纳米Y2O3掺杂CeO2固体电解质导电性能及机理研究

以纳米粉体为原料，采用固相反应法制备了Y2O3掺杂CeQ2、运用XRD分析了它们的相组成和结构，在300℃-1000℃温度范围内利用交流阻抗谱技术，试其电性能。结果表明在掺杂范围内，固体电解质存在三种不同的导电机理。     

掺杂量及烧结温度对W掺杂Li7La3Zr2O12陶瓷电解质性能的影响

采用固相反应法制备W掺杂Li_7La_3Zr_2O_(12)(Li_(7-2x)La_3Zr_(2-x)W_xO_(12))陶瓷电解质,探究掺杂量及烧结温度对样品烧结特性、晶体结构、显微形貌及离子电导率的影响。结果表明:W掺杂可以稳定立方相Li_(7-2x)La_3Zr_(2-x)W_xO_(12),当x=0.3时,1 200℃烧结20 h制备的样品30℃下离子电导率达到最高值5.77×10~(-4) S/cm,相较于未掺杂样品提高一个数量级;以x=0.3为固定掺杂量、改变不同烧结温度,1 180℃烧结20 h获得的样品离子电导率达到最高为7.05×10~(-4) S/cm。当x=0.1～0.3时,晶粒尺寸分布均匀,在10～20μm左右;当x=0.4时,产生晶粒熔合现象且有晶体析出,这种特殊的显微形貌导致样品电性能劣化。     

Co掺杂对Ce_(0.85)Y_(0.15)O_(2-δ)固体电解质材料性能的影响

采用固相反应法合成并在不同温度下烧结Ce0.85Y0.15-xCoxO2-δ(x=0、0.01、0.03和0.05)固体电解质材料,着重研究Co掺杂量对试样的体积密度和离子电导率的影响.采用X射线衍射(XRD)分析烧结后试样的晶体结构,Archimedes法测定烧结试样密度,电化学阻抗谱测量试样的离子电导率.结果表明:试样Ce0.85Y0.15-xCoxO2-δ(x=0、0.01、0.03和0.05)1 400℃烧结后均呈单一的立方萤石结构相,掺杂Co可以有效提高试样的体积密度,促进试样烧结.此外,一定量的Co还可以增加试样的离子电导率,相同烧结条件下试样Ce0.85Y0.14Co0.01O2-δ呈现出最高的离子电导率,1 450℃烧结,其离子电导率在800℃时达到0.083 1 s/cm.     

Al2O3对Ce0.8La0.2O1.9电解质材料性能的影响

制备添加Al2O3的(1-y)Ce0.8La0.2O1.9+yAl2O3(y=0、0.005、0.01、0.02、0.03、0.05、0.07、0.1)电解质材料. 考察Al2O3的添加对La3+单掺杂CeO2电解质材料烧结性能、热膨胀、离子电导率和抗弯强度的影响. 结果表明:Al2O3能促进Ce0.8La0.2O1.9的烧结;当Al2O3的摩尔分数大于0.02时,出现了第二相LaAlO3;Al2O3的添加能提高Ce0.8La0.2O1.9的离子电导率,当Al2O3的摩尔分数为0.005时,试样的离子电导率达到最大值;Al2O3的添加能有效提高Ce0.8La0.2O1.9的抗弯强度,抗弯强度随着Al2O3添加量的增加而增大;所有试样的热膨胀系数为(12.28～12.55)×10-6K-1.     

高温固相法制备Sm2O3掺杂La2Ce2O7热障涂层材料

以La2 O3、CeO2和Sm2 O3为原料,采用高温固相反应法制备了Sm2 O3部分掺杂La2 Ce2 O7热障涂层陶瓷材料,其化学式为(SmxLa1-x)2Ce2O7.采用X射线衍射法研究了试样的物相结构,并通过对比各实验条件下制备的试样的X射线衍射图谱,对试样的掺杂比例、烧制温度及烧制时间进行了探究.结果表明,所制备试样为萤石结构,当掺杂摩尔比Sm：La为1：2或1：3时试样均能保持良好的相结构,以掺杂摩尔比Sm：La=1：2制备的( Sm0.33 La0.67)2 Ce2 O7材料在1600℃下具有良好的相稳定性,且其最佳制备条件为1550℃下烧制10 h,该材料是一种很有潜力的新型热障涂层陶瓷材料.     

BaCu(B2O5)的合成及其对CLST陶瓷烧结性能的影响

分别采用固相反应法和共沉淀结合固相反应法合成了BaCu(B2O5)粉体,并研究了所合成BaCu(B2O5)粉体对CLST陶瓷的烧结性能的影响规律.结果表明:以BaO、CuO和B2O3为原料,BaO和B2O3先反应生成BaB2O4,进一步与CuO反应生成BaCu(B2O5).适当延长煅烧时间,有利于BaCu(B2O5)的...     

