氧离子导体钼酸镧β→α相变非等温动力学的确定

为了研究氧离子导体钼酸镧La_2Mo_2O_9在853K左右存在的可逆固-固相变过程,采用差热分析(DTA)测量不同冷却速率下高温β相到低温α相的DTA曲线,运用FWO法、Ozawa迭代法、Criado-Ortega法以及atava-esták法求算相变过程的表观活化能E、指前因子A和最概然动力学机理函数G(x)"动力学三因子"。研究结果显示:β→α相变的表观活化能与转化分数有关,其值随转化分数的增大而逐渐减小,该结果表明该相变不属于一步简单反应,其过程和机理都较为复杂。不同温度区间β→α相变的G(x)不同,816~812K时,G(x)为[-ln(1-x)]2/5,对应lg A为68.28;809~804K时,G(x)为[-ln(1-x)]2/3,对应lg A为42.07。     

新型固体电解质La2Mo2O9的制备及其性能

用固相法制备了新型固体电解质La2Mo2O9, 用热膨胀仪、 X射线衍射仪和Raman光谱分析了La2Mo2O9相的形成过程. 用交流阻抗谱和热膨胀仪对合成样品的电学和热学性能进行了研究, 分析了热处理温度对La2Mo2O9相的形成过程和电学性能的影响, 确定了样品获得高电学性能的最佳条件. 研究结果表明: 600 ℃时样品中开始形成La2Mo2O9相, 700 ℃以上烧结的样品可获得具有完整氧空位的La2Mo2O9相. 900 ℃烧结10 h可获得具有高密度和高电导率的La2Mo2O9氧离子导体. 样品的电学性能随烧结温度的升高而增大, 900 ℃时烧结的样品在800 ℃时的电导率为0.067 S·cm-1, 远高于同温度下YSZ的电导率, 与晶粒电阻相比, 晶界电阻非常小. 用热膨胀仪测得La2Mo2O9在555 ℃时有一个一级相变, 对应α-La2Mo2O9到β-La2Mo2O9的相变.     

新型氧离子导体La2Mo1.9Al0.1O9-α陶瓷的合成及电性能

通过高温固相法合成了La2Mo1.9Al0.1O9-α陶瓷样品. XRD测试结果表明, 该样品为一立方相结构, Al3＋离子在 Mo6＋位置的固溶摩尔浓度为5%时能完全抑制La2Mo2O9的相变. 采用交流阻抗谱、氧浓差电池、氧泵等电化学方法系统地研究了该陶瓷样品在600～1000 ℃下的离子导电特性. 结果表明, 氧浓差电池电动势的实测值与理论值吻合得很好, 离子迁移数为1, 表明该陶瓷样品在该温度下氧气气氛中为一纯离子导体; 氧浓差电池放电及氧的电化学透过(氧泵)实验结果进一步证实了该样品在氧气气氛中为一纯氧离子导体; 1000 ℃时其氧离子电导率达到了0.12 S•cm－1, 明显高于相同条件下母体及La2Mo1.9Ga0.1O9-α的氧离子电导率.     

熔盐电解LiCl-KCl-AlCl3-La2O3共析出制备Al-Li-La合金

研究了LiCl-KCl-AlCl3-La2O3熔盐体系中共析出制备Al-Li-La合金的可行性。研究表明,在LiCl-KCl熔盐中,AlCl3将La2O3氯化为LaCl3,使电解制备Al-Li-La合金顺利进行。借助循环伏安法对熔盐体系的电化学行为进行分析发现,对质量比为45∶45∶5∶2的LiCl-KCl-AlCl3-La2O3熔盐,当阴极电流密度大于0.25 A/cm2,可以实现Al、Li和La的共析出。通过研究电解温度、阴极电流密度和电解时间对合金组成的影响,得到了较佳的电解参数:电解温度650℃,在LiCl-KCl混合熔盐中加入质量分数为5%的AlCl3和2%的La2O3,阴极电流密度12.5 A/cm2,电解时间1 h。X射线衍射对合金分析测试表明,合金主要由Al2La和βLi组成。     

