Fe-Al/Al_2O_3梯度涂层制备过程中的热机械行为

在分析涂层中热应力产生机理的基础上,根据等离子喷涂制备过程中的实际受热条件和力学原理,建立了估算制备引起的涂层热应力的计算模型,并依此估算了Fe3Al-Al2O3涂层中的制备应力。通过对涂层微观结构的SEM观察,研究了Fe3Al-Al2O3涂层制备过程中的热机械行为特征及其对涂层性能的影响。结果表明,在梯度涂层中,随着组成成分的变化,热机械性能参量与制备应力均相应变化。最大热应力产生于梯度涂层的底层,从基体到表面沿厚度方向热应力逐渐减小。梯度涂层中的最大应力与平均应力值都小于单一Al2O3涂层中的热应力值。涂层与基体的热失配是涂层中热应力产生的根本原因。涂层成分的梯度化,可有效地缓和制备过程中的热应力。

Fe_2O_3对13X沸石分子筛合成条件及性能的影响研究

对江苏丰县的富钾页岩进行预处理,得到不同Fe2O3 质量分数的钾长石粉体原料FXY1、FXY2,经中温焙烧得到偏铝硅酸盐前体化合物,水热晶化合成了13X沸石分子筛。采用正交实验法,确定了水热晶化反应的优化工艺条件,原料中Fe2O3 质量分数的不同导致水热晶化反应的工艺参数有所不同。合成的两种沸石的性能与13X沸石分子筛的工业产品相似,吸附量均达到国家化学工业产品标准HG/T 2690 95的要求。对比实验表明,原料中Fe2O3 质量分数的降低可使其在更宽的碱度范围内合成性能更优的13X沸石产品。由低Fe2O3 质量分数的FXY2为原料合成的沸石,其物相纯度、热稳定性、白度、比表面积、吸附性等性质更优。合成沸石均可用于对含重金属离子废水的深度净化处理,由FXY2为原料合成的13X沸石还可用作洗涤助剂。

Fe_2O_3-CaO-SiO_2体系铁磁微晶玻璃的磁性及生物活性

制备了添加少量B2O3和P2O5后的Fe2O3 CaO SiO2体系铁磁微晶玻璃,并进行了微观结构分析、XRD分析、磁性检测以及生理模拟液的浸泡实验.实验结果表明,制备的微晶玻璃材料同时具备磁性和生物活性这两种重要性能.不经过核化处理在1000℃晶化2h后能够获得较理想的磁铁矿主晶相和硅灰石次晶相均匀致密分布的微观组织,所得微晶玻璃具有最佳的磁性能.铁含量提高能够增加微晶玻璃的磁性,然而会抑制微晶玻璃表面羟基磷灰石的形成,从而降低其生物活性.

Nb2O5—CoO—La2O3复合掺杂的BaTiO3基粉体改性研究

采用铌、钴、镧的金属有机盐(柠檬酸-EDTA复合螯合前驱液)掺杂法实现对氧化硅掺杂的纳米晶BaTiO2粉体的掺杂改性。实验结果表明：随着Nb、Co、La掺量的增加以及Nb／Co比的增大，陶瓷烧结体的烧成收缩以及密度增加，晶粒尺寸减小。随着Nb／Co比的增大，材料的铁电弛豫特性增加。当Nb／Co-2时，随着La掺量的增加，材料的铁电弛豫特性增加。当Nb／Co>2时，La掺量对材料的介电温度特性影响不大。当La掺量一定时随着Nb、Co复合掺量的增加，材料的铁电弛豫特性明显增强。烧结温度的升高，使杂质容易固溶进入BT中，固溶量的增大，使材料的铁电弛豫性能增加。

固体超强酸SO_4^(2-)/Fe_2O_3的制备及其催化性能的研究

用(NH4)2SO4·Fe2(SO4)3·24H2O直接焙烧的方法制备了固体超强酸催化剂SO42-/Fe2O3,并以乙酸乙酯的合成反应考察了焙烧温度、焙烧时间对固体酸催化活性的影响。实验表明:最佳焙烧温度为550℃,最佳焙烧时间为4h。当催化剂用量为2g,醇酸物质的量比为1.6∶1,回流时间2h时,乙酸转化率为85.1%。

