研究论文

  • PLA制备Tb-Si纳米颗粒及室温光致发光性能研究

    黄立娟;王磊;杜军;

    采用脉冲激光烧蚀技术(PLA)在n型Si(100)单晶衬底上制备Tb-Si纳米颗粒。原子力显微镜(AFM)观察样品的表面形貌,发现样品表面是均匀分布的纳米颗粒,颗粒尺寸在10~20 nm之间,分布密度大约为6×1010/cm2。光电子能谱(XPS)及高分辨透射电镜(HRTEM)分析表明,纳米尺度的单晶硅化物颗粒的主要成分为Tb-Si及少量Tb-Si-O结构。室温下以荧光为激发光对样品的光致发光(photoluminescence)性能进行测试,结果表明样品在可见光区具有较强的发光现象,主要有4个发光峰,分别位于485,545,585和620 nm附近,这些发光峰主要由Tb3+中电子在不同能级之间的跃迁造成。

    2010年04期 v.28;No.126 387-392页 [查看摘要][在线阅读][下载 763K]
  • 染料敏化La~(3+)掺杂的TiO_2纳晶薄膜制备及其光电性能

    李天广;骆志坚;丁姣;刘江;

    采用溶胶-凝胶法制备出La3+掺杂的TiO2纳米粉体材料,通过料浆喷涂工艺制得掺杂La3+的TiO2薄膜并将其以N719染料敏化制成染料敏化太阳能电池(DSSC)。以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和DSSC测试系统对制得的La3+掺杂的TiO2纳米粉体材料、相应的La3+掺杂的TiO2薄膜以及制成的DSSC分别进行测试表征,研究了La3+掺杂对TiO2晶型和染料敏化太阳能电池性能的影响。XRD测试结果表明,La3+的掺杂改善了TiO2的颗粒分布;电池的测试结果说明,La3+掺杂量为0.5%,煅烧温度为450℃时制备的纳米TiO2膜DSSC电池性能最佳,光电转换效率达1.926%。

    2010年04期 v.28;No.126 393-398页 [查看摘要][在线阅读][下载 633K]
  • 共沉淀-变相法制备YAG∶Ce

    龙震;陆田野;宋浩亮;胡章贵;

    分别用共沉淀和共沉淀-流变相法合成了YAG∶Ce荧光粉。采用红外、热分析、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光光谱仪对合成的荧光粉进行了表征。SEM图和光谱分析表明,用共沉淀-流变相法所制备的YAG∶Ce荧光粉粒度更细、分布更均匀,具有更高的发光强度。

    2010年04期 v.28;No.126 399-402页 [查看摘要][在线阅读][下载 423K]
  • 在氧化铈表面掺铝以显著提高其抛光光学玻璃的抛蚀量

    金靇;孙戊辰;焦晓燕;李艳花;罗巍;李永绣;

    将水合碳酸铈与硝酸铝和氨水共同进行机械球磨,使新形成的无定型氢氧化铝包覆在细小的碳酸铈颗粒表面,经脱水干燥和煅烧,以制备出表面掺杂有氧化铝的氧化铈。结果表明:球磨中间产物仍然以水合碳酸铈为主,氢氧化铝的形成阻碍了碳酸铈的无定型化和向氢氧化铈的转化过程。在氧化铝掺杂量不超过10%的条件下,煅烧产物均具有立方萤石型结构。所有掺杂铝的氧化铈粉体对ZF7和K9光学玻璃的抛光速率均比纯氧化铈的有很大提高,证明铝的掺杂能够大大提高氧化铈的抛光性能。其最佳掺杂量为0.6%,煅烧条件为在1000℃下煅烧2 h。此时的MRR值为纯氧化铈的两倍以上。

    2010年04期 v.28;No.126 403-407页 [查看摘要][在线阅读][下载 449K]
  • 铋掺杂对Ce-Zr固溶体储氧性能稳定性的影响

    李彦英;郭耘;卢冠忠;郭杨龙;张志刚;

