响应曲面法优化氯化物体系三价铬电沉积工艺

[目的]三价铬电沉积过程中伴随的剧烈析氢反应导致局部pH升高,是镀速急剧下降、镀层难以增厚及镀层性能恶化的主要原因。[方法]采用甲酸钠、草酸钠和尿素为氯化物体系三价铬电镀的配位剂,以在150 mA/cm^(2)电流密度下电沉积10 min的沉积速率为响应因子,采用响应曲面法优化了镀液配方,建立了氯化物体系三价铬电沉积速率的多项式模型方程。通过单因素实验研究了添加剂、pH、温度、电流密度和沉积时间对沉积速率、镀液深镀能力和镀层耐蚀性的影响。[结果]三价铬电沉积的最佳配方和工艺条件为:三氯化铬0.6 mol/L,甲酸钠0.8 mol/L,草酸钠0.2 mol/L,尿素0.3 mol/L,pH 1.8,温度30℃,电流密度150 mA/cm^(2),时间30 min。在该条件下所得Cr镀层为非晶态结构,厚度在12μm以上,耐蚀性良好。[结论]选用合适的配位剂抑制电沉积过程中铬的羟桥化反应,是维持较高镀速和改善镀层性能的有效手段。

静态水热晶化法高效合成MCM-22分子筛

采用静态水热晶化法 ,在Na2 O Al2 O3 SiO2 HMI H2 O(HMI :六亚甲基亚胺 )体系中 ,在HMI/SiO2 摩尔比为 0 0 9,H2 O/SiO2 摩尔比为 12 ,晶化时间为 6 0～ 80h的条件下 ,合成了MCM 2 2分子筛 .利用固体硅胶表面的吸附性能提高模板剂的局部浓度 ,从而实现了分子筛的高效合成 .对合成条件的研究结果表明 ,以比表面积 (4 86m2 /g)大、反应性能好的硅胶为硅源是静态水热晶化法高效合成MCM 2 2分子筛的关键 ,而成胶老化方式对MCM 2 2分子筛的晶化影响不大 .产物的晶相和转晶的类型取决于合成凝胶的初始硅铝比 .当SiO2 /Al2 O3 摩尔比 =18～ 80时可以合成出MCM 2 2 ,当SiO2 /Al2 O3 =13～ 17时可以合成出MCM 49.硅铝比较低 (如SiO2 /Al2 O3 =2 0 )时 ,MCM 2 2分子筛易转晶为MOR分子筛 ,而在硅铝比较高 (如SiO2 /Al2 O3 =5 0 )时 ,可转晶为ZSM

非金属改性可见光诱导的TiO_2光催化

为拓展二氧化钛的光响应波长范围并提高其光催化活性,通常采用掺杂金属、金属氧化物或金属离子的方法。大量研究表明,掺杂金属、金属氧化物或金属离子往往以损失TiO2光催化剂在紫外光区的光催化活性为代价,而掺杂非金属离子不但能将TiO2的光响应波长拓展至可见光区域外,还能保持在紫外光区的光催化活性,在利用太阳光光催化方面展现出崭新的应用前景。本文综述了非金属氮、碳、硫、氟等掺杂改性二氧化钛光催化的最新进展。

湿法炼锌中性浸出过程中锗的行为研究

用单因素试验法研究了温度、浸出时间、终点 p H、浸出液中铁质量浓度等因素对锗在中性浸出过程中沉淀的影响 ;并选取上述试验的优化条件进行综合条件试验及串级连动试验 ,在此基础上讨论了浸出条件对沉锗的影响。

低温燃烧合成掺杂纳米TiO_2的光吸收和光催化性能

以TiCl4为前驱体,采用低温燃烧合成工艺制备了同时掺杂Zn2+、Fe3+、Ce4+的纳米TiO2粉体,用紫外-可见光漫反射光谱表征粉体的光吸收特性,以亚甲基蓝为目标污染物研究了粉体在可见光辐射下的光催化活性;详细研究了Fe／Ce(mol)、(Fe+Ce)／Ti(mol)、柠檬酸／Ti(mol)、煅烧温度、煅烧时间等对产物光吸收带隙的影响。结果表明,通过改变合成条件可实现对掺杂二氧化钛粉体光吸收带隙的有效调制,最大红移使光吸收波长拓展至494 nm;光吸收带隙与光催化活性并没有直接的对应关系,只有适当的带隙宽度和带隙结构才具有较好的光催化活性。

