一、Effect of Complexants on Nano-La_2O_3 Prepared by Solid State Chemical Reaction(论文文献综述)
王玉洁[1](2021)在《固态电解质Li7La3Zr2O12的微波烧结及掺杂改性研究》文中提出全固态锂离子电池安全性好、能量密度高,使用固态电解质取代传统锂离子电池中的有机电解液与隔膜,可以大幅提高传统锂电池的能量密度,有效解决易燃、易爆、易腐蚀的安全问题,成为近年来锂离子电池发展的方向之一。全固态电池的核心为固态电解质,其中具有优异的稳定性、高的离子电导率的石榴石型Li7La3Zr2O12(LLZO)固态电解质最具研究前景。LLZO具有四方相(t-LLZO)与立方相(c-LLZO)两种晶相结构,其中立方相比四方相的离子电导率高约2个数量级,但立方相室温下不稳定。因此,得到稳定立方相是研究固态电解质LLZO的前提。另一方面,LLZO固态电解质目前多采用传统的高温固相烧结法制备,该方法工艺简单、操作方便、晶相可控且原料成本较低,但烧结温度高、时间长,导致晶粒过大、性能下降等问题;而微波烧结为整体加热,烧结温度低、时间短,具有效率高、无污染、材料的显微结构均匀等优势,是一种可取代传统烧结的新颖烧结方法。为此,本文中采用传统烧结与微波烧结两种方式制备LLZO固态电解质,在此基础上,用Al3+取代Li+对LLZO进行掺杂改性,借助X射线衍射、SEM、EDS以及电化学性能测试等手段对制备固态电解质的组织结构以及性能进行研究。采用高温固相法制备Li7La3Zr2O12,首先在900℃保温6h对前驱体粉末进行预烧,然后探究两种烧结方式的烧结温度与保温时间对样品物相、形貌以及电化学性能的影响。经研究发现,传统烧结在1100℃下保温12h制备出四方-立方的过渡相结构LLZO,晶粒间结合较为紧密,体积密度为3.91 g/cm3,室温离子电导率为5.89×10-6 S/cm;而微波烧结在1000℃下保温20min制备出纯立方相LLZO固态电解质,但体积密度较低,仅为3.21 g/cm3,室温离子电导率为1.01×10-5 S/cm。在此基础上,利用Al3+取代Li+制备Li7-3xAlxLa3Zr2O12固态电解质,探究掺杂量、烧结温度、保温时间对样品的微观形貌、相组成和性能的影响。结果表明,当掺杂量为0.2mol时,传统烧结在1100℃下保温12h制备得到纯立方相结构Li6.4Al0.2La3Zr2O12,样品结晶度高,晶粒间结合紧密,体积密度和室温离子电导率分别为4.37 g/cm3和1.21x10-4S/cm;微波烧结在1000℃下保温20min也制备得到纯立方相结构Li6.4Al0.2La3Zr2O12,体积密度和室温离子电导率分别为4.58 g/cm3和8.28×10-5 S/cm。
楚伟[2](2021)在《氧化镧气凝胶及其掺杂锆气凝胶的制备及性能研究》文中研究说明气凝胶是一种具有特殊三维纳米多孔结构且内部充满空气介质的固体材料,特殊结构赋予了其低密度、高孔隙率、高比表面积等优异性质,在保温隔热、催化、吸附等领域表现出卓越的性能。稀土化合物拥有独特的电子结构排布,使其在催化、光学、磁学等领域性质出众。理论上稀土气凝胶兼具气凝胶和稀土化合物两者的共同性质,对于气凝胶而言,稀土气凝胶是一相对较新领域,制备工艺不足严重限制了其性质和应用的开发,所以研究其制备工艺并得到稀土镧基气凝胶具有重要的现实意义。本论文对溶胶-凝胶法制备镧基气凝胶进行了系统研究,并针对氯残留问题提出了氯降低改进技术及工艺,最后将镧、锆气凝胶进行复合制备了镧-锆复合气凝胶,对它们的微观结构和性质进行了研究。首先,以氯化镧为前驱体,环氧丙烷(PO)为凝胶引发剂,确定制备工艺最优参数配比为n(La)∶n(Et OH)∶n(H2O)∶n(PO)=1∶36∶8,制备的氧化镧气凝胶具有较好的成块性,宏观表现为白色不透明状,微观结构呈现出纳米棒相互搭接而成的纳米多孔网络结构,气凝胶的比表面积高达131 m2/g,经600-1000℃热处理后晶相由h-La(OH)3转变为的h-La OCl,线性收缩由12%增大至36%,同时伴随着结晶度升高,1200℃热处理后晶相由h-La OCl转变为稳定的t-La2O3。其次,我们开发了一种氯降低技术合成稀土镧基气凝胶的方法,我们将乙二胺添加到溶胶中与Cl-形成乙二胺盐酸盐沉淀,同时引入乙酰丙酮(Hacac)与金属La3+进行配位,此方法能够有效地降低气凝胶中残留的氯离子含量,实验确定最优n(La∶Hacac)为1∶1,制备的镧基气凝胶具有良好的成块性,宏观表现为白色不透明,微观结构由h-La(OH)3纳米棒和h-La2O2CO3纳米片组成的纳米多孔结构构成,随着环氧丙烷量的增加,La2O2CO3逐渐被La(OH)3代替,结晶的镧基气凝胶仍具有较高的比表面积,其最大为74.5 m2/g,EDS和IC证明了氯元素含量随PO的增加呈减小趋势,最低为0.371 wt%。最后,以氧氯化锆为锆源,氯化镧为镧源,利用凝胶-溶胶法结合乙醇超临界干燥技术成功得到成块性好的圆柱状镧-锆复合气凝胶块体,对不同镧锆摩尔比的气凝胶进行了表征,研究了镧掺杂对氧化锆气凝胶的影响,1000℃热处理后复合气凝胶仍保存初始形貌,线性收缩仅25%,比表面积为107 m2/g,晶粒尺度为8.6 nm,均优于纯氧化锆气凝胶,1200℃热处理后仍为t-Zr O2,未向m-Zr O2转变,镧掺杂能够有效抑制氧化锆颗粒的结晶、生长和转变,提高气凝胶的热稳定性能。
郝熙冬[3](2021)在《基于稳定氧化锆和新型氧化物敏感电极的固态电化学气体传感器研究》文中研究表明基于稳定氧化锆(YSZ)固体电解质和新型氧化物敏感电极的固态电化学气体传感器由于具有灵敏度高、选择性好和稳定性好等优点,在大气环境监测、汽车尾气检测、烟尘报警和医疗诊断等领域展示了良好的应用前景。本文通过新型氧化物敏感电极材料的开发、材料微纳结构的调控以及传感器结构的改良,开发了几种高性能YSZ基混成电位型气体传感器,并对传感器的敏感机理进行系统深入的研究,解决了传感器在特定领域应用时存在的检测范围窄、灵敏度较低、选择性和稳定性不足等瓶颈问题,探索了该类传感器在呼气分析诊断疾病领域的应用可能性,在一定程度上扩大其应用范围。具体研究内容如下:一、面向大气环境和工业废气排放监测等领域对SO2检测的需求,通过水热法制备了新型敏感电极材料Zn Ga2O4,与Pt参考电极组合构筑了YSZ基混成电位型SO2气体传感器。研究发现在测试高浓度SO2或长时间测试后,传感器的响应方向发生了翻转,严重影响其有效检测范围。通过对Zn Ga2O4和Pt电极EDS和XPS测试分析,发现在Pt电极表面存在大量S元素,生成了对SO2具有高电化学催化活性的硫化物Pt S,使Pt电极的电化学反应活性增强,导致混成电位升高,最终超过Zn Ga2O4电极,使传感器响应方向发生翻转。利用硫化增感现象,通过硫化在Pt电极上形成高电化学催化性能的Pt S敏感材料,研制出高性能SO2传感器,使其检测范围拓宽至0.05-500 ppm,并具有良好的稳定性。二、针对糖尿病呼气分析诊断的需求,开发了一系列高性能YSZ基混成电位型丙酮传感器。首先使用溶胶凝胶法制备了几种Mn基尖晶石型敏感电极材料AMn2O4(A=Co、Zn和Cd),研究元素种类对电极材料电化学催化活性的影响;为了提升传感器灵敏度,利用同价和异价元素取代的方式分别开发了新型敏感电极材料Co1-xZnxFe2O4(x=0、0.3、0.5、0.7和1)和Sm2-xSrxNi O4(x=0.4、0.6和0.8),发现取代后增强了敏感电极对丙酮的电化学催化能力,显着提升了传感器对丙酮的响应能力。(1)通过溶胶凝胶法制备了新型敏感电极材料AMn2O4(A=Co、Zn和Cd),研究了不同A位元素对敏感电极电化学催化活性的影响。发现Cd Mn2O4电极对丙酮的电化学催化能力最强,基于Cd Mn2O4敏感电极的传感器对10 ppm丙酮的响应值最高。