BaFeO3钙钛矿型稀燃NSR催化剂的制备及其储存与抗硫性能

天津大学硕士学位论文BaFeO,3钙钛矿型稀燃NSR催化剂的制备及其储存与抗硫性能姓名：张兴文申请学位级别：硕士专业：工业催化指导教师：孟明;李新刚20090601BaFeO,3钙钛矿型稀燃NSR催化剂的制备及其储存与抗硫性能作者：张兴文学位授予单位：天津大学相似文献(10条)1.期刊论文郑保忠.张建武.浦其荣.张增明.丁泽军.B.Z.Zheng.J.W.Zhang.Q.R.Pu.Z.M.Zhang.Z.J.DingLa1-xPrxCrO3纳米晶的结构和磁性质-低温物理学报2007,29(3)我们用柠檬酸溶胶凝胶法成功制备了Pr掺杂La1-xPrxCrO3(x=0～0.6)纳米晶.在硝酸盐溶液中加入柠檬酸作为螯合剂,乙二醇为分散剂,得到干凝胶并在烧结温度为600℃时获得纯相钙钛矿结构纳米晶粉体,颗粒直径大约为40nm且大小分布均匀.La0.5Pr0.5CrO3在场冷条件下的磁化强度以及在7K时的磁滞回线的测量结果表明,在260K表现出顺磁到反铁磁转变,在200K时磁化率达到最大值,随后磁化率随着温度的降低而急剧减小,在大约94K的时候磁化率为0,随着温度的进一步降低,磁化率为负值.2.学位论文张正宇制备（La,1-XSr,X）,yMnO,3纳米粉体2008合理高效地利用能源是能源技术领域的基础和关键,对能源技术的发展起着至关重要的作用,能源利用的可持续发展要求效率高、低污染、低噪音的新型的发电方式。燃料电池因为具备这些优点,已经成为当前能源技术发展和研究的热点。在各种燃料电池中,由于固体氧化物燃料电池SOFC与其它形式的燃料电池相比,不存在腐蚀的问题,并且可与煤气化和燃气轮机等组成联合循环发电系统。提高了燃料的能量利用率所以越来越受到人们的重视。中温固体氧化物燃料电池的研制是固体氧化物燃料电池商业化的必然趋势,影响其发展的关键问题之一就是阴极材料的研制。钙钛矿结构稀土复合氧化物材料是最有前途的中低温固体氧化物燃料电池阴极材料。本文就是利用溶胶-凝胶法合成(La1-xSrx)yMnO3(x从0.1-0.4之间变化,y从0.8-1.0之间变化)系列粉体材料,XRD表明(La1-xSrx)yMnO3在950℃时可形成钙钛矿结构,样品的钙钛矿特征峰非常尖锐,样品为单一的钙钛矿相,无其他杂相的存在。此合成方法明显低于传统固相法所需的合成温度(1300-1400℃),扫描电镜图显示,粉体的断面形态良好,粉体颗粒较为均匀,具有较好的多孔性。(La1-xSrx)yMnO3粉体的电导率可以达到比较理想的数值,能满足中温SOFC对阴极材料导电性能的要求。3.学位论文庄彬La,2/3Ca,1/3MnO,3/Zn,1-xCo,xO复合体系的制备及其电磁特性2009本论文采用溶胶-凝胶法首先制备了La2/3Ca1/3MnO3和La0.7Sr0.3mnO3锰氧化物基体材料，然后采用特殊的化学制备方法制备了Zn0.95C0.05Co0.05O和ZnO包覆La2/3Ca1/3MnO3以及Zn0.95C0.05Co0.05O包覆La0.7Sr0.3MnO3的颗粒复合体系，经过一系列后续处理过程得到不同复合样品。用X射线衍射方法表征了样品结构，用扫描电子显微镜观察了样品形貌，用振动样品磁强计测量磁性，用标准的四引线法测量了样品的电阻及磁电阻。论文主要包括以下几个方面：1、总结了磁电阻效应并回顾了磁电阻材料的研究情况，介绍了改善低场磁电阻效应方面所取得的进展，并提出本论文所研究的内容2、介绍了样品制备的一般工艺和包覆体系样品所采用的化学制备方法以及实验测量所采用的测试系统。3、研究了溶胶凝胶法制备的Zn0.95C0.05Co0.05O包覆La2/3Ca1/3MnO3颗粒体系。