高温高压合成的Co3O4+AO2（A＝Zr、Ce）复合物中Co离子价态研究

论文摘要

本文采用机械合金化方法（机械球磨）加高温高压合成方法,选择镧系稀土元素Ce和Zr与过渡元素Co氧化物为研究对象,制备Co3O4+ZrO2和Co3O4+CeO2复合材料,利用XRD和Raman散射等表征手段,研究Co离子价态的转变与制备方法及条件之间的关系。实验结果表明,Co3O4+ZrO2复合物中Co离子价态变化受压力因素的影响比温度因素要明显一些,并与球磨过程也有关联。高能球磨Co3O4+CeO2复合物得到的立方CoO,在常压下烧结后被氧化生成为立方Co3O4,而加高温高压处理后没有被氧化。高能球磨原料在高温高压处理中Co离子价态更易于由Co3+向Co2+转变。高温高压样品中的CoO,在烧结1000℃2h处理后全部被氧化生成了立方Co3O4,但结构与原料Co3O4不完全相同。Co3O4+CeO2+La2O3复合物中,La2O3的掺杂,影响了高温高压过程中原料CeO2+Co3O4复合物中Co离子价态的变化。

论文目录

• 提要
• 第一章 前言
• 1.1 概述
• 1.2 钙钛矿型复合氧化物的晶体结构
• 3型钙钛矿的晶体结构'>1.2.1 ABO₃型钙钛矿的晶体结构
• 3双钙钛矿型复合氧化物的晶体结构'>1.2.2 AA'BB'O₃双钙钛矿型复合氧化物的晶体结构
• 1.3 含Co钙钛矿型氧化物的结构、电学和磁学性质
• 3的晶体结构'>1.3.1 RCoO₃的晶体结构
• 3的电子态'>1.3.2 RCoO₃的电子态
• 1.4 高温高压方法的特点
• 1.5 本文研究中采用的表征手段
• 1.5.1 XRD表征
• 1.5.2 Raman表征
• 1.6 本文研究目的和意义
• 第二章实验设备和物性测试仪器
• 2.1 实验主要原料和使用仪器
• 2.2 低能、高能球磨机
• 2.2.1 低能球磨机
• 2.2.2 高能球磨机
• 2.3 高温箱式电炉
• 2.4 高压压机
• 2.4.1 实验装置
• 2.4.2 高压组件的制作
• 2.4.3 压力的标定
• 2.4.4 温度的标定
• 2.4.5 高压高温合成过程
• 2.5 结构和物性测试仪器
• 2.5.1 X-射线衍射仪
• 2.5.2 Raman衍射仪
• 3O₄+AO₂（Zr、Ce）复合物中Co离子价态研究'>第三章 高温高压合成的Co₃O₄+AO₂（Zr、Ce）复合物中Co离子价态研究
• 3O₄+ ZrO₂复合物中Co离子价态变化研究'>3.1 Co₃O₄+ ZrO₂复合物中Co离子价态变化研究
• 3.1.1 球磨处理后样品的结构变化
• 3.1.2 低能球磨50h样品在高压高温下的结构转化
• 3.1.3 高能球磨50h样品在高压高温下的结构转化
• 3.1.4 球磨50h样品在常压高温下的结构转化
• 3.1.5 综合分析与结论
• 3O₄+CeO₂复合物中Co离子价态变化研究'>3.2 Co₃O₄+CeO₂复合物中Co离子价态变化研究
• 3.2.1 球磨处理后样品的结构变化
• 3.2.2 球磨50h样品在高压高温下的结构转化
• 3.2.3 球磨50h样品在常压高温下的结构转化
• 3.2.4 综合分析与结论
• 3O₄+CeO₂+La₂O₃复合物中Co离子价态变化研究'>3.3 Co₃O₄+CeO₂+La₂O₃复合物中Co离子价态变化研究
• 3.3.1 低能球磨50h样品在高压高温下的结构转化
• 3.3.2 小结
• 第四章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致谢