该传感器的检测范围为0.2-50 ppm,对0.2-1 ppm和1-50 ppm浓度范围丙酮的灵敏度分别为-8 m V/decade和-28 m V/decade,同时展现了快速响应恢复速度、良好的重复性和稳定性。(2)为了提高传感器的灵敏度,开发了尖晶石型敏感电极材料Co1-xZnxFe2O4(x=0、0.3、0.5、0.7和1),着重研究了Co和Zn比例对敏感电极电化学催化能力的影响。结果显示,当Co和Zn的比例为1:1时,敏感电极材料对丙酮电化学催化能力最强,基于Co0.5Zn0.5Fe2O4敏感电极的传感器对5-100 ppm丙酮的灵敏度最高,为-63 m V/decade,对100 ppm丙酮的响应值高达-130 m V,检测范围为0.3-100 ppm,同时具有优异的重复性和耐湿性。(3)设计并制备了新型敏感电极材料Sm2-xSrxNi O4(x=0.4、0.6和0.8),通过Sr元素取代一部分Sm元素,稳定了材料结构并引入了氧空位,提高了电极材料的氧离子迁移率,增强了其电化学催化活性。其中,基于Sm1.4Sr0.6Ni O4敏感电极的传感器对5 ppm丙酮的响应最高,检测下限可达到0.3 ppm。传感器对0.3-5 ppm和5-100 ppm浓度范围丙酮的灵敏度分别为-13 m V/decade和-55 m V/decade,该传感器兼具快速响应恢复能力和卓越的稳定性。三、为了解决所研制的丙酮传感器易受H2S影响,选择性不足的问题,提出了利用H2S敏感单元抵消H2S影响的提升选择性方案,构筑了新型组合电极结构传感器。通过溶胶-凝胶法成功制备了两种敏感电极材料Ni Al Ga O4和Sm1.2Sr0.8Co O4,由于Ni Al Ga O4和Sm1.2Sr0.8Co O4对H2S的电化学催化能力大致相当,且Sm1.2Sr0.8Co O4电极对丙酮的电化学催化能力远高于Ni Al Ga O4电极,使用Ni Al Ga O4和Sm1.2Sr0.8Co O4作为电极材料,开发了一种新型组合敏感电极结构的YSZ基气体传感器。该传感器对H2S基本没有响应,但对丙酮具有良好的敏感特性,其选择性得到了有效改善。四、面向安全监控和医疗诊断领域对低浓度H2S检测的需求,使用溶胶凝胶法制备了新型敏感电极材料La2Ni O4,构筑了高性能YSZ基H2S气体传感器,并着重研究了柠檬酸的浓度对La2Ni O4微纳结构的影响。结果显示,当加入的柠檬酸与金属离子比例为1:1时,La2Ni O4电极材料具有最大的孔体积。基于该敏感电极的传感器对0.5 ppm H2S的响应值最高,达到-55 m V,其检测下限达到0.02ppm,并且具有良好的重复性和选择性。为了缩短传感器的恢复时间,在恢复过程中施加一个温度为700°C、时间为60秒的短脉冲,将恢复时间由原来的20分钟缩短至150秒,且对传感器其他性能没有影响。五、使用所开发的YSZ基混成电位型气体传感器对健康人和糖尿病患者呼气进行初步检测分析,证明了所研制的传感器在呼气分析诊断疾病领域具有应用潜力。(1)基于Ni Al Ga O4和Sm1.2Sr0.8Co O4的组合敏感电极结构传感器对健康人和模拟糖尿病患者呼气具有截然不同的敏感特性,展示了其在呼气分析诊断糖尿病方面的应用潜力;基于Ni Al Ga O4敏感电极的YSZ基H2S传感器在700°C时同样能区分健康人和模拟口臭患者的呼气,表明其在诊断口臭患者病情方面具有良好应用前景。(2)利用基于Sm1.4Sr0.6Ni O4敏感电极的传感器检测不同血酮浓度糖尿病患者呼气中的丙酮浓度。结果显示,传感器对所有采集的患者呼气都具有快速稳定的响应,可以明确区分健康人和糖尿病患者。另外,通过分析得到了血酮浓度、传感器响应值和呼气中丙酮浓度的对应关系,初步实现了对酮症酸中毒糖尿病患者的诊断。
张泽花[4](2021)在《Bi3+,Bi3+/Sm3+掺杂化合物的下转换发光性能研究》文中指出由于稀土发光材料具有独特的光学特性,如高化学稳定性、良好的热稳定性、高发光效率等,因而在激光、显示、固态发光、防伪、生物医学成像等领域具有广阔的应用前景。由于稀土离子的f-f或f-d跃迁,三价镧系离子作为激活剂已经被广泛应用于各种荧光粉中。在紫外光激发下,它们表现出了较高的发光效率、较高的色纯度和尖锐的吸收跃迁。然而,它们的吸收波段太窄且弱,存在不可避免的重吸收,这在很大程度上限制了它们的实际应用。为了实现有效吸收并拓宽激发带的目的,探索合适的且拥有较大吸收截面的激活剂或敏化剂极为重要。非稀土元素Bi3+离子由于具有较强且宽的吸收带而受到广泛关注。当Bi3+离子作为激活剂时,可以产生从紫外到可见光再到红外波段的吸收,而且Bi3+离子的光学性质受晶体场的强烈影响,所以研究Bi3+离子在不同晶体结构的光学性能尤其重要。此外,Bi3+离子还可以作为敏化剂将吸收的能量传递给激活剂,不仅可以提高激活剂的发光强度,还可以调谐荧光粉的发光颜色。本文研究了Bi3+离子在不同的稀土氧化物中的下转换发光性能和Bi3+/Sm3+离子共掺杂Y3Al5O12荧光粉的下转换发光性能,主要内容如下:(1)采用简单的尿素均匀沉淀法制备了一系列Bi3+离子掺杂的Ln2O3(Ln=Lu,Gd,La)荧光粉。主要研究了在Ln2O3:1 mol%Bi3+荧光粉中,Bi3+离子的1S0→3P1跃迁移动的差异,这是由于共价性和配位数的不同造成的。当Bi3+离子占据Lu2O3和Gd2O3晶体的相同位点时,由于Gd3+离子的半径比Lu3+离子的半径大,在Gd2O3晶体中,Bi3+离子的1S0→3P1跃迁在更低的能量位置。然而,由于从立方相的Lu2O3晶体和Gd2O3晶体到六角相的La2O3晶体,配位数增加,电子云重排效应降低,Bi3+离子的1S0→3P1跃迁则移动到更高的能量位置。我们的工作为实现Bi3+离子掺杂各种氧化物的光致发光性能提供了参考。(2)采用传统的高温固相法制备了一系列Y3Al5O12:Bi3+/Sm3+荧光粉,并研究了样品的晶体结构、发光性能及能量传递方式。X射线衍射分析结果表明,所制备的样品具有纯的立方相Y3Al5O12结构,属于Ia-3d(No.230)空间群,并且掺杂Bi3+离子和Sm3+离子不会引起晶体结构及相的改变。荧光光谱表明,在282 nm(Bi3+离子的1S0→3P1能级跃迁)紫外光激发下,Y3Al5O12:Bi3+荧光粉在350-650 nm间呈现宽的发射带且峰值位于420 nm,这是由于Bi3+离子的3P1→1S0发射,得到最优化的Bi3+离子浓度为7 mol%。在406 nm(Sm3+离子的6H5/2→4K11/2能级跃迁)激发下,Y3Al5O12:Sm3+荧光粉在550-680 nm呈现橙红色发射,所得最优化的Sm3+离子浓度为1.5 mol%。而在Bi3+/Sm3+离子共掺杂Y3Al5O12荧光粉中,Bi3+离子可以将能量传递给Sm3+离子,提高Sm3+离子的发射强度,并且通过改变Bi3+/Sm3+离子的掺杂浓度,可调谐样品的发光颜色。研究结果表明,单组分Y3Al5O12:Bi3+/Sm3+荧光粉对用于紫外激发可调白光发光二极管(WLEDs)具有良好的应用前景。
