多级孔La_(1-x)Sr_xCo_(1-y)Cu_yO_3的软模板法制备、表征及催化活性

分别在以P123为软模板和无P123的条件下制备8个钙钛矿型催化剂La_(1-x)Sr_xCo_(1-y)Cu_yO_3(x=0,0.1;y=0,0.2),用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、BET和X射线光电子能谱(XPS)进行了表征,并测试了它们对CO+NO反应的催化活性。结果表明,以P123为软模板制备的催化剂具有更多大孔径段的介孔和小孔径段的大孔,更大的孔容,更多的氧空位,同时表面La的偏析更少,表面Co的含量以及Co~(3+)/Co~(2+)比例更高。因而,催化剂的催化活性明显优于无模板法制备的催化剂,其中对NO转化率的提升尤为显著。Sr对La的适量取代可以促进CO的氧化反应,而Cu掺杂会降低CO和NO的转化率。     

固体电解质Ce_(0.9)Er_(0.1-x)Pr_xO_(1.95+δ)的微观结构及电性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了固体电解质Ce0.9Er0.1-xPrxO1.95+δ(x=0.02~0.08),利用X射线粉末衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)和交流阻抗谱研究了样品的微观结构和电性能.XRD结果表明,800℃煅烧的所有样品均形成了单相立方萤石结构;Raman光谱结果表明,Ce0.9Er0.05Pr0.05O1.95+δ具有氧缺位的立方萤石结构;XPS分析表明,Ce0.9Er0.05Pr0.05O1.95+δ存在氧缺位,Pr3+离子和Pr4+离子共存;AFM观测结果表明,1300℃下烧结的样品比1400℃下烧结的样品致密;交流阻抗谱结果表明,Pr掺杂量x=0.05时,Ce0.9Er0.05Pr0.05O1.95+δ的电导率最高(σ600℃=1.34×10-2S/cm,Ea=0.90 e V),比未掺杂Pr的Ce0.9Er0.1O1.95(σ600℃=8.81×10-3S/cm,Ea=0.92 e V)提高了52%,说明在Ce0.9Er0.1O1.95中适量掺杂Pr可提高材料的电导率,降低活化能.     

La_(0.2)Ce_(0.8)Fe_xMn_(1-x)O_3催化剂的制备及其对甲烷燃烧的催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿型催化剂La_(0.2)Ce_(0.8)Fe_xMn_(1-x)O_3(x=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9),其结构和性能经SEM,XRD,BET和H_2-TPR表征。以甲烷燃烧为目标反应,研究了催化剂的性能。结果表明:单钙钛矿晶型催化剂La_(0.2)Ce_(0.8)Fe_(0.7)Mn_(0.3)O_3的比表面积为10.9 m~2·g~(-1),催化性能最好,起燃温度T10%为420℃,完全转化温度T90%为649℃。     

Bi掺杂对La_(0.1)Sr_(0.9)TiO_3陶瓷热电性能的影响

在5%H_2+95%N_2(V/V)还原气氛中1 500℃烧结4 h制备La_(0.1)Bi_xSr_(0.9-x)TiO_3(x=0、0.05、0.075、0.1)陶瓷,并对其组成、显微结构和热电性能进行研究。结果表明:掺Bi试样的主晶相均为Sr Ti O3,当Bi掺杂量大于0.075时,样品中出现少量Bi_2O_3杂相;掺Bi试样的晶粒发育完全,形状规则,结合紧密,显示出Bi_2O_3良好的助烧效果。另外,Bi元素掺入使La_(0.1)Sr_(0.9)TiO_3陶瓷的电导率和Seebeck系数绝对值显著增加,说明Bi元素的掺入可有效提高材料的载流子浓度和载流子迁移率。其中,x=0.075时试样的功率因子最大,在400℃时为692μW·m~(-1)·K~(-2)。虽然其热导率比未掺杂Bi试样有所提高,x=0.075时试样的ZT值在500℃时仍可达0.172,比未掺杂Bi试样提高了130%。     

LaSrCo_(0.9)B'_(0.1)O_4复合氧化物制备、氧化性能及表征

采用聚丙烯酰胺法制备了类钙钛矿LaSrCo0.9B'0.1O4系列复合氧化物(B'=Mn、Fe、Ni、Cu)和LaSrCoO4,并考察了对CO和C3H8催化氧化反应的活性,运用XRD、BET、TEM、TPD等方法对LaSrCo0.9Ni0.1O4、LaSrCoO4进行了表征.结果表明,LaSrCo0.9Ni0.1O4和LaSrCoO4都为四方K2NiF4型纳米材料.Ni的掺入提高了LaSrCoO4的催化活性、O的吸附量和晶格畸变率,降低了平均晶粒度.     

