钙钛矿氧化物KNb0.85Ti0.15O2.925的离子导电性

采用高温高压法首次制备出钙钛矿型KNb0.85Ti0.15O2.925固体电解质,使用XRD、TG-DTA及交流复阻抗谱对样品的结构和离子导电性进行了表征.XRD结果表明,高压能加快固态反应过程,降低合成温度.合成的KNb0.85Ti0.15O2.925固熔体几乎为纯的四方钙钛矿结构.阻抗谱结果表明KNb0.85Ti0.15O2.925固熔体具有离子导电特征,通过拟合阻抗谱数据获得了电导率与温度的关系.在测量温度范围内,电导率可以拟合成两条直线,低温活化能小于高温活化能,800℃时氧离子电导率为5.6×10-3S*cm-1.     

燃料电池中的钙钛矿型固体电解质

综述了固体氧化物燃料电池中LaGaO3基和Ba(Sr)CeO3基钙钛矿型固体电解质的研究概况;分析了它们作为SOFC电解质的优势以及存在的问题;指出中、低温度下稳定的高离子电导率的固体电解质的研制开发及固体电解质的薄膜化研究是降低SOFC工作温度的两个重要途径.     

提高摩托车催化剂耐久性能的新技术

以欧洲、台湾省及印度摩托车进行催化剂性能评价,测试催化转化器对于ECE-R47,ECE-R40及印度法规(IDC)的废气净化效果。通过仿真废气系统与实车测试结果,含钙钛矿型氧化物的Pd/Pt及Pd/Pt/Rh催化剂起燃特性较传统Pt/Rh催化剂佳,且热稳定性良好,不仅可达到各地区未来更严格的排放标准,还可提高使用寿命。由于钙钛矿型氧化物具有促进贵金属催化活性的特点,因此可减少贵金属用量,大幅降低成本,更有市场竞争力。     

燃料电池中的钙钛矿型固体电解质

综述了固体氧化物燃料电池中LaGaO3基和Ba(Sr)CeO3基钙钛矿型固体电解质的研究概况，分析了它们作为SOFC电解质的优势以及存在的问题；指出中、低温度下稳定的高离子电导率的固体电解质的研制开发及固体电解质的薄膜化研究是降低SOFC工作温度的两个重要途径。     

La2/3Ca1/3Mn1-xCuxO3系统双电阻峰的机理研究

实验研究了在不同工艺条件下制备的La2／3Ca1／3Mn1-xCuxO3系统，结果显示在1200～1400℃温度范围内，电阻率-温度曲线上会出现双电阻峰现象，对于锰基钙钛矿结构氧化物颗粒系统，其颗粒表面和颗粒内部表现出不同的电、磁输运性质，从电输运的角度来考虑，将颗粒系统的总电阻率看成是颗粒表面电阻率和颗粒内部体电阻率的串联，基于这样的物理图像，对La2／3Ca1／3Mn1-xCuxO3系统双电阻峰现象给予了合理的定性解释。     

La0.7Sr0.3MnO3单晶外延薄膜制备及其磁电阻特性

为制得性能良好的涂层导体用La0.7Sr0.3MnO3(LSMO)缓冲层薄膜、研究LSMO薄膜的低磁场磁电阻效应,利用高分子辅助化学溶液沉积法,在LaAlO3(LAO)单晶基底上制备了一系列钙钛矿LSMO单晶外延薄膜.考虑氩气和氧气退火气氛对LSMO成相的影响,研究了氩气退火条件下样品的织构、形貌情况和氧气退火条件下制得的样品的输运性质及磁电阻效应.研究结果表明:氩气下采用高分子辅助的化学溶液沉积法有利于制备出低成本、高性能的涂层导体用单一LSMO缓冲层;氧气下退火制得的薄膜c轴取向生长良好,并且电阻-温度曲线出现绝缘体-金属相变,其磁电阻值在200~300 K范围内不随温度变化,在1 T磁场室温下磁电阻值约为-26.0 %.      

SmAl0.95M0.05O3-δ(M=Ni,Mg,Zn)钙钛矿氧化物的合成和电性能研究

为了提高SmAlO3体系的导电能力,采用低价的Ni2+,Mg2+,Zn2+分别对其B位离子进行了部分替代,在高温固相反应下合成了具有正交钙钛矿结构的混合导体SmAl0.95M0.05O3-δ(M=Ni,Mg,Zn),并利用XRD和直流四引线法对样品的结构以及电导率与温度和氧分压的关系进行了表征.电导率测量结果表明,掺杂显著提高了样品的电导率,比未掺杂的SmAlO3的电导率增加了3～4个数量级,在所有掺杂样品中,SmAl0.95Zn0.05O3-δ的电导率最高,800℃时为3.5×10-1 S/m,活化能最小为0.43 eV.从电导率随氧分压的变化关系分析可知,在高氧分压环境下,SmAl0.95Zn0.05O3-δ是一个氧离子和电子空穴的混合导体,但以离子导电为主,由于P型电导具有随温度下降而减弱的特征,故使其氧离子迁移数随温度下降而逐渐增大.     

KNb0.9Zr0.1O2.95的合成、结构及离子导电性

采用高温高压法合成了具有正交钙钛矿结构的氧离子导体KNb0.9Zr0.1O2.95.阻抗谱测量结果表明样品的电导率较好地满足Arrhenius关系,具有典型的离子导电特性.800 ℃时KNb0.9Zr0.1O2.95氧离子电导率为3.82×10-3 S/cm. 在测量温度范围内,电导率可以拟合成两条直线,低温活化能(0.95 eV)小于高温活化能(1.21 eV).     

La1-xKxCoO3钙钛矿型催化剂在柴油机尾气净化中的应用效果研究

以蜂窝陶瓷为载体,γ-Al_2O_3为活性涂层,制备了负载型钙钛矿催化剂:25%La0.85K0.15CoO_3/Al_2O_3/陶瓷。将催化剂装载于催化器中,基于台架试验研究了该催化器在柴油机尾气净化中的效果。结果表明,该催化器对PM有较好的处理效果,去除率高达98.8%,尾气中NO_x、HC、CO浓度也有较明显的降低,去除率分别为5.22%、27.6%、40.6%,CO_2浓度略有增加。相对于空白催化器,在钙钛矿型催化剂的作用下,PM的催化转化活性大大提高。催化转化温度T50%、T90%分别为365℃、642℃,降低了126℃、143℃,催化转化用时T50%、T90%分别为10 min、42 min,缩短了23 min、43 min。另外,运行过程中发动机压力损失可为催化器再生时机提供选择,无需外加装置与能耗,有利于节约再生成本。