粘土矿物钝化改性和钝化机理初步研究

在岩土工程中 ,进行灾害防治和软基处理的一个核心问题是把粘土矿物由亲水性改造成疏水性 ,抑制和降低其含水量 ,使得粘土遇水后不再吸水膨胀 ,从而保持土壤的稳定性。岩土力学工程中以保持土壤稳定性为目的对粘土的改性称为“钝化”。所谓钝化就是用钝化剂与粘土矿物表面发生反应 ,改变粘土矿物的表面结构 ,提高憎水性 ,增加粘土整体的力学性质 ,从而达到稳定土体的目的。在粘土矿物钝化中表面活性剂是一个重要的组成部分 ,但是表面活性剂在固液界面的吸附 ,除决定于其本身的性质外 ,还决定于固体的性质、溶液的 pH值和温度等。因此 ,研究粘土矿物表面结构和性质以及与钝化剂的相互作用是提高粘土矿物钝化效果的重要途经。利用近代分析方法 (XRD、IR、Raman、MASNMR、TEM、AFM和SEM ) ,对粘土矿物 (高岭石、蒙脱石和伊利石 )钝化前后的表面结构和性质进行了系统研究 ,并结合相关的土力学、工程力学参数的测定 ,阐明粘土矿物钝化的机理 ,剖析和研制粘土矿物钝化剂 ,为解决各类工程和灾害问题中的土壤稳定提供理论依据。

金属Al、Cu钝化机理电子理论研究

通过计算机编程建立水吸附Al和Cu的模型,利用实空间的Recussion方法分别计算了Al和Cu被H2O吸附前后系统的状态密度和能量变化,及表面金属原子与其近邻原子间的键级积分,并将两个计算结果进行比较.从结果中分析,金属原子的电子转移到H2O分子的O原子上.水吸附金属表面后,状态密度有所下降,次表面原子几乎不受影响,系统总能降低,系统变稳定.H2O使金属表面化学活性降低,并从键级积分计算结果中讨论了Al和Cu钝化膜的形成机理:水通过氧与金属表面原子成键后,表面金属原子与次表面原子作用增强,水中氧和氢原子相互作用改变的不同导致形成不同的钝化膜.

硼酸铵型催化裂化钝镍剂的工业应用及其钝化机理

工业实验表明 ,在渣油催化裂化催化剂的镍污染量高达 1 %时 ,新型无毒硼酸铵型钝镍剂仍能使汽油收率提高 1 .2 % ,H2 和焦炭产率分别下降 35 %和 1 0 % .结合 MAT,TPR,TPD,XRD等实验方法和量子化学理论研究阐明了该钝镍剂的钝镍机理 :在 FCC再生条件 (约 70 0℃ ,氧化性气氛 )下 ,硼基钝镍剂分解生成B2 O3 并与 Ni O反应生成 Ni2 B2 O5,与 Ni O相比 ,该晶相中 Ni2 +的 LUMO能量明显升高 ,导致 Ni2 +在 FCC反应条件 (约 5 0 0℃ ,还原性气氛 )下的还原度降低 ,抑制了 Ni0 的脱氢生焦活性 ,达到钝镍的目的 .

金属氧化物的钝化机理分析

在半导体表面上，利用化学气相淀积法生长一层金属氧化物膜，或涂布掺有金属氧化物的糊状物（需经固化），均显示负电荷效应，具有良好的钝化保护性能。本文就其金属氧化物的负电荷效应及钝化机理进行了分析讨论。