La_(2-x)(Sr,Th)_xCuO_(4±λ)系催化剂的表征及对CO+NO反应催化性能的研究

合成了x值不同的La2 -xSrxCuO4±λ( 0 .0≤x≤ 0 .1 )和La2 -xThxCuO4±λ( 0 .0≤x≤ 0 .4)两系列K2 NiF4型复合氧化物催化剂 ,用XRD和IR研究了催化剂的晶体结构 .利用化学分析和XPS等方法测定了该系列含Cu氧化物中Cu离子的平均价态、非化学计量氧 (λ)和催化剂的表面和体相组成 .通过控制B位Cu离子的价态和氧化物的非化学计量氧在一定范围内有规律的变化 ,考察对NO +CO反应的催化性能 ;利用MS TPD法研究了该系列氧化物对NO和CO +NO等小分子的吸附和活化性能 ,在此基础上探讨了含Cu的A2 BO4型复合氧化物对NO +CO反应中的催化作用本质 .发现在低温反应条件下 ,NO分子的活化是控制步骤 ,催化剂的活性与低价离子及其含量有关 .在较高反应温度下 ,NO的吸附为控制步骤 ,催化活性与氧空位有关     

用XPS对La_(1-x)Sr_xCoO_3的研究

本文用XPS对La_(1-x)Sr_xCoO_3进行了研究,发现在La_(1-x)Sr_xCoO_3中La 3d_(5/2)的伴峰与主峰之比可以做为La-O共价性的量度。此比值R定义为“共价性因子”。我们利用成键共价性和离子性这个概念解释了La在LaCoO_3中的表面偏析以及锶部分取代镧的位置后,阻止了La_(1-x)Sr_xCoO_3中镧的偏析,并且说明了随x增加钴还原温度升高的原因。     

La_(1-x)Ca_xMnO_(3+δ)钙钛矿催化剂制备及其甲烷催化燃烧性能研究

采用柠檬酸配合法制备了系列La1-xCaxMn O3+δ(x=0,0.03,0.05,0.07,0.1,0.15,0.2)催化剂,采用低温N2物理吸附,氢程序升温还原(H2-TPR)、氧程序升温脱附(O2-TPD),X-射线衍射(XRD)和X-射线光电子能谱(XPS)研究了其物理化学性质,并考察了甲烷催化燃烧活性.结果表明,当Ca摩尔掺杂量为0.1时,催化活性最好.XRD和BET表征结果表明Ca可以进入钙钛矿结构中,Ca掺杂对催化剂的比表面积无显著影响.H2-TPR和XPS表征结果表明Ca掺杂增加了Mn4+的含量.O2-TPD表征结果表明适量Ca掺杂可以降低晶格氧脱出温度.Mn4+具有较强氧化性,因此提高了催化活性,但随着Ca掺杂量增加,催化剂表面吸附氧含量有所减少,表明气相中氧难以迅速补充消耗的晶格氧,Ca掺杂量继续增加又会使催化活性有所下降.依据反应机理,Ca掺杂一方面可以促进Mn4+含量增加,有利于催化活性;另一方面会使催化剂表面吸附氧含量有所下降,降低了催化活性.     

La_(1-x)Ba_xCo_(0.8)Ni_(0.2)O_3复合氧化物的制备及其对CO催化燃烧性能

采用溶胶-冷冻干燥法制备了La1-xBaxCo0.8Ni0.2O3(x=0~0.4)催化剂粉体。用X射线衍射(XRD)、比表面测定仪(BET)和扫描电子显微镜(SEM)等分析手段对催化剂的结构和形貌进行了表征,并考察了催化剂的最佳焙烧温度和催化活性。研究表明,催化剂的最佳焙烧温度为600℃。掺杂Ba2+后,催化剂以钙钛矿相和BaCO3相共存,不能形成单一的钙钛矿型结构。催化活性测试表明,当x=0.2时,催化剂对CO的催化活性最高(T90%=126℃)。     

纳米晶La_(1-x)Eu_xFeO_3的合成、表征及催化甲苯燃烧反应活性(英文)

Nanostructured LaFeO3 and substituted La1-xEuxFeO3 (x = 0.1, 0.15, and 0.2) perovskites were synthesized by sol-gel auto-combustion and their activities during the combustion of toluene were evaluated. The structure and physico-chemical properties of the perovskites were characterized by X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, and BET surface area analyses. The compounds were crystallized as a perovskite phase with an orthorhombic structure. The mean particl...     

