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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:吳子偉
研究生(外文):T.-W. Wu
論文名稱:BronzeType鈷氧化物之結構與熱電性質的探討
論文名稱(外文):Studies on Structure and Thermoelectric Properties of Bronze Type Sodium Cobalt Oxides
指導教授:劉 嘉 吉
指導教授(外文):C.-J. Liu
學位類別:碩士
校院名稱:國立彰化師範大學
系所名稱:物理系
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:223
中文關鍵詞:熱電材料NaCo2O4
外文關鍵詞:ThermoelectricNaCo2O4
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Na1+xCo2-yByO4-δ(B=Ni, Mn)以傳統固態燒結法合成,而材料的結構參數以Rietveld方法求得;電阻率的量測方式採用四端子定電流量測法;熱電力則使用穩定態量測。在NaCo2-yNiyO4系統中,摻雜Ni之後使得材料的熱電性質獲得改善。在NaCo2-yMnyO4系統中,電阻率和熱電力隨著Mn含量的增加而增加,甚至在y = 1.0後由金屬性轉變成半導體。而由Li取代Na,造成了Co3O4隨著Li的增加而增加,使得熱電性質受到雜相的影響。在NaCo2O4 -δ系統中,是利用氧分壓的不同,而由碘滴定的結果證明了結構上氧含量的差異,不僅降低了Co3O4雜相的量,而且熱電性質隨著氧分壓的降低而變好。在Na1+xCo2O4+δ系統中,以不同於傳統的製備方式,初始粉末在700℃下瞬間放入高溫爐中,不僅控制了Na的含量,而且熱電力隨著Na含量的增加而變大;電阻率與有效磁動量有同樣的趨勢,而磁化率對溫度的關係圖更可輔助X-ray找出雜相。當樣品在氮氣中後熱處理與在氧氣中後熱處理者比較,氮氣下的樣品熱電力比在氧氣下的樣品大,而碘滴定的結果更說明了後熱處理所造成的氧含量差異,這與Heikes公式的理論趨勢相符合;後熱處理的過程降低了材料的電阻率,以致功率因子獲得提升。最後,利用迅速加熱法有效的製備出無Co3O4雜相的Na1.4Co2-yNiyO4+δ。
Thermoelectric materials (TE) can convert heat energy into electric energy. The efficiency of TE materials are characterized by the figure of merit Z=σS2 /κ, where S is thermopower, σ electrical conductivity and κ thermal conductivity. The layered oxide NaCo2O4 with hexagonal structure has been found to exhibit low thermal conductivity, good conductivity and high thermopower. This material has been regarded as phonon glass and electron crystal. This compound is a potential candidate for thermoelectric materials. Polycrystalline samples of Na1-xAxCo2-yByO4 (A=Li; B=Ni, Mn) were prepared by a solid state reaction method. The electrical resistivity, thermoelectric power and thermal conductivity as a function of temperature for Na1-xAxCo2-yByO4 (A=Li; B=Ni, Mn) were measured. In NaCo2-yNiyO4, the resistivity decreases and the thermopwer increases , however, there is no general tread in transport properties for the composittion. In NaCo2-yMnyO4, the resistivity and the thermopwer increase with y, and the Mn substitution for Co reduces the majority carriers in NaCo2O4. In Na1-xLixCo2O4, the resistivity increases with x being related to the increasing amount of the impurity phases. In this work , we found that the amount of impurity Co3O4 decreases with decreasing partial pressure of oxygen. The power factor S2/ρ can be improved using 0.1% partial pressure of oxygen. It is difficult to understand the properties within the framework of conventional one-electron models. It has been suggested that the spin state of cobalt ions play an important role in enhancing the thermopower. In order to study the relationship between the cobalt spin state and the thermopower, we try different sodium contents to prepare Na1+xCo2O4. In the annealing process, the samples were annealed in flowing O2 and N2 gas, respectively. We will discuss the effects of sodium and oxygen nonstoichiometry on the thermoelectric properties of Na1+xCo2O4+δ.
