氧化铝表面钛改性的机理分析

用钛对氧化铝表面进行改性,制备不同钛含量的钛改性氧化铝载体;通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线荧光(XRF)等方法表征氧化钛在氧化铝载体表面的状态;通过傅里叶变换红外吸收光谱(FT-IR)研究钛改性后氧化铝载体表面羟基的变化。结果表明:钛均匀负载在氧化铝表面;波数在3 725cm-1处的红外振动吸收峰是氧化铝载体表面弱酸性的四面体-八面体桥连羟基,当钛负载时,钛优先取代该桥连羟基上的氢离子,而后逐渐取代其它羟基上的氢;钛改性对波数在1 000～2 000cm-1范围内氧化铝的中强L酸位和弱L酸位也有一定影响。

铁钛改性膨润土对铬的吸附性能研究

通过X-荧光分析I、R光谱分析、X射线衍射分析、扫描电镜分析手段对制备的铁钛改性膨润土进行了结构分析。研究了吸附剂用量、溶液pH、吸附时间等因素对Cr(VI)吸附行为的影响,比较了去除效果。结果表明:铁钛改性膨润土去除Cr(VI)的工艺条件为:吸附剂用量为6g/L,pH=3,吸附时间为15min,改性土对Cr(VI)的去除能力明显优于原土,处理Cr(VI)浓度为22mg/L左右的电镀废水,Cr(VI)去除率均在99%以上,残留Cr(VI)浓度低于国家综合排放标准(0.5mg/L)。

基于神经网络的钒钛改性镁合金汽车轮圈锻造工艺优化

以钒钛改性镁合金成分、模具预热温度、始锻温度、终锻温度、锻造比为输入层参数,以拉伸性能为输出层参数,采用5×35×7×1四层拓扑结构构建出钒钛改性镁合金汽车轮圈锻造工艺优化的神经网络模型。结果表明,神经网络模型相对预测误差在2.6%~4.2%,平均预测相对误差为3.3%。与生产线传统工艺相比,采用神经网络模型优化工艺成形的汽车轮圈抗拉强度增大了53%。

火焰原子吸收光谱法测定铜-钛改性的碳/碳-碳化硅复合材料中高含量铜

铜-钛改性的碳/碳-碳化硅(C/C-SiC)复合材料的主要成分为铜钛碳硅,不易被常规方法溶解。采用在800~820℃先将样品灼烧20min以消除碳的干扰,再从瓷坩埚转于刚玉坩埚中碱熔,并加入盐酸和硝酸进一步溶解样品,建立了以2.0%盐酸为测定溶液介质、火焰原子吸收光谱法测定铜-钛改性的C/C-SiC复合材料中铜的方法。研究表明,铜浓度在2~12μg/mL范围内与吸光度呈良好的线性关系,线性回归方程为y=0.015 31+0.059 66x,线性相关系数R=0.999 4,方法检出限为0.011 2μg/mL。采用方法对铜-钛改性的C/C-SiC复合材料自制样品FL-2和内控样品C6分别进行测定,结果与参考值或碘量法基本一致,相对标准偏差(RSD,n=6或12)分别为0.39%和1.1%。

乙烯聚合用钛改性铬系催化剂的进展

综述了钛改性铬系催化剂的国内外研发现状、制备方法、性能以及对乙烯聚合性能的影响。与用表面浸渍法制备的钛改性铬系催化剂相比,用共凝胶法制备的钛改性铬系催化剂可以缩短诱导期,提高聚乙烯(PE)的熔体流动速率。钛改性铬系催化剂中的钛可阻止α-烯烃在PE的低相对分子质量部分插入,有效降低了含支链低相对分子质量PE的含量。随着钛的加入,低相对分子质量部分的共聚支链减少,从而可改变PE的支链分布。钛改性铬系催化剂的聚合性能明显改善,制备的聚乙烯性能优异。

原子层沉积技术在钛改性多孔氧化铝上的应用

采用原子层沉积技术进行Al2O3表面钛改性,利用N2吸附-脱附、X射线衍射、X射线荧光分析、透射电镜和热重-微分热重-差示扫描量热等表征手段对改性前后的Al2O3载体进行表征。结果表明,钛分散到Al2O3表面,Al2O3载体表面氧化钛为锐钛矿结构,改性后的载体具有良好的热稳定性。钛分散性与Al2O3表面化学环境有关,钛对多孔Al2O3表面改性可以通过原子层沉积技术实现。