Zr(WMo)1-x/2VxO8-x/2：多元素同/低价取代立方ZrW2O8结构类型热收缩固溶体的合成、结构与性质

利用酸蒸气水热法合成了Zr(WMo)1-x/2VxO7-x/2(OH)2·2H2O(x=0.04,0.08,0.10,0.14,0.20,0.22,0.26,0.32)四方晶相固溶体。以此为前驱体,通过高温脱水和相转变法合成了立方相Zr(WMo)1-x/2VxO8-x/2(x=0.04,0.08,0.10,0.14,0.20,0.22)固溶体。立方Zr(WMo)1-x/2VxO8-x/2固溶体具有Pa3空间群。Zr(WMo)1-x/2VxO8-x/2的平均晶体结构描述为按照化学计量的ZrV2O7结构与β-ZrWMoO8结构的叠加。ZrV2O7在立方ZrWMoO8中的固溶度为11mol%;立方Zr(WMo)1-x/2VxO8-x/2固溶体的相变温度低于200 K;在200 K～573 K温度范围内具有负热膨胀系数;线热膨胀系数近似为常数。     

水合乙酸锌脱水反应的动力学

用等温热重法和非等温热重法研究了Zn(CH3COO)2 *2H2O的脱水反应.在61.1、 62.8、 66.2、 69.9℃下的等温热重数据,由等转化率下的lnt=E/RT+ln[g(α)/A]进行拟合,确定了活化能的大小;升温速率为10℃/min的非等温热重曲线显示, Zn(CH3COO)2 *2H2O的脱水反应发生在71～102℃间,其数据通过Doyle-Zsako法进行拟合,以线性相关系数为判据,并结合等温热分析拟合结果,得到该脱水反应的积分动力学模式函数g(α)=[-ln(1-α)]2/3、活化能E=100.8 kJ/mol、指前因子ln(A/s-1)=36.09、动力学补偿效应方程为lnA=0.3339E+2.010.     

Na2MoO4·2H2O晶体及其熔体结构的温致拉曼光谱

利用原位高温拉曼光谱技术对Na_2MoO_4·2H_2O(NMHO)晶体的脱水、相变以及熔融过程中微结构变化和分子振动特性进行了研究。结果显示在363 K,正交NMHO晶体脱水形成对称性更高的立方α-NMO(Na_2MoO_4)晶体;随着温度升高至熔点,α-NMO晶体经历了如下相变:α→β→γ→δ,分析了相变过程中温度对孤立的[MoO_4]_(2-)中Mo-O键的对称伸缩振动波数的作用,进而获得其平均键长以及对称性的变化过程;结合密度泛函理论对已知晶型的NMHO,α-NMO及γ-NMO晶体进行了拉曼光谱的计算模拟,并对其振动模式进行了归属;采用量子化学从头计算方法研究了NMO熔体中[MoO_4]~(2-)的团簇类型。     

亚稳碘化汞(β-HgI2M)晶体生长与相变

采用溶液法,以α-HgI_2为原料,在DMSO和H_2O混合溶剂中生长了β-HgI_2~M晶体。通过XRD检测了晶体的结构特征,利用偏光显微镜研究了晶体生长的动态过程及β-HgI_2M→α-HgI_2的相变过程。研究表明,生长的晶体为β-HgI_2~M,空间结构为Cmc2_1;晶体生长界面夹角为65.02°,与β-HgI_2~M单胞中(110)和(110)夹角(65.16°)吻合;β-HgI_2~M→α-HgI_2相变为结构重构的一级相变。     

配合物[Ni（H2B（pyrazolyl）2）2]的非等温热分解动力学研究

在甲醇溶液中用Ni(CH3COO)2.4H2O和NaH2B(pz)2常温下合成出了配合物[Ni(H2B(pz)2)2](pz=pyrazolyl),并用元素分析、红外光谱和X射线衍射等对配合物的结构进行了表征,对此配合物进行了非等温热分解动力学研究.采用了微分Achar和积分Coats-Redfern法分别拟合出配合物2个热分解阶段的动力学方程及相应的动力学参数.配合物第一热分解阶段可能的机理为三维扩散,球形对称,其动力学方程为dα/dT=3(A/β)e-E/RT[(1-α)-1/3-1]-1/2.配合物第二热分解阶段可能的机理为相边界反应,圆柱形对称(n=1/2),其动力学方程为dα/dT=2(A/β)e-E/RT(1-α)1/2.2个反应阶段的表观活化能平均值分别为260.87和176.27kJ/mol,lnA的平均值分别为65.65和37.11s-1.     

ZnAc2·2H2O在空气中的热分解动力学研究

用TG/DTA,DSC和XRD技术研究了固态物质ZnAc2.2H2O在空气中的热分解过程.结果表明,ZnAc2.2H2O在空气中发生两步分解,其失重率与理论计算失重率相符.XRD结果表明,ZnAc2.2H2O分解的最终产物为ZnO.用Friedman法和Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法求得分解过程的活化能E,并通过多元线性回归方法给出了可能的机理函数.ZnAc2.2H2O在空气中两步分解的活化能分别为119.82和66.82kJ/mol.     

