掺杂钛锡酸钡基陶瓷的制备及电性能研究

采用固相合成工艺制备了Li-Al(简称LA)掺杂Ba1-x(LA)x(Ti_(0.91)Sn_(0.09))O_(3)-0.6%MnO_(2)陶瓷,研究了LA掺杂量对钛锡酸钡基陶瓷物相组成、相对密度、晶粒尺寸、介电性能和压电性能的影响。结果表明,LA掺杂钛锡酸钡基陶瓷都为ABO3型钙钛矿结构,(022)和(200)晶面的衍射峰会随着掺杂量增加而逐渐右偏移;随着掺杂量x从0增加至2.5%,LA掺杂钛锡酸钡基陶瓷的相对密度先增后减,在x=0.5%时取得最大值(93.7%)。相同频率下LA掺杂钛锡酸钡基陶瓷的介电常数从大至小顺序为:0.5%>1.0%>0>1.5%>2.0%>2.5%;LA掺杂量为0.5%时钛锡酸钡基陶瓷的介电常数最高。随着LA掺杂量从0增加至2.5%,压电系数d33、平面机电耦合系数Kp和相位角θmax都表现为先增后减趋势,在x=0.5%时取得最大值。x=0~1.0%时LA掺杂钛锡酸钡基陶瓷具有较好的压电温度稳定性和较高的退极化温度。钛锡酸钡基陶瓷中适宜LA掺杂量为0.5%。

一步法制备镁离子掺杂铌酸钛负极材料及锂电性能研究

锂离子电池是目前市场上应用最广泛的电池。负极材料的选择与使用对锂离子电池的整体性能有着极大的影响。铌酸钛(TiNb_(2)O_(7))负极材料不但在循环稳定性和使用寿命方面有着极大的优势,还有着较高的理论比容量和1.6 V左右的工作电压,避免了SEI膜的形成,从而保障了锂离子电池使用的安全性、电池容量和循环性能。但是铌酸钛负极材料有着导电性差的缺陷,需要有效改善其导电性。本工作通过简单的一步法将金属离子原位体相掺杂来解决这个问题,使用钛酸四丁酯(TBOT)和氯化铌(NbCl_(5))作为铌酸钛前驱体,可溶性镁盐作为镁离子前驱体,结合简单的一步共沉淀法合成铌酸钛(TiNb_(2)O_(7)),并通过控制镁金属离子浓度来调节铌酸钛作为负极材料的电化学性能。

有机-无机杂化介孔膦酸钛材料降低卷烟烟气有害成分

通过反应釜水热合成法结合溶剂挥发诱导自组装策略制备了一种具有酸、碱双功能基团的有机-无机杂化介孔膦酸钛材料,可用于同时降低主流烟气中多种有害成分。采用X射线粉末衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、比表面积孔径分析(BET)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和热重分析(TG)等,对制备的双功能介孔膦酸钛材料进行结构表征,并考察其对卷烟烟气有害成分的吸附去除性能。结果表明:(1)该介孔膦酸钛具有较高比表面积和二维六方介观结构,其比表面积高达606m2/g,孔径2.8 nm。(2)在滤嘴中添加介孔膦酸钛后,卷烟样品主流烟气中的氢氰酸、苯酚和氨的释放量分别降低了38.89%,41.74%和53.07%。

中红外砷酸钛氧钾光参变振荡器的实验研究

为了得到高能量中红外激光输出,对电光调Q灯抽运1064nm Nd∶YAG抽运复合腔砷酸钛氧钾(KTA)光学参变振荡器(OPO)作了实验研究,在工作频率1Hz时得到OPO输出单脉冲能量36mJ,信号光脉宽10ns,闲频光波长3407nm,能量11mJ。在5Hz^40Hz范围单脉冲能量随重复频率增高而降低。实验中采用的复合腔抽运技术有利于提高转换效率,降低起振阈值。使用上述光源对中红外成像器件作实验,在成像系统监视器上观察到激光光斑。这一结果对中红外激光器的研究是有帮助的。

砷酸钛氧铷(RbTiOAsO_4)晶体的性质

采用高温溶液法生长出２０ｍｍ×３６ｍｍ×５２ｍｍ透明的ＲＴＡ单晶，压电常数值的分布和熔盐腐蚀形貌均证明晶体为单畴．本文报道了ＲＴＡ晶体宽的透光范围，良好的倍频性质，低的电导率，低的介质损耗以及铁电相变、介电常数、压电常数．测试结果表明，ＲＴＡ晶体在红外光参量振荡器、光参量放大器和倍频等方面有应用前景。

