BaCe0.8Ln0.2O2.9(Ln=Gd, Sm, Eu)固体电解质的低温制备及其燃料电池性质

利用溶胶 凝胶法低温合成了BaCe0 .8Ln0 .2 O2 .9(Ln =Gd ,Sm ,Eu)固体电解质 ,X射线粉末衍射表明 90 0℃即形成正交钙钛矿结构 ,较高温固相反应合成温度降低了约 6 0 0℃ .测定了样品的阻抗谱和电导率 ,研究了其导电机理 ,溶胶 凝胶法合成可减小或消除固体电解质的晶界电阻 ,80 0℃时BaCe0 .8Gd0 .2 O2 .9的σ =7.87× 10 -2S·cm-1,以它为电解质的氢氧燃料电池开路电压接近 1V ,最大输出功率密度为 30mW·cm-2 .     

VB族元素掺杂对YBa2Cu3O7—y电子结构的影响

合成了YBa_2Cu_(3-x)M_xO_(7-y)(M=V,Nb,Ta;x-0.0～0.7)高温超导体。X-射线粉末衍射分析表明,x≤0.6时,体系仍然是正交结构,没有发生正交到四方的相变。体系的晶胞参数随x的不同而异。体系的电阻率和Hall系数随x的增加而逐渐增加,它们的载流子浓度和载流子迁移率却随x的增加而下降。这说明VB族元素的置換影响了YBa_2Cu_3O_(7-y)的电子结构。用晶体场理论对体系的电子结构作了解释。     

稀土元素在气敏半导体中的作用

本文研究了稀土氧化物加入到二氧化锡、氧化锌等气敏半导体中对检测氢、一氧化碳、甲烷、烟、乙醇、乙醚、丙酮、花露水等气氛的气敏性的影响。从实验结果可知,氧化锌中加入稀土氧化物,可使气敏元件对氢、一氧化碳、甲烷、乙醚、丙酮、花露水的气敏性降低,而对乙醇和烟的气敏性增加。从而提高了选择性。添加二氧化铈的二氧化锡元件亦显示足够的选择性。     

6影响稀土复合氧化物电性的因素

合成了多种类型的稀土复合氧化物, 研究它们的结构、电学性质。通过大量实验数据, 总结了电子构型、自旋状态、电子输运通道与原子簇对稀土化合物电性影响的规律。中心离子的最外层电子轨道中若有未成对电子, 并未呈半充满状态时,导电性好; 化合物结构中必须具有原子间距小于0.31nm的-M-X-M-X-或-M-M-M-连续输运通道, 且中心离子的电子构型符合上述导电性好的条件, 化合物导电性好。孤立的原子簇不能成为导电通道, 因此它的存在将减少导电性能。     

Pr_（2－x）Sr_xNiO_（4±δ）的合成、结构和电磁性质

用固相法合成了Ｐｒ＿（２－ｘ）Ｓｒ＿ｘＮｉＯ＿（４±δ）（０．０≤ｘ≤１．０）系列Ｋ＿２ＮｉＦ＿４型化合物，研究了其结构，红外光谱，电磁性质。当０．０≤ｘ＜０．１和ｘ＝１．０时以正交晶系结晶；当０．１≤ｘ＜１．０时以四方晶系结晶；Ｎｉ离子平均价态在＋２至＋３价之间。当ｘ值较小时，样品中含有过量的氧。ＮｉＯ＿６八面体中Ｎｉ￣（３＋）的Ｊａｈｎ－Ｔｅｌｌｅｒ畸变引起ｃ／ａ值在ｘ＝０．５处出现极大，在７７～２５０Ｋ之间，样品磁性质符合居里－外斯定律，并表现出反铁磁相互作用。电学性质的变化可以理解为Ｎｉ￣（３＋）离子电子组态由：变至的结果     

