La2-xSrxMo2O9-α仅的制备及氧离子导电性能

用固相反应法合成了立方相陶瓷样品La2-xSrxMo2O9-α(x=0.05,0.10,0.15).采用交流阻抗谱、气体浓差电池和氧泵(氧的电化学透过)等多种电化学方法研究了样品在550～1000℃下氧离子的导电性质.结果表明:La2-xSrxMo2O9-α陶瓷在氧化性气氛中几乎是纯的氧离子导体;在还原性气氛中为氧离子和电子的混合导体;掺杂量x对样品的电导率有着明显影响,其中x=0.10的样品La1.9Sr0.1Mo2O9具有最高的氧离子电导率,1000℃时的氧离子电导率约为0.17 S·cm-1.     

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-a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℃下的离了导电特性.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-a的氧离子电导率.     

BaCe0.9Y0.1O3-α固体电解质的离子导电性

用交流复阴抗谱法测定了混合离子(质子+氧离子)导电性固体电解质BaCe0.9Y0.1O3-α在600～1000℃下不同气氛(干燥空气、湿润空气及湿润氢气)中的电导率;通过测定总电导率(离子电导率+电子电导率)随气氛中氧分压po2变化,求得离子电导率和离子迁移数;用氢浓差电池方法测得氢气中的质子迁移数。结果表明,BaCe0.9Y0.1O3-α固体电解质在氧分压<10Pa的气氛(如氢气)中几乎为纯离子导体,而在氧分压为10～10^5Pa的气氛(如空气)中为离子和电子空穴混合导体;样品在各气氛中的离子电导率均高于10^-2S·cm^-1。     

298.15K下LiCl-Li2B4O7-H2O体系中LiCl的活度系数和缔合平衡研究

用锂离子选择电极和Ag-AgCl电极测定了298.15K下LiCl-Li2B4O7- H2O体系中离子强度范围为0.01～2.50mol·kg-1、不同Li2B4O7离子强度分数的LiCl的平均活度系数.由实验数据,用迭代法及多元线性回归法,求取了LiB4O- 7离子对的形成计量缔合平衡常数Km及Pitzer离子作用参数,并与实验值比较,标准偏差为0.0138.同时该实验结果与298.15K下LiCl-Li2SO4-H2O体系LiCl平均活度系数的变化趋势进行了比较,得到在0.05～1.0mol·kg-1离子强度范围内LiCl在Li2B4O7介质中平均活度系数随Yb的增大而增大,而在Li2SO4介质中则减小.     

(Ce0.8RE0.2)1-xMxO2-δ固体电解质的溶胶-凝胶合成及其电性质

利用溶胶 凝胶法合成了 (Ce0 .8RE0 .2 ) 1-xMxO2 -δ(RE :稀土 ,M :碱土 )系列固体电解质 ,XRD表明 80 0℃即形成萤石结构 ,较高温固相反应合成温度低约 70 0℃ .测定了样品的电导率和阻抗谱 .XPS测试表明 ,掺杂碱土氧化物后吸附氧浓度明显增大 ,氧空位增多 ,电导率和氧离子迁移数增大 ,改善了CeO2 基固体电解质的性能 .讨论了碱土及稀土离子对电性质的影响 .(Ce0 .8Sm0 .2 ) 1-0 .0 5 Ca0 .0 5 O2 -δ80 0℃时电导率0 1 2 6S·cm-1,氧离子迁移数 0 .99.     

La1.95Sr0.05Mo2O9固体电解质的电性质

采用溶胶-凝胶法合成了La1.95Sr0.05Mo2O9固体电解质材料,采用SEM,XRD,交流阻抗谱、气体浓差电池、氧泵等方法对样品进行了表征.结果表明,制得的样品为立方结构;在600～1000℃下氧浓差电池电动势的实测值与理论值吻合得很好,氧离子迁移数为1,表明该陶瓷样品在该温度下氧气气氛中为一纯氧离子导体;离子电导率随温度升高而增大,1000 ℃时达到最大值0.12 S·cm-1.高于相同条件下母体的电导率(0.03 S·cm-1).     