纳米CeO2和Co3O4粉体的合成

用甲酸代替水作反应介质,以六水合硝酸亚铈为原料,采用非水溶剂水热法制备纳米CeO2;以六水合硝酸亚钴为原料,碳酸铵为沉淀剂,采用均相沉淀法在不同反应条件下,合成纳米Co3O4.用XRD,TEM,BET等手段测定产品的形貌和纳米尺度.实验表明,所合成的CeO2,Co3O4,粒径大小分别在10～20nm和20～30nm范围.该材料作为镍氢电池负极添加剂,大大改良电池的低温放电性能,增加可充电次数.     

La2 O3掺杂对BaBi4 Ti4 O15陶瓷压电性能的影响

采用传统固相烧结工艺制备了La掺杂量分别为0,0.1,0.25,0.5 mol的BaBi4Ti4O15 (BBT) 压电陶瓷.通过SEM和XRD分析了BBT陶瓷的表面形貌和物相结构;用介电常数测试仪(LCR)和准静态d33测试仪分别测量了陶瓷的介电常数,介电损耗和压电常数.结果表明:A位La掺杂并未改变BBT陶瓷的晶体结构; 虽然随着La掺杂量的增加(从0～0.5 mol),陶瓷的烧结温度有所提高(从1120℃提高到1150℃),然而它拓宽了BBT陶瓷的烧结温区(从20℃提高到50℃),并细化了陶瓷晶粒; La掺杂量为0.1时,BBLT陶瓷的压电常数比未掺杂的陶瓷增大了将近一倍(13pC/N),同时,与其它掺杂量的BBLT陶瓷相比,该掺杂量的BBLT陶瓷具有同频率下最大的介电常数及最小的介电损耗.     

PbO对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3陶瓷相成分的影响

采用固相反应法制备了一系列Pb(Zr0.52Ti0.48)O3压电陶瓷,研究了过量PbO对PZT陶瓷相成分的影响.用X射线衍射对陶瓷的相结构进行了分析,采用场发射扫描电镜对断面形貌进行表征,并用能谱仪对微观区域的陶瓷成分进行测试.实验结果表明:当PbO缺乏时,陶瓷上表面易出现由PbZrO3分解产生的ZrO2,下表面易出现PbTi3O7和焦绿石相.当PbO过量时,陶瓷微观区域的成分会发生波动,成分的一致性也将受到破坏.此外,过量PbO还将使PZT相结构发生向富钛方向的移动.采用先进的陶瓷制备工艺有助于克服成分波动和相结构变化现象.     

B位掺杂对固体氧化物燃料电池连接材料La0．85Sr0．15CrO3性能的影响

研究La0.85Sr0.15CrO3 B位(Cr位)掺杂不同的金属离子(Ni、Cu、Co、Ti、Ni Co) 的烧结性能、热膨胀和电子电导率.实验发现:离子掺杂可以降低La0.85Sr0.15CrO3的烧结温度;掺杂Ni对提高系统烧结性能最有效,La0.85Sr0.15Cr0.95Ni0.05O3的相对密度可达到94%;掺杂Co或者Cu能提高La0.85Sr0.15CrO3的热膨胀系数,而Ni和Ti 掺杂则有相反作用.所有试样在300 ～ 1 000 ℃具有线性热膨胀性,La0.85Sr0.15Cr0.95Ni0.02Co0.02O3在1 000 ℃空气气氛中的热膨胀系数为10.6×10-6/℃,和摩尔分数为8%的Y2O3稳定的ZrO2 (8YSZ) 电解质的热膨胀系数相匹配.与B位一元掺杂的La0.85Sr0.15CrO3试样相比,La0.85Sr0.15Cr0.95Ni0.02Co0.02O3 在675 ～ 850 ℃温度范围内显示出更高的电子电导率.     

Effects of Ce, Y, and Sm doping on the thermoelectric properties of Bi2Te3 alloy

Nanopowders of elements doped Bi2Te3thermoelectric alloy R0.2Bi1.8Te3(R Ce,Y and Sm)were synthesized by the hydrothermal method.The nanopowders were hot-pressed into pellets and their thermoelectric properties were investigated.The results show that Ce,Y,and Sm doping has signifcant effects on the morphologies of the synthesized nanopowders and thermoelectric properties.Among the doping elements,Ce doping is a superiority dopant.Although the electrical conductivity and Seebeck coeffcient are not improved much by Ce doping,the thermal conductivity is supressed greatly.As a result the fgure of merit(ZT) of Ce0.2Bi1.8Te3is improved and reaches 1.29 at 398 K,which is higher than the Bi2Te3ingots made by the traditional zone-melting method     