溶胶-凝胶自燃合成掺杂纳米二氧化钛的相变

以 Ticl_4为前驱体,采用溶胶-凝胶自燃合成的方法制备了同时掺杂 Ce^(3+),Fe^(3+),Zn^(2+)的纳米 TiO_2粉体．用 X 光衍射法对粉体的相组成进行了表征．用正交试验研究方法考察了 Fe/Ce、 (Fe+Ce)/Ti、柠檬酸/Ti(物质的量的比)、煅烧温度、煅烧时间等对产物相组成的影响．结果表明, 柠檬酸/Ti,煅烧温度,(Fe+Ce)/Ti 对产物相组成具有显著影响．

热酸浸出—铁钒法炼锌工艺中锗的富集

分析了热酸浸出—铁钒法炼锌工艺中锗的行为与富集过程。该工艺执行过程中锗多处分散 ,对于锗的回收极为不利。在不改变原工艺流程的基础上提出了富集锗的相关措施。

硫酸锌溶液低温锑盐除钴研究

硫酸锌溶液锑盐净化除钴通常在高于 75℃的温度下进行。近年来 ,低温 ( 5 5～ 66℃ )下深度净化除钴工艺研究取得了成功。从热力学、动力学角度对锑盐净化除钴机理进行分析 ,可以阐明其适应性 ,及证实在较低温度下净化除钴的可行性 ,为工业生产提供理论依据。热力学分析结果表明 ,在温度高于 5 0℃时 ,锑盐除钴可以达到很低的限度 ;温度从 5 0℃升到 75℃ ,钴析出超电压的变化主要来源于CoSb,CoSb2 的形成 ;而因氢在锑上具有较高超电压 ( 0 5～ 0 7V) ,则抑制了氢的析出。动力学分析结果表明 ,在温度高于 5 0℃后 ,锑盐除钴处于阴极过程的扩散控制区域 ,温度的升高对反应速度影响不大 ,相反却加剧了Zn2 + 的水解 ,因而抑制了钴的析出。提出了锑盐除钴时应注意的几个问题。

盐酸氧化酸浸亚硫酸钠浸出法处理银精矿氧化焙砂的研究

湿法炼锌过程中产出的铅银渣经硫化浮选得到的银精矿 ,通过氧化焙烧产出含银达± 1 .0 %的富银焙砂。研究了采用盐酸氧化酸浸预处理该富银焙砂以分离锌、铜等 ,同时使银转化为氯化银 ,再用亚硫酸钠碱性络合浸出转化渣回收银的工艺。考查了盐酸氧化酸浸过程中银的分散情况 ,结果表明 ,该过程中银的浸出率平均为 2 .7% ;采用了单因素条件试验研究方法 ,在试验的最佳条件下 ,富银焙砂经盐酸氧化酸浸后亚硫酸钠络合浸银 ,银的浸出率达 90 %以上 ,浸银液未经净化 ,直接用水合肼还原可得含量为 96 %以上的银粉。

硫化锌精矿还原浸出高浸渣中锗的研究

湿法炼锌产出的高浸渣含锗达150～300g/t,采用两段逆流硫化锌精矿还原浸出,锗的浸出率可达65%以上。并提出了还原浸出的工艺流程和优化浸出条件。

含Zn MWW结构分子筛的合成

以硅胶、NaAlo2、NaOH、Zn（NO3）2和去离子H2O为原料，六亚甲基亚胺（HMI）为模板剂，采用静态水热晶化法对Zn-MWW结构分子筛的合成进行了研究。结果表明，在n（SiO2）：n（Al2O3）：n（Na2O）：n（HMI）：n（H2O）=25：1：1．63：4．75：375的MCM-22合成凝胶中引入Zn，生成了Zn-MCM-49，这与层间形成Sil-Ol-Znl结构有关。Zn-MCM-49的形貌和模板剂的脱附行为与MCM-49类似。

多孔水凝胶研究进展

水凝胶是亲水性而又不溶于水的高分子聚合物材料,因其独特的吸水、保水和仿生特性而受到材料科学和生物医学工作者的关注。将多孔结构引入水凝胶可以极大地提高其溶胀率、溶胀速率和刺激敏感性。本文结合作者实验室开展的波聚合法制备多孔水凝胶的研究工作,较全面地介绍了国内外多孔水凝胶材料的研究现状及其在生物医药领域的应用,并对其发展前景进行了展望。

水热法制备TiO_2纳米管阵列

在(NH4)2TiF6的水溶液中,以铝基阳极氧化铝膜为模板,采用水热法制备了TiO2纳米管阵列.采用场发射扫描电镜、X射线能量色散谱及X射线光电子能谱对所得纳米管阵列进行了表征,并探讨了其形成机制.结果表明,控制水热处理时间对制备形貌规整的纳米管阵列至关重要,较佳的水热处理时间为90min.采用本方法制备的纳米管阵列具有特殊的形貌,即表面的连续多孔结构和断面的不连续、分离的管状特征.这种特殊形貌的形成是由于[TiF6]2-与阳极氧化铝模板的表面和断面具有不同的反应速率,水解产物优先在阳极氧化铝模板的表面沉积所致.

