采用第一原理方法研究Al3+掺杂LiMn2O4的电子结构

为了从理论方面研究掺杂Al3 对锂离子电池正极材料LiMn2O4结构及电化学性能的影响,对LiMn2O4中掺杂Al3 的电子结构进行了基于密度泛函理论的第一原理研究,得到了相应的晶格常数、费米能、能带图、态密度图及分态密度图.结果表明,掺杂Al3 后,晶格常数变小,材料结构更加稳定,循环性能更好,有效地抑制了Mn3 发生的Jahn-Teller畸变,掺入Al3 的缺点是使材料的电导率降低.     

凝胶燃烧法合成Li1.07Mn1.93O4纳米片及其高倍率放电和循环稳定性

利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为聚合物配位剂和燃料,通过凝胶-燃烧法合成了Li1.07Mn1.93O4纳米片.采用热重/差热分析(TG/DTA)研究了凝胶的燃烧过程.采用X射线多晶衍射(XRD)分析了材料的结构,结果表明合成的Li1.07Mn1.93O4结晶完整,无杂质相.扫描电镜(SEM)结果显示材料的二次形貌为厚度约100nm的片状,由大小约100nm的一次颗粒构成.充放电测试表明Li1.07Mn1.93O4纳米片具备极佳的倍率放电性能和优秀的循环性能.0.5C(1C=120mA.g-1)倍率的初始放电容量为115.4mAh.g-1,即使倍率增大到40C,放电容量仍有105.3mAh.g-1.在10C倍率的放电条件下,循环850次容量保持率为81%.电化学阻抗谱(EIS)测试表明Li1.07Mn1.93O4纳米片的界面电荷转移电阻(Rct)远小于同类商业材料.     

纳米荧光粉Eu_(0.12)Y_(1.88-x)Mg_xO_(3-δ)的光致发光特性

使用超声波作用下的均匀沉淀法,制备了掺杂Mg2+的纳米荧光粉Y2O3:Eu3+.考察了不同Mg2+掺杂含量下Eu0.12Y1.88-xMgxO3-δ(x=0～0.18,δ代表氧空位)的晶格常数变化,研究了掺杂含量对样品发射光谱及激发光谱的影响.结果表明,Eu0.12Y1.88-xMgxO3-δ的晶格常数在1.0604～1.062 3 nm之间,晶粒尺寸在25.9～40.7 nm之间.掺杂Mg2+后,当x=0.14时,样品Eu0.12Y1.74Mg0.14O3-δ的激发光谱中电荷迁移带(CTS)最大峰强度最高且色纯度最好.     

氢氧化镁分解动力学的研究

以硼泥为原料与硫酸反应制备出七水硫酸镁,以氢氧化钠为沉淀剂制备出符合标准HG/T 3607-2000的氢氧化镁.利用XRD,SEM和TEM对氢氧化镁进行了表征,DTA-TG对氢氧化镁的热分解动力学进行了研究.XRD结果表明:制备粉体为单一Mg(OH)2.SEM和TEM结果表明:样品为片状或针状纤维,片直径大小不一,在20～50 nm之间,针状纤维形状不规则,大小不一致,长度在20～100 nm之间.利用Kissinger法和Ozawa法计算出的氢氧化镁热分解反应活化能分别为135.14和141.61 kJ·mol-1.利用Coats-Redfern法和Dolye法判断氢氧化镁热分解反应机理函数为A1.5.     

