导读:本文包含了钴酸盐氧化物论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:镓酸盐氧化物,Raman光谱,晶体结构,高温高压
钴酸盐氧化物论文文献综述
刘嘉煜[1]（2019）在《镓酸盐氧化物的制备及其高压物性研究》一文中研究指出具有尖晶石结构的镓酸盐氧化物由于其良好的热稳定性、低介电常数以及高品质因数已成为卫星通信、定位系统及无线局域网所使用谐振器与振荡器等微波器件的首选材料。对其结构和性能的研究是目前的热点之一。高压技术手段可以帮助我们发现很多不同于常压下的新物质、新结构和新性质,为寻找多功能材料提供了新方法。本论文利用固相烧结和高温高压方法先后合成了AB_2O_4(A=Mg,Ca;B=Ga)和YbMgMO_4(M=Ga,In),利用常压X射线衍射技术(XRD)表征、透射电子显微镜(TEM)分析、扫描电子显微镜(SEM)分析和Raman光谱测量对样品的结晶性和晶体结构进行研究,采用高压同步辐射X射线和高压拉曼光谱研究了高压下样品的晶体结构变化,取得了如下结果:(1)采用固相法与高温高压法制备出尖晶石结构的MgGa_2O_4,扫描(SEM)测试发现合成压力对其形貌有影响。(2)采用金刚石对顶砧(DAC)装置对MgGa_2O_4进行了高压原位同步辐射X光衍射下的晶体结构稳定性研究。结果显示,在0-38.6 GPa的压力范围内,没有观察到结构相变,MgGa_2O_4在所研究压力范围内很稳定,通过状态方程拟合得到体积模量为B_0=235.7 GPa,是目前所研究尖晶石结构氧化物中最高的。(3)采用固相法和高温高压合成方法,成功制备出YbMgGaO_4以及新相立方结构的CaGa_2O_4及六角结构YbMgInO_4。(4)在Raman光谱中指认了具有立方结构CaGa_2O_4的各种振动模式:342.0cm~(-1)处为Eg模式峰,662.0 cm~(-1)处为T_(2g)(1)模式峰,765 cm~(-1)处为A_(1g)模式峰,这些振动模式与AO_4四面体中氧的对称弯曲振动、反对称伸缩振动或不对称弯曲振动及对称伸缩振动有关。此外,254.0 cm~(-1)对应于T_(2g)(2)振动模式,与BO_6八面体相对于A位阳离子的平移模式有关。对于YbMgGaO_4样品,340.5 cm~(-1)、617.1cm~(-1)、699.0 cm~(-1)处的是E_g模式峰,393.7 cm~(-1)、501.2 cm~(-1)、754.4 cm~(-1)处的是A_(1g)模式峰。在A_(1g)模式中,两个原子沿c轴以相反方向振动;在E_g模式中,它们以平行于Yb-O和Mg-O/Ga-O平面的相反方向振动;其中最低能量模式E_(1g)对应于ab平面中的位移,其中每个双层的原子层沿相反方向移动。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01）
王秋凡[2]（2015）在《基于钴酸盐金属氧化物的超级电容器性能研究》一文中研究指出能源存储器件,尤其是超级电容器,已经在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用,例如电子器件领域,交通工具等的领域。本文主要以钴酸盐金属氧化物作为电极材料,探索了这些纳米结构大面积可控生长的方法,并从器件的电极结构的设计,器件构造设计的角度出发,目的在于研制出高比电容和功率密度的超级电容器。所取得的主要研究成果可以归纳为如下：(1)利用简单的水热反应法,制备出了叁维结构的海胆状NiCo2O4微米球,分析了这种纳米结构的生长条件,并提出了“纳米棒-稻草捆-海胆状球”的生长机理。