水蒸汽对Ni/Ce-Zr-Al-O_x催化剂上CO_2-CH_4反应积碳的影响

采用水热合成-负载法制备了Ni/Ce-Zr-Al-Ox催化剂,进行了CO2重整CH4的反应,并采用X射线光电子能谱(XPS)、程序升温加氢(TPH)等方法表征了在反应过程中催化剂表面的积碳物种,考察了添加少量水蒸汽对积碳的影响以及水蒸汽和表面积碳物种的作用.TPH实验测得有两类碳物种,一类是在250～350℃出现的少量α-碳,应主要是活性高的CH4解离碎片;另一类是在700℃附近出现的β-碳,应是导致催化剂失活的趋于石墨化或已经石墨化的积碳.β-碳比α-碳更容易同水蒸汽作用,添加少量水蒸汽到反应气中能够明显抑制β-碳的生成.活性测试结果表明,Ni/Ce-Zr-Al-Ox催化剂显示了89%的CH4转化率和良好的稳定性,添加3.2%(φ)的水蒸汽后活性提高到94%,由于对非活性积碳的抑制,可以预料其稳定性也将进一步提高.

Ce-Zr-Al-O催化剂催化烟梗热解的分析

以活性组分的盐溶液为前体,通过共沉淀法制备CeO2、Ce-Zr-O(CZ)和Ce-Zr-Al-O(CZA)催化剂,利用固定床热解器研究烟梗在催化剂参与下的催化热解过程及产物分布。采用N2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、程序升温脱附(NH3-TPD)和X光射线电子能谱(XPS)等手段对催化剂的比表面积、孔结构、形貌特性以及催化剂表面酸性分布进行表征。结果表明,Al的加入增加了催化剂的比表面积,增加了催化剂的弱酸和中强酸,降低了强酸。烟梗慢速热解产物中含氮类化合物含量最高,达35.2%,其次为碳氢化合物和酚类。催化剂抑制了酚类、酯类和含氮类的生成,而对酮类和呋喃类的影响并不明显。催化剂明显促进了碳氢化合物的生成,其含量分别达到了45.24%(CeO2)、55.35%(CZ)和52.07%(CZA)。芳香烃在碳氢化合物中占比最大,其中甲苯、二甲苯和乙苯在CZA、CZ和CeO2催化下分别达到21.01%、10.04%和8.64%。CZA抗积炭能力极强,连续使用3次后,产物中碳氢化合物含量有所降低,但再生后能完全恢复。

选区激光熔化成形Al-Ce-Sc-Zr合金的工艺优化与组织性能

以气雾化Al-10Ce-0.4Sc-0.2Zr(质量分数)预合金粉末为原料,采用选区激光熔化(selective laser melting,SLM)法制备Al-Ce-Sc-Zr合金。通过光学显微镜和室温拉伸实验等研究激光功率和扫描速度对合金致密度与力学性能的影响,优化工艺参数;并采用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜等研究最佳工艺参数下SLM成形的合金共晶组织形貌、物相组成和晶粒尺寸等。结果表明,激光功率和扫描速度跟合金致密度和力学性能之间呈非线性关系;随激光能量密度升高,合金致密度和力学性能先上升后下降。在激光功率为350 W、扫描速度为2000 mm/s的最优参数下成形的Al-Ce-Sc-Zr合金,致密度达到99.92%,抗拉强度和屈服强度分别为(441±3)MPa和(370±18)MPa,伸长率为(9.4±0.9)%。SLM成形Al-Ce-Sc-Zr合金具有柱状晶和等轴晶交替分布的晶粒组织,晶粒取向较随机,不存在明显的织构。合金由α-Al和Al_(11)Ce_(3)相组成,Sc、Zr原子主要以固溶的形式存在于α-Al中,共晶Al_(11)Ce_(3)相为不规则的条带状,平均宽度为35 nm,排列成不连续的复杂网络,共晶组织十分精细,且分布均匀。

