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稀土元素Gd^(3+)掺杂YBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体制备及其氧吸附/脱附性能
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作者 余四豪 陈铃 +2 位作者 王娇 郝好山 刘少辉 《功能材料》 北大核心 2025年第4期4136-4141,共6页
工作温度低、性能良好且稳定的氧吸附/脱附材料在氧气分离技术、燃料电池电极等领域具有重要的应用价值。为了提升材料的氧吸附/脱附性能,采用溶胶-凝胶法成功合成了不同浓度稀土元素Gd^(3+)掺杂YBaCo_(4)O_(7+δ)氧吸附纳米材料。通过... 工作温度低、性能良好且稳定的氧吸附/脱附材料在氧气分离技术、燃料电池电极等领域具有重要的应用价值。为了提升材料的氧吸附/脱附性能,采用溶胶-凝胶法成功合成了不同浓度稀土元素Gd^(3+)掺杂YBaCo_(4)O_(7+δ)氧吸附纳米材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及热重分析等手段,系统地探究了稀土元素Gd^(3+)掺杂浓度对YBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体的微观形态、晶体结构及其氧吸附/脱附特性的影响。实验测试结果发现,在较低掺杂浓度水平下,稀土元素Gd^(3+)掺杂对Y_(1-x)Gd_(x)BaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体的微观形貌影响较小,掺杂前后纳米粉体的形貌均为球形,粉体尺寸介于200~350 nm。稀土元素Gd^(3+)可以进入YBaCo_(4)O_(7+δ)晶格,掺杂前后Y_(1-x)Gd_(x)BaCo_(4)O_(7+δ)均保持为单相114结构。在氧吸附/脱附性能方面,与YBaCo_(4)O_(7+δ)相比,Y_(0.6)Gd_(0.4)BaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体的氧吸附变化率从1.73%显著提高到了4.22%。这表明Gd^(3+)的加入能有效增强YBaCo_(4)O_(7+δ)纳米材料的氧吸附能力。此外,在N2/O_(2)气体环境的循环变换下,Y_(0.6)Gd_(0.4)BaCo_(4)O_(7+δ)展现出良好的循环稳定性。Gd^(3+)掺杂对YBaCo_(4)O_(7+δ)纳米材料氧吸附性能的提升,可归结为其优化了材料内部的氧气存储空间,从而促进了氧离子的吸附与释放过程。 展开更多
关键词 YBaCo_(4)O_(7+δ) 氧吸附/脱附性能 稀土元素掺杂 纳米粉体 微观机理
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稀土元素替代对RBaCo_4O_(7+δ)氧吸附/脱附性能影响的研究 被引量:2
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作者 赵利敏 王娇 +4 位作者 程永光 张宝森 李维 王小超 刘少辉 《中国陶瓷》 CSCD 北大核心 2017年第8期20-23,共4页
采用固态反应法制备了稀土元素(R=Yb、Er、Dy)替代的RBaCo_4O_(7+δ)氧吸附材料,对其进行了XRD和热重(TG)分析,研究了稀土元素元素替代对其氧吸附/脱附性能的影响。XRD结果表明:不同稀土元素替代的RBaCo_4O_(7+δ)材料具有单一的六方密... 采用固态反应法制备了稀土元素(R=Yb、Er、Dy)替代的RBaCo_4O_(7+δ)氧吸附材料,对其进行了XRD和热重(TG)分析,研究了稀土元素元素替代对其氧吸附/脱附性能的影响。XRD结果表明:不同稀土元素替代的RBaCo_4O_(7+δ)材料具有单一的六方密排晶体结构(空间群为P63mc(186))。热重结果显示:从室温到1000℃,所有样品经历两次氧吸附过程,DyBaCo_4O_(7+δ)样品最大氧吸附量明显高于YbBaCo_4O_(7+δ)的最大氧吸附量。 展开更多
关键词 RBaCo4O7+δ 氧吸附/脱附性能 稀土元素替代
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Tb掺杂DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体的制备及其氧吸附/脱附性能的研究
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作者 王娇 王菲菲 +2 位作者 郝好山 夏思怡 刘少辉 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1110-1114,共5页
