Na-K-Co-O体系的合成、结构及物性的研究和MgB<,2>的电化学合成

来源 :上海大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jonsh123
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
本论文对最近发现的MgB2超导体和Na0.3CoO2·1.33H2O超导体的特征及研究现状作了总结;制备了Na1-xKxCo2O4、非水相KxCoO2与含水相KxCoO2·yH2O系列化合物,并对他们的结构、输运及磁学性质作了进一步的研究;还尝试了用熔盐电化学方法合成MgB2超导体,用微波合成法制备MgCNi3超导体及Ca掺杂Y-Ba-Cu-O超导体。全文分为四大部分: 1.MgB2熔盐电化学制备及其物性研究利用熔盐电化学合成方法制备MgB2超导体,以KBF4、H3BO3、MgCl2、NaCl、KCl、B2O3和Na2B4O7为原料,设计不同的实验方案。实验结果发现以MgCl2、NaCl、KCl和H3BO3为熔盐电解质体系,可以得到少量的MgB2超导体。用其它的实验方案在不同的温度和电压条件下很难得到MgB2,进一步研究熔盐合成法将会对探索非含铜氧化物新型超导体以及其它一些含混合价态过渡金属离子的层状化合物提供有力的帮助。 2.Na1-xK-xo2O4(0≤x≤0.35)的合成、结构、输运及磁学性质的研究利用固态合成法在0≤x≤0.35范围内制备出一系列钾掺杂的样品Na1-xKxCo2O4,经分析表明样品钾的实际掺杂量在0~0.22之间。钾的相对损失量可以分为三段:当0≤x≤0.15时,钾的相对损失量在14%左右;当0.15<x≤0.20时,钾的相对损失量在14%~35%左右;当0.20<x≤0.35时,钾的相对损失量在35%左右;随着钾掺入量的增加,钾的最大相对损失量可达35%。在整个测量范围内所有的样品呈现出金属导电性和顺磁性行为。钾掺杂可以增强样品的磁矩并在很高的温度范围内导致零场冷却和有场冷却(ZFC-FC)磁化率随温度变化关系曲线出现分叉现象,在56K附近出现自旋玻璃行为。这类二维过渡金属材料的导电机理,对于理解氧化物超导体的导电机理有重要的意义。 3.KxCoO2·yH2O(x≤0.4,0≤y≤0.8的合成、结构、输运及磁学性质的研究利用熔融碱的方法合成出非水相KxCoO2,并通过各种氧化途径制备了一系列含水相的KxCoO2·yH2O。对这类化合物的成份、结构、电输运性及磁性进行了一些研究,发现非水相KxCoO2存在一个类似Na0.5CoO2的正交超结构,水的嵌入将破坏这个超结构,含水相的样品在低温下电学及磁学性质表现异常。含水相的KxCoO2在30K附近呈现出金属绝缘体转变,在56K附近呈现出自旋玻璃行为。还用其它氧化剂像高锰酸钾,过硫酸钾和液溴等对样品进行氧化处理,氧化过程伴随着水的嵌入。用高锰酸钾和过硫酸钾溶液氧化得到含水相的Kx.12CoO2·0.8H2O与K0.16CoO2·0.6H2O,发现它们的空间群为P63/mmc,都属于六方晶系。K0.12CoO2·0.8H2O与K0.16CoO2·0.6H2O呈现出更强的金属性,而不像NaxCoO2呈现超导电性。且随着水含量的增多,钾离子含量的减少,KxCoO2自旋玻璃行为逐步被抑制,K0.122CoO2·0.8H2O的自旋玻璃行为基本上被完全抑制。K0.12CoO2·0.8H2O与K0.16CoO2·0.6H2O脱水后,主相由六方结构变为正交结构,且脱水后的样品表现出半导体行为。在氧气氛下,在不同的温度对KxCoO2体系进行了系统的充氧研究,发现退火以后样品也呈现出金属性,低温下表现异常,在56K附近的自旋玻璃行为更加明显。深入研究含水相的KxCoO2·yH2O和非水相的KxCoO2的结构、电输运以及磁性之间的相互关系,对新近发现的Na0.3CoO2·1.33H2O超导体的导电机理的理解有重要的意义。 4.微波合成MgCNi3超导体及Ca掺杂Y-Ba-Cu-O超导体的合成利用微波合成方法制备出了MgCNi3超导体和Ca掺杂的Y-Ba-Cu-O超导体。用此方法分别得到Tc=85K的Y1-yCayBa2Cu3O6+σ和Tc=7.5K的MgCNi3。并对MgCNi3成份、结构、电输运性及磁性进行了研究。此合成方法简单易行,且有一些传统合成方法无法比拟的优点,诸如合成时间短、效率高等。这种方法还可以推广到其它的一些无机材料的合成中。