铝箔钝化机理以及钝化膜性质的研究

对铝箔在浓硝酸或浓硫酸中的钝化机理以及钝化膜性质进行了深入的研究，研究结果表明铝箔的钝化是一复杂的电化学过程，同时也给出了钝化膜形成的机理以及钝化膜的化学性质。

多晶硅薄膜的氢等离子体钝化机理研究

研究了氢等离子体钝化多晶硅(poly-Si)薄膜中缺陷态的详细物理机制。结果表明,多晶硅中不同的缺陷态需要不同的氢等离子体基团予以钝化。Hα具有较低的能量,主要钝化悬挂键类缺陷态;H*具有较高的能量,对钝化晶界附近与镍杂质相关的缺陷态更有效;Hβ和Hγ具有的能量最高,可以用来钝化晶粒内部的缺陷态。这些分析和结果有利于优化H等离子体钝化多晶硅的条件,进一步提高多晶硅性能。

高效钙钛矿缺陷态钝化材料及其钝化机理

有机金属卤化物钙钛矿材料具有可调的直接带隙、高摩尔吸光系数和高载流子迁移率等优异的光电性质^1。基于该类钙钛矿材料的太阳能电池经过短短几年的发展,其能量转换效率几乎能够和传统晶体硅太阳能电池的效率相媲美^2。因此,钙钛矿太阳能电池被研究者们寄予厚望。

电絮凝法在重金属废水处理中钝化机理的研究进展

回顾了电絮凝法在重金属废水处理过程中钝化机理的最新研究进展,并对影响电极钝化的主要因素,包括处理模式、电源类型、p H和电解质(阴离子)4方面进行了分析和讨论,最后对其存在问题及未来发展进行了展望。

磁控离子溅射1Cr18Ni9Ti不锈钢微晶的钝化机理研究

利用磁控离子溅射技术得到了bcc和Fcc以及两相共存的1Cr18Ni9Ti不锈钢微晶溅射层。用电化学方法研究了正常晶粒1Crl8Ni9Ti不锈钢及其微晶溅射层的钝化特性、并且在溅射bcc结构的1Cr18Ni9Ti不锈钢微晶时发现在两种不同的试样放置状态下,可得到两种不同择优取向的微晶。

氢化非晶硅膜的制备及其钝化机理

介绍了采用辉光放电(GD)法淀积用作钝化的氢化非晶硅(a-Si:H)膜,并将其应用于硅器件的表面钝化。结果表明,采用a-Si:H钝化,器件表面态密度显著下降,特性有较大改善。此外,对a-Si:H的钝化机理作了讨论。

提高干荷电铅蓄电池首次起动性能的研究(一)——极板储存钝化机理的探讨

通过一系列的试验 ,运用电子探针 (电子显微镜 )、能谱分析等理化分析手段 ,通过对不同储存期的极板首次起动放电 ,观察、分析得出 :电池或极板储存的时间和条件对电池的首次起动放电性能有着至关重要的影响 ,其机理为 :极板在储存期间 ,由于二氧化铅化合键能的衰退 ,Pb∶Ox 原子比中的氧原子数量在不断减少 ,致使其表面产生钝化层 ,它阻挡了硫酸的扩散和电流的传送 。

Ti-48Al-2Cr-2Nb钝化膜的电化学性能及形成机理

探究Ti-48Al-2Cr-2Nb合金钝化膜的耐腐蚀性和形成机理对提高电解加工过程中的抗杂散腐蚀具有重要意义。通过极化曲线确定了Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的钝化电位,采用X射线光电子能谱确定了钝化膜的成分与结构,并运用电化学阻抗谱和Mott-Schottky理论分析了钝化膜的电化学性能。结果表明,Ti-48Al-2Cr-2Nb合金在NaNO_(3)电解液中钝化电位区间为0.079~1.896V,钝化膜主要成分为Al_(2)O_(3)、TiO_(2)及少量的Nb_(2)O_(5),呈双层多孔结构,具有良好的耐腐蚀性。钝化膜具有n型半导体特性,载流子密度随钝化电位的增加而降低。最后,构建了钝化膜形成示意图,揭示了Ti-48Al-2Cr-2Nb合金钝化膜的形成机理与成相膜理论相符,以半球体模型延展并形成独立的相。