陆天行[5](2021)在《钨弥散强化铜合金制备及性能研究》文中研究表明随着科技水平的发展,如何开发兼具高强度与高导电性的铜合金成为研究者探索的重点。近数十年,弥散强化(Dispersion Strengthened,DS)铜合金以其兼顾高强高导的特性、良好的高温稳定性引发众多关注。现有弥散强化铜合金中强化相以氧化物为主,但是氧化物较强的电子散射效应、较低的辐照稳定性成为进一步提升其性能的限制因素。钨具备高硬度、高熔点、良好的导电导热性和优良的耐辐照性能,是新一代高强高导弥散强化铜中优秀的强化相选择。现有研究者的工作集中于机械合金化制备合金,而在上述外源法合成技术中,颗粒难以均匀细化的问题限制了钨颗粒的强化效果和合金的导电性能。基于上述背景,本文成功地开发了以原位反应为核心的钨弥散强化铜粉末的合成策略,并制备出颗粒细小、分布均匀、具有优良综合性能的钨弥散强化铜合金。本文围绕钨弥散强化铜的粉末冶金方法制备和力学、导电性能进行研究,进一步探讨其高温稳定性与组织结构演变。本研究将为未来进一步开发高性能弥散强化铜合金提供理论依据。对扩展弥散强化铜合金的应用场景,进一步研发性能更高、高温稳定性更好、可工业化应用的高强高导铜合金具有重要意义。热力学分析表明钨作为弥散相的制备难点在于Cu-W二元体系极高的形成焓(>33 kJ/mol),导致外部加入的钨在铜基体中分散与细化存在很高的能垒,故需要设计中间过程降低钨颗粒的形成能量。首先以易细化的铜、钨氧化物作为前驱体,采用溶胶凝胶-气相还原法制备合金。制备的块体合金中消除了亚微米级以上的大尺寸颗粒影响,组织均匀性、弥散颗粒细化程度与导电性显着优于一般机械合金化法制备的合金。在气相法的基础上,结合机械合金化法开发气-固原位反应法制备钨弥散铜合金。合成过程中Cu基体的包覆充分抑制中间水合物的生成,因此Cu-W间通过固相传质机制反应。固相传质反应能将钨的形成温度降低至600℃以下,使W颗粒在高温形成过程中免于气相形核与粗化。所制备的合金中钨弥散颗粒平均尺寸小于30 nm,通过大变形量冷轧后抗拉强度达到596 MPa,并保持约85 IACS%的导电性能。冷轧态合金经过800℃高温退火后抗拉强度与屈服强度为402 MPa与289 MPa,退火后合金基体晶粒尺寸为0.97 μm,弥散颗粒未出现明显长大。高温退火后基体织构相较于冷轧态保持稳定,无明显变化。分析表明其力学性能主要源于第二相强化与细晶强化机制,内部高密度钨颗粒带来的晶粒细化效果与位错钉扎效应带来较高的强度与高温稳定性。电阻率的增加主要由颗粒电阻效应、颗粒电子散射与晶界散射导致。通过添加钨弥散相代替氧化物相,能够在不损失强度的前提下提升铜合金导电性,同时抑制高弥散相含量带来的脆化影响。通过原位反应法合成双相弥散强化铜合金,采用纯固相的机械-化学复合法(Mechano-chemical Processing,MCP)制备两种含有TiO2与Al2O3的复合相钨弥散铜。由于MCP反应中元素扩散路径短、颗粒长大不明显,并且在合成过程中固相反应形成的两相颗粒之间存在互抑制效应,进一步限制了氧化物与钨颗粒的长大,带来更优的强化效果。组织中W颗粒和氧化物最小尺寸维持在10nm级别,基体晶粒尺寸均在800 nm以下。其中Cu-W-Al2O3合金的高温稳定性优良,经过800℃退火后抗拉强度与屈服强度为442 MPa和350 MPa,对比热挤压态仅下降6%,导电率维持在80IACS%以上,延伸率维持在15%。互抑制效应提升合金基体中强化相分散效果,避免避免颗粒长大导致的晶界脆化。退火态组织保持纤维织构不变,基本未出现再结晶晶粒,高密度的复合相强化颗粒提供了良好的细晶强化效果和更优的高温稳定性。基于实验结果,对钨弥散铜的高温组织演变与强化相结构进行分析。经过更长时间退火过程,合金的强度与硬度维持稳定不再下降,平均晶粒尺寸保持在约1 μm。钨弥散强化铜的再结晶过程会经过回复-晶粒重组为亚结构-不同亚结构融合形成超大晶粒-超大晶粒内部形核再结晶的过程,最终稳定为包含再结晶晶粒和高密度变形晶粒的双相结构。影响钨颗粒稳定性的核心是其在铜基体内的粗化过程,通过Ostwald熟化机制描述颗粒的长大机制,推导出晶粒内与晶界处的平衡浓度与扩散系数。结构表征结果证明Cu-W界面为稳定的半共格界面结构,对应K-S位向关系,钨颗粒的强化形式为位错绕过机制,原位反应生成的颗粒与基体之间结合紧密。通过分子动力学计算结果验证了上述结构的能量稳定性。结合实验与理论计算阐明钨弥散强化铜的强化与组织演变机理,为开发更高性能难熔金属弥散强化铜提供理论工具。
于立超[6](2021)在《Mg-Co铁氧体的制备条件对其磁性影响的研究》文中提出所谓的基础材料就像是组成高楼大厦的每一根钢筋,也像是组成汽车的每一个螺丝钉。科学技术飞速发展的今天,人们对基础材料独特的物理化学性质要求越来越高。正因为这样,铁氧体的制备工艺也在不断的进步,类型也是层出不穷。例如钴铁氧体,它就是众多种类的铁氧体中具有代表性的一种。不同晶格结构的铁氧体具有不同的特性。例如,具有混合尖晶石晶体结构的金属氧化物磁性陶瓷,就具有较好的磁性能,化学性能,机械性能等。不同种类的铁氧体也有其独特的结构,如钴铁氧体,因为具有独特的结构,所以表现出具有的超高的矫顽力和磁导率等性能。在实验时采用溶胶-凝胶自燃法制备镁钴铁氧体,在制备时由不同退火温度处理样品,或是由不同的酸碱度,不同的络合剂的前驱体溶液制备出样品后经相同的温度退火。为了详细分析镁钴铁氧体的磁性能和微观结构,将工作分为以下三个部分进行探究。1.以溶胶-凝胶自燃法制备样品时,通过改变添加的络合剂种类来制备Mg0.1Co0.9Fe2O4纳米铁氧体。控制烧结条件,使所有样品均在650℃的温度下烧结。对XRD测试结果分析,得知所有样品均是尖晶石结构,并且当添加的络合剂种类的变化时,对应的样品的晶格常数也有明显的变化。对样品的FTIR测量结果分析证实了样品的晶格结构的形成。并且随着络合剂种类的变化,四面体吸收带υ1也呈现不同的变化趋势。SEM图像显示,存在球形立方纳米颗粒。在VSM测试结果中也可以分析得出,在随着络合剂种类的变化,描述样品的磁性能参数也发生着变化。相比于没有加入络合剂反应的样品,加入络合剂的样品磁性的各项参数均有不同程度的提升。这表明了络合剂的加入可以提高镁钴铁氧体样品的磁性性能。2.系统的研究了以溶胶-凝胶自燃法为实验方法,并对样品进行退火且控制退火温度呈阶梯性递增,进而研究退火温度对镁钴铁氧体的结构和磁性能的影响。样品的XRD衍射谱可分析出,样品具有立方尖晶石结构。此外,样品随着退火温度的阶梯性升高,它的晶格常数先减小后增加。同时,样品的傅里叶红外光谱的测量也证实了镁钴铁氧体的独特结构的形成。通过SEM测试可以观察到,所制备的镁钴铁氧体颗粒呈不规则的椭球形。样品的EDS的测量结果则可以证明,合成的镁钴铁氧体样品的化学元素组成与目标产物相近。用VSM测量不同退火温度处理后的镁钴铁氧体的磁性性能。在测试结果中可以看出,随着退火温度变化,样品本身的磁性能发生着明显的变化。这说明退火温度的大小对镁钴铁氧体的磁性能有明显影响。3.在实验时,以溶胶-凝胶自燃法为实验方法,此次主要是在实验时改变制备样品时添加的氨水的量,即改变前驱体溶液的酸碱度来制备Mg0.1Co0.9Fe2O4纳米铁氧体。通过XRD的测量,证实了其尖晶石相形成。同时,也观察到酸碱度对铁氧体样品的平均微晶尺寸有一定的影响。FTIR测量也可以证明,铁氧体特征结构的形成。SEM观察到的样品为球形立方体颗粒。EDS证明合成样品具有纯相和尖晶石结构。VSM测量样品,样品的磁滞回线形状证实了这些样品具有铁磁特征。
娄晨杰,傅继澎,唐明学,李成宇,张洪杰[7](2021)在《稀土硫化物的制备与应用》文中认为稀土硫化物是一类新型功能材料,具有复杂的晶体结构和独特的光、电、磁性能,可作为无毒环保颜料、新能源材料以及光催化材料等.此外,稀土硫化物在热电材料、磁性材料等领域有着广阔的应用前景,成为近些年的研究热点.本文介绍了近年来稀土硫化物在制备方法、晶体结构调控、复合结构构筑等方面的研究进展,并结合本课题组在该领域的工作,重点关注了稀土硫化物在无机颜料、新能源和光催化等应用领域的突破,探讨了稀土硫化物结构和性能的构效关系以及性能增强改性的策略,并对稀土硫化物的研究中存在的问题进行了概述,对其未来发展进行了展望.