载体表面钛改性对负载活性组分还原性能的影响

通过等体积浸渍法用不同含量的钛对Al2O3和SiO2载体进行改性,在改性Al2O3载体上分别负载Mo,Ni,NiP,在改性SiO2载体上负载NiP,制备了一系列加氢脱硫催化剂,研究了载体进行钛改性后,不同载体上不同活性组分的还原温度变化规律。用程序升温还原法对催化剂的还原性能进行表征。结果表明:钛改性氧化铝载体和钛改性二氧化硅载体均可以降低活性组分的还原温度;与氧化铝载体相比,NiP在氧化硅载体上的还原温度明显提高;与未改性的催化剂相比,钛改性改变了活性组分与载体之间的相互作用,降低了活性组分的还原温度。

钛改性硅胶负载Cr-Mo复合乙烯聚合Phillips催化剂

Phillips催化剂(CrO_x/SiO_2)是一种重要的高密度聚乙烯工业催化剂。以钛改性硅胶作载体,制备钛改性铬钼复合Phillips催化剂(CrMo/TiSi),并考察其对乙烯聚合的催化性能。对比铬钼复合催化剂(CrMo/Si),运用程序升温还原(TPR)、X射线光电子能谱(XPS)和密度泛函理论(DFT)计算等方法考察钛改性对铬钼双金属相互作用的影响。乙烯聚合活性和产品性能表征结果表明,钛改性后催化剂活性提高,聚乙烯分子量增大,分子量分布变宽。乙烯/1-己烯共聚产物的高温凝胶渗透色谱、高温^(13C-NMR、升温淋洗分级和连续自成核退火热分级(TREF+SSA)结果表明,钛改性复合催化剂有利于1-己烯插入,产物中高分子量部分支链含量减少。

钛改性Al1P1.30Tix催化剂结构及其邻苯二酚单醚化反应性能

研究了钛量对Al1P1.30Tix试样的结构、表面性质和邻苯二酚单醚化反应性能的影响.结果表明,当钛量较小时钛取代铝而进人T-O-T网络中,主要以四配位存在;当钛量较大时六配位铝和钛含量增加.随着钛的加入,催化剂逐渐变为无定形结构,表面酸量及酸强度增加.吡啶吸附-脱附IR测试表明,表面酸量的增大主要是由于较强的L酸中心数目的增大所致,而B酸量反而略有减小.反应活性实验结果表明,活性同B酸的变化呈顺变关系.

镍钛改性膨润土对铬的吸附性能研究

以钠基膨润土为原料,制备镍钛交联改性膨润土、镍钛有机复合改性膨润土,并应用于含铬模拟废水的处理。探讨了改性膨润土的用量、pH值、吸附时间等最佳使用条件,比较了原土、交联改性土、有机复合改性土对铬的吸附效果。结果表明改性土的吸附效果明显优于原土,在最佳实验条件下,交联改性土、有机复合改性土对Cr(Ⅵ)的去除率分别达到了87%和96%。两种改性土对铬吸附行为均符合Langmuir吸附等温方程,饱和吸附量和Lang-muir常数分别为3.1827mg/g、8.5543mg/g和3.5007、1.2738。

一种新型钛改性无机共聚物通用型管道防腐涂料

介绍了一种适用于各种高低温度、保温及未保温管道用的新型通用型钛改性无机共聚物防腐涂料。阐述了该涂料的性能特点和适用范围,可以为低温-196℃至高温650℃范围内的管道提供防腐蚀保护,为大型石化项目的管道防腐提供了单一解决方案,降低了涂装的复杂性。

口腔种植手术器械用不锈钢钛改性低温离子渗氮组织和性能

对口腔种植手术器械用304奥氏体不锈钢进行低温钛改性离子渗氮处理,旨在保障其耐蚀性前提下,高效提高表面硬度和耐磨性。采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、X射线粉末衍射仪、显微维氏硬度计及摩擦磨损测试仪等分别对试样截面显微组织、物相及成分、截面显微硬度、渗层耐磨性等进行测试与分析。结果表明,304奥氏体不锈钢钛改性低温离子渗氮效率比传统离子渗氮显著提升,420℃×4 h条件下,渗氮层厚度由常规离子渗氮的11.37μm增厚到48.32μm,即渗氮效率提高到常规离子渗氮的4倍以上。同时,低温钛改性离子渗氮处理后,304奥氏体不锈钢表面硬度与耐磨性大幅提高,表面硬度由常规离子渗氮的978 HV0.025提高到1350 HV0.025,磨损率由20.9μg/(N·m)降低至7.4μg/(N·m),下降约2/3。

