新型Co2O3基氧化物合金复相材料体系的热电物性研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    50902086
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    苏文斌
  • 依托单位：
    山东大学
  • 学科分类：
    E0206.功能陶瓷
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

本项目以Co2O3为基础，构造La2O3－Fe2O3－Co2O3等三元氧化物材料体系，首先经过普通陶瓷烧结制备工艺，然后再经适当还原处理，得到新型氧化物相与合金相共存的复相材料体系。本项目将此类Co2O3基氧化物合金复相材料体系作为一种新型具有较大潜力的热电材料展开研究，考察该复相体系中氧化物相与合金相各自的组分与体系热电物性的关系，研究复相体系中氧化物相与合金相各自的晶格结构、晶粒晶界分布以及二者之间的界面层等微结构因素对体系热电物性的影响机制，以最大程度发挥复相体系中合金相与氧化物相材料各自的性能优势。通过本项目研究，能够深入探索一种同时实现高Seebeck系数、高电导率以及低热导率的热电性能协同调控机制，获得一类制备工艺相对简单，原材料价格低廉，满足环保要求的较高热电性能的新材料体系，为研制高性能热电材料提出可供借鉴的理论支持和技术参考。

结项摘要

通过该项研究，确定了两种制备氧化物-合金复相热电材料的方法。项目组针对La2O3－Fe2O3－Co2O3材料体系，完善了“常规烧结+氢气氛还原”制备氧化物-合金复相体系的方法，制备了组分、性质均匀的La(Fe0.6Co0.4)O3 –FeCo复相体系。在此基础上项目组建立了另一种新的复相材料制备方法－“原位碳热还原法”，该方法借助碳热反应实现氧化物的原位还原并形成合金相材料。通过该方法，项目组制备了具有清晰复相结构的La(Fe0.6Co0.4)O3-FeCo、(La0.75Sr0.25)CoO3-CoCu等2大类复相材料体系。“原位碳热还原法”具有工艺可靠，组分容易控制，产物微结构均匀一致，以及两相之间界面纯净等优点，并且该方法还扩展了复相材料中合金材料的选择范围，有利于选择具有较高Seebeck系数的合金相进行复合。. 借助原位碳热还原方法，研究了一系列具有自组织纳米化Core-Shell微结构的氧化物-合金复相热电材料。通过原位碳热还原制备的复相材料体系具有自组织纳米化特征的Core-Shell微结构。微结构中Core部分以La(Fe0.6Co0.4)O3为主，Shell部分以FeCo合金为主。微结构中FeCo合金相互连通，形成导电联通网络。该种微结构具有自组织特征，由微米尺度的初始原料自然原位生成纳米化微结构。对于此类微结构，可以通过调控复相体系中的组分比例，实现微结构由岛状分散向联通网络的过渡，为研究界面散射效应提供了微结构基础。. 项目组研究了复相体系的微结构调控方法，讨论了微结构与热电物性的关联机制。该类复相体系保持了单相FeCo合金较小的电阻率，Seebeck系数却较之提高了4倍，其热电Pf值在500K附近达到550μW/mK2。复相体系Seebeck系数的提高与材料内部微结构中氧化物与合金的界面散射效应相关。考虑到不同类型材料间的界面散射效果也有所不同，针对“原位碳热还原”制备方法的特点，项目组随即研究了SrTiO3、TiO2、CaMnO3、 Co+Sb+C等4类单一相氧化物、合金材料，得到了ZT值为0.3的SrTiO3热电材料，这是目前热电性能最佳的SrTiO3基氧化物陶瓷热电材料，为实现更多种氧化物与合金的复合，制备更高性能热电复相材料打下基础。. 通过以上工作，项目组共发表SCI论文10篇。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Synthesis and electrical properties of dual doped CaMnO3 based ceramics
双掺杂CaMnO3基陶瓷的合成及电学性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子：
    1
  • 作者：
    Wang Hong-Chao;Yin Na;Mei Liang-Mo;Wang Chun-Lei;Su Wen-Bin;Liu Jian;Sun Yi;Peng Hua;Zhang Jia-Liang;Zhao Ming-Lei;Li Ji-Chao
  • 通讯作者：
    Li Ji-Chao
Influence of niobium doping on crystal structure and thermoelectric property of reduced titanium dioxide ceramics
铌掺杂对还原二氧化钛陶瓷晶体结构和热电性能的影响
  • DOI：
    10.7498/aps.60.087204
  • 发表时间：
    2011-08
  • 期刊：
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子：
    1
  • 作者：
    Liu Jian;Wang Chun-Lei;Su Wen-Bin;Wang Hong-Chao;Zhang Jia-Liang;Mei Liang-Mo
  • 通讯作者：
    Mei Liang-Mo
Determining Seebeck coefficient of heavily doped La:SrTiO3 from density functional calculations
通过密度泛函计算确定重掺杂 La:SrTiO3 的塞贝克系数
  • DOI：
    10.1016/j.solidstatesciences.2010.03.021
  • 发表时间：
    2008-09
  • 期刊：
    Solid State Sciences
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Zhang, Rui-zhi;Wang, Chun-lei;Li, Ji-chao;Su, Wen-bin;Zhang, Jia-liang;Zhao, Ming-lei;Liu, Jian;Zhang, Yan-fei;Mei, Liang-mo
  • 通讯作者：
    Mei, Liang-mo
Doping Effect of La and Dy on the Thermoelectric Properties of SrTiO3
La和Dy掺杂对SrTiO3热电性能的影响
  • DOI：
    10.1111/j.1551-2916.2010.04185.x
  • 发表时间：
    2011-03
  • 期刊：
    Journal of the American Ceramic Society
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Wang, Hong Chao;Wang, Chun Lei;Su, Wen Bin;Liu, Jian;Sun, Yi;Peng, Hua;Mei, Liang Mo
  • 通讯作者：
    Mei, Liang Mo
Nb掺杂对还原性烧结的TiO_(2-δ)陶瓷的晶体结构及热电性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子：
    1
  • 作者：
    刘剑;王春雷;苏文斌;王洪超;张家良;梅良模
  • 通讯作者：
    梅良模

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Ba(Zr_(0.055)Ti_(0.945))O_3含量对[(Na_(0.80)K_(0.16)Li_(0.04))_(0.5)Bi_(0.5)]TiO_3陶瓷性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    硅酸盐学报
  • 影响因子：
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  • 作者：
    王矜奉;武宏;盖志刚;苏文斌;赵明磊;李茂奎;郑立梅;冯元元;张家良;王春雷
  • 通讯作者：
    王春雷
LiCe掺杂对铋层材料K_(0.5)Bi_(2.5)Nb_2O_9的影响
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
    压电与声光
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    盖志刚;王矜奉;张家良;杜鹃;赵明磊;王春雷;郑立梅;李吉超;苏文斌;王春明
  • 通讯作者：
    王春明

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
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          J --> K[研究结论与未来方向]
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