La_(1-x)Sr_xFeO_3光催化降解水溶性染料

用柠檬酸法合成了钙钛矿型复合氧化物 La Fe O3,并按不同比例进行掺杂 ,制备了L a1-x Srx Fe O3( x=0 .0 1、0 .0 2、0 .0 3、0 .0 4、0 .0 5) .以荧光汞灯为光源测定了样品对不同染料的光催化降解活性 ,根据红外、紫外、光声光谱等技术对催化剂的分析结果 ,讨论了光催化性能及掺杂Sr2 对其活性的影响 ,结果表明 ,掺杂后 L a Fe O3的光催化活性明显提高     

钙钛矿型La_((1 x)/2)Sr_((1-x)/2)Co_(1-x)Cu_xO_3催化CO氧化活性与表征

研究了钙钛矿型LaSrCoCu_xO_3催化剂对CO氧化反应的催化活性及其表面氧的催化作用．结果表明，x＝0．4的催化剂对CO氧化具有最高催化活性，常压及本实验条件下CO完全氧化的最低温度为168℃；催化剂均为氧缺陷化合物，吸附于表面晶格氧缺陷上的吸附氧是CO氧化反应的活性氧物种；并发现催化剂中存在有非常价态的C04 ，认为CO氧化反应是通过吸附氧调变Co3 和Co4 价态而进行．     

碱土金属双掺杂的Ce_(0.9)Ca_(0.1-x)Sr_xO_(1.9)中温固体电解质的性能与应用

以固相反应方法合成了碱土 (Ca ,Sr)双掺杂的氧化铈基固溶体材料Ce0 .9Ca0 .1 -xSrxO1 .9(x =0 ,0 0 4,0 0 5 ,0 0 6 ,0 1)。结构研究表明 :碱土双掺杂的CeO2 呈立方萤石结构。利用阻抗谱研究了材料的离子导电性 ,发现碱土双掺杂有利于提高材料离子导电率 ,掺杂两种碱土金属离子的等效半径接近临界离子半径时导电率最高。将此系列材料作为电解质进行了燃料电池试验 ,发现电池的输出功率高于YSZ电解质及碱土单掺杂氧化铈 ,且电池输出开路电压亦高于单掺杂的情况。     

玻璃基底上La_(1-x)Sr_xMnO_3纳米薄膜的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法结合浸泽提拉技术在玻璃基底上制备出了La1-xSrxMnO3(x=0、0.1、0.2、0.4)纳米薄膜。利用TG/DTA、FTIR、XRD、FESEM、UV-Vis探讨了反应温度、配合剂和添加剂的用量及薄膜层数对薄膜结构和表面形貌的影响。结果表明,制备出的La1-xSrxMnO3多层薄膜具有钙钛矿结构,其表面致密均匀,粒径在30nm左右,其四层薄膜的平均厚度为98.8nm。光催化性能研究表明,Sr2+的引入使薄膜的电子转移更容易,且当x为0.2时薄膜的光催化活性最好,在9h内对酸性红A的脱色率达到96%。     

La_(1-x)Ce_xFeO_3钙钛石的制备及高变催化反应性能

根据变换反应机理及钙钛石型化合物的结构特征 ,对La1-xCexFeO3钙钛石无铬高变催化剂进行了设计和制备。DTA和XRD结果表明 :采用机械混合热分解法 ,La1-xCexFeO3钙钛石可在 730～ 76 0℃时生成。活性评价及耐热实验结果表明 :当x≤ 0 5时 ,La1-xCexFeO3(.K)具有较高的热稳定性 ;当x >0 5时 ,在高温变换反应条件下 ,La1-xCexFeO3(.K)将部分或全部转化为铈氧化物和铁氧化物 ,并使催化活性显著降低 ;对于x =0 5的情况 ,在 5 30℃时 ,CO的变换率可高达 6 8%。助剂钾能显著提高低温变换活性 ,同时使高温活性略有降低 ,但对热稳定性几乎没有影响。La0 .5Ce0 .5FeO3(.K)是有开发前景的无铬高变催化剂。     

Conversion of Methane to Ethylene with BaCe_(0.9)Y_(0.1)Co_xO_(3-δ) Hydrogen Permeation Membrane