改性电炉钛渣酸解法制备沸腾氯化炉料新工艺研究

以改性电炉钛渣为原料,采用硫酸浸出-氟化氢铵浸出-盐酸浸出三段联合新工艺制备满足沸腾氯化要求的炉料,从热力学和浸出行为两方面对沸腾氯化炉料新工艺进行研究。研究结果表明:硫酸浸出可分解黑钛石相,并生成Ti OSO_(4),经水洗后TiOSO_(4)进入到滤液中。在酸矿比为1.7,熟化温度为250℃、熟化时间为2 h的条件下,Al、Ca、Mg、Si和Fe的浸出率分别为84.90%、26.90%、82.70%、12.03%和89.13%,Ti O_(2)品位和回收率为72.58%和42.41%。钙镁硅酸盐可以被氟化氢铵分解并生成CaMg_(2)Al_(2)F_(12)沉淀。在NH_(4)HF_(2)质量分数为15%、液固比为10:1、浸出时间为2 h、浸出温度为25℃的条件下,Al、Ca、Mg、 Si和Fe的浸出率分别为29.21%、 2.25%、 2.32%、 98.01%和26.74%, Ti O_(2)品位和回收率分别为82.31%和89.60%。氟化氢铵浸出渣中的钙镁氟化盐可以被盐酸浸出分解。在盐酸质量分数为15%、液固比为10:1、酸浸温度为25℃、酸浸时间为4 h的条件下,Al、Ca、Mg、Si和Fe的浸出率分别为91.24%、93.15%、92.89%、1.29%和70.12%,获得最终产品二氧化钛品位超过94.36%,杂质氧化钙和氧化镁质量分数分别为0.32%和0.14%的沸腾氯化炉料。

米诺环素改性纯钛抗菌性能及其对人骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的探讨米诺环素改性纯钛的抗菌性能及其对人骨髓间充质干细胞(hMSC)成骨分化的影响。方法用聚多巴胺(PD)接枝米诺环素,用PD包被纯钛(Ti),将PD涂层的Ti片分别浸入100、200、500μg/mL米诺环素溶液中(100μg/mL组、200μg/mL组、500μg/mL组),制备米诺环素涂层Ti片(MHCI-Ti)。荧光光谱仪测定接枝的米诺环素,X射线光电子能谱表分析MHCI-Ti表面的化学成分,LIVE/DEADBacLaght染色检测细菌黏附能力。常规培养hMSC,并分别接种在抛光的Ti、MHCI-Ti(200μg/mL)上,于成骨培养基中培养。分别于培养第1、4、7天采用MTT法检测细胞活力,在成骨诱导后的第7、14、21、28天用荧光光谱仪检测碱性磷酸酶(ALP)活性,用茜素红染色法检测细胞钙沉积。结果200μg/mL组米诺环素量高于100μg/mL组(P<0.05),200μg/mL组米诺环素量与500μg/mL组比较差异无统计学意义(P>0.05)。扫描电镜图像显示,Ti和MHCI-Ti表面形态相似,MHCI-Ti表面的N1s(399 eV)峰的强度高于Ti表面,表明PD和米诺环素被成功覆盖。变形链球菌在样品上培养7 d,电镜下观察到大量的细菌簇,与MHCI-Ti相比,Ti表面附着的细菌多。激光共聚焦显微镜结果显示,Ti表面有一层明显的细菌层绿色细菌,MHCI-Ti表面有一层死亡的微生物层,其中200μg/mL组抗菌性能最高。与Ti比较,MHCI-Ti表面hMSC培养第4、7天活力高,培养第28天ALP活性高,培养第21、28天钙沉积高(P<0.05)。结论MHCI-Ti抗菌性能高,且可促进hMSC成骨分化。

不同钛源改性HZSM-5耦合低温等离子体放电催化生物油提质反应的性能

以不同Ti源(金红石型TiO2、锐钛型TiO2、中间价态钛氧化物及常规TiO2)对HZSM-5分子筛进行改性,并采用XRD、BET、Py-IR、FT-IR、TG-DTG和TEM方法对改性催化剂进行表征;利用改性催化剂耦合低温等离子体放电(Cold Plasma Discharge,CPD)进行在线催化生物油提质反应,以光学发射光谱(Optical Emission Spectroscopy,OES)在线监测反应中产生的活性自由基,分析催化剂改性对精制生物油产率、燃料品位和化学组成的影响。结果表明:在CPD诱导下,锐钛型TiO2和中间价态钛氧化物改性催化剂性能较高,产生更多活性自由基,生物油产率和高位热值提高,产物中烃质量分数提高,结焦率降低;金红石型TiO2改性催化剂性能变差;常规TiO2改性催化剂酸性增强,但与CPD无协同作用,催化剂性能变化不明显。

涂层制备工艺对钒钛改性冷作模具钢性能的影响

采用不同的涂层制备工艺对钒钛改性冷作模具进行表面处理,并对其25℃室温和300℃高温下的耐磨损性能和室温冲击性能进行了测试与分析。结果表明:采用火焰喷涂后激光熔敷的涂层复合制备工艺获得的模具较采用火焰喷涂和激光熔敷处理模具的室温磨损体积分别减小了23%和27%,高温磨损体积减小了46%和50%,冲击吸收功增大了29%和18%。从提高钒钛改性冷作模具的耐磨损性能和冲击性能出发,应优选火焰喷涂后激光熔敷的涂层复合制备工艺。