總目錄
誌謝…………………………………………………………………..I
中文摘要…………………………………………………………….II
英文摘要……………………………………………………………III
總目錄……………………………………………………………….V
圖目錄……………………………………………………………... I X
表目錄……………………………………………………………..X V
第一章 簡介……………………………………………….……….1
1.1 研究動機與方向………………….……………..………………1
1.2 NaCo2O4材料之特徵…………………………………………….4
1.3 NaCo2O4之重要理論………………………….…………………7
1.3.1 居禮-魏斯定律(Currie-Weiss law)………………………….……….7
1.3.2 電子晶體暨聲子玻璃材料……………………….………………...8
1.3.3 Wiedemann-Franz定律……………………………………………..9
1.3.4 鈷氧化合物的熱電力…………………………………………….10
第二章 實驗基本原理…………………………………………….13
2.1 X光繞射(X-ray diffraction)……………………………………..13
2.2電阻、熱電力與熱導度……………………….………………...25
2.2.1 電阻…………………………………………………………….25
2.2.2 熱電力…………………………………………………………..28
2.2.3 熱導度…………………………………………………………..33
2.3 超導量子干涉儀(SQUID)……………………………………...36
2.4 碘滴定法………………………..………………………………38
2.5 熱重量測定分析﹙Thermogravimetric analysis,TGA﹚……….43
第三章 實驗方法………………….………………………………44
3.1 樣品的製備……………………..………………………………44
3.2 結構判定與分析………………..………………………………48
3.3 電阻、熱電力和熱導度量測…………………………………....49
3.3.1 電阻量測……………………………………...…………………………..49
3.3.2 熱電力量測…………………………………………...…………………..51
3.3.3 熱導度量測…………………………………………………...…………..52
3.4 磁性量測………………………………………………………..54
3.5 碘滴定法………………………………………………………..55
3.5.1 實驗溶液之配製……………………………………………………….....55
3.5.2 滴定液之標準滴定之步驟……………………………………………….56
3.5.3 樣品之滴定過程……………………………………………………...…57
3.6 熱重量測定分析………………………………………………..59
第四章 結果與分析…………………………………………….…..60
4.1 氧分壓對NaCo2O4的物性影響…………………..……………60
4.1.1 NaCo2O4系列…………………………………………….……60
4.1.1.1 結構分析…………………..…………………………………..60
4.1.1.2 電性分析……………………………………………………....62
4.1.1.3 熱電力分析…………………………………………………….67
4.1.1.4 熱導度分析…………………………………………………….71
4.1.1.5 磁性分析………………………………………………………75
4.2 材料系統AxNa1-xCo2-yByO4 (A=Li; B=Ni, Mn)………………..82
4.2.1 NaCo2-xNixO4系列………………………………………………...82
4.2.1.1 結構分析…………..…………………………………………..82
4.2.1.2 電性分析…………………………………………..…………..83
4.2.1.3 熱電力分析…………………………………………………….86
4.2.1.4 磁性分析…………………………………………………...….91
4.2.2 NaCo2-yMnyO4系列………………………………………...….94
4.2.2.1 結構分析……………………………………………………....94
4.2.2.2 電性分析…………………………………………………..…..95
4.2.2.3 熱電力分析…………………………………………………...100
4.2.2.4 磁性分析……………………………………………….…….105
4.2.3 Na1-xLixCo2O4系列………………………………………...…111
4.2.3.1 結構分析……………………………………………………..111
4.2.3.2 電性分析……………………………………………………..112
4.2.3.3 熱電力分析…………………………………………………...114
4.2.3.4 磁性分析………………………………………………….….124
4.3 迅速加熱法(rapid heat-up)…………………………..………125
4.3.1 Na1+xCo2O4系列……………….…...………………...………125
4.3.1.1 結構分析……………………………………………………..125
4.3.1.2 電性分析……………………………………………………..129
4.3.1.3 熱電力分析…………………………………………………...132
4.3.1.4 磁性分析……………………………………………………..136
4.3.2 Na1+xCo2O4+δ系列……………………………………………144
4.3.2.1 電性分析……………………………………………………..144
4.3.2.2 熱電力分析…………………………………………………...147
4.3.2.3 熱重分析……………………………………………………..151
