基于层状锌铝复合氢氧化物前驱体优化制备Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)气相醛加氢催化剂

以偏铝酸钠作为铝源通过一步法、两步法和混合法引入Cu制备基于ZnAl-LDH前驱体的3种不同的Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂,对催化剂及其前驱体结构性质进行表征,结合辛烯醛(2-乙基-2-己烯醛,EPA)加氢反应评价结果,探究不同制备方法、不同铝的引入方式对ZnAl_(2)O_(4)尖晶石形成的影响,考察不同条件下所得催化剂的结构与反应性能之间的构效关系。结果表明:与工业催化剂相比,在辛烯醛气相加氢反应中混合法制得的催化剂与工业催化剂活性相当,产物选择性在空速1.5 h^(-1)时高于工业剂1.9%,在空速4.0 h^(-1)时高于工业剂2.5%;以偏铝酸钠作为铝源制备的ZnAl-LDH前驱物大大提高锌铝结合效率,减少非结合Al_(2)O_(3)的产生,提高产物选择性,同时实现380℃低温焙烧条件下ZnAl-LDH向ZnAl_(2)O_(4)尖晶石的转变,避免传统的高温焙烧过程中CuO的烧结。

Mg_2Cu基储氢合金的表面复相改性

采用机械球磨法制备Mg2Cu合金,并以该合金为基础,添加质量分数为5%的单质(C、Co、Ni、Cu)或氧化物(Cr2O3、Fe3O4、TiO2、V2O5),通过机械球磨对合金进行表面复相改性。采用p—c—T测试仪测定合金的储氢性能,研究添加不同单质和氧化物对Mg2Cu合金储氢性能的影响。结果表明:在200℃和300℃下,添加C或Fe3O4能够有效提高Mg2Cu合金的活性,使其易与氢气反应,并缩短吸氢时间,增大吸氢量,改善放氢效果;在400℃下,添加Co、Ni、TiO2或Fe3O4能够有效缩短吸氢时间,改善合金的综合储氢性能。

Ni、Cu-Al_2O_3纳米金属陶瓷粉末的热压

将化学电镀法制备的纳米Ni、Cu包覆Al2O3粉末进行热压。研究了金属Ni、Cu及其含量对Al2O3粉末的烧结致密化、显微组织和性能的影响。在纳米Al2O3粉末表面镀覆适当的金属Ni、Cu可以较有效地提高致密化,降低烧结温度。金属相作为第二相可以大大细化Al2O3晶粒组织。但Ni、Cu的加入伴随着Al2O3硬度和强度下降。硬度变化可以由金属Ni、Cu是软相较好地解释。强度下降则主要归因于包覆粉末中Ni、Cu对Al2O3粉末的润湿性不好所致。

Cu-24Al-3Mn合金β_1母相非等温时效效应

利用电阻-温度曲线测量,X射线衍射,金相观察等方法研究了Cu-24Al-3Mn合金β1母相非等温时效效应。结果表明,该合金具有很强的抗母相时效分解性能,以10℃/min速度加热至620℃时,合金仍具有良好的热弹性马氏体转变特性,可逆马氏体转变量高达92%以上。时效初期,马氏体相变点有所上升,但上升幅度仅10-15℃,后期变化不大。该合金母相状态时效时,析出相为γ2相。

负载有立方相p-型半导体Cu_(1.8)S颗粒的TiO_2纳米带制备与表征

采用Cu2O自牺牲模板法,以负载有立方相p-型半导体Cu2O颗粒的TiO2纳米带作为前驱物,在水热条件下与硫脲进行反应,制得了负载有立方相p-型半导体Cu1.8S颗粒的TiO2纳米带.测试结果表明,反应温度、反应时间和硫脲浓度对Cu1.8S纯度和形貌皆有影响.若反应在较低温度(如120℃)进行,即使反应时间达到25 h,产物中除了生成Cu1.8S还存在未反应Cu2O;若水热温度控制在160℃反应25 h,当硫脲浓度为0.25 mol/L时,负载物基本上是Cu1.8S且分散较好,当硫脲浓度升到0.5 mol/L时,负载物团聚严重.对罗丹明B的光催化降解活性测试结果表明,与纯TiO2纳米带相比,在负载有Cu2O或Cu1.8S后光催化活性显著降低.

