YBCO及SrFeO3-x的氧吸附特性研究

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本文系统研究了YBCO和SrFeO3-x的氧吸附特性。用通常的固相反应法制备了YBCO和SrFeO3-x样品。在热重分析仪上,对YBCO和SrFeO3-x的等温动力学曲线进行了测量。结果表明,YBCO和SrFeO3-x的氧吸附速率和吸附量都随温度的改变而变化。不同的是YBCO的吸附温度不能低于400℃,SrFeO3-x可在200℃附近吸附,并且吸附量也较大。同时,采用几个不同的升温速率测量了YBCO的非等温动力学曲线。实验发现YBCO在650℃左右发生正交到四方的转变,相变前氧吸附速率比相变后大。在650℃~850℃之间吸附活化能随温度的变化比较平缓;在850℃以后活化能较明显的增加,这可能是因为随着温度的升高晶体中其他部位的氧被脱去需要较高的能量。在静态吸附装置上,测量了SrFeO3-x的静态吸附等温线。实验表明SrFeO3-x的饱和吸附量随吸附温度的降低而增加,随氧分压的升高而增大,在20Kpa以后增加较为缓慢。并且趋于一与温度有关的常量。SrFeO3-x的氧等温吸附线呈现为近似为矩形的Langnuir曲线。对吸附来讲,这类曲线称为最优化曲线,其含义是在较低的压力下就几乎达到饱和吸附量。在比200℃更低的温度实验发现尽管此时SrFeO3-x还能吸氧,但吸附速率明显下降,达到饱和状态所需的时间明显增长。在自制的动态吸附装置上以普氮和空气作气源测试了SrFeO3-x的除氧纯度。发现SrFeO3-x除氧的最佳温区是200-400℃,其氮气除氧可达6个9的纯度。另外,还研究了多种元素掺杂与替代对SrFeO3-x吸附特性的影响,发现随着替代元素量的增加吸附特性越来越差,同时对其它化合物也进行了研究,它们也有吸放氧的现象,但吸附量不是很大。
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