聚合物基Al/CuO纳米铝热剂的制备及表征

为研究聚合物基铝热剂的性能,制备了以GAP-ETPE和F2311作为黏结剂的Al/CuO纳米铝热剂。然后利用油墨直写技术(DIW)配制出固含量高达80%的含能油墨GAP/F2311-MICs(GF-MICs),在此基础上加入高氯酸铵(AP),探索AP/GF-MICs模型推进剂的可打印性,并研究了AP含量对于AP/GF-MICs模型推进剂燃烧性能的影响规律;采用FTIR方法测试了混合黏结剂的相容性和稳定性,通过TG-DSC和静态拉伸研究了GF-MICs纳米铝热剂的热性能,并测试了其流变性和聚合物的力学性能。结果表明,GAP-ETPE与F2311质量比为1∶4时,混合黏结剂的相容性、稳定性和力学性能最好;纳米Al/CuO的加入使得F2311和GAP-ETPE的热分解温度分别提前89.0℃和32.9℃;随着模型推进剂中Al/CuO含量的增加,AP高温分解温度最高提前101.58℃,预先点火反应提前29.68℃,放热量提升135%;GF-MICs能够很好地提高模型推进剂的反应活性和燃烧速率,且当模型推进剂中Al/CuO质量分数由10%增至40%时,到达P max时间缩短了71%,平均燃烧速率提升了293%。

均匀共沉淀法制备NiO包覆Al粉体及性能研究

采用均匀共沉淀法制备了NiO包覆片状铝粉的NiO/Al复合粉末,系统研究了制备工艺对NiO/Al复合粉末红外发射率的影响。采用XRD和SEM对复合粒子的晶体结构及表面形貌进行了分析,利用傅里叶变换红外光谱仪和矢量网络分析仪对复合粉末的红外发射率和电磁参数进行了测试。结果表明:当铝粉的量为2.0 g,反应时间7.0 h,反应温度70℃,煅烧温度450℃时,所得复合粉末的红外发射率最低0.5556;复合粉末的表面NiO包覆较为完整,复合粉末呈片状,厚度基本均匀;复合粉末具有较好的电磁性能。

镍基气凝胶催化CH_4-CO_2重整制取合成气反应的研究 Ⅰ.制备方法对NiO-CeO_2-Al_2O_3催化剂物化性质的影响

采用浸渍法、溶胶 凝胶过程与普通干燥、超临界干燥过程相结合的方法制备了具有不同结构特点的NiO CeO2 Al2 O3催化剂 ,分别为浸渍型催化剂 (iNCA)、干凝胶催化剂 (xNCA)和气凝胶催化剂 (aNCA) ,利用BET、TEM、XRD、TPR、NH3 TPD、H2 TPD等方法对各催化剂样品的物化性质进行了考察。研究结果表明 ,经 82 3K焙烧后 ,镍含量为 9%的各催化剂样品中镍物种均分散良好 ;与iNCA相比 ,以溶胶 凝胶法为基础制备的xNCA和aNCA中镍物种与载体的相互作用强并且存在状态均一 ;三种催化剂中 ,气凝胶样品具有比表面积高、堆密度低、表面酸中心数多及表面镍分散度高的特点。

氮气退火对NiO/ZnO:Al薄膜PN结的影响

利用磁控溅射法,在ITO玻璃基底上沉积NiO薄膜和ZnO:Al(Al掺杂的ZnO或AZO)薄膜,制备具有半导体特性的NiO/ZnO:Al透明异质结二极管。使用UV-1700型分光光度计、KEITHLEY4200-SCS半导体测试仪、JSM-6490LV型扫描电子显微镜等分析氮气退火对NiO/ZnO:Al薄膜性能的影响。实验结果表明:500℃退火范围内,NiO薄膜的透过率随退火温度的升高单调上升,500℃时透过率在80%以上,NiO/ZnO:Al薄膜的透过率明显提高;在400℃时,NiO/ZnO:Al薄膜整流特性最佳。

NiO/Al_2O_3催化剂上二氧化碳气氛下异丁烷耦合脱氢制异丁烯

研究了二氧化碳气氛下NiO/Al2O3催化剂上异丁烷脱氢制异丁烯的反应性能,考察了助剂K2O对NiO/Al2O3催化性能的影响。结果表明,与在惰性气氛下的反应相比,在二氧化碳气氛下异丁烷脱氢与逆水煤气变换反应耦合,促进了异丁烷脱氢反应,异丁烯的收率得到提高。助剂K2O的加入,能降低催化剂的酸性,减缓反应过程中催化活性物种NiO的过度还原,并抑制异丁烷裂解及积炭生成等副反应,从而提高了异丁烯的收率以及催化剂的稳定性。