    以Ce(NO3)3.6H2O,ZrO(NO3)2.2H2O和Bi(NO3)3.5H2O为原料,氨水为沉淀剂,双氧水为氧化剂,在pH值为9.5~10.5条件下,采用氧化共沉淀法制备了不同比例组成的复合氧化物Ce1-x-yZrxBiyOσ。通过XRD,BET和Raman表征可知,该法制备的样品550℃焙烧后均可形成固溶体,当x>0.15,y>0.2时,高温焙烧后易分相。H2-TPR和CO脉冲测试结果显示Ce0.65Zr0.15Bi0.2Oσ较易被还原,且1050℃焙烧4 h后储氧量仍可达625μmo.l(g cat)-1,这是由于Bi3+取代了Ce0.65Zr0.15Bi0.2Oσ中部分Ce4+和Zr4+形成氧空位,增强了体相晶格氧的移动性,从而使Ce0.65Zr0.15Bi0.2Oσ固溶体中的Ce4+和Bi3+同时被还原。

    2010年04期 v.28;No.126 408-413页 [查看摘要][在线阅读][下载 551K]
  • 微波辅助法制备形貌可控CeO_2纳米材料

    陶宇;王辉;纪俊玲;张国庆;唐沁宇;吴海平;陶国良;

    通过微波辅助法合成粒径均一的CeO2纳米颗粒、纳米立方体和纳米棒。结果表明,通过简单改变微波反应时间可以控制氧化铈形貌的变化。紫外可见光分光光谱测试表明不同形貌的纳米CeO2的紫外吸收能力是不同的,同时CeO2纳米材料的禁带宽度随着形貌由纳米粒子转变到纳米棒而减小。根据对不同微波反应时间的CeO2纳米晶的尺寸、形貌的观察,以及XRD图谱的计算,提出了一种符合实验结果的CeO2纳米材料的生长机制。

    2010年04期 v.28;No.126 414-419页 [查看摘要][在线阅读][下载 765K]
  • 高能振动球磨法制备纳米钙钛矿粉体La_(0.8)Ca_(0.2)MnO_3

    黄浩;胡婕;邵光杰;焦体峰;

    利用高能振动球磨法,以氧化镧、氧化钙和二氧化锰为原料,制备出纳米氧化物粉体La0.8Ca0.2MnO3。采用XRD分析了球磨过程中粉体的晶化过程;以TEM观察了制备出的粉体的颗粒尺寸和分散状况。结果表明,采用高能振动球磨法20 h就能制备出颗粒尺寸在50~100 nm,属正交晶系的纳米钙钛矿粉体La0.8Ca0.2MnO3;在该反应体系的球磨过程中,产物晶粒经历了先长大后细化的过程。将球磨法制备出的粉体压成电极,进行放电分析。结果表明采用该方法制备出的纳米La0.8Ca0.2MnO3粉体具有很好的电催化活性。

    2010年04期 v.28;No.126 420-424页 [查看摘要][在线阅读][下载 539K]
  • 掺杂Sm_2O_3对Y-ZrO_2陶瓷烧结行为和性能的影响

    何海根;程继贵;王永红;李洁;夏永红;

    一定量的Sm2O3粉末与3%Y2O3(摩尔分数)稳定的四方ZrO2粉体(Y-ZrO2)经球磨混合、造粒后,在钢模中压制成形,所得压坯在1450~1600℃下烧结后,得到不同Sm2O3掺杂量的Sm2O3掺杂Y-ZrO2(SY-ZrO2)陶瓷烧结体。对不同温度下烧结所得烧结体试样的相组成、密度、电导率、硬度以及抗弯强度等性能进行了测试分析。实验结果表明:将适量的Sm2O3掺入Y-ZrO2中,可以获得具有立方结构的SY-ZrO2陶瓷烧结体,且其密度、硬度和抗弯强度与Sm2O3的掺杂量有关;Sm2O3的加入提高了Y-ZrO2陶瓷的电导率,掺杂0.5%Sm2O3的SY-ZrO2陶瓷800℃时在空气中的离子电导率可达0.02 S.cm-1。本试验的初步实验结果显示,采用二元稀土氧化物(Sm2O3和Y2O3)复合掺杂ZrO2陶瓷材料,可以在保持其良好力学性能的同时,提高其电导率,拓展其应用领域。

