摻鑭鐵酸鉍及其復(fù)合材料的制備和性能研究

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1、、■論文分類號(hào)：１學(xué)校１０７０８學(xué)號(hào)：１５０２００１ｍ＾ＡＡＡＡｌＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ碩士學(xué)位論文’ＴｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ摻鑭鐵酸鉍及其復(fù)合材料的制備和性能研究王倩指導(dǎo)教師姓名：高淑雅教授林營(yíng)副教授學(xué)科名稱：材料科學(xué)與工程論文提交日期：２０１８年３月論文答辯日期：２０１８年５月學(xué)位授予單位：陜西科技大學(xué)申請(qǐng)工學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目：摻鑭鐵酸鉍及其復(fù)合材料的制備和性能研究學(xué)科門類：工學(xué)一級(jí)學(xué)科：材料科學(xué)與工程培養(yǎng)單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院碩士生：王倩導(dǎo)師：高

2、淑雅教授林營(yíng)副教授2018年5月PreparationandRelatedPropertiesofLa-DopedBismuthFerriteandBi0.9La0.1FeO3MatrixCompositesAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByQianWangSupervisor:Prof.ShuyaGaoViceProf.YingLinMay2018摻鑭鐵酸鉍

3、及其復(fù)合材料的制備和性能研究摘要隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的極速發(fā)展，人們的生活產(chǎn)生了非常大的改變，但伴隨的是地球上不可再生能源的枯竭與人類日常生活中日益嚴(yán)重的電磁干擾問題。因此開發(fā)出新型綠色儲(chǔ)能器和有效的電磁波吸收材料是當(dāng)代國(guó)內(nèi)外科學(xué)家們亟需解決的問題。鐵酸鉍表現(xiàn)出優(yōu)異的磁電性能，已被證實(shí)在諸多領(lǐng)域，如吸波、光催化、氣敏、儲(chǔ)能等方面有重要的性能貢獻(xiàn)。本文以鐵酸鉍為基體制備了不同鑭含量摻雜的鐵酸鉍材料，并把Bi0.9La0.1FeO3當(dāng)做先驅(qū)體制備了三維花球狀Bi0.9La0.1FeO3微球，而且聚苯胺（PANI）和還原氧化石墨烯（rGO）也被采用，與其進(jìn)行復(fù)合，制備了Bi0.9La0.1FeO3基二元

4、復(fù)合材料。并測(cè)試研究了所有樣品的吸波性能和電化學(xué)性能，主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)如下：（1）通過熔鹽法制備了不同La摻雜的Bi1-xLaxFeO3粉體（0.1≤x≤0.4）。Bi1-xLaxFeO3粉體的吸波性能結(jié)果表明，當(dāng)x=0.1時(shí)，Bi0.9La0.1FeO3粉體具有最佳的吸波性能，樣品厚度和頻率分別為2.4mm和15.92GHz時(shí)，最大反射損耗值為是-24.74dB。材料的電化學(xué)分析表明，Bi0.7La0.3FeO3粉體取得最-1-1好的電化學(xué)性能，掃描速率是2mVs時(shí)的比電容值為194.63Fg，2000次恒電流充放電測(cè)試后材料的電容保持率維持在82.82%左右。（2）通過一步腐蝕法制備了不

5、同腐蝕時(shí)間的三維花球狀Bi0.9La0.1FeO3微球。比表面積測(cè)試表明，腐蝕時(shí)間為60min的Bi0.9La0.1FeO3微球具有最2-1大的比表面積75.09mg。電磁參數(shù)測(cè)試表明，當(dāng)腐蝕時(shí)間為60min時(shí)，材料具有最佳的吸波性能，樣品厚度和頻率分別為2.9mm和6.9GHz處達(dá)到最大反射損耗值-57.9dB。電化學(xué)分析表明，腐蝕時(shí)間為60min時(shí)，材料-1-1的電化學(xué)性能最好，掃描速率為2mVs時(shí)的比電容值是561.48Fg，并且循環(huán)1500次后電極材料的電容保持率為86.67%。（3）通過原位復(fù)合法制備了不同復(fù)合比例的Bi0.9La0.1FeO3/PANI復(fù)合材料。當(dāng)復(fù)合比例為1:1時(shí)

6、，Bi0.9La0.1FeO3/PANI復(fù)合粉體的最大反射損耗值是-47.7dB，樣品厚度和頻率分別為2.59mm和15.08GHz，有效吸收頻-1寬為5.12GHz。同樣地，當(dāng)復(fù)合比例為1:1時(shí)，掃描速率為2mVs時(shí)-1Bi0.9La0.1FeO3/PANI電極材料取得最大的比電容455Fg，1500次循環(huán)充放I電測(cè)試后的電容保持率為85.8%，并且與純PANI電極材料相比，-1Bi0.9La0.1FeO3/PANI電極材料具有更高的比電容值536.9Fg。（4）通過一步腐蝕法制備了多孔Bi0.9La0.1FeO3/rGO復(fù)合材料。當(dāng)復(fù)合材料中rGO含量為30和45mg時(shí)，樣品展現(xiàn)出優(yōu)越的吸

7、波性能和電化學(xué)性能。S-30樣品具有最大的反射損耗值-69.97dB，對(duì)應(yīng)的樣品厚度和頻率為1.91mm和15.04GHz，-10dB以下頻帶寬度為5.2GHz，S-45樣品在達(dá)到-1最大的反射損耗-58.19dB時(shí)樣品厚度更小，僅1.58mm。掃描速率是2mVs-1的時(shí)候，S-45電極材料取得最大的比電容644.51Fg，S-30樣品同樣表現(xiàn)出杰出的電化學(xué)性能，循環(huán)1500次后的電容保持率大概是