固溶体Ce_(1-x)Eu_xO_(2-δ)的~(151)Eu Mssbauer谱和电性能研究

利用溶胶-凝胶方法在800℃灼烧10h后,合成了固溶体Ce1-xEuxO2-δ(x=0.05~0.5),晶粒平均尺寸为60nm左右,XRD分析表明固溶体的结构为单相立方萤石结构。Mssbauer谱测试表明固溶体Ce1-xEuxO2-δ中Eu离子价态为+3价,同质异能移IS值随掺杂量x增加而增大。Eu3+的四极劈裂QS值小于零,表明Eu3+周围的晶体场是非对称的,QS的绝对值随掺杂量x增加而增大,说明随掺杂量x增加,晶体场对称性越差。阻抗谱测试表明通过掺杂使固溶体Ce1-xEuxO2-δ的导电率得到很大提高,电导率在x=0.2时达到最大值σ800℃=1.28×10-2S·cm-1,电导活化能达到最小值为Ea=0.72eV。     

阳极支撑型单气室固体氧化物燃料电池的性能

 使用浆料旋涂法制备了致密氧化钇稳定的氧化锆电解质薄膜,进而组装成阳极支撑型单气室固体氧化物燃料电池. 该电池在CH4, N2和O2混合气氛下运行,可产生很高的输出性能. 在700 ℃时开路电压达到1 V, 最大功率密度达到398 mW/cm2. 在开路状态下,电池的欧姆电阻为0.097 Ω·cm2, 仅为电极阻抗的6.4%, 远小于电极极化电阻. 通过优化电极材料,阳极支撑型单气室固体氧化物燃料电池将具有更优异的输出性能和更广阔的应用前景.     

NiO晶粒尺寸对SOFC阳极电化学性能的影响

用溶胶凝胶法合成了具有高比表面积的纳米粒子NiO,用固相合成法制备了NiO-YSZ复合材料.阻抗谱测试表明,含纳米尺寸NiO的复合材料的极化电阻更小,电导率更高.以质量分数为55%的NiO-YSZ为阳极材料,并将其封接成单电池.结果表明,含纳米尺寸NiO的复合阳极制成的单电池,其输出功率更高,短路电流更大.通过减小NiO晶粒尺寸,可增大阳极三相反应界面长度,并获得性能优良的阳极材料.     

高温高压合成CeTbO3+δ的XPS研究

 经过高温高压合成的CeTbO_3+δ进行了XPS研究，发现在1.0 GPa下，Tb⁴⁺在~600 ℃开始转变成Tb³⁺，而Ce⁴⁺在~800 ℃开始向Ce³⁺转变。在1 000~1 200 ℃形成单相萤石结构化合物CeTbO_3+δ的Ce是以Ce³⁺、Ce⁴⁺混合价形式存在，Tb全部变成Tb³⁺。实验表明，用Ce_3d谱上~888 eV峰的峰位及其与882 eV峰的相对强度变化可以定性判断化合物中是否含有Ce³⁺。研究了高温高压合成的CeTbO_3+δ的稳定性随时间的变化问题。     

静高压对Mn_4Si合金液－固转变中间相形成的影响及准晶相的截获

利用静高压熔态淬火方法对Ｍｎ＿４Ｓｉ合金液－固非平衡转变过程进行了研究。发现真空熔炼的合金中常见的（Ｍｎ＿４Ｓｉ）ξ相在高压下是不稳定的。而真空熔炼合金中没有的（Ｍｎ＿６Ｓｉ）Ｒ相在高压液－固转变过程中出现了。首次在４．５ＧＰａ压力下通过熔态淬火截获到了十二次准晶相。使用透射电子衍射技术对其进行了鉴别；使用Ｘ射线衍射对各晶体相和准晶相的结构和稳定性进行了研究。     

高压下Al0.77Mn0.19Yb0.04合金准晶T相形成及结构

 利用静高压（4.2 GPa）熔态（1 300 ℃）淬火（10² ℃/s）方法，对含稀土的铝锰合金Al_0.77Mn_0.19Yb_0.04进行了研究。首次发现了准晶T相得形成。利用选区透射电子衍射技术，对合金中准静态的结构对称性进行了观察和分析。根据X射线和电子衍射对其衍射峰进行了指标化。使用扫描电镜和能谱技术进行了成份分析。     