激光溅射Cu等离子体与气相C_2H_5OH团簇的反应

用激光溅射-分子束技术研究了气相中Cu的等离子体与乙醇分子团簇的反应.观察到三种团簇正离子Cu+(C2H5OH)n、CuO+(C2H5OH)n、H+(C2H5OH)n和三种团簇负离子(C2H5OH)nC2H5O-、(C2H5OH)n(H2O)OH-、(C2H5OH)n(H2O)2OH-(n≤12).详细考察了在不同的载气压力下激光烧蚀等离子体作用于脉冲分子束,以及在一定的压力下等离子体作用于分子束不同位置时,对团簇产物种类和团簇尺寸大小的影响.分析了Cu+(C2H5OH)n、CuO+(C2H5OH)n、H+(C2H5OH)n、(C2H5OH)nC2H5O-、(C2H5OH)n(H2O)OH-、(C2H5OH)n(H2O)2OH-等团簇的产生机理.

θ-Al_(2)Cu金属间化合物中氢原子占位的第一性原理研究

氢原子溶入θ-Al_(2)Cu晶胞时可能占据八面体间隙,也可能占据四面体间隙。采用第一性原理方法分析了氢的溶入对θ-Al_(2)Cu晶胞结构、系统总能量、形成能以及间隙结构近邻原子键Mulliken集居数和键长的影响,研究了氢原子在θ-Al_(2)Cu中的占位倾向。结果表明:当氢原子占据八面体间隙时,系统能量最低,形成能最小且为负值,产生的晶格畸变也最小,近邻原子之间键集居数为正值,键长最短,键合力最强。因此,氢原子占据θ-Al_(2)Cu八面体间隙位置时更稳定。

强磁场对Al-40%Cu合金中Al_2Cu析出相的影响

在10T强磁场下进行了Al-40%Cu(质量分数)合金重熔凝固实验,并用金相分析方法研究了磁场对凝固组织的影响。实验结果表明,Al-40%Cu合金在10T强磁场中凝固时,析出相A l2Cu形成与磁场方向成一角度的规则排列的平面层状组织。理论分析认为:由于Al2Cu晶体在不同方向的磁化率不同,在磁场中受到磁力矩的作用而转动,晶体的易磁化轴转到能量最低的方向。且在强磁场中,Al2Cu晶粒之间的磁相互作用已达到液态分子间相互作用力的数量级,由于磁相互作用,相邻Al2Cu晶粒相互靠近,并在易磁化方向聚合生长,从而形成规则排列的平面层状组织。

YBa_2Cu_3O_(7-x)超导化合物在加热过程中相转变的高压电镜原位观察

对YBa_2Cu_3O_(7-x)超导化合物在加热过程中的相转变进行了高压电镜原位观察,并做了在空气中的X射线衍射分析和真空处理样品的X射线衍射物相分析。结果表明,在真空环境下,相变温度与氧含量有关,一般比在空气中低100～120℃。在320～350℃,孪晶带开始消失,在样品表面出现一些Cu_2O黑斑,并开始由正交结构YBa_2Cu_3O_(7-x)向正交结构Y_2BaCuO_5化合物转变,在500℃左右相转变结束。在冷却过程中未发现相转变。

Mg_2Cu_3Si三元Laves相的燃烧合成

采用机械活化/自蔓延燃烧合成的方法制备了新型Mg2Cu3Si三元Laves相,利用DTA-TG方法对燃烧过程进行了分析,并利用XRD、SEM等分析测试手段对产物进行表征。结果表明:燃烧产物主要为Mg2Cu3Si和MgCu2,晶粒尺寸在53.5～73.9nm之间;燃烧反应的最佳工艺参数为球磨转速150r/min,球磨活化10h,预热温度为260℃;燃烧反应放热温度达700～740℃,烧结体致密度随产物中MgCu2含量的增加而提高;固溶的Cu和Mg原子主要占据Mg2Cu3Si晶格中Si原子的位置,从而引起X射线衍射峰位的左移以及晶格参数偏大;DTA分析表明,过量的Cu提高燃烧反应的初始温度,900℃以下时产物Mg2Cu3Si三元Laves相具有好的稳定性。

三元体系Cu(NO_3)_2-EBU-H_2O 30℃时等温溶度及其新相研究

The isothermal solubility of the ternary system Cu（NO3）2-EBU-H2O at 30℃has been studied for the first time and the solubility diagram and refractive indices diagram have been given. New phase Cu（NO3）2·2EBU has been found in this system, which dissolves incongruently in water .The phase has been characterized by element analysis, IR spectra and X ray diffraction powder analysis.

GdBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)超导体系结构相变及拉曼谱特征

采用固态反应法制备了GdBa2Cu3-xFexO7-δ(x=0.00-0.30)系列样品,利用X射线衍射、拉曼光谱以及电测量技术对体系的晶体结构、拉曼散射谱特征以及电输运特性进行了系统研究。结果表明,当Fe掺杂量在x=0.05-0.10区间时,体系的晶体结构发生了从正交相到四方相的转变。通过对拉曼光谱中典型振动模的指认及振动模随Fe掺杂量的变化规律,得到了拉曼谱随体系正交-四方结构相变的变化特征:对于具有正交相的x=0.00-0.05样品,拉曼谱具有五个与正交相结构相对应的特征峰;而对于具有四方相的x=0.10-0.30样品,随Fe掺杂量增加,振动模强度变弱,且典型振动模发生了不同程度的展宽或频移。电输运测量表明,随Fe掺杂量的增加,超导临界温度Tc降低,正常态电阻率增加且发生了金属-半导体相变。

氧分压对Cu-NiFe_2O_4金属陶瓷相成份的影响

用高温固相法合成的NiFe2O4陶瓷粉末,选取Cu为金属陶瓷的金属相成分,研究了氧分压对Cu-NiFe2O4金属陶瓷的相成份的影响,结果表明:当烧结温度为1150℃,氧分压大于2.23Pa时,Cu被大量氧化;氧分压小于4.2×10-3Pa时,Cu和离解的Ni反应生产Cu3.8Ni合金,试样的导电性或抗氧化性都会降低,1150℃下烧结制备Cu-NiFe2O4金属陶瓷的最佳氧分压是(0.3-42.0)×10-2Pa。

Nd_(7.5)Fe_(85.9)Nb_(0.25)Dy_(0.75)B_(5.5)Cu_(0.1)非晶合金中Nd_2Fe_(14)B相的晶化动力学

利用差示扫描热分析法(DSC)研究了非晶Nd7.5Fe85.9Nb0.25Dy0.75B5.5Cu0.1合金中Nd2Fe14B相的晶化动力学。结果表明:当非晶合金以10℃/min升温时,Nd2Fe14B的晶化峰值温度为697.93℃,晶化初期Nd2Fe14B相的晶化激活能为372.17 kJ/mol,随其晶化体积分数的增加,晶化激活能逐渐减小。

不同晶相TiO_2负载Cu_2O催化甲醛乙炔化反应

分别以金红石相和锐钛矿相TiO_2为载体,采用液相还原-沉积法制备了Cu_2O/TiO_2催化剂.采用氮气物理吸附-脱附(N2-physisorption)实验、氢气程序升温还原(H2-TPR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、CO红外光谱(CO-IR)及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等技术,研究了不同晶相TiO_2载体对Cu_2O/TiO_2结构及其催化甲醛乙炔化反应性能的影响.结果表明,以金红石相TiO_2为载体的催化剂炔化活性明显高于以锐钛矿相TiO_2为载体的催化剂,原因在于金红石相TiO_2主要暴露(110)晶面,其与铜物种的配位环境及较高的空位密度形成了更多的Cu—O—Ti结构物种,表现为Cu_2O与TiO_2之间强的相互作用.这导致Cu_2O高效转变为乙炔亚铜活性物种,并保持了较高的分散度与稳定性,抑制了过度还原物种金属Cu的生成,进而使催化剂表现出较高的催化性能.

超声铸造2219铝合金的固溶工艺和Al_2Cu相的演变

超声辅助铸造技术能明显提高合金的性能,合理的固溶处理能更好地发挥超声铸造铝合金的优越性,进一步提高合金性能。本文采用DSC,SEM,EDS和XRD等研究超声铸造2219铝合金的固溶工艺及在固溶过程中Al_2Cu相的演变规律。结果表明:超声铸造2219铝合金中依然存在大量非平衡凝固共晶组织,其中主要第二相为Al_2Cu相,其过烧温度为551.96℃;在固溶过程中第二相的形态和数量不断变化,而固溶温度对第二相的影响更为显著;该合金较合理的固溶工艺为545℃/2 h。