叶瑞[8](2021)在《三种稀土发光材料的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理稀土发光材料因其特有的4f电子特性,拥有独特的光学性质,在紫外光和红外光激发下都可产生可见光。因此在生物应用、荧光防伪、照明显示、多色发光以及非接触式测温等方面有着广泛的应用。目前关于稀土发光材料的研究虽然很多,但应用于照明显示时,现有的LED器件表面需要涂覆多种不同颜色的荧光粉得到白光发射。而不同基质材料的热膨胀系数不同,会导致荧光粉脱落。因此期望可以在单一基质实现多色发光的荧光粉,进一步丰富基质的发光颜色。本文采用水热法合成了Ce3+,Tb3+,Dy3+掺杂的氟化物对应的发光材料,通过双掺杂实现了在单一基质多色发光,进一步探究了其能量传递过程,同时进行了上转换发光离子的掺杂,丰富了基质材料的发光性质。利用稀土离子热耦合能级荧光强度比的测温原理,在不与待测物质接触的情况下,可以对温度进行测量。通过改变合成条件,对温度敏感因子进行优化探究,例如添加剂的改变以及对材料进行煅烧等,不同的基质材料相对应的温度敏感因子也会有所不同,期望可以得到温度敏感因子优良的基质材料。本文探究了采用水热法合成的Na Y(Mo O4)2-x(WO4)x:15%Yb3+/1%Er3+发光体。XRD结果表明,基质材料化学性质稳定,改变合成条件仍旧能够得到纯相的Na Y(Mo O4)2。SEM结果表明,加入添加剂的剂量由小变大(0.1g-1.4g)样品的尺寸也在添加剂量为0.2g时达到最大。阴离子的掺杂使得样品的形貌从八面体变为不光滑的球形。在980nm的激发下,随着钨酸根掺杂量的增加,样品的发光强度先增大后减小。样品温度灵敏度的进一步研究表明,掺杂阴离子浓度为50%的样品温度灵敏度最高。Er3+掺杂后的热耦合能级在阴离子(WO4)2-掺杂后,Na Y(Mo O4)2-x(WO4)x的温度敏感因子得到了显着的提升。与800°C煅烧2 h后的样品相比,在添加剂辅助下的样品具有相对更高的温度敏感性。不同温度条件下合成的样品热耦合能级的玻尔兹曼分布也呈现出不同趋势。结果表明通过改变合成条件可以将材料的温度敏感系数从0.0109 K-1提高到0.0144 K-1。为了提高Ln3+离子的发射强度,Yb3+离子在上转换(UC)系统中通常用作敏化剂,在980 nm处有着广泛且强的吸收带。作为含有Yb3+的基体材料,Ag Yb(Mo O4)2中的离子浓度更高,因此掺杂离子的发射强度更强,期待可以获得更好的温度敏感性,本文采用Er3+掺杂后获得的材料的温度敏感性在473 K时达到0.0133 K-1,对比于相同条件下合成的Na Y(Mo O4)2材料的温度敏感性更高。并且通过Ho3+和Tm3+的共同掺杂还可以用来进行合成白光发射,即通过共掺杂Tm3+后获得蓝光部分(1G4-3H6)和再通过Ho3+的掺杂获得红光(5F5-5I8)和绿光(5F4,5S2-5I8)部分,这三种颜色的光的混合就可以得到白光发射。
胡学禹[9](2021)在《抗二氧化碳的固体氧化物燃料电池阴极研究》文中认为固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一个高效的能量转换装置,可以将蕴藏在燃料中的化学能直接转换为电能,无视卡诺循环的限制。由于其燃料选择多样和环境友好的特点,SOFC具有诸多商业应用前景,比如:电厂、热电联产、移动式能源。然而,考虑到阴极处发生的氧还原反应(ORR)会因为温度降低产生较大的性能衰退、而阴极在长期工作状态下常出现性能退降等问题,降低SOFC操作温度、提升其长期运行的稳定性,仍旧是亟待解决的问题。开发阴极材料异常重要。事实上,由于大气中长期存在约0.03%-0.04%的CO2,发展同时具有CO2抗性的阴极一直是一个重要的课题。普遍认同的优秀阴极,如La1-xSrxCo1-yFeyO3-δ(LSCF),Ba1-xSrxCo1-yFeyO3-δ(BSCF),Sm0.5Sr0.5CoO3-δ(SSC)和PrBaCo2O5+δ(PBC)等材料,往往A位具有较大比例的碱土金属,用来产生大量的氧空位、提升自由体积,从而提升各自的氧传输性能。不幸的是,同样是由于碱土金属的引入,使得其暴露在CO2下的稳定性出现了问题。较高的碱性有利于CO2的吸收,形成的氧化物阻塞ORR的反应活性位点,甚至会进一步偏析导致不可逆的结构崩塌。第一章为绪论,首先以中国的能源结构现状为背景介绍了研究SOFC的重要性,随后对SOFC结构和电化学原理进行了介绍,并指出提升SOFC体系性能的关键点。在对SOFC阴极、阳极和电解质关键材料的选择进行总结之后,确定了开发高性能阴极材料是SOFC低温化的核心。通过简述近些年在开发具有CO2抗性阴极上的尝试,点出本论文的立意,即开发同时具有优秀电极性能和CO2抗性的阴极材料。最后对SOFC阴极研究中常用方法的机理进行了介绍。第二章以Ruddlesden-Popper结构材料La1.9Sr0.1CuO4-δ为母相进行掺杂改性研究。由于其较少的碱土金属含量,具有天然的CO2抗性。通过Bi元素的A位掺杂有效实现了对材料ORR催化性能改性:(1)室温和800℃的氧空位浓度分别提高了 87.5%和65.5%,(2)DFT计算证明其降低了材料的氧空位形成能,(3)XPS的结果证明材料表面的活性氧物种量随着掺杂逐步提升,(4)ECR的结果也表明材料的氧传输性能有了明显的提升。此外,Bi元素的掺杂还有注意降低材料的热膨胀系数,使其完全契合电解质的热行为。最终,800℃下La1.9-xBixSr0.1CuO4-δ-SDC辅相阴极的对称电池的极化阻抗,因掺杂改性对决速的电荷转移步骤的提升,降低了 43%。而800℃的单电池峰值功率密度也从530mW cm-2 提升为 630mW cm-2。第三章则跳出思维定势,以时下ORR性能最优异的基底材料SrCoO3-δ出发,尝试通过掺杂手段,在不牺牲性能的前提下尽可能提升其CO2抗性。在充分考虑配位半径和电负性等数值后,选择Sb元素作为B位掺杂金属。Sb元素的引入将原本是六方相的SrCoO3-δ稳定到了立方相,对称性也随着掺杂程度的提升从P4/mmm提升为Pm-3m。高温XRD的结果证明了对称性的提升在稳定材料相结构上的贡献。在氧传输性能方面,SrCo1-xSbxO3-δ(SCS)表现超强的优越性,超过一众优秀的SOFC阴极材料。其中的组分SCS1875在600℃下对称电池阻抗只有0.185Ωcm2,而单电池峰值功率密度也达到了 700mW cm-2。更难能可贵的是,SCS1875面对CO2的侵蚀,具有极强的恢复性能。在10 vol%CO2-空气的侵蚀循环过程中,以SCS1875为阴极的对称电池和单电池都具有良好的恢复能力。CO2-TPD、原位Raman实验以及DFT计算的结果均表明,Sb元素的引入确实削弱了材料对CO2吸附的能力,从而实现了气氛切换回空气后的成功脱附。
黄健[10](2021)在《石榴石型复合固态电解质的制备与性能研究》文中提出石榴石(Garnet)型固态电解质因具有高锂离子电导率和宽电化学窗口等优势,在固态电池的研究中受到了极大的关注。但仍存在界面阻抗大以及可加工性差等问题亟待解决,针对上述问题,本文通过Garnet型固态电解质和聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)的复合,制备了具有高锂离子电导率、高安全性和高界面稳定性的复合固态电解质(CSEs),并通过氮气介质阻挡放电(DBD)等离子体对其进行改性研究,具体开展了以下研究:(1)首先通过冷等静压-高温固相法制备了Al掺杂的Garnet型固态电解质Li6.3Al0.15La3Zr1.75Ta0.25O12(Al-LLZTO),探究了烧结温度、Al掺杂对其性能的影响。制备得到的Garnet型固态电解质,室温下锂离子电导率为4.14×10-4 S/cm,活化能低至0.11 e V,其性能提高的原因在于Al元素掺杂增加了固态电解质的密度和引入更多的锂空位。(2)探究了PVDF-HFP和Al-LLZTO之间不同质量比,以及双三氟甲基磺酰亚胺锂(Li TFSI)的加入对CSEs性能的影响。未添加Li TFSI时,50 wt.%的CSEs具有784Ω最低的界面阻抗。在此基础上,添加Li TFSI时,界面阻抗明显降低,室温下电导率达到3.71×10-5 S/cm。且CSEs具有高的电化学窗口(5V)和离子迁移数(0.42)。在1 C的电流密度下,磷酸铁锂(LFP)|CSEs|Li固态电池循环200圈后比容量保持率约为93%,其原因在于Al-LLZTO含量的提高以及Li TFSI的添加降低了PVDF-HFP的结晶度,从而增加了载流子的浓度。(3)在上述研究的基础上,采用氮气DBD等离子体对CSEs进行改性研究,探究了不同处理时间(0 s、10 s、30 s、5 min)对CSEs的影响。当处理时间为10 s时,CSEs的电化学性能最佳。CSEs界面阻抗得到改善,锂离子电导率为7.35×10-5 S/cm,且锂离子迁移数为0.45。XPS和EDS结果显示,氮气DBD处理后,复合固态电解质表面产生了Li3N,有利于锂离子的传输。同时,在0.1 C电流密度下,LFP|CSEs|Li固态电池的首次放电比容量为158 m Ah/g,且电池在1C电流密度下循环200圈后电池比容量保持率为95%。上述研究结果为Garnet型固态电解质的改性研究提供了新策略;为提高固态电池的电化学性能提供了新思路。