氧离子导体La_2Mo_(1.9)Sc_(0.1)O_9的合成及电性能研究

采用固相法首次合成了氧离子导体La2Mo1.9Sc0.1O9陶瓷样品,进行了XRD、SEM表征,用交流阻抗谱、氧浓差电池等电化学方法研究了样品在450～850℃下的离子导电性。结果表明,该陶瓷样品具有立方相La2Mo2O9结构,掺杂5%的Sc3+能有效地抑制La2Mo2O9在大约580℃时的相变;在氧化性气氛中是纯的氧离子导体,而在还原性气氛中为氧离子与电子的混合导体,850℃时的氧离子电导率为0.04S·cm-1。     

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&#8226;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.     

Ba1.03Ce0.8 Ho0.2O3-α固体电解质的制备和电性能

采用高温固相反应法制备了非化学计量组成的Ba1.03Ce0.8 Ho0.2O3-α 固体电解质,用XRD和SEM对其相组成和表面及断面形貌进行了表征。用气体浓差电池方法测定了材料在600～1000 ℃温度范围内,干燥空气、湿润空气和湿润氢气气氛中的离子迁移数;用交流阻抗谱技术测定了它们在各实验气氛中的电导率。研究了材料的离子导电特性,并与BaCe0.8Ho0.2O3-α 和Ba0.97Ce0.8Ho0.2O3-α 的性能进行了比较。结果表明：该材料为单相钙钛矿型斜方晶结构。在600～1000 ℃温度范围内、干燥空气中,是氧离子与电子空穴的混合导体,氧离子迁移数为0.10～0.36;在湿润空气中,是质子、氧离子与电子空穴的混合导体,质子迁移数为0.11～0.01,氧离子迁移数为0.34～0.30;在湿润氢气气氛中,是纯质子导体,质子迁移数为1。在600～1000 ℃温度范围内,干燥空气、湿润空气和湿润氢气气氛中,非化学计量组成材料(x = 1.03,0.97)的电导率高于化学计量组成材料(x = 1)的电导率,其中,Ba1.03Ce0.8 Ho0.2O3-α的电导率最高 (1000 ℃时、在干燥空气气氛中：3.92×10-2 S·cm-1;在湿润空气气氛中：3.46×10-2 S·cm-1;在湿润氢气气氛中：2.10×10-2 S·cm-1)。Ba1.03Ce0.8 Ho0.2O3-α材料的离子导电性优于BaCe0.8Ho0.2O3-α 和Ba0.97Ce0.8Ho0.2O3-α。     

0℃时REI3-CS(NH2)2-H2O(RE=Eu,Yb)的相图及REI3·2CS(NH2)2·10H2O的合成与表征

采用湿渣法研究了0℃时REI3 CS(NH2)2 H2O(RE=Eu,Yb)的三元体系相平衡,绘制了该体系的等温溶解度相图,相图分析结果表明,该体系中有组成为REI3·2CS(NH2)2·10H2O的新配合物生成,该配合物在相图中的结晶区较小,且异组成溶解于水。对所得配合物组成进行的化学分析结果与相图分析一致,采用X射线粉末衍射分析对所得配合物的物相进行了鉴定,采用红外光谱、差热 热重分析法表征了配合物的结构和热稳定性,结果表明:配合物中稀土离子与H2O和CS(NH2)2中的S作用。     

SrCe0.9Yb0.1O3-α陶瓷的导电性

以高温固相反应法合成了质子导电性氧化物陶瓷SrCe0 .9Yb0 .1O3 -α.粉末XRD结果表明 ,该陶瓷样品为单一斜方相钙钛矿型结构 .以陶瓷样品为固体电解质、多孔性铂为电极 ,采用交流阻抗谱技术和气体浓差电池方法分别测定了样品在60 0～ 10 0 0℃下、干燥空气及湿润氢气中的电导率及离子迁移数 ,研究了样品的离子导电特性 .结果表明 ,在 60 0～ 10 0 0℃下干燥空气中 ,陶瓷样品的最大电导率为 0 .0 2 6S·cm-1,氧离子迁移数为 0 .0 3～ 0 .2 ,是一个氧离子与空穴的混合导体 ;在湿润氢气中 ,陶瓷样品的最大电导率为 0 .0 15S·cm-1.60 0～ 80 0℃时 ,陶瓷样品的质子迁移数为 1,是一个纯的质子导体 ,而在 90 0～ 10 0 0℃时 ,陶瓷样品的质子迁移数为 0 .91～ 0 .97,是一个质子与电子的混合导体 ,质子电导占主导     