Dehydrogenation coupling of methane (DCM),which can be effectively used to produce low carbon alkenes,has the advantages of rich raw materials,simple reaction device,low energy consumption,etc.Herein,we report a series of Co doped perovskite porous-dense Ba Ce_(0.9)Y_(0.1)Co_xO_(3-δ)(BCYCx) membrane for DCM.After treatment in a reduced atmosphere,a large number of Co nanoparticles will exsolute on the surface of BCY.The metal-oxide interface is helpful to activate the C–H bonds,inhibit the carbon deposition,and so on.The XRD,SEM and XPS prove that Co nanoparticles homogeneously distributed on the BCYCx porous layers,which will create a large quantity of catalytic active sites.At 1100℃,the highest concentration of C_2 product was 5.66%(5.25%ethane+0.41%ethylene)in output gas when methane conversion reaches a maximum value of 24.8%,and the C_2 selectivity gets to 45.6%.We further demonstrate the catalytic performance of high-temperature DCM without obvious decrease after running for 30hours.     

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%。     

Ba_(0.95)Ce_(0.9)Y_(0.1)O_(3-α)固体电解质的氧离子导电性

0引 言 岩原于 1981年发现,某些以低氧化态金属阳离子掺杂的钙钛矿型 SrCeO3烧结体,在高温（ 600～ 1000℃）范围和水蒸气或氢气气氛中显示良好的质子导电性 [1],其后,又陆续发现,掺杂的 BaCeO3, CaZrO3, SrZrO3, BaZrO3等固体电解质亦具有良好的质子导电性 [2～ 5]。这些钙钛矿型氧化物陶瓷材料可用作中高温氢氧燃料电池,氢传感器,氢的电解制备、分离和提纯,有机合成的催化加氢和脱氢等能源变换及各种电化学装置的固体电解质,具有十分重要的应用价值及广泛的应用前景 [6～ 11]。 在相同条件下,掺杂的 BaCeO3陶瓷具有…     

CuO/Ce0.5Ti0.5O2的制备与表征及其对NO+CO反应的催化活性

以Ce0.5Ti0.5O2为载体, 采用浸渍法制备了不同负载量的CuO/Ce0.5Ti0.5O2催化剂, 通过TPR、XRD和激光Raman光谱等技术对其进行了表征, 并在色谱-微反装置上考察了催化剂对NO+CO反应催化性能. 结果表明, CuO/Ce0.5Ti0.5O2催化剂对NO+CO反应的活性与CuO负载量有关; 500 ℃焙烧的催化剂, 当CuO的负载量(w)为22%时, 催化剂的活性最好; 14%CuO/Ce0.5Ti0.5O2在700 ℃焙烧具有最佳催化活性, 这可能与复合载体形成了CeTi2O6的结构有关. TPR结果表明, CuO在Ce0.5Ti0.5O2上出现了四种还原能力不同的物种, α和β峰是载体表面高度分散的CuO物种, γ峰是与Ce0.5Ti0.5O2相互作用较强的孤立CuO晶簇的还原峰, δ峰是载体表面晶相CuO的还原峰; XRD结果表明700 ℃焙烧的样品中已出现了新复合氧化物CeTi2O6的晶相峰, 随焙烧温度的升高, 此晶相峰也变得更加明显, 这说明高温焙烧有利于Ce与Ti发生固相反应而形成CeTi2O6结构; Raman结果表明, 焙烧后的Ce0.5Ti0.5O2并不是简单的TiO2和CeO2的复合, 而是形成了新的晶相结构, 这也进一步验证了CeTi2O6结构的生成.     

BaCe_(0.8)Zr_(0.1)La_(0.1)O_(3-α)陶瓷的制备和电性能研究

以高温固相反应法制备了BaCe0.8Zr0.1La0.1O3-α陶瓷,用粉末X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其晶体结构和断面形貌进行了表征。以陶瓷材料为固体电解质、多孔性铂为电极,用交流阻抗谱技术测定了材料在500～900℃下不同气体气氛中的电导率;用气体浓差电池方法测定了材料在干燥空气和湿润空气中的离子迁移数;研究了材料的离子导电特性。结果表明,该陶瓷材料为单一钙钛矿型BaCeO3斜方晶结构。在500～900℃下,干燥和湿润的氧气、空气和氮气中,材料的电导率随着温度升高和氧分压增大而增大。在干燥的空气中,材料的氧离子迁移数为0.06～0.17,表现为氧离子与电子空穴的混合导电性,其中,电子空穴导电为主导。在湿润的空气中,材料的质子迁移数为0.52～0.01,氧离子迁移数为0.14～0.27,表现为质子、氧离子和电子空穴的混合导电性,其中,在500～550℃下,质子导电为主导;高于550℃,电子空穴导电为主导。