AB2O4、ABO3复合氧化物的合成、表征与性质

来源 :武汉大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:godbless97
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
稀土复合氧化物材料由于其特有的性能和诱人的应用前景,引起了人们的极大关注。有关这类化合物的合成方法有很多,但各有优缺点,本论文介绍了流变相反应法成功地合成了这类化合物,并对其结构和功能进行了表征。流变相反应法,作为一种新的合成方法,是指将固体反应物充分研磨均匀,加入适当的液体物质,将反应物调制成固体微粒和液体物质混合均匀、不分层的糊状或粘稠状固液混合物,即流变相体系,然后在适当的条件下得到所需要的产物。流变相合成法的作用对象是具有流动性的固体或非牛顿流体。在流变相反应体系中固体微粒在流体中均匀分布,紧密接触,其表面积能够得到有效的利用,反应能够进行得更加充分;能得到纯净单一的化合物,且产物产率高,避免大量废弃物的产生,有利于环保,是一种高效、节能、经济的绿色化学反应;流变体热交换良好,传热稳定,可以避免局部过热,并且温度容易调节;反应过程中,不必像液相反应过程那样考虑溶解度、酸碱度等因素的影响;在流变态下,许多反应物可能呈现意想不到的反应特性,甚至可以通过自组装得到一些新型结构和特异功能的化合物。 本论文用流变相反应法成功地合成了SnRE2O4(RE=Y、Dy、Gd、Er),ZnRE2O4(RE=La、Sm、Eu、Yb)两个系列的稀土复合氧化物以及传统压电材料钛酸钡粉体,通过TG、DTA研究了各目标化合物先驱物的热分解机理,同时用IP、RAMAN、XPS表征了各目标产物的纯度、价态,使用XRD研究了各目标产物的结构,使用SEM、TEM观测了一些目标产物的表面形貌与粒度,最后利用UV、荧光光谱研究了ZnRE2O4(RE=La、Sm、Eu、Yb)系列的光谱学性质。本论文的主要结果有: 1)SnRE2O4(RE=Y、Dy、Gd、Er),ZnRE2O4(RE=La、Sm、Eu、Yb)两个系列的稀土复合氧化物为新的化合物,经对1960年以来的CA检索,未发现有相同复合氧化物的合成与结构的报道,同时对于类似稀土复合氧化物的合成,使用流变相先驱物的软化学方法合成也是首次。因而,本论文中无论是目标化合物还是使用的合成方法都具有一定的新颖性和创新性。 2)本论文首次使用流变相法并以过氧化物为先驱物合成了室温为立方相的钦酸钡粉体。与其他方法相比,流变相法具有成本低、操作简单、工艺流程短以及反应条件温和的特点。在确证钦酸钡结构时,RAMAN光谱表明对于同一温度下不同烧结时间的样品,钦酸钡粉体经历了生成一立方六方共存(可能)方四方共存一四方的相变过程,这一现象解释了学术界关于钦酸钡居里温度为室温时钦酸钡尺寸大小的争议,可以认为这一尺寸在20nm以下。 3)本论文研究了目前国际上流行的各种粉末衍射结构分析方法及其应用软件,并对从头结构分析方法和经验法作了重点阐述,通过比较各种应用软件的优劣,选择了一套解析路线与应用软件。本论文中关于粉末衍射与结构解析的路线以及程序组合的思路和实践也具有新颖性。 4)使用所选择的解析路线完成了SnREZo4(RE=Y、Dy、Gd、Er),Z好诬204(咫=La、Sm、Eu、Yb)两个系列稀土复合氧化物粉末衍射的结构解析。解析的结果表明SnREZ伍系列具有四方结构而乙宙巴204为立方尖晶石结构。S征诬2氏系列根据K.KUGIMIYA和H.STE工NFINK的ABZ氏结构理论分析应该为尖晶石结构,因此这一结果是对K.KUGIMIYA和H.STEINPINK的理论的一个修正。 