通过叁电极体系对所制备的NiCo2O4海胆球的电化学性能进行了测试和分析,在电流密度为1A/g和15A/g时,比电容可达到1650F/g和1348F/g,该结果与相关的报道相比具有明显的优势。结果表明所制备的NiCo2O4海胆球具有较高的比电容值,且NiCo2O4海胆状结构电极具有较好的循环稳定性和倍率性能。这些结果都显示出,采用水热法制备出的海胆状结构的NiCo2O4微米球具有较好的电化学性能,对于制备高性能超级电容器电极材料具有一定的借鉴作用。(2)为了进一步提高超级电容器的实际应用性,在上述工作的基础上,将NiCo2O4材料直接生长在具有自支撑的柔性泡沫镍基底上。叁电极体系下,在2A/g时,比电容高达2681F/g。所制备的叁明治结构的全固态柔性超级电容器在1mA/cm2时具有较大的面积比电容161mF/cm2,并且对器件进行不同的弯折数以及不同的弯折状态下,电容值仍保持一致,表现出极大的柔性以及循环稳定性。本项工作对于未来柔性、轻薄、高性能的能源存储器件的组装提供了很好的借鉴作用。(3)采用水热法在碳纤维布上大面积的生长出了CiCp2O4纳米线阵列,为了增大单位面积活性材料的利用率,增加器件的面积比电容值,合成了具有核壳结构的CuCO2O4碳布柔性复合电极。对所制备的两种柔性电极组装成液态两电极器件并进行电化学测试,结果表明,基于CuCo2O4@MnO2器件比基于CUCo2O4的器件具有更高的比电容值以及更好的倍率性能。采用PVA/KOH溶胶凝胶电解质制成了对称型的全固态超级电容器,器件表现出了良好电化学性能以及在不同弯曲状态下的高稳定性。这些结果进一步表明了本项工作所提出的这种复合电极的设计理念在其它的能量存储和转化系统中的应用潜力。(4)用水热法首次在镍丝基底上制备了NiCo2O4纳米片,并对其形貌和晶体结构进行了表征分析,将生长在基底上的NiCo2O4纳米片直接作为活性材料,制备出了同轴线状的柔性全固态超级电容器。对器件的电化学性能以及机械稳定性进行研究分析。线状器件在电流为0.08mA时体积电容高达10.3F/cm3,且具有较好的循环稳定性能。功率密度为17W/cm3时能量密度达到1.44mWh/cm3,比文献的相关报道值要高出48倍。对于相关工作的报道较少,因此本项工作具有原始创新性,对于微型电容器的结构设计及优化研究具有很好的推动作用。(本文来源于《华中科技大学》期刊2015-05-20）
李静[3]（2014）在《Tm~(3+)/Yb~(3+)及Ho~(3+)/Yb~(3+)共掺钪酸盐氧化物材料发光性质的研究》一文中研究指出对稀土离子上转换现象的研究始于上世纪50年代，在过去的几十年里，人们对上转换发光机理进行了深入的分析，随着泵浦源、转换材料的发展，稀土上转换发光已经覆盖了整个可见光波段，而且在双频上转换叁维立体显示、硅太阳能电池、防伪标记、固体激光器以及生物标记与医学成像等领域均显示出其广泛的应用前景。钪酸钙(CaSc2O4)由于具有较低的声子能量、较强的晶场、较近的原子距离以及较好的物理特性和化学稳定性，是一类非常优秀的上转换发光基质材料。本论文以稀土离子激活的新型氧化物材料CaSc2O4为研究对象，系统的研究了Tm3+/Yb3+及Ho3+/Yb3+在该基质材料中的上转换发光特性及其动力学原理，并发现了CaSc2O4: Tm3+/Yb3+中强的下转换发光现象，此外制备了有益于生物医学应用的亚微米级CaSc2O4和β-NaGdF4材料。具体研究内容及结果如下：1.研究新型氧化物材料CaSc2O4: Tm3+/Yb3+的上转换发光性质及其动力学原理。在CaSc2O4基质材料中，通过改变掺杂离子Tm3+及Yb3+的浓度，研究离子浓度对上转换发光强度、光谱分布以及能量传递速率的影响。