Ce/Zr/Al类水滑石的合成、表征及其吸附性能研究

本研究对Ce/Zr/Al三元类水滑石材料去除微囊藻毒素(MC)的潜在应用进行了探索。采用共沉淀法合成了碳酸根型Ce/Zr/Al三元类水滑石,通过XRD、IR等手段对样品进行了测试和表征。合成的类水滑石用于吸附MC,并详细研究了其对MC的吸附性能。结果显示,控制反应条件为温度80℃,M3+/M4+摩尔投料比为1∶1,pH为8.5,合成的Ce/Zr/Al三元类水滑石对MC具有较高的吸附性能,对微囊藻毒素LR(MC-LR)最大吸附量可达178μg/g,对MC-LR和微囊藻毒素RR(MC-RR)的吸附效率均大于70%,吸附性能明显高于硅胶等常用吸附剂。这些研究数据表明Ce/Zr/Al三元类水滑石对去除水体中微囊藻毒素具有潜在的应用价值。

K修饰的CZA载体对全钯三效催化剂性能的影响

采取柠檬酸溶胶凝胶法制备铈锆铝复合氧化物(CZA)载体,考察K对Pd/CZA催化剂性能的影响.实验结果表明,K的添加对此类催化剂具有明显劣化作用,其原因在于使用CZA作为载体时,K减弱Pd-Ce相互作用,降低催化剂活性,使之发生中毒;但随着K含量的增大,阻塞催化剂表面的活性位,促使Pd颗粒聚集长大,较大粒径的Pd颗粒有利于三效活性的提高,因而在一定程度上使活性有所恢复.相关的XRD和TPR实验也在一定程度上证明了这点.

铝表面非铬化学转化膜的成膜工艺

为了开发一种无铬环保型铝材表面处理技术,在铝材表面处理液中引入了锆离子和铈离子,并加入氟离子、铝盐和双氧水等,通过正交试验优化出了一种环保型铝材非铬酸盐成膜工艺。所得最佳工艺参数:硫酸34mL/L(1∶2),12g/L硫酸铈,6g/L明矾,15g/L四氟化锆,6g/L氟硼酸钾,15mL/L双氧水(1∶2),处理温度40℃,时间20min。结果表明,新工艺可于40℃、20min内在铝材表面形成均匀、致密、抗腐蚀性强的化学转化膜。静电喷涂后的涂层附着力达0级或5B级,抗冲击试验达500N.cm,可用以代替传统的、毒性较大的铬酸盐转化膜。

双反相微乳液法制备掺杂镨(Ce,Zr,Al)O_2纳米固溶体

以曲拉通X-114为表面活性剂,正戊醇为助表面活性剂,环己烷为油相,铈锆镨铝硝酸盐混合水溶液或氨水溶液为水相组成双反相微乳液体系,制备掺杂镨(Ce,Zr,Al)O2纳米固溶体,并利用XRD,TEM,FT-IR和Raman等手段对样品的物相结构、晶粒大小进行表征.结果表明,稀土元素镨掺杂入(Ce,Zr,Al)O2形成的混合氧化物为萤石型立方晶相结构的均相固溶体,环己烷/曲拉通X-114/正戊醇/水溶液组成的双反相微乳液体系是合成粒径尺寸5nm左右、分散均匀的掺杂镨(Ce,Zr,Al)O2纳米固溶体的有效途径.

固溶处理对Al-Zn-Cu-Mg-Zr-Ce合金组织性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜及拉伸试验机等,研究了固溶处理对Al-7.5Zn-1.5Cu-1.5Mg-0.12Zr-0.1Ce铝合金组织和性能的影响。结果表明,在460~480℃温度范围,保温30~120 min固溶处理工艺下,经470℃×2 h单级固溶处理后,试验合金出现了再结晶,且第二相大部分溶解到基体中,相比其它单级固溶处理工艺,固溶效果最好,时效处理后综合力学性能良好。经450℃×1 h+475℃×1 h双级固溶处理时,因在低温时释放了形变能,再结晶程度低,固溶效果比单级固溶处理效果好,时效处理后合金的综合力学性能更佳。

不同铝源与铈锆复合的性能及机制

制备了CZ及CZ/AL,CZ/AS与CZ/AM(铈锆固溶体与氧化铝的复合氧化物),通过X射线衍射(XRD)、比表面(BET)、储放氧(OSC)和透射电镜(TEM)等手段对样品的晶相结构、比表面、储氧性能及微观结构等进行表征。结果表明:CZ/AL及CZ/AS都可形成单一稳定的立方晶型结构,氧化铝的掺杂可提高铈锆固溶体的比表面及耐高温稳定性,其中CZ/AS的比表面最高,CZ/AL储氧性能最大。此外,其复合机理表明,Al2O3与铈锆固溶体在纳米级别上的化学复合与纯粹的机械混合相比,前者具有更加稳定的晶型结构、更大的比表面和更好的储氧性能。