酸溶性钛渣酸解工艺研究

针对攀枝花钛铁矿冶炼钛渣的物化性质,对影响钛渣酸解率和钛液指标的各个因素进行了全面系统的实验室研究,并在年产2000t钛白生产线上进行了工业验证和优化试验,酸解率稳定在93%以上,三价钛控制在1～3g/L,钛液浓度较钛矿酸解提高了40～50g/L,其它钛液指标达到了后续水解工艺的要求。

膦酸钛多孔材料对氨气的静态吸附性能

制备合成一系列膦酸钛多孔材料,并应用于氨气的静态吸附研究。以BET法测比表面积,BJH法测定孔径分布。对材料的孔结构表征表明合成的膦酸钛材料比表面积高达400m2/g。统计6种不同膦酸钛和分子筛的静态吸附数据,计算出每个时间段的吸附效率。氨气的静态吸附测试表明该材料具有较高的吸附容量,吸附效率均达150%以上。材料的比表面积越高,材料中酸含量越高,吸附量越大,吸附效率越高,这是物理吸附和化学吸附共同作用的结果。

酸溶性钛渣改性试验研究

酸溶性钛渣中钙、镁的含量较高,不适合直接作为氯化法制备钛白粉的原料。本文研究了加入改性刑后,酸溶性钛渣物相结构的变化。酸溶性钛渣经改性后,主要物相由原来的板钛镁矿相(MgT_2O_5)变为金红石相(TiO_2)。

有机硫化物在Ag^+改性钛铌酸盐上的吸附和光催化氧化

使用Ag+改性的钛铌酸钾盐(6K2O.TiO2.5Nb2O5)作为光催化剂,考察了二甲基硫醚(DMS)、乙硫醇(EM)及它们分别与正己烷的混合物在Ag+改性的钛铌酸钾盐表面吸附和光催化氧化作用,采用红外光谱方法对吸附与光催化氧化样品进行表征。结果表明,在Ag+改性钛铌酸盐表面,DMS的吸附较弱,于可见光辐射下稳定,但在紫外光辐射下氧化成亚砜、砜、硫酸酯与单齿硫酸盐等,而EM的吸附较强,在可见光辐射下即可氧化为乙基磺酸(CH3CH2SO2OH)。正己烷增强了DMS和EM与Ag+改性钛铌酸盐表面的作用力,促进了DMS和EM的深度氧化。

Al柱层状钛铌酸盐的制备

本文采用分步交换法,首次将[Al_(13)O_4(OH)_(24)(H_2O)_(12)]^(7+)Keggin离子交换进入到层状金属钛铌酸盐(KTiNbO_5)的层间,通过焙烧,制备了以Al_2O_3为柱的层状金属化合物.该化合物具有较高的热稳定性(>500℃)和比较大的层间距(d=1.34nm,500℃).

酸溶性钛渣改性条件与机制研究

通过添加改性剂,在高温条件下对酸溶性钛渣进行焙烧,研究了其物相组成的变化及改性机制,确定了最佳改性条件。试验结果表明,在改性剂添加量15%、焙烧温度1 150℃、焙烧时间2h的较优条件下对钛渣进行改性焙烧,改性后的钛渣经酸浸富集,TiO2质量分数提高至86.27%。

化学共沉淀法制备草酸氧钛钡的研究

通过控制pH值、反应温度等因素用化学液相共沉淀法从草酸铵溶液中制备了草酸氧钛钡(BTO),经过热分解转化成高纯、超细、化学配比精确的BaTiO_3粉末,采用TG、DTA及XRD等分析,提出了可能的热解机理并证实了在pH>5时生成的草酸氧钛钡不是化学计量的单一组分,而是水合氧化钛(TiO(OH)_2·1.5H_2O)嵌入草酸钡(BaC_2O_4·0.5H_2O)中形成的混合物,其化学配比受沉淀时pH值、混合顺序等工艺参数的影响。

纳米晶钛镧酸盐的水热合成和表征

报道了在ＴｉＯ２－Ｌａ２Ｏ３－Ｍ２Ｏ－Ｈ２Ｏ水热体系中，新型钛镧酸盐Ｍ０．５Ｌａ０．５ＴｉＯ３（Ｍ＝Ｌａ，Ａｇ０．６６Ｎａ０．３３，Ｌｉ０．６Ｎａ０．４）的水热合成，用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＴＥＭ、ＩＣＰ、ＤＴＡ－ＴＧ、ＩＲ和ａｃ阻抗分析技术进行了结构表征．讨论了水热合成反应体系ｐＨ、反应混合物的组成比以及晶化温度等因素对合成的影响．ＸＲＤ分析表明，Ｎａ０．５Ｌａ０．５ＴｉＯ３和Ａｇ０．３３Ｎａ０．１７Ｌａ０．５ＴｉＯ３具有立方结构，晶胞参数分别为ａ＝０．３８７７ｎｍ和ａ＝０．３８９０ｎｍ．Ｌｉ０．３Ｎａ０．２Ｌａ０．５ＴｉＯ３具有正交结构，ａ＝０．３８９４ｎｍ，ｂ＝０．３９１２ｎｍ，ｃ＝０．３８９０ｎｍ．ＴＥＭ测定显示Ｎａ０．５Ｌａ０．５ＴｉＯ３和Ａｇ０．３３Ｎａ０．１７Ｌａ０．５ＴｉＯ３是纳米尺度晶体，平均粒度分别为５０ｎｍ和７０ｎｍ．Ｌｉ０．３Ｎａ０．２Ｌａ０．５ＴｉＯ３的平均粒度分布为５μｍ．Ａｇ０．３３Ｎａ０．１７Ｌａ０．５ＴｉＯ３在４４０℃的电导率为１．９×１０－５Ｓ／ｃｍ，Ｌｉ０．３Ｎａ０．２Ｌａ０．５ＴｉＯ３的电导率为１．５×１０－６Ｓ／ｃｍ．