B0.44C0.27N0.29化合物的合成、表征和性能

以硼酸和三聚氰胺为原料，利用化学法、真空热处理及高温高压技术对BCN化合物的形成、结构及相变进行了研究．在真空10^-3Pa条件下，经1273K高温热处理得到非晶B-C-N前驱物．这种前驱物在920K以下为绝缘体，在920K由绝缘体转变为非晶半导体．在973-1003K和1013-1073K范围这种非晶半导体表现出不同的电导一温度关系，电导激活能分别为0．34eV和1．10eV，表明在两个不同的温度区域这种非晶半导体的导电机构不同．将这种前驱物在3．5GPa，经1473K退火40min后由非晶态转化为单相六方结构的B-C-N晶体，其成分为B0.44C0.27N0.29，晶格常数为a=0．2515nm，c=0．6684nm．六方B0.44C0.27N0.29晶体在1330，1364，1588和1617cm^-1出现四个强的Raman散射峰，其中1330和1617cm^-1被认为是六方B0.44C0.27N0.29晶体特征Raman散射峰.     

Y_1Ba_2Cu_3O_(7-δ)的氧离子缺位数,氧空穴数变化与结构相变的关系

在空气、氮气、真空(10~(-3)乇)、氧气等气氛条件下,利用高温 X 射线动态跟踪法和 TG-DTA测定了 Y_1Ba_4Cu_3O_(7-δ)的结构和氧缺位量随温度的变化,注意到不同气氛对超导体中晶格氧和吸附氧的动态平衡的影响;测得氧缺位量δ与晶体结构转变之间的关系.根据文献[11]关于Cu-O 间电子转移的结论,计算出 Cu-O_2层中 O 的平均空穴数 n_h 与结构变化的对应关系.O≤δ≤0.25,0.25≥n_h≥0.125为正交超导相的稳定区,氧的空穴浓度为(1.44—0.72)x10~(21)/cm~30.25≤δ<0.5,0.125≥n_k>0为正交、四方相的转变过渡区;0.5≤δ≤1,n_h=0为四方非超导相的稳定区.因此,除了四方非超导结构区氧负离子取2价外,其它情况氧负离子也不总是取负2价.     

面心立方金属的空穴松弛能和空穴形成能的计算

本文利用纯金属的Morse势计算了五种面心立方金属(Pb,Ag,Ni,Cu,Al)的空穴松弛能和空穴形成能。计算松弛能时,除了考虑原子重新分布外,还特别考虑了电子云重新分布所引起的效应。如此求得的松弛能分别为1.27—1.36,>1.73,1.93—2.29,1.52—1.84,>1.09eV,比没有考虑电子云重新分布求得的松弛能大一个多电子伏。这表明电子云重新分布对松弛能的贡献是很重要的。由于求得了比较合理的松弛能,因而找到了一种模型比较简单,充分考虑到松弛效应的、适合于计算所有立方金属空穴形成能的方法。最后,求得上述金属的空穴形成能分别为0.64—0.74,<1.22,1.78—2.15,1.52—1.85,<1.67eV,比实验值大一些;它给出了上述实际金属的合理的理论上限值。     

多核超顺磁性Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2催化载体的制备与表征

采用化学共沉淀法与溶胶-凝胶法相结合, 在制备过程中改变磁性纳米粒子和TEOS的引入方式, 成功地制备了多核超顺磁性Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2催化剂载体. 采用透射电子显微镜(TEM)、氮气吸附、X射线衍射(XRD)及物理性质综合测试系统(PPMS)对样品进行了表征, 利用永磁铁对载体的分离效果进行了验证. 研究结果表明, 改进制备方法后, 制备的载体比表面积明显增大, 这有利于催化剂在载体上的分散与固载; 样品的饱和磁化强度明显增加, 表明样品具有很好的磁响应能力, 有利于催化剂的分离, 同时, 载体的超顺磁特性也有利于液相催化体系中催化剂的分散.