二、Effect of Complexants on Nano-La_2O_3 Prepared by Solid State Chemical Reaction(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Effect of Complexants on Nano-La_2O_3 Prepared by Solid State Chemical Reaction(论文提纲范文)
(1)固态电解质Li7La3Zr2O12的微波烧结及掺杂改性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 锂离子电池 |
1.2.1 锂离子电池的工作原理 |
1.2.2 全固态锂电池 |
1.3 固态电解质的分类及应用 |
1.3.1 NASICON型固态电解质 |
1.3.2 LISICON型固态电解质 |
1.3.3 钙钛矿型固态电解质 |
1.3.4 石榴石型固态电解质 |
1.4 LLZO的制备方法 |
1.4.1 传统固相法 |
1.4.2 溶胶凝胶法 |
1.4.3 化学共沉淀法 |
1.5 LLZO固态电解质的掺杂改性 |
1.5.1 Li位掺杂 |
1.5.2 La位掺杂 |
1.5.3 Zr位掺杂 |
1.6 微波烧结 |
1.6.1 微波烧结机理 |
1.6.2 微波烧结特点及应用 |
1.7 选题依据及研究内容 |
1.7.1 选题依据 |
1.7.2 研究内容 |
2 实验过程 |
2.1 实验原料与仪器设备 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 仪器设备 |
2.2 LLZO固态电解质的制备 |
2.2.1 LLZO前驱体粉末的制备 |
2.2.2 LLZO块体的制备 |
2.2.3 Li_(7-3x)Al_xLa_3Zr_2O_(12)的制备 |
2.3 材料结构表征及性能评价 |
2.3.1 X射线衍射仪 |
2.3.2 扫描电子显微镜 |
2.3.3 热重分析 |
2.3.4 体积密度测量 |
2.3.5 电化学性能测试 |
3 固态电解质Li_7La_3Zr_2O_(12)的制备及性能研究 |
3.1 前驱体的表征 |
3.1.1 TG热分析 |
3.1.2 XRD分析 |
3.1.3 SEM分析 |
3.2 烧结温度对Li_7La_3Zr_2O_(12)固态电解质结构与性能的影响 |
3.2.1 对烧结性能的影响 |
3.2.2 对相组成的影响 |
3.2.3 对微观形貌的影响 |
3.2.4 对离子电导率的影响 |
3.3 保温时间对Li_7La_3Zr_2O_(12)固态电解质结构与性能的影响 |
3.3.1 对烧结性能的影响 |
3.3.2 对相组成的影响 |
3.3.3 对微观形貌的影响 |
3.3.4 对离子电导率的影响 |
3.4 微波烧结制备LLZO固态电解质机制分析 |
3.5 本章小结 |
4 Li_(7-3x)Al_xLa_3Zr_2O_(12)的制备及性能研究 |
4.1 Al_2O_3对Li_(7-3x)Al_xLa_3Zr_2O_(12)结构与性能的影响 |
4.1.1 Al_2O_3对烧结性能的影响 |
4.1.2 Al_2O_3对相组成的影响 |
4.1.3 Al_2O_3对微观形貌的影响 |
4.1.4 能谱分析 |
4.1.5 Al_2O_3对离子电导率的影响 |
4.2 烧结温度对Li_(6.4)Al_(0.2)La_3Zr_2O_(12)结构与性能的影响 |
4.2.1 对烧结性能的影响 |
4.2.2 对相组成的影响 |
4.2.3 对微观形貌的影响 |
4.2.4 对离子电导率的影响 |
4.3 保温时间对Li_(6.4)Al_(0.2)La_3Zr_2O_(12)结构与性能的影响 |
4.3.1 对烧结性能的影响 |
4.3.2 对相组成的影响 |
4.3.3 对微观形貌的影响 |
4.3.4 对离子电导率的影响 |
4.3.5 两种烧结方式的比较 |
4.4 制备Al-LLZO固态电解质机制分析 |
4.5 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的论文与获得奖励 |
(2)氧化镧气凝胶及其掺杂锆气凝胶的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 气凝胶材料的研究进展 |
1.2.1 气凝胶的发展历史 |
1.2.2 气凝胶的制备方法 |
1.2.3 气凝胶的应用 |
1.3 稀土气凝胶的研究进展 |
1.3.1 稀土气凝胶的发展历史 |
1.3.2 稀土气凝胶的应用 |
1.4 研究目的及研究内容 |
第2章 溶胶-凝胶法制备稀土镧基气凝胶及性能研究 |
2.1 实验内容 |
2.1.1 实验试剂及仪器 |
2.1.2 实验方法 |
2.1.3 表征方法 |
2.2 工艺参数研究 |
2.2.1 无水乙醇量的影响分析 |
2.2.2 环氧丙烷量的影响分析 |
2.2.3 水量的影响分析 |
2.3 氧化镧气凝胶性能表征 |
2.3.1 TEM分析 |
2.3.2 XRD分析 |
2.3.3 FT-IR分析 |
2.3.4 BET分析 |
2.4 热处理对气凝胶微观结构影响 |
2.4.1 热处理后宏观形貌分析 |
2.4.2 热处理后微观形貌分析 |
2.4.3 热处理后晶相稳定分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 稀土镧基气凝胶氯降低技术及工艺研究 |
3.1 实验内容 |
3.1.1 实验试剂及仪器 |
3.1.2 实验方法 |
3.1.3 表征方法 |
3.2 制备方案及工艺参数研究 |
3.2.1 制备方案研究 |
3.2.2 乙酰丙酮量的影响分析 |
3.2.3 环氧丙烷量的影响分析 |
3.3 不同环氧丙烷量制备镧基气凝胶性能表征 |
3.3.1 SEM分析 |
3.3.2 TEM分析 |
3.3.3 XRD分析 |
3.3.4 FT-IR分析 |
3.3.5 BET分析 |
3.3.6 元素分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 镧掺杂氧化锆气凝胶的制备及热稳定性能研究 |
4.1 实验内容 |
4.1.1 实验试剂及仪器 |
4.1.2 实验方法 |
4.1.3 表征方法 |
4.2 制备方法及工艺参数研究 |
4.2.1 制备方法研究 |
4.2.2 镧掺杂量的影响分析 |
4.3 镧-锆复合气凝胶性能表征 |
4.3.1 热处理前后宏观形貌分析 |
4.3.2 热处理前后SEM分析 |
4.3.3 热处理前后BET分析 |
4.3.4 热处理前后XRD分析 |
4.4 小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
硕士研究生期间所获得的成果 |
(3)基于稳定氧化锆和新型氧化物敏感电极的固态电化学气体传感器研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 气体传感器 |