    2010年04期 v.28;No.126 425-430页 [查看摘要][在线阅读][下载 573K]
  • Nd_(9.2)Fe_(84.8-x)Zr_xB_6纳米复相永磁材料的研究

    赵明静;刘国征;赵军;刘小鱼;刘树峰;武斌;鲁富强;赵瑞金;夏宁;

    采用熔体快淬和晶化处理的方法制取了成分为Nd9.2Fe84.8-xZrxB6的复相纳米永磁材料,并通过XRD,SEM和FESEM研究了Zr的添加量对该种材料微观结构的影响,结合VSM测量结果,进一步分析了Zr的添加效果。结果表明,当Zr含量为0.8%(原子分数)时,能对α-Fe相晶粒长大起到良好的抑制作用;过少的Zr不能很好地起到抑制α-Fe相晶粒长大的作用;但过量的Zr能和Fe形成一种新相,通过观察和分析,证明它是一种没有软磁特性的相,但能促使α-Fe的长大。Zr含量为0.8%的材料经700℃×20 m in的晶化处理可以获得最佳的微观组织和性能,其性能为:Br=0.725 T;Hc j=401.2 kA.m-1;BHm=86.8 kJ.m-3。

    2010年04期 v.28;No.126 431-434页 [查看摘要][在线阅读][下载 486K]
  • IrO_2掺杂对La_(0.7)Ca_(0.2)Sr_(0.1)MnO_3室温磁电阻效应的增强

    卫芬芬;熊曹水;熊永红;

    将IrO2掺杂到固相反应法制备的La0.7Ca0.2Sr0.1MnO3(LCSMO)微粉中,制备了(1-x)La0.7Ca0.2Sr0.1MnO3+xIrO2(LCSMO/IrO2)复合体系。通过X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)以及直流四探针法测试,对复合材料的结构及性能进行了研究。结果发现,在复合体系中,一部分Ir4+离子取代了B位的Mn4+离子,另一部分以IrO2氧化物的形式存在于颗粒的边界处。随着IrO2掺杂量的增加,样品的比饱和磁化强度(σs)快速下降,而居里温度(TC)先下降后上升,电阻率也发生显著变化。与此同时,IrO2的掺杂使样品的低场磁电阻效应(LFMR)和高场磁电阻效应(HFMR)都有所增强,在H=3 kOe,T=307 K,x=5%的样品磁电阻达到11.65%;同样对于x=5%的样品,在H=2 T,T=295 K,磁电阻达到28%,室温磁电阻得到显著增强,这可能与本征磁电阻效应的特点及材料的TC和相变温度接近室温有关,另外掺杂物本身的特性对磁电阻的增强也有一定的影响。

    2010年04期 v.28;No.126 435-441页 [查看摘要][在线阅读][下载 480K]
  • 非晶/米晶Ni-Mo-Ce合金镀层结构及其催化析氢性能

    李凝;高诚辉;

    在Ni-Mo合金镀液中添加适量的CeCl3溶液,获得了非晶+纳米晶混合结构的Ni-Mo-Ce合金镀层。用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)测试技术研究镀层结构及其表面形貌。实验结果表明,随着Ce含量的增加,镀层中Mo元素含量有所提高,而Ni元素含量有所降低;镀层的显微硬度先增加后降低,当Ce加入量为2 g.L-1时,显微硬度最高。电解实验表明,Ni-Mo-Ce合金具有比Ni-Mo合金更优异的耐蚀性能和良好的催化析氢性能。

    2010年04期 v.28;No.126 442-447页 [查看摘要][在线阅读][下载 438K]
  • 定向凝固Al-Ni-Y三元共晶合金的相组成与凝固特征

    王晓书;苑玉婷;张静;徐瑞;