在红外光谱区间（1000~1750nm），随着Yb3+浓度的增加，Yb3+离子980nm发射在Yb3+浓度为5%时达到最大值，而Tm3+离子1600nm发射在Yb3+浓度为15%时达到最大值。随着Yb3+浓度的增加，Yb-Yb和Yb-Tm对的距离减小，使得Yb3+离子之间的能量迁移速率增加，最终加快了Yb3+Tm3+能量传递。随着Tm3+浓度的增加，Yb3+980nm发射单调下降，表明材料中发生了有效的Yb3+Tm3+能量传递。光谱显示：Tm3+1600nm与Yb3+980nm发射的强度比正比于Yb3+浓度的平方，并且与Tm3+浓度成线性关系。结合稳态速率方程可知：第一步能量传递速率W1=C1n0(N0)2。在可见光谱区间，Tm3+离子480nm和800nm发射的最佳Yb3+浓度为10%，最佳Tm3+浓度为0.4%。随Yb3+和Tm3+浓度改变，Tm3+480nm和800nm发射的强度比的变化趋势与Yb3+离子980nm发射强度的变化趋势相同。实验测得光谱分布随浓度变化的规律与理论分析基本符合。此外，与浓度最优的典型氧化物材料Y2O3:0.004Tm3+,0.1Yb3+材料相比，浓度最优CaSc2O4:0.004Tm3+,0.1Yb3+样品展示了更强的上转换发光亮度，其中Tm3+近红外（800nm）和蓝光（480nm）发射分别增强了3.5和2.2倍。增强的上转换发光来源于CaSc2O4材料中Yb3+离子对980nm光子拥有更大的吸收截面（）以及Yb3+Tm3+第一步能量传递系数（C）更大、能量传递效率（ET）更高。利用光谱分布和寿命衰减曲线，计算得出：在CaSc2O4材料中，Yb3+的吸收截面（）是其在Y2O3材料中的3倍。在CaSc2O4材料中，初始能量传递系数（C）和能量传递效率（ET）分别为：C=9.29×10-17cm3s-1、 ET=0.7；在Y2O3中，初始能量传递系数（C）和能量传递效率（ET）仅为：C=2.87×10-17cm3s-1、 ET=0.47。2.研究新型氧化物材料CaSc2O4: Ho3+/Yb3+的上转换发光性质及其动力学原理。在CaSc2O4: xHo3+，yYb3+系列材料中，优化出最佳掺杂离子浓度分别为x=0.2%, y=10%。最佳样品CaSc2O4:0.2%Ho3+，10%Yb3+展现出良好的绿光单色性（Sgr=0.85），显示出其在多重荧光探针方面的应用前景。利用光谱分布、衰减曲线、泵浦能量的依赖性等方法深入探讨了CaSc2O4: Ho3+，Yb3+材料的上转换发光机制。Ho3+离子绿光和近红外发射的强度比不随激发波长和掺杂浓度的变化而变化，说明他们来自于同一能级（5F4+5S2），其泵浦路径为Yb3+:2F5/2+Ho3+:5I6→Yb3+:2F7/2+Ho3+:(5F4+5S2)；Ho3+红光上转换发射来自于5F5能级，该能级通过5I6→5I7的无辐射跃迁及随后的Yb3+:2F5/2+Ho3+:5I7→Yb3+:2F7/2+Ho3+:5F5的能量传递被布局。理论分析结果与实验数据基本吻合。另外，与浓度最优的典型氧化物材料Y2O3:0.2%Ho3+,10%Yb3+相比，浓度最优CaSc2O4:0.2%Ho3+,10%Yb3+样品展示了更强的上转换发光亮度，其中Ho3+离子绿光（545nm）和红光（660nm）发射分别增强了2.6和1.6倍。发光增强的原因为，CaSc2O4样品中Yb3+离子对980nm光子的吸收能力更强，并且存在更有效的Yb3+Ho3+能量传递。测量得到CaSc2O4:0.2%Ho3+，10%Yb3+样品的能量传递效率（ET）为50%。3.采用溶剂热和退火相结合的方法合成亚微米级棒状CaSc2O4: Tm3+/Yb3+材料。系统的研究了退火温度和时间对样品形貌和晶体结构的影响。