焙烧温度对甲烷催化部分氧化Ni/MgO-Al_2O_3催化剂结构和性能的影响

采用TPR、BET、XRD、TG及反应性能评价等研究方法,考察了焙烧温度对甲烷催化部分氧化制合成气Ni/MgO-Al2O3催化剂结构和性能的影响。研究结果表明,随焙烧温度的升高, Ni/MgO-Al2O3 中的镍物种与载体作用逐渐增强,生成了NiAl2O4 尖晶石和NiMgO2 固熔体。虽然焙烧温度提高会使催化剂比表面降低,由于尖晶石结构的形成,其热稳定性会明显提高,将有利于抑制催化剂在反应过程中因烧结而失活的可能性。与低温焙烧的催化剂相比,高温焙烧的催化剂仍表现出良好催化反应性能,并具有相对较好的稳定性。高温焙烧的催化剂在反应过程中床层的热点温度相对较低,热点温度波动幅度也较小。低温和高温焙烧的Ni/MgO-Al2O3 催化剂在常压、1 083K、CH4 与O2 摩尔比为1. 8、空速2. 66×105h-1的反应条件下均具有良好的抗积炭性能。

3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮与NH_3及H_2O分子间相互作用的理论研究

在DFT-B3LYP/6-311++G**水平上,求得3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)/NH3和NTO/H2O两种超分子体系势能面上5种全优化构型.经基组叠加误差(BSSE)和零点能(ZPE)校正,求得NTO与NH3和H2O的分子间最大相互作用能依次为-37.58和-30.14kJ/mol,表明NTO与NH3的分子间相互作用强于与H2O的作用.超分子体系中电子均由NH3或H2O向NTO转移,相互作用能主要由强氢键所贡献,由自然键轨道分析揭示了相互作用的本质.对优化构型进行振动分析,并基于统计热力学求得200.0～800.0K温度范围从单体形成超分子的热力学性质变化.发现由NTO和NH3形成超分子II和III在常温下可自发进行;而NTO和H2O只在低温下才能自发形成IV,V和VI超分子.

X射线荧光光谱法测定焦炭、焦粉灰分中T.Fe、SiO_2、Al_2O_3、CaO、MgO、K_2O和Na_2O的含量

介绍了采用荧光光谱法测定焦炭、焦粉灰分中T.Fe、SiO_2、Al_2O_3、CaO、MgO、K_2O和Na_2O含量的实验条件,与化学法相比,该方法简便快捷,测量精密度高,准确性好。

硅铝凝胶粉结合SiAlON增强A1_2O_3-SiC-C浇注料

以电熔致密刚玉和碳化硅为骨料,硅铝凝胶粉、氮化硅粉、硅粉为细粉,制成SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料,研究了硅铝凝胶粉的加入量分别为1%、3%、5%(质量分数,下同)时对此浇注料的烧结性能、力学性能的影响。结果表明:采用硅铝凝胶粉取代纯铝酸钙水泥作结合剂,可使SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料在经中温、高温热处理后的常温抗折强度及耐压强度较大提高,中温、高温强度提高幅度更大。另外,随着硅铝凝胶粉加入量的增加,浇注料的常温及高温强度呈先增大而后减小的趋势。由X射线衍射和扫描电镜分析结果可知,硅铝凝胶粉的加入既有利于降低βSiAlON的生成温度,又可以减少材料中的低熔物质。分布均匀、发育良好的粒状βSiAlON的形成是SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料较水泥结合浇注料强度高的根本原因。

纳米Fe_3O_4的制备及其辅助吸附重金属离子的特性

采用自制半透膜水解法,以自制生物聚合铁为原料,以NaOH为沉淀剂,制备Fe3O4纳米粒子,并用XRD和TEM等方法对产物进行了表征,研究它对Pb2+,Cu2+及Cr(Ⅵ)的辅助吸附及分离特性.结果表明:Fe3O4纯度较高,平均粒度在15nm左右;利用Fe3O4的大比表面和表面原子配位不足及顺磁性的特点,将其与浮游球衣菌复合,提高了对重金属离子的吸附效果,该复合吸附剂经再生可重复使用;纳米Fe3O4粒子可成为浮游球衣菌的絮凝核心而有助于体系的澄清.