    在5 K.mm-1温度梯度下,选用1,5,10 mm.min-1三种拉速率对成分为96.0%Al,1.0%Ni,3.0%Y的三元共晶合金进行定向凝固实验,研究下拉速率对合金组织演化的影响规律。通过X射线衍射和光学显微镜分析表明合金由α-Al相、Al3Y相、Al23Ni6Y4相三相组成。当下拉速率为1 mm.min-1时,合金组织呈现三相共晶结构,纵截面有定向凝固趋势;下拉速率为5和10 mm.min-1时,合金组织演变成两种二相共晶:一种是Al3Y相与α-Al相形成菊花状的不规则二相共晶组织,另一种是Al23Ni6Y4相与α-Al相形成层片状的规则二相共晶组织,纵截面上均有明显的定向凝固特征。

    2010年04期 v.28;No.126 448-453页 [查看摘要][在线阅读][下载 1221K]
  • 丙烯酸稀土接枝剑麻纤维及性能研究

    刘峥;王国瑞;马肃;江超连;

    为改善剑麻纤维(SF)与聚合物基界面的相容性,制备了丙烯酸稀土接枝剑麻纤维,并对其结构进行表征。用过硫酸铵作为引发剂,把丙烯酸稀土接枝到剑麻纤维表面上。利用红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪对接枝剑麻纤维结构进行表征,结果表明丙烯酸稀土已成功接枝到剑麻纤维表面上。考察了接枝剑麻纤维热稳定性和吸油性能,结果表明接枝剑麻纤维的热稳定性、吸油性能优于剑麻纤维,饱和吸油量(24 h)达5.957 g.g-1,吸油倍率达4.727%。

    2010年04期 v.28;No.126 454-458页 [查看摘要][在线阅读][下载 680K]
  • 重稀土掺杂对硼酸钐相组成及其性能的影响

    韩朋德;陈娇;王丽熙;张乐;张其土;

    利用溶胶凝胶燃烧合成法分别制备了八种重稀土掺杂的硼酸钐粉体,采用XRD和SEM对粉体的物相组成和形貌进行了表征。结果表明,重稀土离子的引入并没有改变SmBO3的晶体结构,SmBO3以三斜相为主,并含有少量的六方相,六方相的含量随着掺杂离子半径的减小而增加。重稀土离子掺杂的SmBO3粉体形貌呈现不规则片状,颗粒尺寸差别不大。采用紫外可见分光光度计对粉体进行了反射率测试,八种粉体在1.064μm处的反射率变化不大,但均较未掺杂SmBO3粉体的反射率略有提高,说明六方相的存在明显降低了SmBO3的光学性能。

    2010年04期 v.28;No.126 459-463页 [查看摘要][在线阅读][下载 721K]
  • 复合包覆Co(OH)_x+Yb(OH)_3的Ni(OH)_2正极材料的高温性能研究

    赫文秀;安胜利;张永强;孙海峰;杨慧;蒋文全;

    化学共沉淀法合成氢氧化镍,并在表面用"梯度共晶法"复合包覆Co(OH)x+Yb(OH)3。XRD,XPS,SEM表征结果表明:制备的样品为六方球形β-N i(OH)2,表面包覆了Co(OH)x+Yb(OH)3,Co的存在形式应该主要为Co2+及少量的Co3+。65℃下0.2C,1C和3C恒电流充放电时,复合包覆Co(OH)x+2%Yb(OH)3的氢氧化镍的放电比容量和放电效率最大。大倍率充放电和循环稳定性等性能也得到改善。

    2010年04期 v.28;No.126 464-470页 [查看摘要][在线阅读][下载 920K]
  • 镱掺杂的Ca_(1-x)Yb_xMnO_3(x=0~0.2)化合物的Rietveld结构精修和热电性能

    路清梅;张冰心;张飞鹏;张忻;张久兴;

    采用溶胶-凝胶和无压烧结的方法制备了Yb掺杂的钙钛矿型Ca1-xYbxMnO3(x=0~0.2)系列固溶体,并结合X射线R ietveld精修、扫描电子显微镜及热电性能测试,系统研究了Yb掺杂量对产物相组成、晶体结构、显微结构和热电性能的影响。结果表明,Yb的掺杂引起了CaMnO3的晶格畸变,导致Mn-O2-Mn键角(氧八面体在水平方向的扭转)随着Yb的增加而减小;Yb的掺杂大幅度降低了样品的电阻率,并改变了电传输特性:Seebeck系数绝对值显著降低,同时随着掺杂量的增加,进一步减小。Yb的掺杂明显抑制了晶粒长大,此外,其重原子特性和少量第二相的生成显著降低了材料的热导率。其中x=0.1的样品Ca0.9Yb0.1MnO3在T=700℃时,ZT值达到0.093,较单相的CaMnO3提高了120%。