1.2.1 气体传感器的分类与特性 |
1.2.2 固体电解质型气体传感器 |
1.3 稳定氧化锆(YSZ)基混成电位型气体传感器 |
1.3.1 稳定氧化锆(YSZ) |
1.3.2 YSZ基混成电位型气体传感器 |
1.4 主要研究内容 |
第二章 YSZ基混成电位型SO_2气体传感器 |
2.1 引言 |
2.2 基于ZnGa_2O_4和Pt电极的YSZ基混成电位型SO_2气体传感器研究 |
2.2.1 敏感电极材料ZnGa_2O_4的制备与表征 |
2.2.2 基于ZnGa_2O_4和Pt电极的YSZ基混成电位型SO_2气体传感器的制作 |
2.2.3 基于ZnGa_2O_4和Pt电极的YSZ基混成电位型SO_2传感器敏感性能研究 |
2.3 本章小结 |
第三章 面向糖尿病诊断的YSZ基混成电位型丙酮传感器 |
3.1 引言 |
3.2 基于AMn_2O_4(A=Co、Zn和Cd)敏感电极的YSZ基丙酮传感器研究 |
3.2.1 前言 |
3.2.2 敏感电极材料AMn_2O_4(A=Co、Zn和Cd)的制备与表征 |
3.2.3 基于AMn_2O_4(A=Co、Zn和Cd)敏感电极的YSZ基丙酮传感器敏感性能研究 |
3.3 基于Co_(1-x)Zn_xFe_2O_4(x=0、0.3、0.5、0.7和1)敏感电极的YSZ基丙酮传感器 |
3.3.1 前言 |
3.3.2 敏感电极材料Co_(1-x)Zn_xFe_2O_4(x=0、0.3、0.5、0.7和1)的制备与表征 |
3.3.3 基于Co_(1-x)Zn_xFe_2O_4(x=0、0.3、0.5、0.7和1)敏感电极的YSZ基丙酮传感器敏感性能研究 |
3.4 基于Sm_(2-x)Sr_xNi O_4(x=0.4、0.6和0.8)敏感电极的混成电位型丙酮气体传感器研究 |
3.4.1 前言 |
3.4.2 敏感电极材料Sm_(2-x)Sr_xNiO_4(x=0.4、0.6和0.8)的制备与表征 |
3.4.3 基于Sm_(2-x)Sr_xNiO_4(x=0.4、0.6和0.8)敏感电极的丙酮气体传感器性能研究 |
3.5 本章小结 |
第四章 新型组合电极结构YSZ基丙酮传感器的研究 |
4.1 引言 |
4.2 新型组合电极结构高选择性丙酮传感器的研究 |
4.2.1 敏感电极材料NiAlGaO_4和Sm_(1.2)Sr_(0.8)CoO_4的制备与表征 |
4.2.2 基于NiAlGaO_4和Sm_(1.2)Sr_(0.8)CoO_4的组合敏感电极结构YSZ基气体传感器的开发及其敏感性能研究 |
4.3 本章小结 |
第五章 基于La_2NiO_4敏感电极的YSZ基H_2S气体传感器 |
5.1 引言 |
5.2 基于La_2Ni O_4敏感电极的YSZ基H_2S气体传感器研究 |
5.2.1 敏感电极材料La_2NiO_4的制备与表征 |
5.2.2 基于La_2NiO_4敏感电极的YSZ基混成电位型H_2S传感器敏感性能研究 |
5.3 本章小结 |
第六章 YSZ基混成电位型气体传感器实用化研究 |
6.1 引言 |
6.2 YSZ基混成电位型传感器模拟呼气测试 |
6.2.1 模拟糖尿病和口臭患者呼气的采集 |
6.2.2 传感器对模拟糖尿病和口臭患者呼气的测试结果与讨论 |
6.3 YSZ基混成电位型丙酮传感器对糖尿病患者呼气测试 |
6.3.1 糖尿病患者呼气采集 |
6.3.2 基于Sm_(1.4)Sr_(0.6)NiO_4敏感电极YSZ基丙酮传感器对糖尿病患者呼气测试结果与讨论 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(4)Bi3+,Bi3+/Sm3+掺杂化合物的下转换发光性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 下转换发光材料 |
1.2 下转换发光机制 |
1.3 下转换发光材料的制备方法 |
1.4 下转换发光材料的应用 |
1.4.1 下转换发光材料在太阳能电池领域的应用 |
1.4.2 下转换发光材料在固态发光领域的应用 |
1.4.3 下转换发光材料在生物成像领域的应用 |
1.4.4 下转换发光材料在防伪领域的应用 |
1.5 本课题的设计思路与研究内容 |
第2章 Bi~(3+)离子掺杂稀土氧化物的下转换发光性能研究 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 样品的表征仪器 |
2.1.3 样品的制备过程 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 样品的物相与晶体结构 |
2.2.2 样品的形貌 |
2.2.3 样品的下转换发光性能 |
2.3 本章小结 |
第3章 Bi~(3+)/Sm~(3+)离子共掺杂Y_3Al_5O_(12)荧光粉的下转换发光性能研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验试剂 |
3.1.2 样品的表征仪器 |
3.1.3 样品的制备过程 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 样品的物相和晶体结构 |
3.2.2 样品的下转换发光性能 |
3.3 本章小结 |
第4章 结论 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读硕士学位期间研究成果 |
(5)钨弥散强化铜合金制备及性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 弥散强化铜合金研究概述 |
2.1.1 铜合金的强化方式 |
2.1.2 铜合金弥散强化相选择机理 |
2.1.3 弥散强化铜的分类 |
2.2 弥散强化铜的制备方法 |
2.2.1 弥散强化铜粉末制备方法 |
2.2.2 弥散强化铜成型与致密化方法 |
2.2.3 弥散强化铜冷加工方法 |
2.3 钨弥散铜相关基础问题研究与计算模拟 |
2.3.1 强化机制与热稳定性相关研究 |
2.3.2 Cu-W体系模拟计算相关研究 |
3 研究内容与研究方法 |
3.1 课题研究内容与目标 |
3.1.1 课题研究内容 |
3.1.2 课题研究目标 |
3.1.3 研究关键问题 |
3.2 课题研究方法与技术路线 |
3.2.1 课题研究方法 |
3.2.2 课题研究路线 |
4 溶胶凝胶-气相还原法制备钨弥散强化铜合金研究 |
4.1 制备路线与研究方法 |
4.2 Cu-W体系热力学计算与工艺选择 |
4.2.1 钨-铜两相热力学分析 |
4.2.2 反应过程热力学分析与参数选择 |
4.3 溶胶凝胶法粉末合成过程研究 |
4.3.1 复合粉末煅烧过程研究 |
4.3.2 氧化物粉末还原过程研究 |
4.4 溶胶凝胶法制备Cu-W合金组织与性能研究 |
4.4.1 粉末压制性研究 |
4.4.2 块体烧结过程研究 |
4.4.3 合金组织形貌表征 |
4.4.4 机械性能与导电性能研究 |
4.5 小结 |
5 气-固原位反应法制备钨弥散强化铜合金研究 |
5.1 制备路线与研究方法 |
5.2 球磨过程中粉末组织特征演变 |
5.2.1 不同球磨参数对合金粉末的影响 |
5.2.2 球磨合金粉末的形貌分析 |
5.3 还原过程中粉末组织特征演变 |
5.3.1 还原后粉末的组织与形貌分析 |
5.3.2 还原过程固态扩散反应机理 |
5.3.3 还原过程中氢气扩散行为分析 |
5.4 Cu-W合金加工过程与性能研究 |
5.4.1 热加工组织与力学性能分析 |
5.4.2 冷加工组织与力学性能分析 |
5.5 Cu-W合金组织稳定性与性能研究 |
5.5.1 Cu-W合金组织稳定性研究 |