5)SnF巴2认(RE=Y、Dy、Gd、Er),ZnF伍204(RE=La、Sm、Eu、孔)两个系列稀土复合氧化物的先驱物的草酸盐热分解机理的研究表明,它们在空气氛围下的分解过程具有一定的相似性,即主要分为三个阶段,可用下列三个化学方程式表示: AREZ(C204)4·xH20一人REZ(C204)4+x H20 AREZ(C204)4一子田王203CO3+4C0+3COZ A又E203CO3一A只卫204+COZ第一步失去结晶水,生成无水盐:第二步为无水盐分解为碳酸氧盐;第三步为碳酸氧盐进一步分解生成氧化物。通过对先驱物中失水过程的分析,可以确定结晶水在先驱物中的位置,同时也可以确定先驱物中金属离子的配位情况。 6) snF巴2认(RE=Y、Dy、Gd、Er)系列的晶体结构类型是相同的,但其晶胞参数与离子半径的关系并没有明显的规律,Z洒诬2O4(RE=La、Sm、Eu、Yb)系列也是如此造成这一结果的原因可能是各系列内部的晶胞参数的差异本来就很小,而实验数据的精度、数据处理的误差掩盖并干扰了原有的规律性。 7)本论文研究了ZnF扭20;系列氧化物的光谱学性质。通过比较各化合物中对应的稀土离子溶液状态下与固体状态下的紫外光谱发现,在固体紫外光谱中,稀土离子的特征吸收谱带总体上都出现宽化,并向低波长方向移动,同时有些特征谱带消失。从理论上分析在ZnREZO;系列中RE=Sm、Eu的目标化合物可以作为纯发光物质,但在荧光性能测试中,只有ZnEuZO;具有一定的荧光性能,其发射区域为橙区。这一结果也确证了Eu3+处在晶格中的对称位置。
其他文献
目的:观察中药复方桑椹对2型糖尿病人鼠肾脏病变的影响,并探讨其作用机制。方法:采用小剂量链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)注射加高糖高脂饲料喂养的方法建立2型糖尿病大鼠
9月2日,陕西省通信管理局召开紧急会议,召集省电信、移动、联通、铁通四家运营企业相关负责人,通报了陕西省公安部门对"5.19"全省首例非法获取公民个人信息案件通报情况,要求各运营商引以为戒,加强举措,做好信息安全和网络安全工作。会议上,陕西省通信管理局副局长刘健在进行"5.19"相关情况通报后。就加强信息和网络安全工作向与会各运营商提出六点要求:一是提高认识,高度重视个人信息安全;二是抓好信息安全
期刊
采用 D-半乳糖所致小鼠亚急性衰老模型,观察复方桑椹健脑冲剂对衰老动物学习功能的影响。结果:复方桑椹健脑冲剂可明显提高衰老小鼠学习记忆功能,降低脑组织中过氧化脂质含量
澳大利亚是世界上最早制定互联网管理法规的国家之一。澳大利亚政府十分重视国家信息基础设施的保护、网络身份和隐私的保护及灾难恢复能力的建设,建有严密的安全系统和防范措施,注重调动全社会的积极参与、注重信息安全测评体系建设、注重国际安全合作。
目的:调查金黄色葡萄球菌对15种抗菌药物的敏感性。方法:收集2015年1月-2016年9月以来,临床分离的146株金黄色葡萄球菌,采用美国BD公司生产的Phoenix TM-100细菌鉴定/药敏系
针对矩形罐固控系统搅拌性能差、清砂困难等问题,中国石油渤海石油装备制造有限公司石油机械厂通过合理的结构设计,研制了一种新型的圆形罐固控系统,可使钻井液达到最佳的搅
本文简述了植物生长调节剂在梨省力栽培方面的应用效果、应用技术和注意事项。介绍了植物生长调节剂在梨省力栽培方面主要涉及促进坐果、疏花改变枝条发育状况等方面。分析了
会议
基于1960—2014年65个气象站点逐日最高、最低气温和平均气温资料,分析了长江三角洲地区极端气温事件的变化规律和ENSO事件强度对极端气温指数变化趋势的影响。结果表明:近55