BCN化合物的合成与表征

以石墨和六方氮化硼(h-BN)粉为原料,利用高能机械球磨和高温高压技术对BCN化合物的形成、结构及相变进行了研究.经120h球磨制备出BCN非晶体.在1400cm^-1附近,BCN非晶有一宽化的强红外吸收峰,在740和1630cm^-1附近观察到弱的红外吸收峰;在1330cm^-1附近观察到一宽化的Raman散射峰.BCN非晶中B_1s的结合能为191.9eV,C_1s的结合能为284.9和286.8eV,N_1s的结合能为398.3和400.5eV.将BCN非晶在4GPa和1473K下退火45min后转化为六方结构的BCN晶体,其晶格常数为a=0.2505nm,c=0.6664nm.其红外光谱特征吸收峰分别出现在1398,1103,1024,925和802cm^-1.Raman散射峰分别出现在1328,1358,1582和1614cm^-1.并对非晶BCN的形成和相转变机制进行了研究.     

稀土焦绿石化合物Er-2Fe4/3W2/3O7的高温高压多形转变

F.Basile和M.A.Subramanian等人在常压高温下合成出变形的焦绿石化合物Er₂Fe_4/3W_2/3O₇,并用X射线粉末衍射法定出其结构属六方晶系。但对这种化合物的高温高压结构研究未见文献报导。我们在高压高温下进行了这种化合物的多形转变的研究。     

地表柯石英的实验室模拟合成及其形成机制的研究

 静高压合成柯石英的压力和温度的实验条件是提出地球板块折返假说的基础,然而,静高压没有反映局部碰撞和剪切应力的因素。考虑这些因素,提出了一种利用高能机械球磨与静高压相结合的、可以模拟地表柯石英合成的实验室研究方法,发现了一种由机械碰撞引起的α-石英中间亚稳相,其静高压致晶化成柯石英的条件为3.0 GPa、923 K、<1.0 min。如果沿袭传统的板块折返假设,对应此条件的板块俯冲深度应比Jr.L.Coes的结果浅20 km。发现了10 s量级的柯石英的短时间快速合成现象。由本方法合成的柯石英的Raman峰,涵盖了以前得到的天然柯石英和人工合成的柯石英的Raman信息。阐明了由本方法合成的柯石英在地质科学上的涵义,并提出了另一种可能的地表柯石英形成机制。     

La1-xLixMnO3体系的输运特性及EPR研究

利用固相反应法合成了掺杂锂的La_1-xLi_xMnO₃(x=0,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30)钙钛矿氧化物.XRD测试表明,所有样品均为菱方结构.除x=0,0.3外,其它样品均随温度的降低在液氮温区可观察到从绝缘态到金属态的转变,其中x=0.15样品的转变温度最高为167K.在H=1T的磁场下,出现了负磁阻现象.EPR谱上的g=2.00信号与Mn³⁺和Mn⁴⁺组成的复合团簇有关.     

Ce1-xEuxO2-δ(x=0.05～0.50)固溶体的溶胶-凝胶法合成与性质研究

利用溶胶-凝胶方法合成了固溶体Ce1-xEuxO2-δ,通过XRD, Raman, XPS和交流阻抗谱系统研究了固溶体Ce1-x-EuxO2-δ的结构,确定了稀土离子价态及掺杂对CeO2基电解质电性能的影响.XPS分析表明固溶体Ce1-xEuxO2-δ中,Eu离子价态为+3价,Ce离子主要以Ce4+离子形式存在,阻抗谱测试表明低价离子掺杂使固溶体Ce1-xEuxO2-δ的导电率得到很大提高,导电率x=0.2时达到最大值σ600 ℃=2.87×10-3 S·com-1.导电活化能为Ea=0.72eV.     

PrGa1-xMgxO3作为燃料电池固体电解质的研究

用固相反应法合成了具有正交钙钛矿结构的PrGa1-xMgxO3（x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25)通过掺杂,样品的电导率显著提高,活化能降低,所有样品均以离子导电为主,其中PrGa0.9Mg0.1O3的氧离子电导率最高,在800℃达到0．05S／cm,PrGa0.8Mg0.2O3的导电活化能量低,为24．19kJ/mol。随着温度的升高,样品的离子迁移数增加,PrGa0.9Mg0.1O3作为电解质的燃料电池在940℃短路电流密度为0．45A／cm^2,最大功率密度达0131W／cm^2,镁掺杂的PrGaO3是一种性能优良的固体电解质。