5.5.2 Cu-W合金力学性能稳定性研究 |
5.5.3 Cu-W合金导电性能研究 |
5.6 小结 |
6 MCP法制备复合相钨弥散强化铜合金研究 |
6.1 制备路线与研究方法 |
6.2 MCP法粉末合成过程研究 |
6.2.1 粉末合成过程热力学分析 |
6.2.2 粉末合成过程相演变分析 |
6.2.3 Cu-W-TiO_2粉末原位合成组织表征 |
6.2.4 Cu-W-Al_2O_3粉末原位合成组织表征 |
6.3 Cu-W-TiO_2合金研究 |
6.3.1 Cu-W-TiO_2合金微观组织研究 |
6.3.2 Cu-W-TiO_2合金性能研究 |
6.4 Cu-W-Al_2O_3合金研究 |
6.4.1 Cu-W-Al_2O_3合金微观组织研究 |
6.4.2 Cu-W-Al_2O_3合金性能研究 |
6.5 复合相钨弥散强化铜合金高温稳定性分析 |
6.5.1 复合相钨弥散强化铜力学性能稳定性研究 |
6.5.2 复合相钨弥散强化铜组织结构稳定性研究 |
6.6 小结 |
7 钨弥散强化铜高温组织演变与强化相结构研究 |
7.1 实验过程与研究方法 |
7.2 Cu-W合金高温退火性能与组织演变研究 |
7.2.1 退火对Cu-W合金强度的影响 |
7.2.2 退火对Cu-W合金硬度的影响 |
7.2.3 高温退火后合金结构演化分析 |
7.3 W弥散强化相结构与界面组织研究 |
7.3.1 W颗粒结构表征 |
7.3.2 W颗粒高温粗化机理 |
7.4 Cu-W界面结构理论计算 |
7.4.1 Cu-W体系的分子动力学计算模型与参数选择 |
7.4.2 Cu-W稳态界面构建与预测 |
7.4.3 Cu-W界面结构计算拟合 |
7.5 个结 |
8 结论与创新点 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(6)Mg-Co铁氧体的制备条件对其磁性影响的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 磁性纳米材料 |
1.3 铁氧体磁性材料的概述 |
1.4 尖晶石型铁氧体的晶体结构 |
1.5 镁铁氧体的研究进展 |
1.6 稀土离子掺杂铁氧体的研究现状 |
1.7 镁钴铁氧体的制备方法 |
1.7.1 溶胶-凝胶法 |
1.7.2 水热法 |
1.7.3 固相法 |
1.7.4 化学共沉淀法 |
1.7.5 高能球磨法 |
参考文献 |
第2章 不同络合剂对纳米铁氧体的结构和磁性能的影响 |
2.1 引言 |
2.2 实验过程 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 结构表征分析 |
2.3.2 傅里叶红外光谱分析 |
2.3.3 微观结构分析 |
2.3.4 元素分析 |
2.3.5 磁性能分析 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第3章 不同的退火温度对纳米铁氧体的结构和磁性的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验过程 |
3.3 结果和讨论 |
3.3.1 结构表征分析 |
3.3.2 傅立叶变换红外光谱分析 |
3.3.3 扫描电子显微镜 |
3.3.4 元素分析 |
3.3.5 磁性性能分析 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第4章 不同酸碱度对镁钴纳米铁氧体结构和磁性的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验过程 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 结构表征分析 |
4.3.2 傅里叶红外光谱分析 |
4.3.3 扫描电子显微镜 |
4.3.4 元素分析 |
4.3.5 样品的磁性分析 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
总结与展望 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
(7)稀土硫化物的制备与应用(论文提纲范文)
1 引言 |
2 稀土硫化物简介 |
3 稀土硫化物的制备 |
3.1 固相合成方法 |
3.2 气固合成方法 |
3.3 液相合成方法 |
3.4 气相合成方法 |
3.5 其他合成方法 |
3.6 稀土硫化物形貌调控和制备方法 |
4 稀土硫化物的应用 |
4.1 稀土硫化物颜料 |
4.2 稀土硫化物能源材料 |
4.3 稀土硫化物光催化材料 |
4.4 稀土硫化物的其他相关应用 |
5 总结与展望 |
(8)三种稀土发光材料的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 稀土离子简介 |
1.2 稀土发光过程 |
1.3 稀土发光材料的应用 |
1.4 稀土发光材料的制备方法 |
1.4.1 水热法 |
1.4.2 固相法 |
1.4.3 共沉淀法 |
1.4.4 微波辅助合成法 |
1.4.5 溶胶凝胶法 |
1.5 稀土发光材料的研究现状 |
1.6 本文主要研究的内容 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验试剂及仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 样品制备 |
2.2.1 Sr_2LaF_7:8% Ce~(3+)、7% Tb~(3+)荧光粉的合成 |
2.2.2 合成Yb~(3+) /Er~(3+)共掺杂NaY(MoO_4)_(2-x)(WO_4)_x微晶发光材料 |
2.2.3 水热合成AgYb(MO_4)_2:Er~(3+),Tm~(3+),Ho~(3+)上转换发光材料 |
2.3 样品测试方法 |
2.3.1 样品XRD表征 |
2.3.2 样品SEM表征 |
2.3.3 样品荧光性质表征 |
2.3.4 样品温度敏感性测试 |
第3章 水热合成Sr_2LaF_7:RE~(3+) (RE=Ce,Tb,Dy, Ce-Tb, Ce-Dy)荧光材料 |
3.1 实验结果与讨论 |
3.1.1 物相与形貌 |
3.1.2 下转换发光以及能量传递 |
3.1.3 上转换发光性质 |
3.2 本章小结 |
第4章 NaY(MoO_4)_(2-x)(WO_4)_x:Yb~(3+) /Er~(3+)发光材料:上转换和温度敏感性研究 |
4.1 实验结果和讨论 |
4.1.1 结构与形貌分析 |
4.1.2 添加剂量的影响 |
4.1.3 (WO_4)~(2-)掺杂的影响 |
4.1.4 浓度依赖的光学性质 |
4.1.5 添加剂依赖的UCL性质 |
4.1.6 温度依赖发光性质 |
4.2 本章小结 |
第5章 水热合成AgYb(MO_4)_2:Er~(3+),Tm~(3+),Ho~(3+)发光材料及温度敏感性探究 |
5.1 实验结果与讨论 |
5.1.1 结构和形貌 |
5.1.2 UC发光性质 |
5.1.3 白光发射 |
5.1.4 温度敏感性质 |
5.2 本章小结 |
第6章 总结 |
参考文献 |
致谢 |
硕士期间发表的论文情况 |
(9)抗二氧化碳的固体氧化物燃料电池阴极研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 SOFC的开路电压与运行极化损失 |
1.3 SOFC关键材料选择 |
1.3.1 阴极材料 |
1.3.2 阳极材料 |
1.3.3 电解质材料 |
1.4 发展具有CO_2抗性的SOFC阴极材料 |
1.4.1 本征CO_2抗性材料 |
1.4.2 抗CO_2结构设计 |
1.4.3 常用研究方法 |
1.5 交流阻抗法 |
1.5.1 交流阻抗基本原理 |