SO_2存在下NO在NiO/γ-Al_2O_3催化剂上的催化氧化

研究了SO2 对NO在NiO γ Al2 O3 催化剂上氧化活性的影响 ,考察了不同反应温度和不同SO2 浓度下的NO氧化脱除率和NO2 生成浓度随时间的变化 ,并用XRD、IR、BET等方法测定了反应前后催化剂的物相结构 .结果表明 ,在 15 0℃时SO2 的存在对一段反应时间内NO在催化剂表面上的氧化具有很大的促进作用 ,SO2 在NiO γ Al2 O3 上的适量吸附有效地提高了NO催化氧化的活性 ,但随着SO2 吸附量的增加 ,催化剂的活性会逐渐衰退 .

锂和镧的添加对NiO/Al_2O_3甲烷部分氧化积炭的影响

采用ＮＨ３－ＴＰＤ技术考察了ＮｉＯ／Ａｌ２Ｏ３表面酸性，发现Ｌｉ和Ｌａ的添加使催化剂的表面酸性强度和酸性中心数目低于相应的ＮｉＯ／Ａｌ２Ｏ３。同时利用ＴＧ、ＴＰＯ－ＭＳ、ＸＰＳ等技术考察了ＮｉＯ／Ａｌ２Ｏ３和ＬｉＮｉＬａＯ／Ａｌ２Ｏ３上的甲烷部分氧化制合成气积炭情况。发现Ｌｉ和Ｌａ的添加显著提高了催化剂的抗积炭能力。ＬｉＮｉＬａＯ／Ａｌ２Ｏ３上甲烷部分氧化反应寿命实验表明，反应连续进行２００ｈ，ＣＨ４转化率一直保持不变，这说明Ｌｉ和Ｌａ的添加还可以提高ＮｉＯ／Ａｌ２Ｏ３的热稳定性。

NiO-La_2O_3-Al_2O_3气凝胶催化剂的制备

采用改进的溶胶 -凝胶法和超临界干燥技术制备出超细三元 Ni O- L a2 O3 - Al2 O3 气凝胶催化剂 .通过 BET、TEM、XRD、DTA、IR等物性表征 ,考察了煅烧温度和组成等对气凝胶催化剂制备的影响 .结果表明 ,此种方法制备的多元气凝胶催化剂不仅保留了氧化铝和 Ni O- Al2 O3 气凝胶的主要特征 ,而且 ,氧化镧的加入使气凝胶更易晶化 ,热稳定性更好和吸附能力更强 .这种改进的溶胶 -凝胶法和超临界干燥技术操作简单有效 ,适合要求组分之间相互作用强、分布均匀、结构热稳定性好的多组元负载催化剂的制备 .

ZrO_2对NiO/CeO_2/γ-Al_2O_3复合催化剂结构的影响

以Ni(NO3)2.6H2O、Al(NO3)3.9H2O、ZrOCl2.8H2O和Ce(NO3)3.6H2O为原料,采用共沉淀法分别制备了NiO/CeO2/γ-Al2O3和NiO/CeO2-ZrO2/Al2O3催化剂.通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和近边X射线吸收精细结构(XANES)等方法对催化剂的组成结构进行表征.结果表明,煅烧温度高于600℃时,NiO/CeO2/γ-Al2O3催化剂中的NiO与γ-Al2O3载体发生作用,形成NiAl2O4尖晶石;而NiO/CeO2-ZrO2/Al2O3催化剂中,NiO能够稳定存在,没有NiAl2O4尖晶石生成,且Al2O3与CeO2和ZrO2作用形成一种新的Zr0.30Ce0.45Al0.25O1.87固溶体.