    2010年04期 v.28;No.126 471-477页 [查看摘要][在线阅读][下载 760K]
  • 三元系Ce-Al-Cu中化合物晶体结构的Rietveld法计算机程序修正

    潘顺康;周怀营;邹伟;姚青荣;唐成颖;王仲民;胡晓东;

    利用Rietveld方法对三元体系Ce-Al-Cu(<50%(原子分数)Cu)中的化合物晶体结构进行修正,验证该体系在传统高频电弧熔炼条件下所得的熔铸合金存在16个单相。利用精修得到的晶体结构参数对其熔铸态固溶度范围进行了计算,发现Cu在Al,α-Ce3Al11,CeAl3和CeAl2中的最大固溶度依次是(原子分数)2.48%,1.6%,3.7%和5.3%,Al在CeCu5中的最大固溶度为44.1%,Al2Cu和AlCu的固溶度区域分别为(原子分数)32.1%~32.7%Cu和53.5%~57.3%Cu。证实在熔铸态下研究的体系中存在5个三元化合物:CeAl12-xCux(4.0≤x≤4.53),CeAl4-xCux(0.73≤x≤1.10),Ce2Al17-xCux(6.49≤x≤7.87),CeAl13-xCux(6.62≤x≤6.92)和Ce2AlCu2,而Al92Ce8,Al3Cu2和CeAlCu并不存在。

    2010年04期 v.28;No.126 478-483页 [查看摘要][在线阅读][下载 467K]
  • CSP工艺条件下稀土对低碳结构钢热轧过程中再结晶行为的影响

    宗毳;任慧平;金自力;

    为研究稀土在CSP连续轧制过程中对低碳结构钢再结晶行为影响,采用Gleeble-1500热模拟机,对加稀土和未加稀土的低碳结构钢进行了单道次、双道次热压缩实验,并且对加稀土和未加稀土的低碳结构钢进行CSP工艺的模拟,比较金相照片及真应力-应变曲线。实验结果表明:稀土提高了低碳结构钢的动态再结晶临界应变εD,在一定温度下降低静态软化率;并且在CSP热轧过程中采用加入稀土的方法,最终获得较未加稀土试样更为细小的晶粒组织。

    2010年04期 v.28;No.126 484-488页 [查看摘要][在线阅读][下载 693K]
  • 麦哲伦海山群富钴结壳铈富集的控制因素

    任向文;石学法;朱爱美;刘季花;方习生;

    利用ICP-OES和ICP-MS,分析了麦哲伦海山群西北端MK海山2170 m水深的MKD23B-3号富钴结壳样品,获得了其剖面上Ce,Co和P2O5含量数据。结果显示,该样品未磷酸盐化壳层的过剩Ce(Cexs)与Co含量之间呈明显的正相关关系,相关系数R2高达0.7893;与生长速率呈负相关关系,相关系数R2高达0.7211,表明壳层生长速率是制约结壳Ce含量的主因,高的Ce含量是低的生长速率造成的。在假设海水pH,Mn2+等条件不变的前提下,结壳生长速率正相关于Fe,Mn的沉积通量,而Fe,Mn的沉积通量正相关于海水中溶解氧含量。因此,在海水pH,Mn2+等条件不变的前提下,Cexs负相关于海水中溶解氧含量,海水溶解氧含量只是制约结壳Ce含量的间接因素,纠正了"结壳高Ce异常指示其形成时海水中高溶解氧含量"的认识。

    2010年04期 v.28;No.126 489-494页 [查看摘要][在线阅读][下载 538K]
  • 厦门西海域表层沉积物中稀土元素分布特征

    姚藩照;胡忻;柳欣;张宇峰;