1.5.2 交流阻抗谱分析 |
1.5.3 反应机理的研究 |
1.6 电导弛豫方法 |
1.6.1 电导弛豫的优越性 |
1.6.2 电导弛豫理论基础 |
1.6.3 电导弛豫的局限性 |
1.7 密度泛函理论 |
1.7.1 密度泛函理论应用举例 |
1.7.2 Schr?dinger方程 |
1.7.3 密度泛函理论 |
1.7.4 交换关联泛函 |
1.7.5 Hartree-Fock方法 |
1.7.6 密度泛函理论的局限性 |
1.8 本论文研究课题的提出与研究内容 |
参考文献 |
第二章 Ruddlesden-Popper结构的铋掺杂铜酸锶镧作为SOFC阴极的研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 粉体的制备 |
2.2.2 条状样品的制备 |
2.2.3 理化性能表征 |
2.2.4 电化学性能表征 |
2.2.5 计算细节 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 LBSC的相结构 |
2.3.2 LBSC表面元素分布 |
2.3.3 LBSC的氧非化学计量数 |
2.3.4 LBSC的传输性质 |
2.3.5 LBSC的热膨胀行为 |
2.3.6 LBSC的ORR机理研究 |
2.3.7 LBSC的单电池性能 |
2.3.8 LBSC的CO_2抗性 |
2.4 结论 |
参考文献 |
第三章 钙钛矿结构的锑掺杂钴酸锶作为SOFC阴极的研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 粉体的制备 |
3.2.2 传输性能测试 |
3.2.3 理化性能表征 |
3.2.4 电化学测试 |
3.2.5 计算细节 |
3.2.6 气氛控制 |
3.3 实验结果和讨论 |
3.3.1 SCS的相结构 |
3.3.2 SCS的理化性质 |
3.3.3 SCS的电化学性能 |
3.3.4 SCS的CO_2侵蚀恢复性能 |
3.3.5 SCS出色CO_2抗性的深入解析 |
3.4 结论 |
参考文献 |
第四章 论文总结与展望 |
4.1 总结 |
4.2 展望 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的学术论文目录 |
(10)石榴石型复合固态电解质的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 无机固态电解质 |
1.2.1 Garnet型固态电解质 |
1.2.2 Perovskite型固态电解质 |
1.2.3 LISICON型固态电解质 |
1.2.4 NASICON型固态电解质 |
1.2.5 Sulfide型固态电解质 |
1.3 聚合物固态电解质 |
1.3.1 聚乙烯氧化物(PEO) |
1.3.2 聚丙烯腈(PAN) |
1.3.3 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) |
1.3.4 聚偏氟乙烯(PVDF) |
1.3.5 聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP) |
1.4 复合固态电解质 |
1.5 Garnet型固态电解质 |
1.5.1 Garnet型固态电解质的制备 |
1.5.2 Garnet型固态电解质提高离子电导率的策略 |
1.5.3 Garnet型固态电解质的稳定性 |
1.5.4 Garnet型固态电解质和负极界面稳定性 |
1.5.5 Garnet型固态电解质和正极界面稳定性 |
1.6 等离子体改性聚合物的研究进展 |
1.6.1 等离子体的介绍 |
1.6.2 DBD等离子体改性聚合物材料的应用 |
1.7 论文选题与主要研究内容 |
1.7.1 论文选题 |
1.7.2 论文的主要研究内容 |
第二章 实验材料及表征方法 |
2.1 实验材料及仪器 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 电极材料的制备 |
2.3 表征方法 |
2.3.1 密度测试 |
2.3.2 X射线衍射(XRD) |
2.3.3 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.4 X射线能谱(EDS) |
2.3.5 X射线光电子能谱(XPS) |
2.3.6 热重(TG) |
2.4 电化学测试 |
2.4.1 电化学阻抗 |
2.4.2 离子电导率 |
2.4.3 电化学窗口 |
2.4.4 离子迁移数 |
2.4.5 Li|CSEs|Li对称电池恒电流充放电 |
2.4.6 LFP|CSEs|Li固态电池充放电 |
第三章 Garnet型固态电解质的制备及性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 制备Al掺杂的Garnet型固态电解质 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 XRD分析 |
3.3.2 EDS分析 |
3.3.3 SEM分析 |
3.3.4 EIS分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 PVDF-HFP/LiTFSI/Al-LLZTO复合固态电解质的制备及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 PVDF-HFP/LiTFSI/Al-LLZTO复合固态电解质的制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 未添加LiTFSI的复合固态电解质 |
4.3.2 添加LiTFSI的复合固态电解质 |
4.4 本章小结 |
第五章 DBD等离子体改性复合固态电解质及其在固态电池中的应用 |
5.1 引言 |
5.2 DBD等离子体界面改性的实验流程 |
5.3 结果与讨论 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A攻读硕士学位期间发表论文及其他成果 |
四、Effect of Complexants on Nano-La_2O_3 Prepared by Solid State Chemical Reaction(论文参考文献)
- [1]固态电解质Li7La3Zr2O12的微波烧结及掺杂改性研究[D]. 王玉洁. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]氧化镧气凝胶及其掺杂锆气凝胶的制备及性能研究[D]. 楚伟. 齐鲁工业大学, 2021(10)
- [3]基于稳定氧化锆和新型氧化物敏感电极的固态电化学气体传感器研究[D]. 郝熙冬. 吉林大学, 2021(01)
- [4]Bi3+,Bi3+/Sm3+掺杂化合物的下转换发光性能研究[D]. 张泽花. 长春工业大学, 2021(01)
- [5]钨弥散强化铜合金制备及性能研究[D]. 陆天行. 北京科技大学, 2021(01)
- [6]Mg-Co铁氧体的制备条件对其磁性影响的研究[D]. 于立超. 西北师范大学, 2021(12)
- [7]稀土硫化物的制备与应用[J]. 娄晨杰,傅继澎,唐明学,李成宇,张洪杰. 中国科学:化学, 2021(07)
- [8]三种稀土发光材料的制备及性能研究[D]. 叶瑞. 西南大学, 2021(01)
- [9]抗二氧化碳的固体氧化物燃料电池阴极研究[D]. 胡学禹. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [10]石榴石型复合固态电解质的制备与性能研究[D]. 黄健. 昆明理工大学, 2021(01)