Al/Ni自支撑纳米含能薄膜制备及在热电池中的应用

采用真空磁控溅射镀膜和光刻技术制备出成膜质量良好的Al/Ni自支撑纳米含能薄膜,并将其应用于热电池中,替代传统热电池中的锆加热剂作为热电池的热源组件。结果表明:采用Al/Ni自支撑纳米含能薄膜作为热电池中的加热剂材料能够提升热电池性能;利用末端加热工艺可有效减少热电池的热损失;在不同电流密度下激发,激活时间与输出电流密度成正比,工作时间和峰值电压与输出电流密度成反比。

Al-柱撑蒙脱石的制备及其特性研究

以辽宁某地的钙基膨润土为原料,钠化改型后,制备了Al-柱撑蒙脱石,并运用X射线衍射分析(XRD)、化学分析、比表面积测定、煅烧及吸附试验等手段研究了Al-柱撑蒙脱石的形成条件、微结构变化和特性。结果表明:当粘土悬浮液浓度为1.5％(以质量计)时,可得到层间距d_(001)值、比表面积分别为1.962 nm和180.5 m^2/g的产物,500℃燃烧后其层间距稳定在1.7313 nm,具有较强的热稳定性;钠基膨润土经柱撑反应后,柱化剂主要以离子交换方式进入蒙脱石层间;吸附试验表明:Al-柱撑蒙脱石较膨润土原土对水溶液中的Cr(Ⅵ)具有更强吸附去除能力。

Al-Ce柱撑膨润土的制备研究

以内蒙某地的钙基膨润土为原料,对其进行特性分析、钠化改型,再以改型膨润土为基质,采用常规水相合成法制备了蒙脱石层间Al-Ce柱撑化合物。借助X射线衍射分析(XRD),氮气吸附及扫描电镜(SEM)等分析手段,考察了Al/Ce摩尔比、柱撑剂反应温度、柱撑反应时间和柱撑化合物洗涤次数对柱撑膨润土在层间距(d001)、比表面积(BET)等性能方面的影响行为。结果表明,当n(Al)∶n(Ce)=5∶1,柱撑剂反应温度40℃,柱撑反应时间5 h,柱撑膨润土洗涤5次时,500℃煅烧后Al-Ce柱撑膨润土的层间距稳定在1.847 nm,比表面积达307.2 m^2/g,具有较好的热稳定性,可作为高性能柱撑膨润土加以应用。

各种添加剂和热处理温度对铝基体Ni-W-P化学镀层性能的影响

为了改善铝基体化学镀Ni-W-P镀速慢、镀层耐腐蚀性和耐磨性差等问题,研究了添加剂(稳定剂、表面活性剂和配位剂等)和热处理温度对1060铝合金上Ni-W-P化学镀层的的沉积速度、腐蚀速度、腐蚀电流密度和硬度等的影响。结果表明:铝基体化学镀Ni-W-P的理想稳定剂是KI(1 mg/L),表面活性剂是十二烷基磺酸钠(SDS,50 mg/L),配位剂是柠檬酸钠(80 g/L);经100～600℃热处理后,Ni-W-P镀层耐蚀性有不同程度的下降,400℃时耐蚀性下降程度最大,但硬度最高(910 HV),约为镀态的1.5倍,耐磨性最好。

镍铝基柱撑蒙脱石的制备及孔道结构研究

以钠基蒙脱石为原料,采用共聚法合成镍铝柱化剂,利用离子交换法制备镍铝基柱撑蒙脱石。通过研究不同镍铝物质的量比例和不同NaOH的量对柱撑蒙脱石制备的影响,并对其孔道结构进行探讨。XRD结果表明,当镍铝物质的量比为1∶6、加入75mlNaOH时,可得到(001)面网层间距达1.8940nm的镍铝基柱撑蒙脱石。FT-IR显示,镍铝基聚合羟基阳离子进入蒙脱石层间,柱撑蒙脱石的基本结构并未发生改变。对柱撑前后蒙脱石的比表面积和孔径结构进行分析,发现镍铝基柱撑蒙脱石比表面积为169.68m2/g,平均孔径为4.120nm,说明镍铝基柱撑蒙脱石具有较大的比表面积,较小且均匀的孔径分布,是一种合适的催化和吸附材料。

磷酸根插层水滑石阻燃剂的研制

采用共沉淀法制备镁-铝水滑石[Mg4A l2(OH)12CO3.4H2O]前驱体,由离子交换法组装磷酸根插层水滑石。用化学分析,XRD,DTA-TG等手段,对样品进行分析和表征,并测试其阻燃性能。结果表明,磷酸根插层水滑石用于高分子材料,具有阻燃、消烟、填充功能,是无卤的无机阻燃剂新品种。