二水草酸锌脱水的热分解动力学研究

提出一种多升温速率-等温法确定机理函数g(α)的新方法;并用迭代的等转化率法求出较为可靠的活化能Ea;在Ea和g(α)的基础上计算出指前因子A.用该法对二水草酸锌（ZnC2O4•2H2O）脱水反应的热分解动力学三因子进行了求算,得出Ea为87.22 kJ•mol－1, A为4.2120×108～7.2328×108 s－1;以及随机成核和随后生长型机理函数Am（Avrami-Erofeer）,其积分形式g(α)=[－ln(1－α)] 1/m和微分形式f(α)=m(1－α)•[－ln(1－α)](1－1/m),调节因子m=1.85～2.00.     

新型氧离子导体La_2Mo_2O_9

La2Mo2O9是一种具有高离子导电性的新型氧离子导体,其氧离子电导率在1073K时高达0.06S/cm,与YSZ在1273K时的电导率相当。这种高的离子导电性使它在中温固体氧化物燃料电池、氧传感器、透氧膜、固态离子器件等领域有着重要的潜在应用前景。本文从La2Mo2O9的结构、性质、氧离子扩散机理及其掺杂改性4个方面综述了近年来La2Mo2O9基固体电解质的研究热点和新进展,为该固体电解质材料的研究提供了有价值的信息。     

钙改性对γ-Al2O3的高温热稳定性的影响

研究了以Ca(NO3)2浸渍改性对γ-Al2O3的高温热稳定性的影响.考察了Ca的添加量及高温(1273K、1373K)处理后的表面性质和稳定性.BET比表面积和XRD结果表明,高温下Ca物种的引入明显地抑制了氧化铝比表面积的损失和α相变,提高了其耐热性.探讨了Al2O3烧结动力学,高温动力学研究表明,Ca的高温稳定作用主要是抑制焙烧过程中最初1h内的烧结和α相变.     

Zr1-xMxWMoO8-x/2和Zr1-xMxW2O8-x/2固溶体的晶胞参数与晶格畸变的关系

合成了Zr1-xMxWMoO8-x/2(M=Er,Tm,Yb,Sc,In,Ga,Al)和Zr1-xMxW2O8-x/2(M=Eu,Er,Yb,Sc,In,Ga,Al)2个系列的固溶体,前者具有β-ZrW2O8结构类型(简称β相);后者具有α-ZrW2O8结构类型(简称α相)。建立了相和相的晶胞参数与M3+离子浓度的Vegard方程,测定了上述固溶体的固溶度。讨论了M3+离子的化学性质与Vegard斜率SV的关系。分析了α相的SαA与β相的SβA的关系;揭示了α-Zr1-xMxW2O8-x/2晶格中2[WO4]四面体对的取向有序程度对晶格畸变的贡献。提出上述固溶体的晶胞参数随溶质浓度增加而减小,主要是由于氧空位缺陷相互作用的结果。     

α-SiW_(11)Zn/三乙醇胺的非等温热分解反应动力学

合成了Keggin结构锌取代杂多钨硅酸盐三乙醇胺电荷转移配合物α-Si W11Zn/TEA,用元素分析,IR,XRD和TG-DTG对其进行了表征。同时,采用TG-DTG技术研究了标题化合物在氮气气氛中的热分解机理及非等温动力学,结果表明,α-Si W11Zn/TEA的分解反应共有3个阶段,第一阶段分解反应的表观活化能Ea与指前因子ln A分别为:4.81k J·mol-1和7.36 min-1,机理函数为G(α)=α+(1-α)ln(1-α);第二步分解过程的表观活化能Ea与指前因子ln A分别为:7.27 k J·mol-1和11.48min-1,机理函数为:G(α)=[-ln(1-α)]0.1;第三步分解过程的表观活化能Ea与指前因子ln A分别为17.16 k J·mol-1和8.999 min-1机理函数为:G(α)=1-(1-α)4。     

合成方法对Rh/CeO2-ZrO2-La2O3催化剂的结构、表面性能及DeNOx活性的影响

用沉积沉淀法合成两种不同系列的CeO2-ZrO2-La2O3混合氧化物(ZrO2和La2O3沉积CeO2粒子(标记为A-x)以及CeO2和La2O3沉积ZrO2粒子(标记为B-x)),并用作Rh催化剂的载体。XRD、拉曼、TPR、XPS和O2脉冲等表征结果显示出不同的沉积顺序将导致不同的结构和氧化还原性能,且B-x具有更高的氧迁移性、储氧能力和表面Ce浓度。当其负载Rh后,Rh/B-x催化剂具有更高的NO和CO转化率及N2选择性,且Ce的最佳含量为50at%。这可能归因于Rh负载于富铈表面形成更多有利于NO分解的表面Ce3+活性位。     