与采用传统高温固相法合成的体材料相比，此方法制备的样品形貌规则、分散性好、尺寸小、发光性能良好，有利于其在生物荧光探针及生物成像等方面的应用。制备样品上转换发光更强，其中Tm3+的近红外发射(800nm)增强了2倍左右。4.采用简易的一步水热法制备具有六棱柱、六棱片、纺锤体以及球形等不同形貌的亚微米级纯相β-NaGdF4材料。系统的研究了前驱溶液的pH值以及采用螯合剂种类对形貌和晶体结构的影响。研究了Tm3+/Yb3+及Ho3+/Yb3+离子在不同形貌样品中的上转换发光性质，其中具有高结晶性的六棱形貌样品发光最强。利用测得的光谱分布和泵浦能量的依赖性，研究了其中的上转换发光机制。5.利用高温固相法制备CaSc2O4:0.2%Tm3+/xYb3+系列样品，研究其下转换发光性质。在Yb3+:2F5/2→2F7/2发射的激发谱中存在位于466nm处Tm3+:3H6→1G4吸收峰。用466nm激发Tm3+:1G4能级，除了Tm3+自身发射，还发现强的Yb3+:2F5/2→2F7/2发射带。随着Yb3+浓度的增加，Tm3+发射峰的强度逐渐下降；Yb3+离子发射峰的强度逐渐上升，在Yb3+=5%时达到最高点，随后由于浓度猝灭，强度开始下降。证明在CaSc2O4材料中，Tm3+:1G4→Yb3+:2F5/能级之间存在有效的能量传递。获得最高能量传递效率ETE=71%，理论最高量子效率TQE=171%。(本文来源于《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2014-04-01）
郭秘兰[4]（2014）在《基于钙钛矿型稀土钴酸盐复合氧化物原位成相的中温固体氧化物燃料电池梯度阴极制备和电池性能研究》一文中研究指出固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）是一种通过电化学反应将燃料中的化学能直接转换为电能的全固态发电器件。作为一种新型绿色发电系统，它具有能量转换效率高、绿色环保、燃料适用范围广、不需要Pt作为催化剂等优点，是新能源技术中的热点研究。经过近叁十年的快速发展，SOFC逐渐走向市场化。随着SOFC发展趋于中低温，减薄电解质厚度势在必行。同时，近年来掺杂钛酸锶阳极支撑和金属支撑的SOFC逐渐成为该领域的热点，然而常规的在空气中高温烧结这些阴极易引起掺杂钛酸锶阳极支撑体和铁基不锈钢支撑体的氧化，因此在高性能阴极制备方面面临着重要的挑战。本课题研究的的主要内容是原位成相梯度阴极的制备工艺，并在此基础上讨论了平板式SOFC单电池的制备工艺，进而对单电池进行性能测试和分析。具体内容如下：论文第一章概述了各种燃料电池技术，简单介绍了SOFC的工作原理、分类以及SOFC技术国内外发展现状及趋势。最后给出了本文的研究内容。第二章主要介绍了SOFC各种关键材料（电解质、阳极、阴极等）的性能要求，以及各种材料的发展概况。第叁章主要介绍了NiO/YSZ阳极、CGO阴极阻挡层和LSC/CGO，LSC前驱体阴极粉体的制备方法，并对LSC前驱体粉体进行了热重分析和比表面积测试。第四章详细介绍了半电池的制备方法。采用流延法、丝网印刷法和共烧结法制备多孔NiO/YSZ阳极支撑NiO/YSZ功能层和致密的YSZ电解质薄膜，并在该基体上沉积CGO阻挡层和梯度阴极。在此基础上讨论流延法、丝网印刷法以及共烧结工艺过程的电池缺陷和成因。第五章讨论了原位成相梯度阴极制备的必要性并开发了适合该应用的工艺，采用XRD分析不同制备阶段LSC粉体的相组成，指出该项工艺的可行性。第六章进行单电池的组装和性能测试。实验结果表明，该单电池在800℃工作温度下，获得开路电压1.054V，最大功率密度为317mW/cm2，对影响电池性能的成因进行详细的探讨。第七章总结了课题取得的阶段性成果和实验中问题，最后对原位成相梯度阴极的制备方法进行展望。(本文来源于《上海交通大学》期刊2014-02-15）