NiO／SiO_2－Al_2O_3超细催化剂上CO氧化反应的研究

采用溶胶凝胶－超临界干燥法制备的ＮｉＯ／ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３催化剂对ＣＯ氧化显示出可与贵金属催化剂相类比的优良活性。以ＣＯ氧化的最低完全转化温度为基准，研究了不同制备参数对反应行为的影响规律，并结合程序升温还原（ＴＰＲ）结果对其活性位进行了探讨。结果表明，在ＮｉＯ／ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３系催化剂上ＣＯ氧化反应具有两类不同的活性位：ＮｉＯ及八面体配位的镍；制备参数通过影响活性位从而影响反应行为；优化制备参数为ＮｉＣｌ２前驱物、ＳｉＯ２载体。

硫化温度对NiO/Al2O3催化剂的裂解C9烃选择性加氢性能的影响

以工业成型Al2O3为载体,采用分步浸渍法制备NiO负载量(w)为20%的NiOAl2O3催化剂,采用BET,XRD,XPS,TEM等方法对硫化态催化剂进行表征,以含有双环戊二烯(DCPD)和苯乙烯的甲苯-正庚烷溶液作为模型化合物,在10mL固定床加氢反应装置上考察了硫化温度对催化剂选择性加氢性能的影响。结果表明:在280~320℃硫化温度范围内,随硫化温度的升高,硫化程度先升高后降低,NiO/Al2O3催化剂适宜的硫化温度为300℃;在300℃硫化时,硫化镍晶粒的粒径较小,分散均匀;在反应温度180℃、压力3.5MPa、体积空速3.5h^-1、氢油体积比400的条件下,苯乙烯转化率达97.32%,DCPD转化率达94.78%,二氢双环戊二烯选择性达76.63%。

Mo在NiO/Al_2O_3-TiO_2催化剂中助催化作用的研究

采用引入钼组分的办法,调变NiO-TiO2-Al2O3体系的性能。TPR结果发现,含Mo催化剂产生了还原性能不同的多 种镍原子位。当n(Ni):n(Mo)=3．04时,形成了3个还原峰:峰Ⅰ为362．5℃,与纯NiO的最高还原峰接近;峰Ⅱ位于 482．1-491．6℃之间,与NiO-TiO2-Al2O3催化剂tm为483．4℃接近,峰形都比较宽;在430．2℃还存在1个还原态(峰 Ⅲ),说明骨架内作用的复杂性。可以推测,催化剂中加入Mo后,减弱了Ni与载体之间的相互作用力,生成了容易被还原的, 类似于纯NiO样品的Ni原子位。同时,Mo的引入增加了NiO-TiO2-Al2O3催化剂的氢化学吸附量。在Mo含量较低时,即 当n(Ni):n(Mo)=5．22和9．47时,表面镍原子浓度不高,耗氢量也低于粉状纯NiO催化剂的。随着Mo含量的增加,当 n(Ni):n(Mo)=3．69和3．04时,表面镍原子浓度高,单位质量金属镍的耗氢量远高于其它样品。证明Mo的突出作用是 提高了催化剂中活性组分镍的分散度。高钼的NiO-MoO3-TiO2-Al2O3型催化剂的选择性加氢脱芳烃精制煤油的芳烃含量 平均低于200 μg/g,所用的反应条件是,反应温度180℃,压力1．2 MPa,LHSV2．0 h-1,氢油体积比500: 1。表明n(Ni) :n(Mo)=3．04-5．22的NiO-MoO3-TiO3-Al2O3型催化剂的加氢脱芳烃性能满足煤油脱芳烃和除味的要求。

NiO/γ-Al_2O_3体系分散态研究

对不同温度下焙烧的ＮｉＯ／γ－Ａｌ２Ｏ３体系的ＸＲＤ研究表明，ＮｉＯ在γ－Ａｌ２Ｏ３表面分散阈值随温度升高而增加．在低于５５０℃时，呈单层分散状态，而在较高温度时（７００℃以上），有一定量的ＮｉＯ进入体相，此时ＮｉＯ／γ－Ａｌ２Ｏ３体系为ＮｉＯ晶相。

NiO/Al_2O_3催化臭氧化污水厂出水试验研究

采用中试装置,考察了NiO/Al_2O_3催化臭氧技术深度处理城市污水厂出水的可行性。结果表明,NiO/Al_2O_3催化剂加大了臭氧在水中的溶解度,并促进羟基自由基的产生,相同条件下,NiO/Al_2O_3催化臭氧化工艺对COD、DOC、NH_4^+-N、NO_3^--N的去除率分别为50.4%、49.3%、57.6%、35.1%,比单独臭氧工艺分别提高了25.7%、27.5%、46.8%、31.2%。在催化剂投加质量浓度10 g/L,臭氧投加量53.3 mg/min,水力停留时间30 min下,出水COD满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅴ类标准。NiO/Al_2O_3催化剂稳定性良好。