在(1-x)La2/3Ca1/3MnO3/xZn0.95Co0.05O(x=0.0，0.05，0.1，0.15mol)复合样品中，X射线衍射和EDX能谱表明La2/3Ca1/3MnO3(LCMO)和Zn0.95C0.05O(ZCO)之间没有明显的反应。有趣的是在外加磁场B=2.0T下，x=0.0，0.05，0.10和0.15样品在居里温度附近的最大磁电阻值分别为24％，42.5％，49％，48％。相比x=0.0样品，x=0.05，0.10和0.15样品在居里温度附近磁电阻值均有了提高。理论分析表明磁电阻的改变来源于LCMO和ZCO颗粒相互作用导致的LCMO颗粒边界处的自旋无序以及LCMO颗粒之间的边界处磁性势垒高度所决定的磁场灵敏度。4、分析了溶胶凝胶法制备的ZnO包覆La2/3Ca1/3MnO3颗粒体系的电性、磁性和磁输运性质，并与Zn0.95Co0.05O包覆La2/3Ca1/3MnO3颗粒体系的电和磁输运性质进行对比，发现颗粒边界材料对复合样品电磁输运性质有重要影响。5、选取了居里温度较高的La0.7Sr0.3MnO3作为基体，与Zn0.95Co0.05O进行包覆，研究了溶胶凝胶法制备的Zn0.95Co0.05O包覆La0.7Sr0.3MnO3颗粒体系的结构、电磁输运性质。X剩线测量表明，La0.7Sr0.3MnO3(LSMO)和Zn0.95Co0.05O之间没有明显的反应，具有各自的相；随着Zn0.95Co0.05O含量的增加，复合材料的磁化强度逐渐减弱。相比x=0.0样品，其它复合样品(x=0.1，0.2，0.3，0.4)的磁电阻有了明显增强。同时，弱磁性的Zn0.95Co0.05O包覆在颗粒表面或界面，增强了颗粒晶界处的自旋无序；施加磁场后，自旋无序受到抑制，导致了低场磁电阻的增强。4.会议论文萨仁图雅.胡瑞生.白雅琴稀土A-Ce-O催化剂的合成及性能研究2006采用改进的溶胶凝胶法合成出了几种含铈稀土复合氧化物催化剂,运用XRD,IR等不同测试手段对复合氧化物催化剂进行了表征,测试了甲烷催化燃烧活性.XRD分析结果表明:经1200℃焙烧3h后4种催化剂中Ba-Ce-O,Sr-Ce-O主要以单一相钙钛矿结构BaCeO3和SrCeO3的形式存在,La-Ce-O体系催化剂呈现面心立方晶体结构特征衍射峰,与立方结构CeO2的衍射峰相似,只是峰的位置偏向低角度;Mg-Ce-O主要以简单氧化物CeO2的相存在,在甲烷催化燃烧反应中La-Ce-O显示出了良好的催化活性,T10为510℃,T90为670℃;主相为SrCeO3的Sr-Ce-O体系催化剂的甲烷催化活性最差,T10为570℃,T90为743℃。5.学位论文李新娟钙钛矿锰氧化物La,0.67Ca,0.33Mn,1-xCo,xO,3系列样品磁卡效应的研究2007近年来钙钛矿结构锰氧化物由于所表现出来的巨磁熵变效应使其在作为磁致冷工质上具有十分广阔的应用前景而重新受到了人们的关注。本文采用溶胶一凝胶法制备了La,0.67Ca,0.33Mn,1-xCo,xO,3(x=0.00，0.01，0.02，0.03和0.04)系列多晶样品。对这个系列样品的磁性能及磁卡效应作了研究。x射线衍射实验表明系列样品均为单相钙钛矿结构，用振动样品磁强计(VSM)测量了样品的磁性能及磁卡效应，其中包括在磁场为0.05T下测量了样品的M-T曲线，在居里温度附近选取一系列温度测量了样品的等温磁化曲线(M-H曲线)。主要实验研究结果如下：1.结构研究表明，La,0.67Ca,0.33Mn,1-xCo,xO,3系列样品属于正交晶系(orthorhombic)，所属空间群为Pbnm，在仪器的精度范围内，没有发现其它杂相，具有良好的单相性。2.由XRD数据计算得到，Co离子替换Mn离子后，样品的晶胞常数和晶胞体积发生了明显改变，其中晶胞体积单调增加，说明Co掺杂后加重了品格畸变程度，因而对材料的磁性能将会产生一定影响。3.样品磁性能测量结果表明，在Mn位掺杂少量的Co(x=0.01，0.02)使样品的居里温度降低，同时样品的磁熵变没有明显下降，随着掺杂量增大到x=0.03和0.04，居里温度和磁熵变均有了明显降低。