NdSr_（1－x）M_xNiO_4（M＝Ca，Ba）的合成，结构和电学磁学性

用固相法首次合成了ＮｄＳｒ＿（１－ｘ）Ｍ＿ｘＮｉＯ＿４（Ｍ＝Ｃａ：０．０≤１．０；Ｍ＝Ｂａ：０．０≤ｘ≤０．６）系列复合氧化物，并研究了其结构，红外光谱，电学性质和磁学性质。除ＮｄＣａＮｉＯ以正交晶系结晶外，其它试样的结构均属于四方晶系。ＩＲ谱显示随Ｃａ￣（２＋）离子含量的增加，ＮｄＳｒ＿（１－ｘ）Ｍ＿ｘＮｉＯ＿４的Ｎｉ－Ｏ键缩短，Ｃａ￣（２＋）和Ｂａ￣（２＋）引入ＮｄＳｒＮｉＯ＿４以取代Ｓｒ￣（２＋），使试样由金属性导电转变为半导体性导电；随Ｃａ￣（２＋）含量增加，试样的室温电阻率增大。７７～３００Ｋ磁化率与温度关系曲线显示，所有试样的Ｎｉ￣（３＋）都以低自旋状态存在。     

Ca-Sr-Cu-O系中若干化合物的组成和结构的研究

研究了Ca-Sr-Cu-O三元金属复合氧化物体系,发现了两个新化合物Sr~3Cu~5O~8~+~x和CaSrCu~3.O~5~+~x,两者都属正交晶系,前者a=3.950,b=11.479,c=13.420︿。后者a=6.489,b=11.280,c=12.240︿。文中给出了这两个化合物和SrCuO~2、Sr~2CuO~3的XRD谱。用碘量法测定了化合物中的氧含量。此外还发现了结构与SrCuO~2相似的固溶体Sr~0~.~5Ca~0~.~5CuO~2,也测定了它的XRD谱。     

水合二高碲酸合铜(Ⅲ)酸氢四钠配合物的合成、结构和紫外吸收光谱

在碱性水溶液中获得了组分为Na₄H[Cu(H₂TeO₆)₂]·17H₂O的晶体配合物。用X-射线衍射法测定了单晶结构,晶体属三斜晶系,空间群 P₁^-,a=0.5939(2)nm,b=0.8957(3)nm,c=1.2555(3)nm,α=98.49(2)°,β=98.98(2)°,γ=93.94(2)°,V=0.6495(3)nm³,M=913.7,Dc=2.34s/cm³,Z=1.晶体中二个畸变的TeO₄(OH)₂八面体与中心Cu(Ⅲ)离子螯合,构成属准D_2h点群对称的CuO₄平面,Cu-O键长分别为0.1830nm和0.1844nm。配合物溶液的紫外吸收光谱,于270nm和405nm处有两个强的配体至金属电荷转移谱带。     

6影响稀土复合氧化物电性的因素

合成了多种类型的稀土复合氧化物, 研究它们的结构、电学性质。通过大量实验数据, 总结了电子构型、自旋状态、电子输运通道与原子簇对稀土化合物电性影响的规律。中心离子的最外层电子轨道中若有未成对电子, 并未呈半充满状态时,导电性好; 化合物结构中必须具有原子间距小于0.31nm的-M-X-M-X-或-M-M-M-连续输运通道, 且中心离子的电子构型符合上述导电性好的条件, 化合物导电性好。孤立的原子簇不能成为导电通道, 因此它的存在将减少导电性能。     

Ln～nMCo～nO～3n+1(Ln=Sm,GD; M=Sr,Ba; n=1,2)的合成、结构、电和磁性质研究

用固相反应法合成了三个新的交生相氧化物: S2SC2O7,G2SC2O7和Sm2BaCo2O7。它们均具有Sr3Ti2O7型的结构, 其中Sm2BaCo2O7属于正交晶系, 其他属于四方晶系。与LnSrCoO4相比, Ln2SrCo2O7(Ln=Sm, Gd)中CoO2平面上的Co-O键缩短, 电子离域化趋势增强, 导电能力提高。在300-1100K之间, 电阻率与温度关系表明, 五个氧化物均表现弱定域系统的特性。300-1100K之间的磁化率与温度关系表明, 在较低温度下, GdSrCoO4和Gd2SrCo2O7符合Curie-Weiss定律, 但前者的CoO2平面上的磁交换作用是反铁磁性的, 而后者是铁磁性的; 含Sm^3^+的三个氧化物表现出较为复杂的磁性质, 这可能与Sm^3^+离子磁性的复杂性有关。