NiO/SiO_2Al_2O_3催化剂上CO氧化的原位DSC研究

通过对溶胶凝胶超临界干燥法制备的ＮｉＯ／ＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３催化剂上ＣＯ氧化反应的原位ＤＳＣ测试，实现了对催化剂的活性以及催化剂制备参数影响反应性能的规律考察，同时与实际微反结果进行了比较。结果表明：微反的结果与ＤＳＣ测试结果取得较好的一致性，催化剂的ＣＯ氧化活性与ＤＳＣ半峰温值呈现相应的变化规律；在四个制备参数中以载体对活性的影响最大。对各ＤＳＣ曲线的活化能计算表明，活化能值的大小可以较好地反映催化剂的反应行为。

烃类转化FZ系列NiO/Al_2O_3催化剂的热分析

FZ系列NiO/Al2 O3 催化剂是用干混法于 14 0 0～ 16 0 0℃焙烧制成 ,用热分析方法考察了该系列催化剂于H2气氛下的还原行为 ,由催化剂的还原TG曲线确定活性组分Ni是以NiO和NiAl2 O4两种形态存在 。

NiO/Al_2O_3的制备及其在羊毛脂加氢中的应用

以硝酸镍和氧化铝为前驱物,氢氧化钠为沉淀剂,采用共沉淀法制备负载型催化剂NiO/Al2O3,并将所制得的催化剂应用于羊毛脂加氢反应中。通过测定加氢产物的皂化值考察了催化剂质量分数、氢气压强、反应时间、反应温度等条件对羊毛脂加氢深度的影响。实验结果表明,在反应时间5h、反应温度300℃、氢气压强18MPa、催化剂质量分数5%的条件下,羊毛脂的加氢深度可达到93.47%。

球形Al-25W合金燃料粉末的氧化行为与能量性能

为了获得热氧化与能量释放性能优异的新型合金燃料,采用铝热还原与超高温气雾化结合的方法,制备了球形铝钨合金燃料粉末(Al-25W),对其物相结构、氧化行为及能量性能进行了研究。结果表明,球形Al-25W合金粉末颗粒内部的亚稳态Al/W合金相均匀分布在单质Al基体中,且通过稳定化处理后亚稳态Al/W合金相转变为Al12W相,并对外释放能量。球形Al-25W合金粉末具有比单质Al粉更高的氧化放热量与氧化增重,能在1400℃空气中完全氧化,且W原子全部氧化为WO3并以气态形式挥发,残留氧化产物仅为Al2O3。球形Al-25W合金粉末的实测体积燃烧焓超过单质Al粉的理论体积燃烧焓(83000 J·cm^(-3)),可达(83132.1±608.5)J·cm^(-3),且剧烈燃烧时生成气态燃烧产物WO3。

纳米NiO掺杂Carbores’P对Al2O3-C耐火材料力学性能的影响

为提高低碳铝碳耐火材料的力学性能,以≤1 mm的棕刚玉、Si粉和Carbores’P为原料,外加纳米NiO为催化剂,制备Al2O3-C基质试样,利用XRD、SEM、激光拉曼光谱研究纳米NiO对Carbores’P炭化产物的影响。以棕刚玉(粒度为5~3、3-1、≤1 mm)、电熔白刚玉粉、Si粉、鳞片石墨、Carbores’P、纳米NiO为原料制备低碳Al2O3-C试样,研究纳米NiO掺杂Carbore’P对试样力学性能的影响。结果表明:1400℃埋碳热处理后,添加纳米NiO能提高基质的石墨化度,促进碳纳米管和SiC晶须的生成;正是由于它们的生成,提高了Al2O3-C试样的致密度、常温强度和断裂前的位移量,使试样韧性增强。

NiO/Al_2O_3基催化剂的TPR特性研究

NiO/Al_2O_3基催化剂用于替代贵金属催化剂,被广泛应用于石油和石化领域生产过程的加氢、脱硫和脱氮。采用TPR方法,研究不同Ni含量NiO/Al_2O_3及不同载体的催化剂还原特性。结果表明,NiO/Al_2O_3催化剂在10%H_2-Ar气氛下,还原温度范围较宽,为(300~800)℃,其中,(500~600)℃还原速率最大;随着NiO含量的增加,起始还原温度降低,还原耗氢量按比例增加;以MgO为载体的NiO催化剂还原呈现双峰特征,以SiO2和TiO2为载体的NiO催化剂的初始还原温度比NiO/Al_2O_3催化剂降低(100~200)℃。