni原始合金,以XRD,SEM和EDAX手段研究了其活化过程.此方法制备的Raney-Ni原始合金与传统方法制备的相比,晶粒变小,Ni₂Al₃相增多,从而使其具有中心为大量Ni₂Al₃,外围为少量NiAl3包裹的独特结构,使活化始终以铝向表面迁移为控制步骤,活化后残留较多的Ni₂Al₃相,催化剂中活性Ni均匀分布在残留的Ni₂Al₃上.     

液晶态磷脂酰乙醇胺脂质体和LB膜结构的研究

用原子力显微镜、小角X射线散射和³¹PNMR分别对液晶态磷脂酰乙醇胺脂质体和LB膜结构进行了研究.用原子力显微镜观察到了液晶态脂质体的立方相和双层膜共存的结构图像.研究结果表明,两相共存的状态与双亲性分子的结构、浓度以及介质的组分和pH等因素有关.用小角X射线散射和³¹PNMR研究发现,在DEPE液晶态中,钠盐诱导形成Q²²⁹(Im3m)立方相.DEPE液晶态分别在37.5℃出现L_β→L_α可逆相变,在63.5℃出现L_α→H_Ⅱ可逆相变.     

量子顺电体La1/2Na1/2TiO3纳米晶的制备与谱学表征

用改进硬脂酸溶胶-凝胶法制备了量子顺电体La_1/2Na_1/2TiO₃纳米晶,用差热-热重分析和X射线衍射测试了样品的晶化过程及物相结构,用FTIR和Raman光谱表征了其谱学特性.     

微孔多酸CsxH5-xPW10V2O40/SiO2的制备及氧化催化作用

Keggin结构杂多酸在固相体系中的催化作用引起了人们的极大兴趣[1～3].性能稳定的杂多酸铯盐催化剂在非均相催化体系中已有广泛的应用,然而由于其在液固体系中通常呈现牛奶状,难以分离和重新使用,尽管化学家们以各种材料作为这些催化剂的载体进行了许多固载化尝试[4～6],但至今尚未从根本上解决这一难题.因此,开发高比表面的耐水微孔固体杂多酸催化剂是多酸催化化学领域中具有理论和实际意义的课题.本文采用Sol-Gel技术,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,水解产生的具有网络结构的SiO2凝胶为载体,在钒取代型Keggin结构杂多酸CsxH5-xPW10V2O40存在下,制得通式为CsxH5-xPW10V2O40/SiO2的固体双功能微孔杂多酸; 以30%H2O2为氧化剂,以苯甲醇氧化为模型反应,研究其液-固体系中的催化作用.     

用计算模拟方法研究Al_3P_4O_(16)~(3-)计量比的二维层状磷酸铝中的有机胺模板能力

将快速 Monte Carlo方法与分子动力学方法相结合 ,研究了不同种类有机分子在 Al3P4 O3- 1 6 计量比的二维层状磷酸铝形成中的模板能力 .依据主 -客体之间非键相互作用能 (包括范德华能、氢键能和库仑能 ) ,可合理地解释已知实验现象 ,并能有效地预测出适于形成某一特定无机层结构的有机胺模板剂 .通过选择理论预测的有机胺分子作为模板剂 ,成功地合成了二维层状磷酸铝化合物 Al3P4 O1 6 · 1 .5 H3NC6 H1 0 NH3.     

四铁取代的夹心型钨砷酸盐的合成及玻碳电极表面多层膜组装与电催化性质研究

碳电极表面的修饰在电化学和材料科学中很重要 .最近 ,通过层与层电子间的相互作用来自组装修饰玻碳电极已引起人们的关注 [1] .运用这种方法可将一些功能团修饰到电极表面 ,赋予电极一些新的功能 [2 ] .过渡金属取代的多金属氧酸盐不仅在配位环境 ,而且在催化活性方面都类似于金属卟啉和其它大环配体金属配合物 [3] .将其修饰到玻碳电极表面已有文献报道 [4 ] .由于修饰电极的厚度可控、成分可调及具有良好的电催化活性 ,在生物传感器和电子器件等方面具有潜在的应用前景 .取代型夹心型多金属氧酸盐具有大摩尔质量和高电荷密度 ,表现出优秀…     