4.3.2.4 電性分析……………………………………………………..154
4.3.2.5 熱電力分析…………………………………………………...154
4.3.2.6 磁性分析……………………………………………………..170
4.3.2.7 XAS分析……………………………………………………..188
4.3.3 Na1.4Co2-yNiyO4+δ系列………….……………………………192
4.3.3.1 結構分析……………………………………………………..192
4.3.3.2 電性分析……………………………………………………..193
4.3.3.3 熱電力分析…………………………………………………...194
4.3.3.4 磁性分析……………………………………………………..204
第五章 結論…………………………………………..…………...211
參考文獻…………………………………………………………...216
附錄Ⅰ…………………………………………...…………….….A~E附錄Ⅱ……………………………………………………………..F~U
圖目錄
圖1.1.1 NaCo2O4晶體結構圖的示意圖………………………………...…6
圖2.1.1 X光管內部構造圖……………………………………………..14
圖2.1.2 X光譜圖………………………………………………………15
圖2.1.3電子由高能階躍遷至低能階,放射出特徵X光…………………17
圖2.1.4濾片工作原理示意圖……………………………………..…….18
圖2.1.5一厚板單晶之繞射示意圖………………………………………23
圖2.2.1 (a)兩線電阻量測:電流源/量電壓;(b)四線電阻量測法………….26
圖2.2.2二線電阻量測法:電壓源/量電流………………………………..27
圖2.2.3電阻的大小和其它參數決定最佳的量測方法……………………28
圖2.2.4基本熱電迴路………………………………………………….33
圖3.1.1 高溫爐鍛燒及燒結過程溫度設定示意圖……………………....46
圖3.1.2 樣品製備流程圖……………………………………………...47
圖3.3.1 低溫電性測量元件示意圖…………………………………….50
圖3.3.2 低溫熱導度量測圖…………………………………………...53
圖3.6.1 熱重分析儀TGA示意圖…………………………..…………59
圖4.1.1.1 NaCo2O4在不同氧分壓下製備樣品的X-ray繞射圖譜………..63
圖4.1.1.2 NaCo2O4的未反應材料(raw materials)在不同氧分壓下從室溫至900°C量測的TGA曲線………………………………………………..65
圖4.1.1.3 NaCo2O4在不同氧分壓下製備樣品的電阻率對溫度關係圖…...66
圖4.1.1.4 NaCo2O4在不同氧分壓下製備樣品的熱電力對溫度關係圖.…..69
圖4.1.1.5 NaCo2O4在不同氧分壓下製備樣品的功率因子對溫度關係圖....70
圖4.1.1.6 NaCo2O4在100%氧分壓下製備樣品的熱導度對溫度關係圖…..72
圖4.1.1.7 NaCo2O4在100%氧分壓下製備樣品的利用Wiedemann-Franz定律所求得的電子熱導度對溫度關係圖…………………………………….73
圖4.1.1.8 NaCo2O4在100%氧分壓下製備樣品的ZT對溫度關係圖…….74
圖4.1.1.9 NaCo2O4在100%氧氣下製備的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖………………………………………………...…..77
圖4.1.1.10 NaCo2O4在20%氧氣下製備的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖………………………………………………….....78
圖4.1.1.11 NaCo2O4在10%氧氣下製備的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖………………………………………………….....79
圖4.1.1.12 NaCo2O4在1%氧氣下製備的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………………………………….80
圖4.1.1.13 NaCo2O4在0.1%氧氣下製備的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖………………………………………………….…81
圖4.2.1.1 NaCo2-xNixO4 (x = 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1)系列的X光繞射圖譜…………………………………………………………………….84
圖4.2.1.2 NaCo2-xNixO4 (x = 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07)的晶格常數a與Ni的含量關係圖………………………………………………………..…….85
圖4.2.1.3 NaCo2-xNixO4 (x = 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.10)系列的電阻率對溫度的關係圖……………………………………………………..……..88
圖4.1.1.4 NaCo2-xNixO4 (x = 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.10)系列的熱電力對溫度的關係圖……………………………………………………………89
圖4.1.1.5 NaCo2-xNixO4 (x = 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1)系列的功率因子溫度的關係圖……………………………………………………………90
圖4.1.1.6 NaCo2O4 在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度的關係圖……92