利用溶胶凝胶工艺合成了稀土元素Tb掺杂DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体,采用XRD、SEM、差热分析仪等设备研究了不同浓度Tb掺杂对DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体形貌、晶体结构及氧吸附-脱附性能的影响,测试结果表明:在较低掺杂浓度下,Tb很好... 利用溶胶凝胶工艺合成了稀土元素Tb掺杂DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体,采用XRD、SEM、差热分析仪等设备研究了不同浓度Tb掺杂对DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体形貌、晶体结构及氧吸附-脱附性能的影响,测试结果表明:在较低掺杂浓度下,Tb很好地进入了Dy_(1-x)Tb_(x)BaCo_(4)O_(7+δ)的晶格,稀土Tb掺杂的DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体仍是六方密排晶体结构;Tb元素掺杂对DyBaCo_(4)O_(7+δ)粉体的形貌影响不大。从室温到1000℃,DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体与Tb掺杂的DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体均表现出两次氧吸附和脱附现象,与未掺杂的DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体氧吸附性能相比,Tb掺杂的DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体的氧吸附性能明显高于未掺杂DyBaCo_(4)O_(7+δ)氧吸附性能,DyBaCo_(4)O_(7+δ)的氧吸附的变化量为1.4%,而Dy 0.85 Tb 0.15 BaCo_(4)O_(7+δ)的氧吸附的变化量4.9%,同时研究了在N_(2)/O_(2)气体切换过程,DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体与Tb掺杂的DyBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体的氧吸附/脱附行为。DyBaCo_(4)O_(7+δ)氧吸附/脱附性能的改善可以归因为Tb元素掺杂改善了DyBaCo_(4)O_(7+δ)的间距变宽,提高了DyBaCo_(4)O_(7+δ)样品的储氧空间增加有关。 展开更多
关键词 DyBaCo_(4)O_(7+δ) 纳米粉体 稀土掺杂 氧吸附/脱附性能
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Ce元素掺杂对YBaCo_4O_(7+δ)氧吸附/脱附性能的影响 被引量:4
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作者 赵利敏 程永光 +3 位作者 王娇 刘少辉 代利超 郝好山 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期87-89,111,共4页
本研究采用固态反应法制备了Ce掺杂的YBaCo_4O_(7+δ)氧吸附材料,对其进行了X射线衍射(XRD)分析和热重分析测试,研究了Ce掺杂对其氧吸附/脱附性能的影响。XRD分析结果表明:在x=0.10,0.15,0.20掺杂比例范围内,Ce很好地进入了YBaCo_4O_(7+... 本研究采用固态反应法制备了Ce掺杂的YBaCo_4O_(7+δ)氧吸附材料,对其进行了X射线衍射(XRD)分析和热重分析测试,研究了Ce掺杂对其氧吸附/脱附性能的影响。XRD分析结果表明:在x=0.10,0.15,0.20掺杂比例范围内,Ce很好地进入了YBaCo_4O_(7+δ)的晶格,具有单一的YBaCo_4O_(7+δ)的晶体结构,没有出现第二相。热重分析结果表明:从室温到1000℃,所有样品都经历了两次氧吸附过程,Ce掺杂的YBaCo_4O_(7+δ)样品最大氧吸附量明显高于YBaCo_4O_(7+δ)的最大氧吸附量。 展开更多
关键词 YBaCo4O7+δ 氧吸附/脱附性能 掺杂
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YBaCo4O7+δ的制备及其氧吸附/脱附性能研究
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作者 赵利敏 汪海平 +5 位作者 程永光 张宝森 羊克华 王娇 刘少辉 郝好山 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期22-25,共4页
采用溶胶凝胶法和固态反应法制备了不同比表面积的YBaCo4O7+δ吸附材料,采用X射线衍射仪、电子扫描显微镜对不同比表面积粒径的YBaCo4O7+δ料的结构、形貌进行了表征,测试结果表明:溶胶凝胶法和固态反应法制备的YBaCo4O7+δ料均为... 采用溶胶凝胶法和固态反应法制备了不同比表面积的YBaCo4O7+δ吸附材料,采用X射线衍射仪、电子扫描显微镜对不同比表面积粒径的YBaCo4O7+δ料的结构、形貌进行了表征,测试结果表明:溶胶凝胶法和固态反应法制备的YBaCo4O7+δ料均为六方密排晶体结构(空间群为P63mc(186)),与固态反应法相比,溶胶凝胶法制备的YBaCo4O7+δ吸附材料粒径较小,且分布较为集中,并研究了粒径对YBaCo4O7+δ料氧吸附/脱附性能的影响,从室温到1000℃,不同粒径的YBaCo4O7+δ吸附材料均经历两次氧吸附过程,而溶胶凝胶法制备的YBaCo4O7+δ 料氧吸附性能明显高于固态反应法制备的YBaCo4O7+δ料的氧吸附性能,这是因为溶胶凝胶法制备的YBaCo4O7+δ料具有较小的尺寸,较大的比表面积的缘故。 展开更多
关键词 YBaCo4O7+δ 氧吸附/脱附性能 溶胶凝胶法
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