三头季铵盐表面活性剂导向合成新型立方相介孔二氧化硅

介孔分子筛因具有大而均一的孔道、高比表面积及相对良好的热稳定性而在精细化学品催化剂[1,2 ] 、生物大分子分离 [3] 和功能材料的主体 [4 ] 等领域有十分广阔的应用前景 .自 1 992年 Mobil公司合成 M41 S[5,6 ] 系列介孔材料以来 ,HMS[7] ,MSU[8] 和 SBA[9～ 12 ] 系列以及 FDU- 1 [13] 等不同结构的介孔分子筛材料相继被合成 .立方相介孔分子筛因具有三维网状结构和可通性较高的孔道而在反应中不易堵塞 ,相对于一维孔道结构的六角相 MCM- 41和 SBA- 1 5 ,其应用前途更加广阔 .迄今 ,人们已经合成了 MCM- 48[14～ 16 ]( Ia3d) …     

AlON尖晶石微结构的固体NMR研究

γ-Al₂O₃为低温型晶体,是尖晶石型结构,n(O)∶n(Al³⁺)为1∶2,在氧化气氛下升温至950～1000℃时,则向α-Al₂O₃转变.α-Al₂O₃中氧原子呈六方密堆积,Al³⁺离子仅占据氧八面体空隙.     

液相控制沉淀法制备纳米级Co3O4微粉

报道了一种液相控制沉淀与分解制备Co₃O₄超微粉的方法.研究表明,采用液相沉淀控制技术,无需引入高分子保护剂,同样可以制备出晶粒细小、粒度分布均匀、无团聚的高质量Co₃O₄超微粉.该法工艺简单、成本低、产率高.     

化学共沉淀法制备气敏材料Cd2+XSb2O6.8

采用化学共沉淀法,以可溶性的镉盐和三价锑盐为源物质、氢氧化物作共沉淀剂,在较宽的Cd/Sb摩尔配比范围内,制备出了具有缺陷烧绿石结构的镉锑复合氧化物Cd₂Sb₂O_6.8及其固溶体。研究了烧成条件对产物的影响,在较低温度(600℃)下得到了纯相Cd₂Sb₂O_6.8的超微粉,并对其高温反应机理进行了探讨。所得微粉产物制成的厚膜元件经气敏测试,发现n(Cd)/n(Sb)=1.10、 900 ℃、3 h烧成的间隙型固溶体Cd_2+XSb₂O_6.8,对乙炔气体具有非常优秀的气敏性能。     

在Al-P-Ti-Si-O催化剂上由甲醇和邻苯二酚合成愈创木酚的研究

采用非均匀沉淀法制备了Al1P1.30TiaSib(a=0-0.51,b=0-0.90）复合催化剂,研究了邻苯二酚与甲醇在该催化剂上的气相o-甲基化反应。结果表明,催化剂组成、相结构和表面性质对催化剂的活性和选择性有很大影响。其中Al1P1.30Ti0.30si0.17催化剂的愈创木酚收率最高,在反应温度为553K时,邻苯二酚转化率和愈创木酚收率分别为92%和86%。     

用原子转移自由基聚合法合成末端含碳笼烯-60的窄分子量分布聚苯乙烯

Ｃ６０是碳笼烯一族的代表,其独特的球笼形空间结构和电子结构决定了其有许多奇异的性质［１］．关于Ｃ６０的化学反应性的研究方兴未艾［２］,其中Ｃ６０的高分子衍生物的合成也是关注所在．迄今关于含Ｃ６０的高聚物的合成已有许多报道［３,４］,而关于窄分布的含Ｃ６０高聚物的合成的研究尚少．Ｆｒｅｙ等［５］将阴离子聚合所得的聚苯乙烯链的末端转变为氨基,再与过量的Ｃ６０发生单电子转移加成反应制得窄分布的以Ｃ６０封端的聚苯乙烯．Ａｓｔｒｕｓ等［６］将活性阳离子聚合所得的六臂星形聚苯乙烯的末端转化为氨基,得到Ｃ６０…