王运飞
,
王岭
,
朱靖
,
戴磊
,
李跃华
,
周会珠
,
吴印林
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.15.002
采用溅射法制备的纳米结构CuO为敏感电极,钇稳定氧化锆(YSZ)为固体电解质制成了一种混合位型NO2传感器.采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别表征了CuO敏感电极的相组成和微观形貌.研究了Cu的不同溅射时间对CuO敏感电极微观结构及传感器敏感性能的影响.结果表明,CuO颗粒随着Cu溅射时间的增长而增大,制成的传感器在600～700℃范围内对25～400mL/m3的NO2具有较好的敏感性能,传感器响应信号与NO2 浓度的对数呈现良好的线性关系,其中60min,Cu传感器在650℃时灵敏度达41.47mY/decade,对于400mL/m3的NO2,90％的响应时间和恢复时间分别约为160、260s,体积分数0～10％的CO2对传感器的响应几乎没有影响,传感器具有较好的敏感度、重现性和稳定性.
关键词:
溅射法
,
混合位型
,
NO2传感器
,
CuO纳米颗粒
,
YSZ
贾雷
,
王岭
,
戴磊
,
李跃华
,
周会珠
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.增刊(Ⅱ).032
采用固相反应法成功制备了(La1－x Ndx )5．5 WO12－δ(x＝1/3,1/2)质子-电子混合导体.运用 X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分别对试样的物相结构、微观形貌进行了表征.测试了试样在湿润CO2气氛中的化学稳定性,应用交流阻抗法测定了其在空气和湿润5％ H 2/Ar 气氛中的电导率,并研究了试样在不同温度、不同氢分压下的透氢量.结果表明,(La1－xNdx)5．5 WO12－δ(x＝1/3,1/2)经1550℃烧结后均形成立方萤石结构的致密烧结体；试样在800℃湿润CO2气氛中均表现出良好的化学稳定性；试样在湿润5％ H 2/Ar 气氛下的电导率明显高于空气气氛,在湿润5％ H2/Ar 气氛中850℃时,(La1/2 Nd1/2)5．5 WO12－δ的电导率达到6．58×10－3 S/cm；在900℃、50％ H2/N2时,厚度为1．56 mm 的(La1/2 Nd1/2)5．5 WO12－δ透氢膜获得最大透氢量为0．079 mL/(min?cm2).
关键词:
质子导体
,
La5.5 WO12-δ
,
致密陶瓷膜
,
透氢
赵艳琴
,
吴印林
,
周会珠
,
戴磊
,
李跃华
,
王岭
功能材料
采用传统固相反应法制备陶瓷试样,借助EIS、XRD及SEM等技术手段研究了烧结助剂Co2O3对Ce.8Gd0.2O1.9(CGO)的体密度、导电性能、相组成及微观结构的影响.结果表明,当CGO中添加2.5%(质量分数)Co2O3时,可使CGO试样的烧结温度降低200℃.添加0.75%(质量分数)Co2O3时,试样的晶粒电导率明显增大,晶界电导率下降,添加量为1.0%～2.5%(质量分数)时,晶粒电导率趋于不变,晶界电导率稍微有所增加.XRD图谱表明,试样在1100～1200℃烧结时表现为CGO纯相,在1300～1400℃的较高温度烧结时,为CGO相及少量的Ce24Co11相.
关键词:
CGO
,
烧结助剂
,
Co2O3
,
电导率
赵艳琴
,
王岭
,
周会珠
,
吴印林
,
王建民
,
赵海燕
稀有金属材料与工程
采用固相反应法成功制备了电解质Ce0.8Gd0.2O1.9(CGO).在250 ℃～600 ℃范围内利用交流阻抗谱技术测试了分别以Pt和Ag作电极的CGO的导电性能和界面行为,探讨了低温下电导率与温度,界面电阻与温度和频率等之间的关系;并对O2在电极表面的扩散机理进行研究.结果表明,用Pt或Ag作电极时,晶粒、晶界和总电导率与温度均严格遵守Arrhenius公式,CGO(Pt)的电导活化能Ea分别为0.41,0.51,0.42eV,CGO(Ag)的电导活化能Ea分别为0.43,0.55,0.42eV;晶界阻抗半圆中的特征频率与温度也均符合Arrhenius公式;Pt(Ag)/CGO的界面阻抗主要来自氧的扩散阻抗,其扩散活化能分别为0.32eV和0.52eV.
关键词:
钆掺杂氧化铈
,
交流阻抗谱
,
电导率
,
界面扩散
刘佳
,
周会珠
,
朱靖
,
戴磊
,
李跃华
,
王岭
功能材料
高价阳离子固体电解质在气体传感器、燃料电池等方面有着十分广阔的应用前景,被认为是一种很有前途的电解质材料.因此,作为一类新型材料,日益引起世界各国科学家的浓厚兴趣.综述了高价阳离子固体电解质的研究现状,重点介绍了铝离子固体电解质及其应用,同时分析了高价阳离子固体电解质现阶段面临的问题,展望了高价阳离子固体电解质的发展前景.
关键词:
高价阳离子固体电解质
,
铝离子固体电解质
,
铝离子固体电解质应用
靳超
,
王岭
,
戴磊
,
李跃华
,
周会珠
,
张立美
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.16.013
采用固相反应法成功制备了双相质子导体BaCe0.9Y0.1O3δ/La1.95Ca0.05Ce2O7-δ(7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3:7).用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分别对样品的物相结构、微观形貌进行了表征,对样品在CO2和沸水中的稳定性进行了研究,并应用IM6e型电化学工作站测定了其在空气、氩气、湿润的4％H2/Ar 3种气氛从450～850℃的电导率.实验结果表明,不同比例复合的样品经1500℃烧结后均形成了明显的双相结构且获得了致密的烧结体.随着样品中La1.95Ca0.05Ce2O7-δ比例的增加,其对CO2和沸水的化学稳定性增加.在所研究的各种比例的复合材料中,BaCe0.9Y0.1O3δ-La1.95 Ca0.05Ce2O7-δ(3:7)具有最高的电导率,850℃时在湿润的4％H2/Ar气氛下的电导率为2.49×102S/cm,电导活化能为1.13eV.
关键词:
双相质子导体
,
化学稳定性
,
电导率
,
BaCe0.9Y0.1O3-δ
,
La1.95Ca0.05Ce2O7-δ
周会珠
,
王岭
,
王福先
,
戴磊
,
洪彦若
稀有金属材料与工程
以Nasicon结合的Na-β-alumina作为固体电解质,BaCO3-Na2CO3(44:56)作为辅助电极制备了CO2传感器并检验了其性能.结果表明:在618～947 K范围内测得的传感器电动势与CO2浓度之间成良好的线性关系,符合能斯特关系,反应的电子转移数接近2.实验了水蒸汽,O2,NO2和SO2对CO2测定的影响,结果表明,O2、水蒸汽对CO2传感器性能没有明显的影响;低于100×10-6NO2对传感器响应也没有造成干扰;当共存SO2高于1.7×10-6时由于在辅助电极和电解质表面生成Na2SO4而严重影响其性能.
关键词:
CO2
,
固体电解质
,
气体传感器
,
干扰