酸溶性钛渣制取钛白工业试验

基于实验室所确定的酸溶性钛渣制取钛白的最佳工艺参数,在年产2 000 t的钛白生产线上进行了工业试验,钛渣酸解率达到92.56%,水解率大于95%,成品合格率为100%,一级品率为75%。从试验结果来看,工艺指标和产品指标达到了厂家要求,多数工序的生产能力较采用钛精矿有了较大的提高。据此,攀枝花钛精矿冶炼的酸溶性钛渣制取钛白的生产工艺已可实现产业化。

Ag^+改性复合钛铌酸钾盐对二甲基硫醚和乙硫醇吸附与光催化氧化研究

采用高温固相法合成具有不同Nb/Ti摩尔比的复合钛铌酸钾盐,通过Ag+离子交换对其进行改性。在静态下评价了Ag+改性复合钛铌酸钾盐对二甲基硫醚(DMS)和乙硫醇(EM)的吸附与紫外光催化氧化作用,使用红外光谱技术对催化剂表面滞留物种进行表征。结果表明,Ag+改性复合钛铌酸钾盐对DMS的吸附作用力比EM弱。随着Nb/Ti摩尔比增加,Ag+改性复合钛铌酸钾盐对EM的吸附作用力增强。在紫外光辐射下,Ag+改性的复合钛铌酸钾盐将DMS氧化为亚砜、砜和硫酸盐,而EM则被氧化为磺酸和单齿硫酸盐。

用钛(锆)酸酯为催化剂制备有机羧酸酯的研究

本文通过以钛(锆)酸酯为催化剂的羧酸钛合成实验,对钛(锆)酸酯在酯化反应中的催化机理、催化性能以及影响反应的诸因素进行了分析,并指出用钛(锆)酸酯为催化剂进行酯化反应具有无腐蚀性,处理简单,收率高等优点,值得推广。

电炉冶炼酸溶钛渣试验研究

在1800kVA敞口电炉上采用自焙电极和粉矿入炉方式,用冶金焦还原钛精矿获得TiO2为76.76%的酸溶钛渣。一半未配还原剂的钛矿在冶炼过程中逐渐加入,炉况顺行,无翻渣踏料现象。钛渣电耗为2200kWh/t,较以往钛渣试验降低500kWh/t渣,钛渣制造成本为1686元/t,较以往钛渣试验的制造成本下降500～700元/t,可被钛白生产商接受。

具有不同层间距的氧化铝柱层状钛铌酸盐的制备

A series of alumina-pillared layered titanoniobates with different interlayer distances were first prepared by using a step-wise exchange process. The effect of reaction conditions such as reaction temperature, reaction time, ageing time of pillaring agent, and molar ratio of two reactans was exmained. The resultat pillazed smples have a range of interlayer distances from 1.23 nm to 1.38nm, and are thermostable over 500

硫酸法钛白粉生产原料的选择及酸解工序的优化

比较了硫酸法钛白粉生产的原料路线,分析了以单一钛铁矿为原料生产中存在的问题,提出了硫酸法钛白粉生产中酸溶性钛渣和钛铁矿原料的联合使用及酸解工序部分设计的优化,实现了节能减排的目标。

酸溶性钛渣制取钛白的实验室研究

鉴于酸溶性钛渣与钛精矿有较大差异,采用攀枝花钛精矿和云南钛精矿冶炼的酸溶性钛渣作为试验原料,通过实验室试验,初步确定了酸溶性钛渣的最佳酸解和水解工艺。试验结果证明,利用酸溶性钛渣制取钛白是完全可行的,相同条件下,水淬渣的酸解率高于未水淬渣。最佳水解工艺参数为:水解钛液TiO2主体浓度控制在200g/L以上;晶种加入量控制在1.3%～1.5%;水解钛液中Ti3+应控制在1～3g/L。