说明在合适的母体(如La,1-xSr,xMnO,3)上少量掺杂Co元素(x≤0.02)可以达到降低居罩温度同时保持其磁熵变的目的。6.学位论文张琼铁酸铋粉体的合成及表征2007BiFeO,3具有三方扭曲的钙钛矿结构，室温下同时具有两种结构有序，即铁电有序(T,C～810℃)和G型反铁磁有序(T,N～380℃)，是少数室温下同时具有铁电性和磁性的单相铁电磁材料之一。目前，合成BiFeO,3粉体的方法主要有高温固相烧结法、溶胶-凝胶法和共沉淀法。上述方法往往很难得到纯相的BiFeO,3，特别是高温固相法在烧结之后需要借助硝酸去除Bi,2Fe,4O,9和Bi,25FeO,40)等杂相，使粉体表面粗糙，实验的重复性也不好，所以迄今为止合成纯相的BiFeO,3仍然是一个具有挑战性的课题。本课题分别采用水热法、共沉淀法和溶胶．凝胶法制备了BiFeO,3粉体。水热合成可以在较低的温度下进行，所得粉体有良好的结晶和分散等性质，在合适的条件下能得到纯相的BiFeO,3。然而目前鲜见水热合成BiFeO,3粉体的研究报道，且水热条件有待进一步优化。分别以FeCl,3·6H,2O和Fe(NO,3),3·9H,2O为铁源，Bi(NO,3),3·5H,2O为铋源，氨水为沉淀剂，KOH为矿化剂，采用共沉淀法制备前驱物，水热合成出纯相的BiFeO,3粉体。借助X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、能量色散谱仪、差热分析仪和傅立叶变换红外光谱分析对所制备的粉体的晶相结构、显微形貌、化学成分、相变和键性进行了表征，并测试了粉体的磁性能。讨论了铁源、水热处理温度、水热处理时间、矿化剂浓度、前驱物浓度、前驱物陈化时间对粉体晶相结构和显微形貌的影响。并对水热合成BiFeO,3粉体的机理进行了初步探讨。结果表明：以FeCl,3·6H,2O为铁源时，水热制备纯相BiFeO,3粉体的最佳温度范围是150～200℃，产物的显微形貌为薄片状；而以Fe(NO,3),3·9H,2O为铁源时，合成纯相BiFeO,3的最佳温度为180℃，且产物的显微形貌呈不规则状；铁源、水热处理温度、前驱物浓度和前驱物陈化时间对所制备BiFeO,3粉体的显微形貌影响很大；所制备BiFeO,3粉体的尼尔温度(T,N)为301℃，居里温度(T,C)为828℃，分解温度为964℃；所制备BiFeO,3粉体存在Fe-O键的弯曲振动和伸缩振动，表明FeO,6八面体的存在和的钙钛矿结构；采用共沉淀-水热工艺，在150℃，碱浓度仅为0.0.15mol/L的水热条件下即可合成纯相的BiFeO,3粉体，大大降低了水热温度，减小了碱浓度，从而节约了能源和成本，减弱了碱对水热设备的腐蚀。对于水热合成铁酸铋粉体，其晶粒的形成机理主要取决于BiO,2·nH,2O和Fe,2O,3·nH,2O胶体在KOH碱性溶液中的溶解度。当水热反应温度较高时，前驱物的溶解度较大，此时则以溶解一结晶模型的机理为主；当水热反应温度较低时，前驱物的溶解度较小，溶解一结晶的动力学速度过慢，则前驱物可以经过脱去羟基(或脱水)，原子原位重排而转变为结晶态，此时BiFeO,3颗粒的形成主要以原位转变模型为主。水热条件下合成的BiFeO,3粉体的零场磁化率x,AC随温度的降低而单调下降，显示出反铁磁结构特性；其磁滞回线随着温度的升高，自发磁化强度明显降低，磁滞回线变窄，剩余磁化强度和矫顽力减小约一个数量级，进一步显示出铁磁性随温度变化的特点。采用共沉淀法，煅烧温度为750℃时，可得到纯相的BiFeO,3，粉体呈不规则形状，颗粒尺寸分布范围较宽，在1μm和5μm之间。这是因为共沉淀反应过程为表面沉淀所控制，沉淀颗粒的生长速率与其表面积成正比，因此随着颗粒的长大，其尺寸分布将越来越宽。采用溶胶