    以厦门西海域表层沉积物为对象,研究了沉积物中稀土元素(REE)的分布特征。结果表明:厦门西海域沉积物中REE含量为125.71~206.02μg.g-1,西部港湾区的8号和九龙江口的2号采样点REE含量较高,且轻稀土占绝对优势。REE含量随沉积物粒级呈有规律的变化,REE含量最高的是<63μm的粒级,最低的是>250μm的粒级;沉积物经球粒陨石标准化后,各粒级REE总体配分曲线相近,均表现为明显的Eu亏损和Ce亏损,且<63μm粒级亏损尤为严重。Eu与Ce异常平均值均小于黄河流域和长江流域沉积物;<63μm粒级的沉积物中轻重稀土分馏程度最高,但在其他三种粒级沉积物中由粗到细分馏程度逐渐降低。分馏现象表明细粒级沉积物轻重分馏较粗粒级明显。与当地土壤稀土元素背景值比较,沉积物主要来自厦门西海域本地的土壤。

    2010年04期 v.28;No.126 495-500页 [查看摘要][在线阅读][下载 356K]

研究简报

  • 氧化镧作为直接硼氢化物燃料电池阴极催化剂的研究

    倪学敏;刘阳;王雅东;潘牧;

    通过采用线性电势扫描(LSV)和恒电流计时电势扫描方法对氧化镧作为直接硼氢化物燃料电池阴极催化剂的电化学性能进行了研究。实验结果表明:在单室燃料电池体系中,氧化镧对氧还原具有良好的活性,同时在强碱溶液中对硼氢根离子具有很强的稳定性且对硼氢根的水解没有任何促进作用。以镍基储氢合金作为电池的阳极催化剂组装成简单的单室燃料电池,电池的开路电压达到1.052 V,在常温下(21℃),电池于0.491 V获得最高功率密度65.25 mW.cm-2,电池运行稳定。

    2010年04期 v.28;No.126 501-504页 [查看摘要][在线阅读][下载 388K]
  • 复合稀土对α-Ni_(0.8)Co_(0.05)Al_(0.15)(OH)_(2.15-2y)(CO_3)_y·xH_2O电化学性能的影响

    庄玉贵;林东风;陈秀宇;傅剑超;

    为了同时改善固相共沉积法合成的α-Ni0.8Co0.05Al0.15(OH)2.15-2y(CO3)y.xH2O的常、高温充放电性能,样品经混合掺杂不同比率的La2O3,Sm2O3,Y2O3,Lu2O3以及La2O3+Y2O3后,作为模拟MH/Ni电池的正极材料,在不同温度下由恒流充放电和循环伏安测定其电化学性能。结果表明:复合掺加0.5%La2O3+1.0%Y2O3(质量分数),在0.5C和5C充放电下,30℃时可分别提高样品的放电比容量3.3%和4.7%,60℃时可分别提高17.4%和19.9%。同时也改善了高温放电电位。

    2010年04期 v.28;No.126 505-509页 [查看摘要][在线阅读][下载 492K]
  • 稀土含量对Y型分子筛酸性的影响

    刘璞生;张忠东;汪毅;孙雪芹;刘涛;赵连鸿;余颖龙;高雄厚;

    用离子交换法制备了不同稀土含量的Y型分子筛(REY)。X射线衍射分析表明稀土离子已进入分子筛的晶格位置,衍射谱上未出现稀土氧化物的特征衍射峰。用NH3程序升温热脱附法和吡啶红外光谱法研究了分子筛的酸性。结果表明,与稀土含量较低的Y型分子筛相比,高稀土含量的分子筛拥有较少的Lewis酸中心(151μmol.g-1)和较多的强酸中心。由稀土Y型分子筛制备的模型催化剂的反应性能进一步反映了分子筛酸性随稀土含量的变化规律,随着稀土含量的增加,催化剂的重油产率由5.93%降低到5.15%。此外,吡啶环变形模ν19b红外光谱间接证明了稀土离子有抑制骨架Al原子脱出的作用。

    2010年04期 v.28;No.126 510-514页 [查看摘要][在线阅读][下载 326K]

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