陈赛珊[5]（2010）在《钴酸盐系氧化物热电陶瓷的制备与性能研究》一文中研究指出热电材料是一类能够驱动热能和电能之间转换的特殊功能材料,它具有Seebeck效应,Peltier效应和Thomson效应。本论文主要针对热电材料中Ca_3Co_4O_9系列复合氧化物的配合物溶胶-凝胶制备工艺及热电性能开展系列研究:(1)探索以乙二胺四乙酸(EDTA)为配体的Ca_3Co_4O_9及其陶瓷体的制备工艺,并通过现代仪器分析测试技术,研究如热处理温度等制备条件对Ca_3Co_4O_9复合氧化物微结构及组分的影响;(2)讨论了基于Sm和Zn掺杂的系列Ca_3-xSmxCo_4O_9和Ca3(Col-xZnx)4O9热电材料的制备工艺,并研究了掺杂量对材料微结构的影响;(3)通过电化学交流阻抗技术研究温度变化对基于Sm和Zn掺杂复合氧化物的电导率和热导率的影响规律,并初步探讨其作用机制。基于水相反应的配合物溶胶-凝胶法制备Ca_3Co_4O_9复合氧化物过程中,前驱物溶胶的配体用量,pH值以及煅烧温度等因素对材料的相纯度有着重要的影响。本研究所确定的制备工艺如下:金属离子与配体的物质量比例为1:1.5;溶胶的pH值为5~6;目标物的合成温度是700℃。TG-DTA曲线中位于700度的吸热峰即为Ca_3Co_4O_9的成相温度。XRD,EDAX能谱和FT-IR等分析结果证实了该工艺条件下制备出的Ca_3Co_4O_9复合氧化物具有较高的纯度。在此基础上本文还讨论了Ca_3Co_4O_9陶瓷体和基于Sm和Zn掺杂的系列Ca3-xSmxCo4O9和Ca3(Col-xZnx)4O9热电材料的制备工艺条件,得到的优化条件为:成型压力为20MPa,800℃下烧结6h。基于电化学阻抗技术的电导率和热导率测试研究表明,对于Ca3-xSmxCo4O9体系,随温度的升高以及Sm掺杂量的增大,其电导率都有不同程度的提高,其热导率也均随温度的升高而升高。而对于Ca3(Col-xZnx)4O9体系而言,适量Zn掺杂对电导率的提高均有促进作用,且能显着降低热导率。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2010-03-01）
李强,杜卫民[6]（2009）在《钴酸盐复合氧化物纳米材料的研究进展》一文中研究指出综述了近年来钴酸盐系列复合氧化物纳米材料的发展状况,对其典型的晶体结构和制备方法进行了系统总结,并初步介绍了其热电性能、磁性能、气敏性能、催化性能以及相关的应用。(本文来源于《化工新型材料》期刊2009年08期）
邢学玲,闵新民,张文芹[7]（2006）在《钴酸盐类氧化物热电材料的研究进展》一文中研究指出氧化物热电材料是半导体热电材料中的一种,具有独特的优点和广阔的应用前景,介绍与其研究相关的基础理论,并讨论了改善热电性能的途径。钴酸盐类氧化物中的NaCo2O4、Ca3Co4O9和Ca3Co2O6处于氧化物热电材料的研究前沿,综述了它们的晶体结构、制备方法、元素掺杂、热电性能及影响因素,探讨了其进一步的发展方向。(本文来源于《材料导报》期刊2006年02期）
钴酸盐氧化物论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
