1,4-丁二醇在m-ZrO_(2)(111)面吸附活化机理第一性原理研究

采用第一性原理计算方法以及周期性超胞模型研究了1,4-丁二醇在单斜二氧化锆(m-ZrO_(2))的(111)表面的吸附活化机理。通过计算福井函数指标(Fukui Functions, Index),分析了1,4-丁二醇分子在单斜氧化锆表面的吸附位点以及最稳定的几何吸附构型,并通过LST/QST的方法搜索了两种吸附构型的丁二醇分子的β-H脱除基元反应的过渡态,阐明了1,4-丁二醇分子在单斜二氧化锆(m-ZrO_(2))的(111)表面活化、选择性脱水的反应机理。

热液法制备纳米二氧化锆及其机理探讨

以八水合氯氧化锆和氨水(氢氧化钠)为原料,通过高压釜中适合水热条件的化学反应,实现了原子、分子级的微粒构筑和晶体生长。并通过添加不同的矿化剂如Ca2+,Sr2+制得了不同晶型的纳米二氧化锆粉体,所制得的纳米二氧化锆粉体,粒径平均为十几个纳米,分散均匀。并研究了不同的反应物浓度、不同溶剂等对产物的影响。该法操作简单,不需要高温烧结,既节省了能源,又防止了因高温造成颗粒团聚。

固体超强酸SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-La_(2)O_(3)催化合成水杨酸乙酯

本文研究了以稀土改性纳米固体超强酸SO/ZrO-LaO为催化剂,以水杨酸和乙醇为原料,通过酯化反应合成水杨酸乙酯,并考察了酯化反应时间、温度、醇酸比、以及催化剂用量对酯产率的影响。实验结果表明,当酯化反应温度为90℃,催化剂用量为水杨酸质量的10%,反应物酸醇比(物质的量之比)为1︰4,酯化反应时间4 h时,反应的酯化率可最高达到91.3%。研究发现,该催化剂活化再生后可重复使用,能保持很好的催化活性。

溶胶凝胶/高温氢还原法制备纳米Mo-ZrO_(2)(Y_(2)O_(3))复合粉末

纳米Mo-ZrO_(2)(Y_(2)O_(3))复合粉末是一种很有发展前景的粉末冶金材料。采用溶胶凝胶法制备前驱体复合粉末,并对得到的前驱体复合粉末采用高温氢还原工艺制备Mo-ZrO_(2)(Y_(2)O_(3))复合粉末。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和能谱分析(EDS)等分析检测技术对前驱体复合粉末的物相组成和微观结构进行表征,并分析不同的还原时间和温度对高温氢还原后Mo-ZrO_(2)(Y_(2)O_(3))复合粉末的物相组成及微观组织结构的影响。结果表明,在400-650℃下煅烧后的前驱体粉末物相均由MoO3组成;随着煅烧温度的升高,粉末形貌按照薄片状-片层状-长棒状规律演变;在保温3 h条件下,MoO3还原成Mo的起始温度为550℃;如果采用一步还原的方法,煅烧产物MoO3完全转换为Mo的还原温度必须高于650℃;溶胶凝胶结合高温氢还原能够制备纳米级别且纯度较高的Mo-ZrO_(2)(Y_(2)O_(3))复合粉末,团聚的复合粉末由80-100 nm细小颗粒组成,ZrO_(2)(Y_(2)O_(3))均匀地分布在Mo基体粉末中。

纳米级和微米级稀土氧化物掺杂W-La_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)-ZrO_(2)阴极尖端的组织和性能

使用粉末冶金法将纳米级(70–80 nm)和微米级(500–600 nm)稀土氧化物(La_(2)O_(3),Y_(2)O_(3))与钨粉混合,随后通过冷等静压、中频感应烧结、旋锻、拉拔等一系列工艺制备了W-1.5La_(2)O_(3)-0.1Y_(2)O_(3)-0.1ZrO_(2)(质量分数,%)材料。对含有纳米和微米尺寸稀土氧化物的阴极样品使用相同的焊接电流,分别进行了0.5、1、2 h的氩弧焊。结果表明,具有纳米级稀土氧化物的样品在焊接过程中表现出更高的工作稳定性,烧损同比降低了近85.4%。此外,随着工作时间的延长,阴极尖端不同区域的稀土氧化物聚集度显著增加。结合COMSOL Multiphysics温度模拟发现,第二相的扩散活化能降低了近34%。这是因为更为细小的第二相有效地控制了钨基体组织的演变,保留了大量晶界作为通道,促进了活性物质在电子发射过程中的扩散。