ZrO2-10% Dy2O3纳米晶的碱性水热法合成及其烧结体的电性能研究

以湿化学法制得Zr(OH)4和Dy(OH)3的共沉淀为前驱体, 在碱性介质(pH=7.60～13.89)中用水热法合成了ZrO2-10% Dy2O3(摩尔分数)立方相纳米晶. 研究发现, 纳米晶粒径随着反应介质pH值的增大而增大;同时纳米晶粒径随着水热反应介质温度的升高而增大. 将ZrO2-10% Dy2O3纳米晶在1400 ℃下烧结制得了致密的固体电解质陶瓷样品, 比通常高温固相反应法采用的烧结温度(＞1550 ℃)降低了150 ℃以上. 还用交流阻抗谱法及氧浓差电池法研究了ZrO2-10% Dy2O3陶瓷样品在600～1000 ℃下的离子导电特性. 结果表明, 该陶瓷样品在600～1000 ℃下氧离子迁移数为1, 氧离子电导率的最大值为2.2×10-2 S·cm-1, 是一个优良的氧离子导体.     

稀土(RE=Sm,Gd,Eu)乙二胺N,N-二(2-乙酰胺苯甲酸)二乙酸配合物合成、表征与性质

通过乙二胺四乙酸二酐(EDTAD)与邻氨基苯甲酸进行酰化反应,得到乙二胺N,N-二(2-乙酰胺苯甲酸)二乙酸配体(H4L),并分别与Sm、Gd和Eu稀土离子在乙醇-水溶液中反应得到系列稀土配合物.通过IR、摩尔电导率、UV、元素分析及热重-差热分析对配合物进行表征,得出配合物的化学组成为RE(HL)·3H2O(RE=Sm,Gd,Eu).IR表明,配体(H4L)形成配合物后出现了羧酸盐特有的反对称伸缩振动吸收峰vas,Coo-和对称伸缩振动吸收峰vs,Coo-,配体以羧酸根的形式与稀土离子配位.室温下测定了配合物的荧光激发光谱和发射光谱,Gd(HL)·3H2O和Sm(HL)·3H2O的荧光光谱中主要观察到配体强的发射峰,而配合物Eu(HL)·3H2O还显示Eu离子的特征发射光谱,在597 nm处5D0→7F1跃迁的发射峰最强.循环伏安法研究配合物的电化学性质表明配合物都表现出不可逆的氧化还原过程.     

(ZrO2)0.86(Sm2O3)0.14纳米粉体的水热法合成及其烧结体的电性能

以湿化学法制得Zr(OH)4和Sm(OH)3的共沉淀为前驱体,在碱性介质中用水热法合成了(ZrO2)0.86(sm2O3)014及(ZrO2)0.88(Sm2O3)0.12纳米粉体.将纳米粉体在较低温度(1450℃)下烧结制得了致密的固体电解质陶瓷样品,比通常高温固相反应法采用的烧结温度(＞1600℃)降低了150℃以上.XRD测定结果表明,(ZrO2)0.86(Sm2O3)0.14纳米粉体及其烧结体均为立方相,但(ZrO2)0.88(Sm2O3)0.12纳米粉体为立方相,它的烧结体为立方相和单斜相的混合相.用交流阻抗谱法、氧浓差电池法及氧泵(氧的电化学透过)法研究了(ZrO2)0.86(Sm2O3)0.14陶瓷样品在600～1000℃下的离子导电特性.结果表明,该陶瓷样品在600～1000℃下氧离子迁移数为1,氧离子电导率的最大值为3.2×10-2 S·cm-1,是一个优良的氧离子导体;它的氧泵性能明显地优于YSZ.     

308.15K下NaCl-CaCl_2-H_2O体系热力学性质的等压研究

采用等压法研究了308.15K下NaCl-H2O、CaCl2-H2O和NaCl-CaCl2-H2O体系离子强度分别为0.5666～5.9265molkg-1、0.3943～5.5573molkg-1和0.6524～16.6631molkg-1的等压平衡浓度和水活度,计算了渗透系数及饱和蒸汽压,获得了该体系渗透系数和饱和蒸汽压随离子强度的变化规律.应用Pitzer离子相互作用模型,用实验数据用多元线性回归拟合了308.15K下该体系的NaCl和CaCl2的纯盐参数β(0)、β(1)、Cφ分别为0.3181、1.5346、-0.0014和0.07972、0.3067、0.00075,拟合标准偏差分别为0.00072、0.0049;混合离子作用参数θNa,Ca、ψNa,Ca,Cl分别为0.06821、-0.0076,拟合标准偏差为0.0063和0.0064.用Pitzer模型计算的渗透系数与实验结果吻合.本研究为含钠钙海卤水体系热力学模型建立提供了重要的热力学基础数据.     