2219铝合金火箭贮箱过渡环复杂成形过程中Al_(2)Cu结晶相组织演变与力学性能研究

采用超声辅助铸造技术制备了尺寸为Φ1380 mm×3700 mm大规格2219铝合金铸锭,并通过多向热锻、马架扩孔、多道次变温环轧和形变热处理等工艺将铸锭制备成Φ5000 mm的火箭贮箱用过渡环。对铸锭和环形件的Al_(2)Cu组织与力学性能进行检测分析发现,靠近铸锭心部位置的共晶组织相互桥接形成网络状形貌,面积分数为8.25%;从铸锭心部到边部,共晶组织含量逐渐减少,连续性降低。粗大密集的Al_(2)Cu相经环件成形工艺后发生固溶和破碎,基体内Al_(2)Cu相含量明显减少。其中,靠近环件内径部位Al_(2)Cu相呈带状聚集,平均晶粒尺寸约5~12μm,面积分数约1.02%。密集的Al_(2)Cu相容易造成应力集中,导致微裂纹优先形核和扩展,因此靠近内径处的强度与伸长率偏低,但均满足设计要求。靠近外径处的Al_(2)Cu相分散,面积分数约0.49%,基体内析出大量均匀分布的针状θ’强化相,材料强度与伸长率满足设计要求。

服役参数对C_(f)-Al_(2)O_(3)/Cu复合材料摩擦磨损性能的影响

为探究不同服役条件下C_(f)-Al_(2)O_(3)/Cu复合材料的摩擦磨损性能,采用QG-700型摩擦磨损试验机对其进行了在不同载荷和线速度条件下的摩擦磨损实验,分析了C_(f)-Al_(2)O_(3)/Cu复合材料的摩擦磨损性能和磨损机理。结果表明:载荷和线速度对C_(f)-Al_(2)O_(3)/Cu复合材料的摩擦磨损特性有显著影响,在实验范围内,在载荷为10 N及线速度为0.59 m/s条件下,5C_(f)-Al_(2)O_(3)/Cu复合材料的摩擦磨损性能最佳,其摩擦系数和磨损率分别为0.45和1.488×10^(-5)mg/m。摩擦过程中在复合材料摩擦表面产生的机械混合层有利于摩擦副之间的润滑。随着载荷增大,机械混合层减少,C_(f)-Al_(2)O_(3)/Cu复合材料的磨损加剧,基体塑性变形程度增大;随着线速度的增大,机械混合层厚度增加,润滑状况得以改善,C_(f)-Al_(2)O_(3)/Cu复合材料的摩擦系数减小。

掺杂Cu_2O纳米粒子的近晶相液晶显示器件的电-光特性

半导体纳米粒子在外加电场作用下能够产生极化电场,且无极化疲劳现象,可以有效改善液晶电-光性能.文中选用Cu_2O半导体纳米粒子对近晶相液晶4-氰基-4-正苄基联苯(8CB)进行掺杂,研究其对液晶电-光性能的影响.研究发现,Cu_2O纳米粒子表面的正电荷能够增强其与液晶分子间的偶极作用,产生的局域电场加速了液晶分子的转动,降低了阈值电压,极大地改善了近晶相液晶的电-光性能.

Mn改性Fe_(2)O_(3)/γ-Al_(2)O_(3)脱除气相As_(2)O_(3)实验研究

以活性氧化铝为载体,通过超声波辅助浸渍法制备一系列Fe-MnOx/γ-Al_(2)O_(3)吸附剂。考察该系列吸附剂的砷吸附性能,研究反应温度、O_(2)和SO_(2)对Mn改性后Fe_(2)O_(3)/γ-Al_(2)O_(3)砷吸附性能的影响。结果表明,Mn浸渍浓度会影响吸附剂的比表面积、孔径、氧化性能从而影响砷吸附性能,适量Mn的引入有利于吸附剂对气相砷的吸附,Mn-Fe摩尔比为0.5时吸附性能最佳;吸附温度升高增强了吸附剂的砷吸附性能,当温度过高时造成吸附剂表面结构恶化反而造成吸附性能的下降;SO_(2)会影响吸附剂表面性质促进对As_(2)O_(3)的吸附,O_(2)能补充反应消耗的晶格氧促进As_(2)O_(3)的氧化。