钙镁掺杂铬酸镧的制备工艺、结构及性能研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:disk_
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文对溶胶凝胶-燃烧法制备掺杂铬酸镧工艺的主要参数进行了全面系统的分析和优化。采用优化后的工艺制备了钙镁掺杂铬酸镧粉体,进一步制成烧结体,并分析研究了Mg掺杂对La(0.9)Ca0.1CrO3烧结性能及其电性能的影响。采用Rietveld法(Fullprof程序)对La0.9Ca0.1Cr1-yMgyO3(0≤y≤0.4)固溶体进行了晶体结构的修正。以La1-xCaxCrO3为例,采用正交试验法,选用L25(56)正交表,以获得粉体的最大BET比表面积作为正交试验设计的目标,筛选了柠檬酸-硝酸盐体系、溶胶凝胶-燃烧法制备掺杂铬酸镧纳米粉体过程中六个主要工艺参数(柠檬酸量、乙二醇量、pH值、溶胶陈化时间、煅烧温度及掺杂量)的优化值,确定影响粉体BET比表面积的各因素主次顺序为:煅烧温度、柠檬酸量、pH值、乙二醇量、溶胶陈化时间、掺钙量。优化后的工艺参数为:金属阳离子与柠檬酸的摩尔比为1∶1.2、柠檬酸与乙二醇的摩尔比为1∶5、pH值为8.0、溶胶陈化时间为2天、煅烧温度为500℃、掺钙量为20mol%。采用优化工艺制备的粉体BET比表面积为18.2m2/g。X射线衍射(XRD)分析表明有机凝胶燃烧分解后即生成钙钛矿型掺钙铬酸镧粉体。扫描电镜(SEM)和高分辨电镜(HREM)对粉体形貌观察发现,燃烧粉体凝胶状结构经过煅烧后碎化成球状纳米颗粒。在工艺参数优化的基础上进行了名义成份为La0.9Ca0.1Cr1-yMgyO3(0≤y≤0.8)的纳米粉体的合成制备。粉体XRD分析表明,La0.9Ca0.1Cr1-yMgyO3(0≤y≤0.5)为单一正交钙钛矿结构;Mg元素掺杂后替代Cr的位置,引起晶胞体积增大。粉体烧结试验表明,Mg元素掺杂使La0.9Ca0.1Cr1-yMgyO3(0≤y≤0.3)材料烧结性能得到改善;La0.9Ca0.1Cr1-yMgyO3(0.4≤y≤0.5)为Mg的过饱和固溶体,在高温(1500℃)烧结时会析出未知第二相,第二相的析出过程使烧结性能变差。利用优化工艺制得的La0.9Ca0.1Cr0.8Mg0.2O3粉体经400MPa成型,在1500℃无压烧结4h,获得了最大致密度为97.5%的烧结体。用四探针测试仪对烧结试样的电阻率进行了测量。结果表明,随着Mg元素含量的增加,La0.9Ca0.1Cr1-yMgyO3材料电阻率增大。当y≤0.3时Mg掺杂减少了与O离子产生杂化状态的Cr离子的数目,形成Mg-O离子键阻碍电子空位的运动,使电阻率增加;当y≥0.4时材料电阻率出现骤增现象。随着烧结温度的提高,La0.9Ca0.1Cr1-yMgyO3(0≤y≤0.3)材料室温电阻率下降。对La0.9Ca0.1Cr1-yMgyO3(0≤y≤0.4)进行结构精修的结果表明,随Mg元素掺杂量增加,La0.9Ca0.1Cr1-yMgyO3(0≤y≤0.4)系列样品晶格常数和晶胞体积增大;Mg元素掺杂后替代ABO3型钙钛矿化合物La0.9Ca0.1CrO3的B位置;随着y值的增大,Cr(Mg)-O1-Cr(Mg)和Cr(Mg)-O2-Cr(Mg)键角之差增大。
其他文献
20世纪八九十年代以来,随着经济的高速发展,珠江三角洲地区经历了快速城市化进程,土地利用格局发生明显变化。惠州市作为珠江三角洲快速城市化的典型地区,该区域的土地利用变化较
我国是农业大国,但是人均耕地面积较少,因此需要实现农业经济的可持续发展,其意义在于不仅可以保证人们的饮食需要,还可以实现对土地资源的合理利用,而发展农业经济更对我国
湖北省老河口市春雨苗木果品专业合作社党支部书记姚凤君,通过40多年探索,在果树良种培育领域取得重大突破,先后引进试种国内外优良果树品种300多个,带头成立的春雨苗木果品专业合作社,助农脱贫增收,被果农们称为“姚隆平”;率先建成的全省砂梨标准化生产示范基地,被列为国家梨产业体系唯一一家县级综合实验站。  潜心钻研林果苗木  姚凤君数十年来,潜心钻研果树栽培技术,从实践到普及,从普及到研究,从研究到实
期刊
本论文对建立在新型电化学检测系统上的零流电位法进行了研究,探讨其检测性能与能斯特响应的情况,在此基础上将其应用于电位滴定及DNA杂交检测之中,为零流电位法的实际应用奠定
气相光催化可在常温常压下快速分解有机污染物,将有毒有机物彻底无机化,副产物少,但同时也存在反应速率慢,催化剂容易失活,光生电子与空穴容易复合等缺点。真空紫外光催化技术,基于
目的 采用磁珠偶联法解析地榆皂苷Ⅱ作用蛋白.方法 地榆皂苷Ⅱ具有羧基端,将其活化后,羧基端与氨基磁珠的氨基端偶联.将0、2、10 mmol·L-1地榆皂苷Ⅱ与磁珠形成配合物后,与
学位
目的 采用HPLC法测定癌症患者盐酸二甲双胍的血药浓度.方法 采用乙腈沉淀蛋白,制备样品,内标为阿替洛尔,采用Diamonsil C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm),流动相为乙腈-10 mmo
在过去的五十年时间里,农业大开发使得我国黑龙江省三江平原各国营农场经历了巨大的土地利用变化。由农业开发带来的土壤养分流失和土壤质量的退化则可能会影响该地区农业开发
药物及个人护理品(PPCPs)近年来得到越来越多的关注。PPCPs类微污染物在水环境中的浓度普遍较低,但是其对环境具有潜在的危害,并且可能对人类的身体健康造成威胁。由于传统的水