废水阴离子化学组分对O_3/H_2O_2降解TNT功效的影响

结合实际三硝基甲苯(TNT)废水的水质状况,选择HCO3-、NO3-、HCOO-、MnO4-、SO42-及Cl-等为代表性污染组分,以TNT去除率及反应速率常数为评价指标,开展了阴离子对O3/H2O2降解TNT功效影响的实验研究。结果表明,废水中阴离子对O3/H2O2降解TNT功效的影响,与离子种类及浓度的关系密切,HCO3-、HCOO-、MnO4-等对O3/H2O2降解TNT具有抑制作用,且随浓度的增加而加强,抑制作用能力HCOO->HCO3->MnO4-,而NO3-、SO42-及Cl-等对O3/H2O2降解TNT作用功效几乎没有影响;HCOO-、HCO3-可能影响O3/H2O2体系中·OH的形成,MnO4-既影响·OH的形成又影响其寿命,使O3/H2O2降解TNT的功效降低。

反相乳液法制备单分散性Fe_3O_4微粒的研究

为制备单分散性的 Fe_3O_4微粒,采用反相乳液法,以 Fe^(2+)与 Fe^(3+)按 n(Fe^(2+)):n(Fe^(3+))=1:2配成的水溶液作为水相,十二烷基磺酸钠为乳化剂,液体石蜡和水溶液形成油包水型乳液,用 NaOH 共沉淀。实验考察了油/水体积比、搅拌速度、乳化剂及碱用量、乳化时间的影响。结果表明,较佳的条件是:在 V(石蜡):V(水)=6:1,1030r/min 的搅拌速度下,乳化剂的量为4.5g/L,乳化20min 后,用超过理论用量5%的氢氧化钠共沉淀。用粒度仪和磁天平表征所得 Fe_3O_4,数均粒径为2μm,98%的粒径分布在1～5μm,质量磁化率为2.60×10^(-2)emu/g。

RuO_2/La_2O_3/TiO_2悬浮体系中直接耐晒黑G的光催化降解

钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶凝胶浸渍法制备RuO2 /La2O3 /TiO2 复合光催化剂,以紫外灯为光源,研究了催化剂组成、煅烧温度、溶液pH值等因素对直接耐晒黑G(DFBG)光催化降解的影响。结果表明:掺杂量w(La2O3 )1 .39%、w(RuO2 )0 .12%、煅烧温度500℃(2h)、溶液pH值7. 3时,光催化活性最佳。当通气量为200mL/min,催化剂投加量为150mg时, 50mg/L的DFBG溶液经60min降解,其降解率近100%。DFBG的光催化降解服从Langmuir Hinshelwood动力学模型,测得相应的动力学参数k=7 .42×10-3 mmol/L·min,K=19 54L/mmol。

原位制备细晶Si_3N_4-Si_2N_2O复相陶瓷

以Y2O3和Al2O3纳米陶瓷粉体作为烧结助剂,液相烧结非晶纳米Si3N4陶瓷粉体,制备Si3N4-Si2N2O复相陶瓷。Si2N2O相通过原位反应2Si3N4(s)+1.5O2(g)=3Si2N2O(s)+N2(g)生成。1600℃烧结,烧结体保温30min,Si2N2O体积分数达到52%,基本由细小均匀的球形晶粒构成,平均粒径尺寸210nm,相变过程中,个别颗粒异常长大,长径比达到1.5。保温时间对孔隙、密度和粒径产生重要影响:随着保温时间的延长,孔隙逐渐收缩减小,烧结体的致密度逐渐提高,晶粒逐渐长大,保温60min,孔隙几乎完全闭合,相对密度达到99.1%,平均粒径280nm。当保温时间达到90min时,相对密度增加并不明显,但平均粒径长大到360nm。