硼族元素掺杂对K2La2Ti3O10光催化产氢性能的影响

通过溶胶.凝胶法制备了层状钙钛矿结构的K2La2Ti3O10及硼族元素掺杂的K2La2Ti3O10,采用X-射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射光谱(DRS)等对K2La2Ti3O10及硼族元素掺杂K2La2Ti3O10进行表征.以I-为电子给体、分别在紫外和可见光辐射下研究了K2La2Ti3O10及硼族元素掺杂K2La2Ti3O10光催化分解水的产氢活性;采用第一性原理,计算了硼族元素掺杂对K2La2Ti3O10半导体能带结构和态密度的影响.从电子结构的变化揭示了掺杂引起光催化活性差异的原因.研究结果表明,硼族元素的掺入能够改善和提高K2La2Ti3O10的光解水产氢活性;在B,Al,Ga,In与Ti的物质的量的比为0.01:1的情况下,K2La2Ti3O10紫外光催化分解水产氢速率分别为151.7、119.6、155和119.2 umol·L-1·h-1,比K2La2Ti3O10掺杂改性前产氢速率分别提高了166%、110%、172%和109%,可见光分解水的产氢速率为67.0、60.5、55.0和50.0umol·L-1·h-1,分别为K2La2Ti3O10掺杂改性前产氢速率的4、3.7、3.3和3倍.     

含有羧基配体的蝎型钒氧配合物的合成、结构及其热分解动力学

设计合成了两种新型的以聚吡唑硼酸盐、氨基酸为配体的钒氧配合物VO[phCH2CH(NH2)COO][HB(pz)3](1)和VO(3,5-Me2pz)[HB(3,5-Me2pz)3](CH3COO)(2). 通过元素分析、红外光谱对配合物进行了表征, 并利用单晶X射线衍射技术解析了它们的结构. 非等温热分解动力学研究表明, 配合物1和2的热分解反应都是分两步进行的. 通过计算, 配合物1热分解的第一步反应的可能机理为成核与生长(n=1/4); 第二步反应的可能机理为化学反应. 其非等温动力学方程分别为, dα/dT=(A/β)e-E/RT(1/4)(1-α)[-ln(1-α)]-3 和dα/dT=(A/β)e-E/RT(1-α)2. 分解反应的表观活化能分别是223.52 和331.94 kJ·mol-1; 指前因子ln(A/s-1)分别是49.67 和57.50. 配合物2 热分解的第一步反应的可能机理为化学反应; 第二步反应的可能机理为成核与生长(n=1/2). 其非等温动力学方程分别为, dα/dT=(A/β)e-E/RT(1-α)2, 和dα/dT=(A/β)e-E/RT(1/2)(1-α)[-ln(1-α)]-1. 分解反应的表观活化能分别是300.56 和444.72 kJ·mol-1; 指前因子ln(A/s-1)分别是75.53 和92.50.     

K3H3[As2W21O69（H2O）]·19H2O的合成及晶体结构（英文）

利用二缺位K14[As2W19O67]·nH2O前驱体在酸性条件下的结构转变得到了饱和的砷钨酸盐K3H3[As2W21O69(H2O)]·19H2O(1),借助傅立叶变换红外光谱和X射线单晶衍射对其结构进行了表征.结果表明,化合物1的多阴离子骨架由两个相同的三缺位[α-AsW9O33]9-片段通过三个W=O基团连接而成.值得提及的是,在化合物1的阴离子骨架中心空腔中存在一个游离的水分子.     

新型单基质白光荧光粉Sr3La1-x（PO4）3:xDy3+制备及发光性能

采用高温固相法合成了Sr3La1-x(PO4)3:xDy3+荧光粉,并对其结构和发光特性进行了研究。样品发射光谱呈多峰发射,主峰位于482,576和666 nm,分别对应Dy3+的4F9/2→6H15/2,4F9/2→6H13/2和4F9/2→6H11/2特征跃迁。监测不同发射峰,激发光谱峰位置不变,主激发峰位于348,362和385 nm,可以被InGaN管芯有效激发。分析了Dy3+掺杂浓度对样品发光强度的影响,确定Dy3+的最佳掺杂摩尔分数为10%。根据Dexter理论分析其浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。不同Dy3+掺杂浓度样品发射光谱的色坐标均在白光区域内。