硫酸铵焙烧法从低品位菱镁矿提取镁及其反应动力学研究

将低品位菱镁矿经900 ℃煅烧3 h,产物轻烧镁粉按比例与硫酸铵均匀混合后焙烧,MgO转化为MgSO4,产生的氨气用水吸收得到氨水.焙烧产物经过水溶、过滤,得到硫酸镁溶液.采用TG-DTA和XRD技术分析了轻烧镁粉与硫酸铵的反应历程,计算了反应过程的动力学,采用正交实验确定了反应的最佳工艺条件.研究表明:轻烧镁粉与硫酸铵的焙烧反应分3个阶段完成,第1阶段MgO转化为(NH4)2Mg2(SO4)3;第2阶段 (NH4)2Mg2(SO4)3与MgO反应生成MgSO4;第3阶段 (NH4)2Mg2(SO4)3分解生成MgSO4;3个阶段反应的表观活化能分别为(99.10±1.50),(97.51±1.85)和(133.65±0.46) kJ*mol-1,反应速率常数为2.21,1.07和1.56,并得到每个阶段反应的速率方程.当焙烧温度为475 ℃,焙烧时间为4 h,硫酸铵与氧化镁的物质的量比为1.1∶1时,镁的转化率可达91.4%.     

熔体旋淬Ml(NiCoMnAl)_5贮氢合金的组织结构与电化学特性

对比研究了熔体旋淬和常规熔铸Ml(NiCoMnAl) 5 贮氢合金的组织结构和电化学特性。SEM和XRD分析表明 :熔体旋淬合金为细小的柱状晶粒组成 ,随着旋淬速度的增加 ,晶粒越来越细小 ,成分越来越均匀 ;它们的晶体结构和铸态一样 ,都为CaCu5 型六方晶体结构 ;随着旋淬速度的增加 ,晶粒主要按 (111) [111]择优取向生长。电化学测试表明 :旋淬态合金电极初始容量都大于 2 10mAh·g - 1 ,活化性能好 ,经两次充放电循环 ,就可达到最大放电容量。旋淬速度 10m·s- 1 的合金电极的最大放电容量 (2 94mAh·g- 1 )与铸态合金电极的最大容量相当 ,所有旋淬速度的合金电极充放电循环稳定性优于铸态合金电极。在 6 0 0mA·g- 1 电流密度下 ,旋淬速度 10m·s- 1 的合金电极充电 45min就能达到其最大容量的 6 5 %左右 ,具有较好的高倍率充放电能力 ,但随着循环次数的增加 ,它的容量稳定性稍次于旋淬速度 40m·s- 1 的合金电极。     

铝酸钠溶液深度脱硅的热力学

利用复杂无机化合物组成与热力学数据之间的线性关系,就含钙脱硅剂的合成过程进行了热力学分析,结果表明含钙脱硅剂的合成反应可以在较低温度下进行;同时还就基于形成水化石榴石(钙硅渣)的深度脱硅过程进行了热力学分析,给出了不同脱硅剂脱硅能力的大小次序.为进一步改进铝酸钠溶液的深度脱硅工艺提供了理论依据.     

壳聚糖－戊二醛的量子化学从头算

采用量子化学从头算方法研究了壳聚糖-戊二醛交联膜的稳定结构,研究了壳聚糖和戊二醛通过氨醛缩合形成阳离子膜的几何构型、键能、键序和电子迁移,讨论了膜的成键形式和稳定性．     

钒硅MCM—41沸石分子筛微波合成与表征

以溴代十六烷基吡啶（ＣＰＢｒ）为模板剂,硅溶胶为硅源,用微波辐射的方法成功地合成出了高结晶度的中孔杂原子ＶＭＣＭ－４１分子筛,探讨了微波反应釜压力、微波晶化时间、老化时间等合成因素的影响,确定了合适的配比范围及合成条件。利用ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＩＲ等方法对ＶＭＣＭ－４１中孔分子筛的结构作了表征,结果表明钒已进入分子筛骨架     

铜钨共沉淀过程中回收率的测定

铜钨共沉淀产物是制备铜钨复合材料的原料,用化学共沉淀一氢还原一粉末冶金法制得铜钨复合材料具有均匀、杂质少等优点,普通的机械混合一粉末冶金法难以达到。铜钨共沉淀反应过程中回收率的高低直接影响产品的质量和制造成本,故控制好回收率有着重要的实际意义。