H_2O_2氧化水热法制备超细WO_3的研究

通过H2O2氧化钨粉,水热晶化制备了超细WO3粉体。通过激光粒度仪、比表面测定仪、XRD、TEM和TG/DTA等对粉体进行了表征分析,结果表明:晶化有利于减小粉体粒径,且晶化温度越低得到的粉体粒径越小,比表面积越大;晶化温度升高则有利于六方晶相的形成。粉体粒径为10～60nm,有部分团聚。团聚粒子大小不均,粒径范围较宽,形状不规则。

Ce改性CuO/γ-Al_2O_3的稳定性及催化活性研究

以CeO2作为改性添加剂、γ-Al2O3为载体、CuO为活性成分,用分层浸渍的方法制备出负载型CuO-CeO2/γ-Al2O3湿式氧化催化剂;采用TG-DTA、XRD对其进行表征,研究了Ce的掺杂对载体及活性成分高温稳定性的影响并得出结论:在湿式氧化反应过程中,Ce的掺杂有效抑制了γ-Al2O3向α-Al2O3转变的高温相变,以及活性成分CuO与载体间相互作用形成CuAl2O4的过程。通过对苯酚的湿式氧化降解实验,获知CeO2的加入可明显提高催化剂活性,其中6%CuO-6%CeO2/γ-100%Al2O3的质量组分比对苯酚的催化活性最佳,反应30min,苯酚溶液COD的去除率为91.31%。

纺锤形α-Fe_2O_3粒子的溶液催化合成

以Fe2(SO4)3为原料,在pH为4～7、微量催化剂Fe2+离子及晶体助长剂NaH2PO4存在下,沸腾回流,短时间可直接成长出纺锤形α-Fe2O3超细粒子.与强迫水解法和水热法比较,该方法具有操作简单、反应物浓度高、反应条件温和及重现性好等优点.同时研究了各种因素对产物的轴比及相转化速率的影响.

水煤浆气化炉用Cr_2O_3-ZrO_2-Al_2O_3砖的蚀变过程

利用扫描电镜及能谱仪对水煤浆气化炉用进口铬锆铝砖的蚀变过程进行了显微观察与分析。结果表明:此砖在水煤浆气化炉环境条件下的侵蚀主要由熔渣中的SiO2、CaO和P2O5引起;Cr2O3对这种渣蚀表现出很强的化学惰性,溶蚀很小,其使用过程中的主要变化是高温蒸发和在砖内蚀变液相作用下的溶蚀、溶析;而氧化锆蚀变生成的系列产物不仅在蚀变初期有利于保持砖结构致密,并且对蚀变后期基质连续网络结构的形成和保持也起了重要的作用。

冷等离子体BaO/γ-Al_2O_3共活化CO_2氧化CH_4制C_2烃反应研究

研究了冷等离子体与BaO/γ-Al2O3催化剂协同作用下CO2氧化CH4制C2烃反应.结果表明:等离子体与催化剂协同作用效果优于单纯等离子体活化或单纯催化活化;CH4和CO2转化率及C2烃选择性和收率与催化剂负载量、体系能量密度有关;BaO/γ-Al2O3催化剂焙烧温度在500～800℃对催化剂活性影响不大;当体系能量密度为1300kJ/mol时,CH4转化率26.4%,C2烃选择性63.3%,C2烃收率达16.7%.

用紫外-可见分光光度法测定纳米Al_2O_3和SiO_2的含量

为了快速、准确测定出溶液中纳米微粒的含量,提供了一种采用紫外可见分光光度计测定水溶液中纳米粒子含量的测定方法。结果表明,在所研究的4种不同pH值的纳米Al2O3、纳米SiO2体系中均存在空白液吸光度很低,工作液吸光度较高的较宽波长区间,是分光光度分析法中理想的测定体系;所对应的标准曲线相关系数均大于0.98;测定纳米Al2O3、纳米SiO2的平均相对误差分别为2.33%和1.052%,远远小于重量分析法的(分别为20.7%和16.2%),且比重量分析法(2d)省时(1h)。