其他文献
杂原子掺杂作为一种有效改善碳材料电化学性能的方法,能够极大地拓宽碳材料的应用范围,开辟碳材料在燃料电池研究领域中的应用。燃料电池作为一种效率高、环境友好的绿色能源
本文综述了MgO、ZnO纳米晶的性质、用途及国内外研究现状,采用凝胶网格控制合成法制备了MgO、ZnO纳米晶,重点探讨了ZnO纳米晶的发光性能和光催化活性。 首次采用凝胶网格沉
目的:硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)是一种有刺激性气味并污染环境的有毒气体。但近年来研究表明,H2S是继NO和CO之后的第三种气体信号分子,能够自由的通过细胞膜,是一种神经调质,在哺乳动物体组织内和细胞内起到了许多的生理和病理作用,因此,受到科学界广泛关注。本研究旨在探索建立在线、灵敏、快速测定大鼠肠灌流液中H2S的定量分析方法,为有效地测定哺乳动物体内H2S含量提供参考依据和
本论文首先总结了固相萃取技术的发展、原理、优点、装置以及近年来的应用,指出用改进的传统材料作填充剂基质,提高柱效、重现性和改进自动化装置是固相萃取进一步发展的一种方
稀土元素由于其具有独特优异的性能和广泛的用途,因而引起了世界各国科学界、技术界的普遍关注,被人们称为21世纪的战略元素,当前稀土合金和稀土化合物已经成为了现代尖端科学技术不可或缺的特殊材料。在非水体系有机溶剂中研究电化学性质已经占据非常重要的地位,尤其是电沉积制备活泼稀土金属和稀土合金膜。深入研究非水体系有机溶剂中稀土元素电化学性质和电沉积合成稀土合金膜,不但具有学术上的研究价值,又具有广阔的实用
在催化化学中,金属催化随处可见,许多先进的合成技术直接关系到科学技术的发展和进步。众所周知、新方法、新试剂、新反应的发现永无止境。本论文首先描述了金属有机化学的发展历史和过渡金属参与偶联反应的发展概况。本论文部分工作以铜作为催化剂通过合理科学的设计开展了新型的碳-碳、碳-氧偶联反应的研究和简单有机碱作促进剂进行碳-氧偶联反应的方法学研究。同时,我们对反应的机理进行了详细深入的研究,尤其是对反应中产
  本文用邻苯二胺和适当的酸作为原料,通过微波反应合成了5个苯并咪唑衍生物的母体,然后通过亲核取代反应把N-乙基哌啶连接到母体的氨基氮原子或羟基氧原子上,合成出7个未见文
尖晶石结构Li Cr Ti O4、Li Fe Ti O4、Li2Zn Ti3O8、Li2Mg Ti3O8负极材料具有结构稳定,成本低,环境友好,电化学性能优异等优点。是一类很有发展潜力的锂离子电池负极材料。通过如XRD、SEM、TEM、CV和充放电测试等多种表征手段,系统的研究了合成温度和时间对钛酸盐负极材料电化学性能的影响以及新型钛酸盐负极材料的电化学机理。1.本文采用高温固相法合成了Li Cr
“民以食为天”,食品安全一直是人们所关注的问题。在我国开展食品中残留毒物的分析研究,建立、健全有效的实施方案是十分必要的。本文采用高灵敏度的液相色谱/四极杆-飞行时间
富锂正极材料具有容量高,结构稳定,造价低廉,污染小等特点,近年来受到广泛的关注。但该材料首次放电过程中嵌入的锂离子远少于充电过程,从而产生首周不可逆容量损失。因此,本论文利用元素掺杂的方法来改善富锂锰基氧化物正极材料的电化学性能。采用XRD、SEM、TEM等技术对合成产物的结构及形貌进行分析,并采用充放电、循环伏安、交流阻抗等技术测试了材料的电化学性能。分别采用混合溶剂热法制备Li Mn O2、微