[發明專利]一種硅酸鑭納米粉體的表征方法

有效

• 申請號: 201811345526.8
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109459453B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 洪卉;李媛;張婷婷;陳健;于斐斐
• 申請（專利權）人: 煙臺工程職業技術學院
• 主分類號: G01N23/207
• 分類號: G01N23/207;G01B15/00;G01B15/04;G01B15/08;G01N5/02;G01N15/08;G01N21/3563;G01N27/26
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 汪浩

本發明公開了一種硅酸鑭納米粉體的表征方法，屬于硅酸鑭表征領域。通過分析LCSO粉體的制備，Ce⁺³對硅酸鑭的摻雜對La₁₀Si₆O₂₇陶瓷片的組織結構的影響，以及不同含量的Ce⁺³的摻雜所帶來的影響；制備具有較高的導電性質的LCSO陶瓷片，為之后與鈣鈦礦型電解質LSCM固體氧化物電解質和CeO₂基型電解質材料SDC分別復合提供較優的LCSO陶瓷片，通過進行Ce的摻雜，改變La₁₀Si₆O₇的物質結構，提高氧空軌道，降低SOFC的操作溫度，維持較高的電導率，采用XRD和SEM對LCSO電解質陶瓷的物相結構進行分析，又通過孔隙率、熱重分析和交流阻抗測試，獲得電解質陶瓷的性能指數，從而對電解質陶瓷獲得一個完整全面的分析。

技術領域

本發明涉及硅酸鑭表征領域，尤其涉及一種硅酸鑭納米粉體的表征方法。

背景技術

能源的探索隨著經濟技術的發展，日益成為熱點話題，石油煤炭的過渡使用帶來了環境的污染和有毒物的排放。固體氧化物燃料電池(SOFC)的研究發展成為當代科技研究的主要任務之一，在21世紀SOFC成為了清潔能源。SOFC燃燒是染料轉化化學能為電能的一種裝置。但是SOFC的操作溫度達到1000℃左右才能有0.1S/m的導電性，高溫操作會帶來電極燒結退化的現象，一致損壞了電池的性能等一系列的問題，降低電池的操作溫度，成為電池研究的首要任務。想要降低電池的操作溫度，同時又能保證具有較好的導電性，電解質的研究成為了關鍵的課題。在電解質中提高氧離子的傳輸，能夠提高電解質的性能，所以對電解質材料的選擇提出了更高的要求。總的來講，提高電解質的導電性有兩種方式，一是制備新型的氧離子輸送介質，二是更改原輸送氧離子較差的介質，摻雜技術和納米技術被認為是提高氧離子傳輸的較為有效的操作方式。

發明內容

本發明的目的是為了解決硅酸鑭納米粉體表征不明確，而提出的一種硅酸鑭納米粉體的表征方法，有效解決酸鑭納米粉體表征不明確的問題。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種硅酸鑭納米粉體的表征方法，包括以下步驟；

S1、將La_10-x/3Ce_x/3Si₆O_26+§粉體與成型劑混合之后，進行研磨和造粒工作，之后放入粉末壓片機中，壓片成型之后放入馬弗爐進行高溫煅燒，獲得檢測試樣，；

S2、取部分檢測試樣進行XRD測試，之后再將檢測試樣進行傅里葉紅外光譜分析，利用不同的結構對不同的紅外波長進行吸收，以致不同的結構都有一個特殊的吸收峰，定性定量地分析檢測試樣的結構；

S3、取部分檢測試樣，利用掃描電子顯微鏡觀察材料的尺寸大小、形狀和表面光滑程度；

S4、取部分檢測試樣放入電熱鼓風干燥機中，在100-120℃下干燥1-1.5h后，在空氣環境下的稱量質量為G1，之后將檢測試樣放入沸水中稱量懸浮質量為G2，取出檢測試樣之后，將檢測試樣的表面上的水分擦干之后在空氣環境下稱量質量為G3，通過以下公式可以計算出檢測試樣孔隙率Q為；

Q＝(G₃-G₁)÷(G₃-G₂)

S5、取部分檢測試樣放入熱重分析儀中，以5℃/min的速度對檢測試樣進行升溫操作，并在同時記錄樣品的質量變化通過對樣品的溫度對質量的影響，并找出失重分析驟降點，記錄其驟降溫度為TG；

S6、取部分檢測試樣，通過電化學分析儀測得的交流阻抗數據，擬合得到樣品的電阻值，電阻值與電導率的關系通常由歐姆定律和電阻定律表達，公式如下：