《磷酸鎢青銅結構(ABO5)材料的相結構及其負熱膨脹性》是依託北京科技大學，由鄧金俠擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：磷酸鎢青銅結構(ABO5)材料的相結構及其負熱膨脹性
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：鄧金俠
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題根據晶體結構特徵與A、B位離子的特性（半徑、價態、電子組態、極化率等）進行組分設計，合成具有磷酸鎢青銅結構ABO5（A=Mo、W、Nb、Ta等；B=S、P、V、AS等）系列材料及其固溶化合物，系統研究其合成規律、負熱膨脹性、熱穩定性及其與丙烷氧化脫氫催化性能及電化學脫嵌鋰性能之間的關係，分析結構與性能的變化規律。根據本研究體系的特點，將採用多種合成方法進行材料的製備，最佳化該系列材料的製備技術，並採用X射線衍射（XRD）、中子衍射（NPD）、HRTEM、FE-SEM、DSC/TG、XPS、Raman光譜及Rietveld全譜擬合等分析手段從內在原子的本徵特性出發研究合成化合物的顯微結構、晶體結構、電子結構、物相穩定性等，探討其微觀特性對其負熱膨脹性的影響，研究該系列材料的負熱膨脹機理，分析其與催化、電化學性能等之間的聯繫，合成出熱膨脹係數可調、套用範圍廣的多功能材料。
結題摘要
採用固相法成功合成了純釩酸鉭TaVO5，同時採用共沉澱法以便宜的原料成功合成了純釩酸鈮NbVO5、釩酸鉭TaVO5。採用中子衍射及X射線衍射結合通過Rietveld精修確定了釩酸鉭TaVO5在-14℃發生相變，從低溫下的單斜結構P21/c變為室溫時的正交結構Pnma。其在-14℃左右發生位移型相變，正交相中剛性TaO6八面體在14℃時變得不規則。釩酸鉭TaVO5在室溫以上具有負熱膨脹性。釩酸鉭TaVO5在室溫至600℃階段，本徵熱膨脹係數為-8.92×10-6℃-1，表觀線膨脹係數為-3.72×10-6℃-1。同時確定了釩酸鉭TaVO5負熱膨脹的機理，即共頂角的多面體振動導致晶體在三個方向向晶胞內收縮造成釩酸鉭TaVO5發生負的熱膨脹。X射線衍射精修也確定釩酸鈮NbVO5在室溫下也為正交結構，空間群為Pnma。高溫X射線衍射確定NbVO5在室溫至600℃為負熱膨脹材料，平均本徵熱膨脹係數為-6.63×10-6℃-1。其負熱膨脹機理同TaVO5相同。