Ag@SiO2@Y2O3:RE3+（RE=Eu,Tb）核壳结构发光材料的制备与性能

采用均相沉淀法制备了Ag@SiO2@(Y,RE)(OH)CO3.H2O(RE=Eu,Tb)核壳结构微球,经过700℃焙烧后成功制备出Ag@SiO2@Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)核壳结构发光材料。XRD谱图表明Ag核具有结晶良好的面心立方结构;SiO2层为无定型;Y2O3层为立方晶系。FTIR谱图表明核壳之间以化学键相结合。TEM照片表明合成了核壳结构的表面光滑的复合微球,分散良好,大小均匀,Ag核的粒径分布为50±20 nm;SiO2层的厚度为20～30 nm;Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)层厚度约为125 nm。电子衍射图像表明Ag@SiO2@Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)为多晶结构。UV-Vis光谱表明表面包覆使Ag离子的等离子体共振吸收峰发生了红移。荧光光谱表明Ag@SiO2@Y2O3:Eu3+具有Eu3+的特征红光发射,Ag@SiO2@Y2O3:Tb3+具有Tb3+的特征绿光发射,但是发光强度均比纯的Y2O3:RE3+有所减弱,说明贵金属的引入对稀土Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)的发光起到了荧光猝灭的作用。     

BaCe0.5Zr0.4La0.1O3－α陶瓷的制备及其电性能

以高温固相反应法合成了BaCe0.5Zr0.4La0.1O3－α陶瓷. 粉末XRD结果表明, 该陶瓷材料为单一钙钛矿型BaCeO3斜方晶结构, 在高温下、CO2或水蒸气气氛中具有较高的稳定性. 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、湿润空气和湿润氢气气氛中的离子迁移数, 研究了材料的离子导电特性. 结果表明, 在500～900 ℃下, 干燥或湿润的气体气氛中, 随着温度升高和氧分压增大, 材料的电导率均增大. 在干燥空气中, 陶瓷材料的氧离子迁移数为0.685～0.147, 是一个氧离子与电子空穴的混合导体. 在湿润空气中, 陶瓷材料的质子迁移数为0.001～0.006, 氧离子迁移数为0.618～0.164, 是一个质子、氧离子和电子空穴的混合导体. 在湿润氢气中, 500～700 ℃温度范围内, 陶瓷材料的质子迁移数为1, 是一个纯的质子导体; 而在800～900 ℃温度范围内, 陶瓷材料的质子迁移数为0.957～0.954, 是一个质子与电子的混合导体, 质子电导占主导.     

分散第二相γ-Al_2O_3对PEO-NaSCN络合物导电性的影响

为了获得电导率高的快离子导体,人们主要从晶格结构考虑,这在寻找银和铜的快离子导体工作中取得很大成功。然而在探索实用价值更大的碱金属离子导体时,却遇到了困难。此后,人们又把注意力转向聚合物。Fenton等人首先报导了由碱金属盐和聚环氧乙烷(简称PEO)组成的络合物,其后Armard等人研究了PEO-NaSCN的电学性能.Liang首先把γ-Al_2O_3微粒分散在离子导体LiI中,所得的固态混合物比纯LiI高约两个数量级。Weston等人在研究α-Al_2O_3对PEO-LiClO_4影响时,认为α-Al_2O_3的加入虽然增加了该离子导体的机械稳定性,但离子电导率却降低了。本文在研究PEO-NaSCN离子导体电学性能的基础上,进一步探讨了不同含量的第二相γAl_2O_3对PEO-NaSCN电导率的影响。     

三元体系NaCl-KCl-H2O35℃活度系数的研究

研究了35℃ NaCl-KCl-H2O三元体系的活度系数.用Na+、 K+和Cl-的离子选择性电极分别测得了(0.1～ 1.5 mmol/L)不同离子强度下该体系中NaCl和KCl的平均活度系数.回归了该体系Pitzer方程的相互作用参数.实验值与计算值最大相对误差为5.6%,而平均相对误差为2.3%.