热处理温度对钒钛改性汽车传动轴钢性能的影响

采用不同的正火、淬火和回火温度对钒钛改性汽车传动轴钢进行了热处理,并进行了冲击和磨损试验。结果表明,随正火温度从800℃增至880℃,或随淬火温度从790℃增至870℃,或随回火温度从520℃增至600℃,传动轴钢的冲击性能和磨损性能均先提高后下降。传动轴钢的正火、淬火和回火温度分别优选为860、850、580℃。

钒钛改性汽车用新型镁合金的组织与性能

为了优化汽车用镁合金Mg-8Al-0.6Zn的质量和性能,进行了汽车用新型镁合金Mg-8Al-0.6Zn-xV-0.5Ti(x=0,0.1,0.5,0.8)试样的钒钛改性,并研究了不同钒含量下试样的组织和力学性能。结果表明:随着钒含量的加入,合金试样的平均晶粒尺寸逐渐变小,组织逐渐变致密、均匀,强度逐渐提高。当钒含量达到0.8%时,合金的平均晶粒尺寸最小,为16μm,抗拉强度和屈服强度达到最大值,分别为289、243 MPa,断后伸长率则为8.7%。因此,适当加入钒有益于改善汽车用新型镁合金Mg-8Al-0.6Zn-V-0.5Ti试样的综合性能。

聚丙烯酰胺改良甲基丙烯酰化明胶接枝钛合金支架的促成骨性能

背景:钛及其合金因出色的生物相容性、耐腐蚀性、力学性能被广泛应用于骨科内植物中,但其本身拥有生物惰性不能为成骨细胞提供良好的生长环境,较难形成良好的骨整合。目的:在钛合金支架表面构建甲基丙烯酰化明胶和聚丙烯酰胺复合水凝胶材料,分析其体外促成骨能力。方法:将甲基丙烯酰化明胶与丙烯酰胺混合,加入交联剂与催化剂合成甲基丙烯酰化明胶-聚丙烯酰胺(Gelma-PAAM)水凝胶。将经亲和硅烷表面改性后的钛合金支架分别与甲基丙烯酰化明胶(Gelma)水凝胶、Gelma-PAAM水凝胶混合,完成负载(分别记为Ti-Gelma、Ti-Gelma-PAAM),比较支架表面两种水凝胶的溶胀比、降解率,通过扫描电镜观察水凝胶与钛合金的结合状态。将大鼠骨髓间充质干细胞分别接种于单纯钛合金支架、Ti-Gelma支架、Ti-Gelma-PAAM支架中,检测细胞增殖、黏附及成骨分化能力。结果与结论:①与Gelma水凝胶相比,Gelma-PAAM复合水凝胶具有更高的溶胀比与更低的降解率;②扫描电镜下可见两种水凝胶表面为蜂窝状结构,与多孔钛合金支架结合后呈膜样包裹于支架表面并充斥孔隙,其中Gelma-PAAM复合水凝胶包裹支架得更充分;③CCK-8检测与活-死荧光染色显示,与Ti-Gelma、Ti-Gelma-PAAM支架共培养后的骨髓间充质干细胞增殖良好并保持较高的活性;成骨诱导培养后,单纯钛合金支架组细胞碱性磷酸酶活性、钙沉积量与成骨基因表达量最低,Ti-Gelma-PAAM组细胞碱性磷酸酶活性、钙沉积量与成骨基因表达量最高;④鬼笔环肽骨架染色显示,单纯钛合金支架组、Ti-Gelma组细胞稀疏、伸展不够充分,Ti-Gelma-PAAM组细胞伸展充分、肌动蛋白丝致密;⑤结果表明,Gelma-PAAM水凝胶具有良好的生物相容性与促成骨能力,较Gelma水凝胶更适宜用于钛合金金属表面的促成骨改性。

改性钛白废渣对选矿废水中硫化物的去除

采用改性钛白废渣去除选矿废水中的硫化物,探讨了改性钛白废渣的投加量、反应时间、pH等因素对选矿废水中硫化物去除效果的影响,通过正交试验得到了改性钛白废渣处理选矿废水的最佳工艺条件。结果表明:对S2-质量浓度为3.58 mg/L、pH为8.2的选矿外排废水,在常温条件下加入1.0 g/L的改性钛白废渣,充分搅拌40 min后,S2-的质量浓度可降到0.24 mg/L,去除率可达到93.3%。