能源存储器件,尤其是超级电容器,已经在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用,例如电子器件领域,交通工具等的领域。本文主要以钴酸盐金属氧化物作为电极材料,探索了这些纳米结构大面积可控生长的方法,并从器件的电极结构的设计,器件构造设计的角度出发,目的在于研制出高比电容和功率密度的超级电容器。所取得的主要研究成果可以归纳为如下：(1)利用简单的水热反应法,制备出了叁维结构的海胆状NiCo2O4微米球,分析了这种纳米结构的生长条件,并提出了“纳米棒-稻草捆-海胆状球”的生长机理。通过叁电极体系对所制备的NiCo2O4海胆球的电化学性能进行了测试和分析,在电流密度为1A/g和15A/g时,比电容可达到1650F/g和1348F/g,该结果与相关的报道相比具有明显的优势。结果表明所制备的NiCo2O4海胆球具有较高的比电容值,且NiCo2O4海胆状结构电极具有较好的循环稳定性和倍率性能。这些结果都显示出,采用水热法制备出的海胆状结构的NiCo2O4微米球具有较好的电化学性能,对于制备高性能超级电容器电极材料具有一定的借鉴作用。(2)为了进一步提高超级电容器的实际应用性,在上述工作的基础上,将NiCo2O4材料直接生长在具有自支撑的柔性泡沫镍基底上。叁电极体系下,在2A/g时,比电容高达2681F/g。所制备的叁明治结构的全固态柔性超级电容器在1mA/cm2时具有较大的面积比电容161mF/cm2,并且对器件进行不同的弯折数以及不同的弯折状态下,电容值仍保持一致,表现出极大的柔性以及循环稳定性。本项工作对于未来柔性、轻薄、高性能的能源存储器件的组装提供了很好的借鉴作用。(3)采用水热法在碳纤维布上大面积的生长出了CiCp2O4纳米线阵列,为了增大单位面积活性材料的利用率,增加器件的面积比电容值,合成了具有核壳结构的CuCO2O4碳布柔性复合电极。对所制备的两种柔性电极组装成液态两电极器件并进行电化学测试,结果表明,基于CuCo2O4@MnO2器件比基于CUCo2O4的器件具有更高的比电容值以及更好的倍率性能。采用PVA/KOH溶胶凝胶电解质制成了对称型的全固态超级电容器,器件表现出了良好电化学性能以及在不同弯曲状态下的高稳定性。这些结果进一步表明了本项工作所提出的这种复合电极的设计理念在其它的能量存储和转化系统中的应用潜力。(4)用水热法首次在镍丝基底上制备了NiCo2O4纳米片,并对其形貌和晶体结构进行了表征分析,将生长在基底上的NiCo2O4纳米片直接作为活性材料,制备出了同轴线状的柔性全固态超级电容器。对器件的电化学性能以及机械稳定性进行研究分析。线状器件在电流为0.08mA时体积电容高达10.3F/cm3,且具有较好的循环稳定性能。功率密度为17W/cm3时能量密度达到1.44mWh/cm3,比文献的相关报道值要高出48倍。对于相关工作的报道较少,因此本项工作具有原始创新性,对于微型电容器的结构设计及优化研究具有很好的推动作用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
钴酸盐氧化物论文参考文献
[1].刘嘉煜.镓酸盐氧化物的制备及其高压物性研究[D].吉林大学.2019
[2].王秋凡.基于钴酸盐金属氧化物的超级电容器性能研究[D].华中科技大学.2015
[3].李静.Tm~(3+)/Yb~(3+)及Ho~(3+)/Yb~(3+)共掺钪酸盐氧化物材料发光性质的研究[D].中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所).2014
[4].郭秘兰.基于钙钛矿型稀土钴酸盐复合氧化物原位成相的中温固体氧化物燃料电池梯度阴极制备和电池性能研究[D].上海交通大学.2014
[5].陈赛珊.钴酸盐系氧化物热电陶瓷的制备与性能研究[D].南京航空航天大学.2010
[6].李强,杜卫民.钴酸盐复合氧化物纳米材料的研究进展[J].化工新型材料.2009
[7].邢学玲,闵新民,张文芹.钴酸盐类氧化物热电材料的研究进展[J].材料导报.2006