Y2O3对再生 WC-8Co 硬质合金组织的影响

以锌熔回收WC-Co复合粉末为原料,采用常规硬质合金生产工艺制备出不同Y2O3含量的再生WC-8Co硬质合金。通过激光粒度分析、SEM及EDS等方法研究了粉末的粒度、再生合金的组织及Y2O3在再生合金中的分布。研究结果表明：Y2O3的添加量为0．4％时,Y2O3可以显著改善再生硬质合金的组织;当Y2O3添加量为1．5％时,其再生硬质合金发生了严重的Y2O3偏聚现象。Y2O3的添加量是影响再生WC-8Co硬质合金组织的重要因素。     

固体电解质ZrO2-CeO2-SrO超细粉的制备

通过试验研制出了ZrO2 -CeO2 -SrO固体电解质超细粉 研究表明 ,其颗粒粒径随母液的浓度的增大、氨水的加入量的减少、烧结温度的提高及烧结时间的延长而增大 ,粒径分布的范围也增大 ,适宜条件分别为 0 .1mol/L ,pH为 1 4,70 0℃ ,4h .通过SEM观察 ,颗粒呈无规则形状 ,通过XRD分析了氧化物之间的结合情况 ,发现有固溶体产生 图 3,表 4,参 5     

Hydrogen storage performances of the as-milled REMg11Ni (RE = Sm, Y) alloys catalyzed by CeO2

The addition of catalysts and rare earth elements is considered to be very effective methods to enhance the hydrogenation/dehydrogenation properties of Mg and Mg-based hydrides. In this paper, the REMg11 Ni+ 5 wt%CeO_2(RE = Sm, Y)(named REMg11 Ni-5 CeO_2(RE = Sm, Y)) alloys were fabricated through ball milling. The phase composition and structure of the as-milled alloys were investigated in detail. The isothermal hydrogen storage thermodynamics and kinetics of the as-milled alloys were measured by using an automatically Sievert apparatus. Non-isothermal dehydrogenation performance of the alloys was investigated by thermogravimetry(TG) and differential scanning calorimetry(DSC) at different heating rates. The results revealed that all the asmilled alloys were the nanocrystalline and amorphous structure. The RE = Y alloy had a faster hydriding rate and a lower onset hydrogen desorption temperature than the RE = Sm alloy. The superior property of the RE= Y alloy depended on the decrease of the dehydrogenation activation energy. By means of the measurement of Pressure-Composition-Isotherm(P-C-T) curves, the thermodynamic parameters of the REMg11 Ni-5 CeO_2(RE =Sm, Y) alloys were calculated, and the dehydrogenation enthalpy change was 74.86 k J/mol for the RE = Sm alloy and 73.75 k J/mol for the RE = Y alloy, respectively.     

Co(C8H7O3)2(H2O)2配合物的合成及晶体结构

合成了钴的香草醛三元配合物,得到了单晶,测定了晶体结构.结果表明该化合物属单斜晶系,空间群Cc,其晶胞参数为a＝2.2332(4)nm,b=1.04245(16)nm,c＝0.779 93(12)nm;β＝107.521(3)°.该配合物分子式为C16H18CoO8,Mr=397.23,配合物是六配位的变形八面体构型.     

下转换发光粉Y2O3/Sm3+在染料敏化太阳能电池中的应用

采用沉淀法制备了Y2O3/Sm3+下转换发光粉,利用X射线衍射、荧光光谱对其进行了表征,并利用该发光粉具有下转换发光的特点将其应用于染料敏化太阳能电池(DSSC).结果表明,Y2O3/Sm3+下转换发光粉可以增加电池对太阳光的吸收范围,提高电池的光电流和光电压.研究了掺杂量对电池性能的影响,当掺杂量为3%时,光电转换效率从5.049%提高到5.94%,表明了其是一种有效提高光电转换效率的方法.     

碱式碳酸钴热分解制备四氧化三钴及其表征

以乙酸钴为钴源,碳酸铵为沉淀剂,聚乙二醇(相对分子质量约为20 000)为表面活性剂,在水-正丁醇溶剂体系中,经水热处理制得片状碱式碳酸钴前驱体;采用不同的热分解方式对碱式碳酸钴前驱体进行处理制备四氧化三钴,并用热重、红外光谱、X射线衍射和透射电镜对碱式碳酸钴前驱体和四氧化三钴产物的结构和形貌进行表征.研究结果表明对碱式碳酸钴前驱体采用不同的热分解方式得到的四氧化三钴形貌不同,将前驱体于450 ℃煅烧3 h得到直径约为40 nm,长约为100 nm的球链状四氧化三钴;而采用二段热处理方式即将前驱体于400 ℃煅烧1 h,再于800 ℃煅烧2 h时,得到类球状的四氧化三钴.