TiO_2纳米管阵列光电催化氧化处理氨氮废水

用电化学阳极氧化法制备了高度有序的钛基二氧化钛纳米管阵列薄膜。用场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射(XRD)表征样品的形貌与晶型特征。以二氧化钛纳米管阵列为光阳极,石墨为对电极,测试了不同pH值和外加偏压条件下的光电流响应和光电催化氧化降解NH4Cl水溶液(以N计,100 mg·L-1)的效率。结果表明:所制备的TiO2纳米管阵列具有锐钛矿和金红石的混晶结构,且主要晶型为锐钛矿。光电流响应的强弱与光电催化氧化效率的高低相对应,降解氨氮废水的最佳条件为pH=11,偏压为1.0 V。

Ag掺杂TiO_2纳米管阵列的制备及光电催化降解氨氮废水

采用光化学沉积法、光还原法以及光电沉积法3种不同的掺杂方法 ,通过控制掺杂时间来控制Ag的担载量制备出Ag-TiO2纳米管阵列。采用场发射扫描电镜(FE-SEM)、X-射线衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)、X-射线荧光光谱(PL)对样品进行表征。用氨氮废水的光电催化降解反应评价其催化活性,研究不同的掺杂方法以及不同的Ag担载量对TiO2纳米管阵列光催化性能的影响。结果表明:适量的Ag的引入有利于光催化效率的提高,即Ag的掺杂量存在一个最佳值,光电沉积60 s制备的样品具有最佳的光电催化效率。

合成温度对二氧化钛纳米管的影响

以P25纳米粉体和NaOH为原料,采用水热合成法,在不同的合成温度下制备TiO2纳米管。用XRD、TEM、BET、TG-DSC、Uv-vis等方法对TiO2纳米管的形貌、成分和性能进行了表征。结果表明,合成温度对产物有显著影响:随着反应温度的升高,纳米管的比表面积逐渐增大,长度逐渐增长,而管径基本不变,纳米管的产率也有增加的趋势。150℃反应制得粉体的比表面积为641.855m2/g,管外径为8nm。160℃反应制得的粉体经560℃处理后降解亚甲基蓝的能力要远优于市售的P25纳米粉体。鉴于以前水热处理温度对纳米管形成方面的影响研究报道较少,系统的研究了温度对纳米管形成的影响。

铝基阳极氧化铝模板水热法制备TiO_2纳米管阵列

在(NH4)2TiF6的水溶液中,以铝基阳极氧化铝为模板,采用水热法制备了TiO2纳米管阵列.使用场发射扫描电镜和X射线衍射对水热合成产物进行了表征.实验结果表明,水热处理所得TiO2纳米管阵列具有特殊的形貌,其表面为连续的多孔状,断面为不连续、相互分离的管状;管口和管壁分别由平均粒度约45和25 nm的微细TiO2颗粒紧密堆积而成.采用本方法制备的TiO2纳米管阵列无需热处理便已具有明显的锐钛矿型晶相特征.

铜掺杂TiO_2纳米管阵列的制备与光催化还原性能

以阳极氧化法制得的TiO2纳米管阵列为前驱体,用浸渍法制备了不同铜掺杂量的TiO2纳米管阵列。采用场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)、荧光光谱(PL)对样品进行表征。以Cr6+水溶液为目标污染物,对比不同铜掺杂量TiO2纳米管阵列的光电催化还原效果。结果表明,掺杂前后TiO2纳米管阵列在形貌上没有明显变化;掺杂的铜是以Cu2+的形态存在;掺铜后TiO2纳米管阵列还原效果优于掺铜前;低剂量铜掺杂的TiO2纳米管阵列的还原效果优于高剂量铜掺杂的TiO2纳米管阵列。

含MCM-22分子筛催化剂的裂化反应性能研究

研究了ZSM5,Beta,MCM22分子筛分别作为FCC催化剂添加组分的性能。结果表明,催化剂中含MCM22的汽油和柴油产率高于含ZSM5,与含Beta相当;气体产物的产率低于ZSM5,高于Beta;而焦炭产率比二者都高。并且发现,含MCM22的氢转移活性比含ZSM5和含Beta高;裂化机理比率(CMR)低于ZSM5,与Beta相当,说明在催化裂化反应中MCM22晶体表面的12MR孔穴起重要作用。MCM22的催化裂化反应性能介于ZSM5和Beta之间,更接近于Beta。

MWW结构分子筛的研究进展

MWW结构分子筛是一类具有独特晶体结构的实用分子筛催化新材料。近年来这方面的研究开发主要是围绕结构、合成、表征和催化反应等方面开展的。根据这条主线 ,本文评述了MWW结构分子筛的研究进展。