时效时间对Al-Cu-Li-Zr-Ce合金断裂机制影响的半定量研究

以Al-Cu-Li-Zr-Ce合金为研究对象,采用半定量分析统计方法,研究其断裂韧性机制,重点讨论时效时间和裂尖应力状态对合金分层开裂机制的影响。结果表明:随时效时间延长,起始区分层开裂特征所占比例越大,韧窝比例越小,甚至出现准解理特征;稳态扩展区,分层开裂为主要开裂机制;近失稳扩展区,分层比例下降,准解理逐渐成为主要断裂特征。随时效时间延长和裂纹扩展,分层厚度减小。分层裂纹的产生及扩展与主裂纹扩展及合金的时效时间有密切的关系。断裂韧性试样断口上分层比例较高时,合金可以获得较高的强度,同时保持相对较高的韧性。

钪对Al-6.5Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.2Ce-0.1Zr合金力学性能的影响

通过进行拉伸实验和低周疲劳实验以及利用扫描电子显微镜(SEM)进行观察与分析,研究了Sc对T6态轧制变形Al-6.5Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.2Ce-0.1Zr合金力学性能的影响。拉伸实验结果表明:Al-6.5Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.2Ce-0.1Zr-0.2Sc合金的抗拉强度、屈服强度和断裂伸长率均高于Al-6.5Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.2Ce-0.1Zr合金。低周疲劳实验结果表明:Al-6.5Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.2Ce-0.1Zr(-0.2Sc)合金在0.4%~0.8%的外加总应变幅加载下均表现为循环稳定;Al-6.5Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.2Ce-0.1Zr(-0.2Sc)合金的塑性应变幅和弹性应变幅与载荷反向周次之间均呈线性关系,并分别服从Coffin-Manson和Basquin公式;Al-6.5Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.2Ce-0.1Zr(-0.2Sc)合金的疲劳裂纹均以穿晶方式萌生于疲劳试样的自由表面,并以穿晶方式扩展。

Al-Cu-Li-Mg-Ag-Ce-Zr合金的强化机制

通过显微组织观察、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、透射电子显微镜(TEM)、室温拉伸试验等测试方法,研究了Al-Cu-Li-Mg-Ag-Ce(-Zr)合金的强化机制。结果表明:合金固溶温度为520℃;添加微量的Zr元素,可以显著细化合金晶粒,提高合金峰时效强度;T8峰时效与T6峰时效态相比,合金强度进一步提升,并且达到了良好的强塑性配合。

Ce和Zr复合添加对Al-Cu-Li合金拉伸性能的影响

通过组织分析和常温拉伸性能测试,研究了Ce、Zr复合添加对Al-4. 6Cu-0. 9Li合金组织与拉伸性能的影响。结果表明,微量Ce、Zr复合添加有利于阻止Al-Cu-Li合金再结晶以及较大幅度的细化合金晶粒组织(由70μm至20μm);微量Ce、Zr复合添加虽然不改变Al-Cu-Li合金的时效析出序列,但在提高合金整体强度的同时,进一步提高了合金的塑性。分析表明,合金强度的提高主要归因于微量Ce、Zr复合添加引入的Al_3Zr弥散强化作用,而细化的晶粒和残留相Al Cu Ce Zr粒子尺寸则促进了合金塑性的整体提高。

ICP-AES法测定钕铁硼磁体中的元素含量

建立了钕铁硼合金中镝、铁、镨、钕、钆、钬、铝、硼、铜、钴、镓、铽、铈和锆各元素的电感耦合等离子体发射光谱分析(ICP-AES)方法。采用盐酸(1+1)溶液溶解样品,定容后用ICP-AES检测。为了提高测量准确度,减小基体效应对元素测量的影响,对高含量元素50倍稀释后进行测试,低含量元素则通过基体匹配法进行检测。进行了加标回收实验和精密度实验,各元素的回收率为83%~114%,相对标准偏差0.1%~1.5%,结果表明,该方法满足钕铁硼样品元素含量分析的日常检测要求,具有操作简便、快速、准确度高等特点。