镍铝基柱撑蒙脱石的热行为研究

以钠基蒙脱石为原料,采取共聚法制备镍铝基柱化剂,并用湿法工艺合成镍铝基柱撑蒙脱石,采用X射线衍射、傅里叶红外光谱分析以及N2吸附-脱附等分析方法对柱撑蒙脱石的热处理（300～700℃）产物进行研究.研究结果表明：随着焙烧温度的升高,镍铝柱撑蒙脱石层间的聚合羟基阳离子发生脱水脱羟基反应,羟基阳离子释放的质子进入Si-O八面体层,与Si-O-Al键反应形成Si-OH和Al-OH键.柱撑蒙脱石随焙烧温度的升高,结晶性变差,当温度达到600℃时,（001）面衍射峰已不明显,层结构受到严重破坏,比表面积大幅减小.d（001）由1.9023 nm减小至1.3591 nm,比表面积由156.39 m2/g减小到71.02 m2/g,而平均孔径由5.126 nm增加至9.362 nm.

铈铝柱撑锂皂石纳米复合材料的制备与表征

以合成锂皂石(Laponite)为原料,采用微波插层反应制备了铈铝柱撑锂皂石纳米复合材料;通过测定比表面积、FTIR、XRD、TEM、SEM等分析手段,对纳米复合材料的结构进行了表征。结果表明:铈铝能以氧化物的形式柱入锂皂石的结构中,使复合材料形成结晶度更强的层状微晶结构;随着铈铝柱化剂/锂皂石的质量比(Xm)从0.00增加至0.10,锂皂石(Xm=0.00)的比表面积从189.3m2.g-1增大至298.1 m2.g-1,片层结构的层间距d001值由1.3771nm扩大至1.3923nm;随着质量比Xm的增加,片层结构的层面更丰富、片层结晶度也逐渐增强。

羟基铝—铬复合柱撑蒙脱石的制备与表征

以辽宁某地的钙基膨润土为原料,钠化改型后采用共聚法合成Al-Cr柱化剂,制备了羟基Al-Cr复合柱撑蒙脱石,并运用X-射线衍射分析(XRD)、化学分析、比表面积测定等手段研究了材料的微结构变化和特性。结果表明:n(Cr3+):n(Al3+)为0.10时,可得到层间距d(001)值与比表面积分别为1.9194nm和165.7m2/g的产物,500℃煅烧后其层间距稳定在1.7313nm,具有较强的热稳定性;钠基膨润土经柱撑反应后,柱化剂主要以离子交换方式进入蒙脱石层间。

铁镍铝柱撑蒙脱土协同过氧化氢降解模拟染料废水

采用离子交换法制备了Fe-Ni-Al柱撑蒙脱土(Fe-Ni-Al-MMT)催化剂。从焙烧温度、初始p H值、H_2O_2的浓度等方面对染料废水降解工艺进行优化,并从离子溶出和催化剂回收利用角度评价了催化剂的稳定性。结果表明:当焙烧温度为500℃时,催化剂活性达到最佳,在初始工艺条件p H=3,H_2O_2浓度为36 mmol/L条件下反应4 h废水色度去除率为99.80%、COD去除率可达77.52%。

层柱黏土引水体材料及其在干旱地区植树造林中的应用

为解决干旱地区植树造林中的地表干土层和浇水困难问题而提出黏土引水体材料。对原生膨润土进行层柱化处理并测得了其不同交联剂比例下的材料导水性能,采用X射线衍射、热重、孔隙度分析等测试手段对材料的微结构和热性能进行了表征。研究结果表明,对黏土材料进行改性能显著提高其导水性能,材料的比表面积的增大、孔数量的增加以及孔结构的复杂化是其导水性能改善的主要原因。该材料对提升干旱地区地表层下的水分,提高苗木成活率有明显的效果。

多种基底上制备镍铝水滑石纳米片薄膜的研究

分别以氨水、NaOH和Na2CO3组合以及尿素为沉淀剂,采用水热法制备了Ni/Al水滑石粉体材料,并且以尿素为沉淀剂时,可在钛片、铁钴镍合金片、陶瓷片及玻璃片等多种基底上直接获得Ni/Al水滑石纳米片薄膜。分析结果表明,尿素的水解可以缓慢释放出氢氧根和碳酸根,相对温和的沉淀反应有利于Ni/Al水滑石材料的种晶黏附在基底上,从而形成薄膜。