圖4.1.1.7 NaCo2Ni0.1O4 在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度的關係圖…………………………………………………………………….93
圖4.2.2.1 NaCo2-yMnyO4(x = 0, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10, 0.15, 0.20)系列的X-ray繞射圖譜………………………………………………………...96
圖4.2.2.2 NaCo2-yMnyO4 (x = 0, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10, 0.15, 0.20)系列電阻率對溫度的關係圖……………………………………………..……98
圖4.2.2.3 NaCo2-yMnyO4 (y = 0.15, 0.20)系列lnσ率對1 / T的關係圖..….99
圖4.2.2.4 NaCo2-yMnyO4 (y = 0, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10, 0.15, 0.20)系列熱電力對溫度的關係圖…………………………………………………102
圖4.2.2.5 NaCo2-yMnyO4 (y = 0.02 ~ 0.10)系列在280.3 K與250.79 K熱電力S對1 / ρ的關係圖……………………………………………..……103
圖4.2.2.6 NaCo2-yMnyO4 (y = 0, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10, 0.15, 0.20)系列功率因子對溫度的關係圖……………………………………………….104
圖4.2.2.7 NaCo1.96Mn0.04O4在1%氧氣下製備的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度的關係圖…………………………………………….106
圖4.2.2.8 NaCo1.92Mn0.08O4在1%氧氣下製備的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度的關係圖…………………………………………….107
圖4.2.2.9 NaCo1.90Mn0.10O4在1%氧氣下製備的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度的關係圖………...…………………………………..108
圖4.2.2.10 NaCo1.85Mn0.15O4在1%氧氣下製備的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度的關係圖…………………………………………..109
圖4.2.2.11 NaCo1.80Mn0.20O4在1%氧氣下製備的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度的關係圖………………………………………..…110
圖4.2.3.1 Na1-xLixCo2O4(x=0, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10)系列的X-ray繞射圖譜……………………………………………………………………113
圖4.2.3.2 Na1-xLixCo2O4 (x=0, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10)系列電阻率對溫度的關係圖………………………………………………………….…116
圖4.2.3.3 Na1-xLixCo2O4 (x=0, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10)系列熱電力對溫度的關係圖………………………………………………………….…117
圖4.2.3.5 Na1-xLixCo2O4 (x=0, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10)系列功率因子對溫度的關係圖…………………………………………………………..118
圖4.2.3.6 Na0.98Li0.02Co2O4在1%氧氣下製備的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………………………….…119
圖4.2.3.7 Na0.96Li0.04Co2O4在1%氧氣下製備的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………………………….…120
圖4.2.3.8 Na0.94Li0.06Co2O4在1%氧氣下製備的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖………………………………………….……121
圖4.2.3.9 Na0.92Li0.08Co2O4在1%氧氣下製備的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖……………………………………………….122
圖4.2.3.10 Na0.90Li0.10Co2O4在1%氧氣下製備的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………………………….123
圖4.3.1.1 NaCo2O4的未反應材料(raw materials)在氧氣下從室溫至900°C量測的TGA曲線…………………………………………………..…...127
圖4.3.1.2 Na1+xCo2O4(x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5)系列的 X-ray繞射圖譜…………………………………………………………………...128
圖4.3.1.3 Na1+xCo2O4(x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5)系列的電阻率對溫度的關係圖…………………………………………………………….…...131
圖4.3.1.4 Na1+xCo2O4(x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5)系列的熱電力對溫度的關係圖…………………………………………………………………...134
圖4.3.1.5 Na1+xCo2O4(x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5)系列的功率因子對溫度的關係圖………………………………………………………………....135
圖4.3.1.6 Na1.0Co2O4在800℃空氣下燒結的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖………………………………………………....138
圖4.3.1.7 Na1.1Co2O4在800℃空氣下燒結的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖………………………………………………....139
圖4.3.1.8 Na1.2Co2O4在800℃空氣下燒結的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖………………………………………….……...140
圖4.3.1.9 Na1.3Co2O4在800℃空氣下燒結的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………………………….…...141
圖4.3.1.10 Na1.4Co2O4在800℃空氣下燒結的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………………………….....142
圖4.3.1.11 Na1.5Co2O4在800℃空氣下燒結的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖………………………………………………....143
圖4.3.2.1 Na1+xCo2O4(x=0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5)系列在850℃下燒結的樣品之電阻率對溫度的關係圖……………………………………………….146
圖4.3.2.2 Na1+xCo2O4(x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5)系列在850℃下燒結的樣品之熱電力對溫度的關係圖…………………………………………..…...148
圖4.3.2.2-1 Na1.1Co2O4系列於迅速加熱法後,再分別於800℃與850℃下燒結的樣品之熱電力對溫度的關係圖……………………………....…...149
圖4.3.2.2-2 Na1.2Co2O4系列於迅速加熱法後,再分別於800℃與850℃下燒結的樣品之熱電力對溫度的關係圖……………………………....…...150
圖4.3.2.2-3 Na1.3Co2O4系列於迅速加熱法後,再分別於800℃與850℃下燒結的樣品之熱電力對溫度的關係圖……………………………....…...151
圖4.3.2.2-4 Na1.4Co2O4系列於迅速加熱法後,再分別於800℃與850℃下燒結的樣品之熱電力對溫度的關係圖……………………………....…...152
圖4.3.2.2-5 Na1.5Co2O4系列於迅速加熱法後,再分別於800℃與850℃下燒結的樣品之熱電力對溫度的關係圖……………………………....…...153
圖4.3.2.3 Na1+xCo2O4(x=0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5)系列在850℃下燒結的樣品之功率因子對溫度的關係圖………………………………………..…...154
圖4.3.2.4 已鍛燒過的Na1.3Co2O4樣品在氧氣下的熱重分析圖………...156
圖4.3.2.5 已鍛燒過的Na1.3Co2O4樣品在氮氣下的熱重分析圖………...157
圖4.3.2.6 Na1+xCo2O4(x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)系列在860℃氧氣下後熱處理過的樣品之電阻率對溫度的關係圖…………………………………...…...160
圖4.3.2.7 Na1+xCo2O4(x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)系列在860℃氧氣下後熱處理過的樣品之熱電力對溫度的關係圖……………………………………......161
圖4.3.2.8 Na1+xCo2O4(x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)系列在860℃氧氣下後熱處理過的樣品之功率因子對溫度的關係圖……………………………………...162
圖4.3.2.9 Na1+xCo2O4(x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)系列在860℃氮氣下後熱處理過的樣品之電阻率對溫度的關係圖………………………………...……...163
圖4.3.2.10 Na1+xCo2O4(x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)系列在860℃氮氣下後熱處理過的樣品之熱電力對溫度的關係圖……………………………………...164
圖4.3.2.11 Na1+xCo2O4(x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)系列在860℃氮氣下後熱處理過的樣品之功率因子對溫度的關係圖…………………………………...165
圖4.3.2.12 Na1.1Co2O4在不同氣氛下後熱處理過的樣品之電阻率對溫度的關係圖………………………………………………………………....166
圖4.3.2.13 Na1.2Co2O4在不同氣氛下後熱處理過的樣品之電阻率對溫度的關係圖………………………………………………………………....167
圖4.3.2.14 Na1.3Co2O4在不同氣氛下後熱處理過的樣品之電阻率對溫度的關係圖………………………………………………………….……...168
圖4.3.2.15 Na1.4Co2O4在不同氣氛下後熱處理過的樣品之電阻率對溫度的關係圖……………………………………………………….………...169
圖4.3.2.16 Na1.1Co2O4在不同氣氛下後熱處理過的樣品之熱電力對溫度的關係圖………………………………………………………………....170
圖4.3.2.17 Na1.2Co2O4在不同氣氛下後熱處理過的樣品之熱電力對溫度的關係圖………………………………………………………….……...171
圖4.3.2.18 Na1.3Co2O4在不同氣氛下後熱處理過的樣品之熱電力對溫度的關係圖………………………………………………………………....172
圖4.3.2.19 Na1.4Co2O4在不同氣氛下後熱處理過的樣品之熱電力對溫度的關係圖………………………………………………………….……...173
圖4.3.2.20 Na1.1Co2O4在850℃空氣下燒結的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………………………….....176
圖4.3.2.21 Na1.2Co2O4在850℃空氣下燒結的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………………………..…...177
圖4.3.2.22 Na1.3Co2O4在850℃空氣下燒結的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………………………….....178
圖4.3.2.23 Na1.4Co2O4在850℃空氣下燒結的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………………………….....179
圖4.3.2.24 Na1.1Co2O4在860℃氧氣下後熱處理的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖……………………………………...…...180
圖4.3.2.25 Na1.2Co2O4在860℃氧氣下後熱處理的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………………………..181
圖4.3.2.26 Na1.3Co2O4在860℃氧氣下後熱處理的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………………………..182
圖4.3.2.27 Na1.4Co2O4在860℃氧氣下後熱處理的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………………………..183
圖4.3.2.28 Na1.1Co2O4在860℃氮氣下後熱處理的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………………………..184
圖4.3.2.29 Na1.2Co2O4在860℃氮氣下後熱處理的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………………………..185
圖4.3.2.30 Na1.3Co2O4在860℃氮氣下後熱處理的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………………………..186
圖4.3.2.31 Na1.4Co2O4在860℃氮氣下後熱處理的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………………………..187
圖 4.3.2.32 利用迅速加熱法在700℃空氣下製備的Na1+xCo2O4 (x = 0, 0.3, 0.4, 0.5)、CoO、Co2O3及Co3O4的O K-edge XAS光譜…………………..191
圖4.3.2.33 Na1+xCo2O4 (x = 0, 0.3, 0.4, 0.5)、CoO、Co3O4及Co2O3的Co 2p-XAS光譜………………………………..………………………..192
圖4.3.3.1 Na1.4Co1.99Ni0.01O4的未反應粉末(raw materials)從室溫至900℃在空氣比例下(氮氣12 psi混合氧氣3 psi)所測得的熱重分析圖………………………………..……………………...…………..196圖4.3.3.2 Na1.4Co1.97Ni0.03O4的未反應粉末(raw materials)從室溫至900℃在空氣比例下(氮氣12 psi混合氧氣3 psi)所測得的熱重分析圖………………………………..……………………...…………..197圖4.3.3.3 Na1.4Co1.95Ni0.05O4的未反應粉末(raw materials)從室溫至900℃在空氣比例下(氮氣12 psi混合氧氣3 psi)所測得的熱重分析圖………………………………..……………………...…………..198圖4.3.3.4 Na1.4Co1.93Ni0.07O4的未反應粉末(raw materials)從室溫至900℃在空氣比例下(氮氣12 psi混合氧氣3 psi)所測得的熱重分析圖………………………………..……………………...…………..199圖4.3.3.5 Na1.4Co1.90Ni0.10O4的未反應粉末(raw materials)從室溫至900℃在空氣比例下(氮氣12 psi混合氧氣3 psi)所測得的熱重分析圖………………………………..……………………...…………..200圖4.3.3.6 Na1.4Co2-yNiyO4(y = 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.10)系列分別在700°C、780°C、800°C、810°C、840°C與840°C鍛燒的粉末所量測的X光繞射圖譜………….…………………..……………………...…………..201
圖4.3.3.7 Na1.4Co2-yNiyO4(y = 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.10)系列在800℃燒結的樣品所量測的電阻率對溫度的關係圖…………………...…………..202
圖4.3.3.8 Na1.4Co2-yNiyO4(y = 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.10)系列在800℃燒結的樣品所量測的熱電力對溫度的關係圖…………………...…………..203
圖4.3.3.9 Na1.4Co1.99Ni0.01O4在800℃空氣下燒結的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖……………………………....…………..206
圖4.3.3.10 Na1.4Co1.97Ni0.03O4在800℃空氣下燒結的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………....…………..207
圖 4.3.3.11 Na1.4Co1.95Ni0.05O4在800℃空氣下燒結的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………....…………..208圖4.3.3.12 Na1.4Co1.93Ni0.07O4在800℃空氣下燒結的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………....…………..209
圖4.3.3.13 Na1.4Co1.90Ni0.10O4在800℃空氣下燒結的樣品,在5T的磁場下所量測的磁化率對溫度關係圖…………………………....…………..210
表目錄
表1.2.1 由方程式4-2-1所計算Na1+xCo2O4的熱電力……………………12
表3.1.1 使用藥品一覽表…………………………………………..….44
表4.1.1.1 NaCo2O4系列在不同氧分壓下製備的樣品所計算獲得的晶格參數…………………….………………………………………………….64
表4.1.1.2 NaCo2O4+δ在不同氧分壓下製備樣品之碘接滴定結果……...…64
表4.1.1.3 由方程式1-2-4所計算NaCo2O4+δ的熱電力……………….…68
表4.1.1.4 NaCo2O4系列在不同氧分壓下製備的樣品之磁特性………….76
表4.2.1.1 NaCo2-xNixO4 (x = 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.10)系列的晶格參數…………………………………………………………………….85
表4.2.2.1 NaCo2-yMnyO4 (x = 0, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10, 0.15, 0.20)系列的晶格參數…………………………………………………………..….97
表4.2.2.2 NaCo2-yMnyO4的磁特性……………………………………105
表4.2.3.1 Na1-xLixCo2O4 (x=0, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10)系列的晶格參數…………………………………………………………………....114
表4.2.3.2 Na1-xLixCo2O4系列在1%的氧分壓下製備的樣品之磁特性…..124
表4.3.1.1 Na1+xCo2O4系列的樣品所計算獲得的晶格參數與ICP所量測樣品中的Na含量……………..…………………..………………………129
表4.3.1.2 由方程式4-2-1所計算Na1+xCo2O4的熱電力………………..133
表4.3.1.3 Na1+xCo2O4的磁特性……………………………………....137表4.3.2.1 Na1+xCo2O4+δ分別在800℃與850℃空氣下燒結的樣品之碘滴定結果………………………………………………………………..….145
表4.3.2.2 Na1+xCo2O4+δ在氮氣與氧氣下後熱處理樣品之碘接滴定結果..159
表4.3.2.3 Na1+xCo2O4在850℃燒結的樣品之磁特性…………………..175
表4.3.2.4 Na1+xCo2O4在860℃氧氣下後熱處理的樣品之磁特性……….175
表4.3.2.5 Na1+xCo2O4在860℃氮氣下後熱處理的樣品之磁特性……….175
表4.3.3.1 Na1.4Co2-yNiyO4系列的樣品所計算獲得的晶格參數…...…….194表4.3.3.2 Na1.4Co2-yNiyO4的磁特性………………………….....…….204
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第一章
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第二章
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第三章
[3.1]陳壽南,“定量分析”,修正十一版,民85年出版。
[3.2]邱承美,“儀器分析原理”,第四版,另70年出版。
[3.3]“PYRIS Software”, copyright © 2001 PerkinEimer lnstruments LLC Version 4.0.
第四章
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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