镀锌层硅酸盐钝化工艺及其机理

目前,镀锌层硅酸盐钝化工艺尚不成熟,对其机理的研究也不够深入。为此,通过SEM、EDAX等对镀锌层硅酸盐钝化膜进行了形貌观察和成分分析,并通过NSS试验测试了其耐中性盐雾腐蚀性能,确定了最佳的钝化时间和钝化液pH值、温度,获得了色泽均匀、耐蚀性能优良的硅酸盐钝化膜;通过XPS分析确定了硅酸盐钝化膜的主要成分为SiO2、Zn4Si2O7(OH)2·2H2O、TiCl4、TiO2、Na2SiF6、ZnCl2等化合物。通过工艺条件变化和对钝化膜的成分分析,推测出其成膜机理:在酸性条件下,镀锌层和钝化液在界面处发生锌层溶解、Zn2+与硅酸的反应、Ti3+的氧化等一系列化学反应,从而在镀锌层表面形成主要成分为SiO2、Zn4Si2O7(OH)2·2H2O、TiCl4、TiO2、Na2SiF6、ZnCl2等化合物的钝化膜。

电子废弃物处理场地重金属污染土壤的钝化修复及其机理初析

基于对某电子废弃物处理场地周边土壤进行采样分析,发现土壤中重金属的污染主要以As、Cd、Pb为主。针对电子废弃物处理企业场地土壤重金属污染问题,采用牛粪生物炭、菌液以及两者混合物等不同钝化剂修复。As、Cd、Pb污染土壤的实验结果表明:不同钝化剂处理后,3种重金属的毒性淋溶(TCLP)提取态均有明显的下降,而且变化趋势基本一致,牛粪生物炭和菌液混合物的修复效果最显著,土壤中有效态(TCLP提取态)As、Cd、Pb分别降低67.8%、64.7%、34.6%。通过XRD、SEM对修复机理进行初步解析表明:钝化剂中含有的多种官能团以及牛粪生物炭的微孔结构、微生物代谢产物中的大分子基团、二价硫离子、磷酸根离子等物质对重金属的稳定化有着重要的影响。

Na_2S对土壤中重金属离子的钝化性能

采用Na2S作为钝化剂,对人工模拟重金属污染土壤中的Cu2+,Zn2+和Cr3+三种重金属离子进行了钝化技术研究.试验结果表明,Na2S对三种重金属均具有很好的钝化效果,各重金属离子的钝化率均可达到95%以上;X射线衍射分析结果表明,Na2S与各重金属离子作用后,钝化产物分别为CuS,ZnS和Cr(OH)3;溶液化学分析表明,Na2S主要依靠S2-与重金属离子形成硫化物沉淀,或者S2-水解产生的OH-与重金属离子形成氢氧化物沉淀而将重金属除去.

纳米铝粒子表面钝化过程研究

蒸发冷凝技术制备了平均直径为80nm的铝粉,反应完成后冷却至室温,通入一定浓度氧气的惰气原位对所制备的纳米铝粉进行钝化,采用XRD,TEM,XPS和HRTEM检测钝化后的纳米铝粉颗粒及表面的化学成分、形貌和结构。结果表明钝化后的纳米铝颗粒为表面形成厚度小于5nm的致密的钝化膜包覆着金属铝的"核壳"结构。结合晶体结构推断纳米铝颗粒的钝化过程分为三个阶段:第一阶段受隧道效应的控制,反应非常快,氧化层迅速增厚,第二阶段随氧化膜增厚,离子流下降很快,倾斜场的协同效应导致膜生长变慢,速度控制步骤仍然是隧道效应,第三阶段热电子流起主要作用,氧化膜的生长几乎停止。

晶硅良好表面钝化技术及其在n型电池中的应用

优秀的表面钝化已成为高效电池制作的一项关键重要技术,本文对目前晶体硅钝化及其在太阳电池中的应用做了总结与介绍。首先阐述了目前常用的几种钝化薄膜钝化机理与制备方法,分析了各自优缺点及适用场合,并重点讨论了不同钝化膜组成的叠层钝化。随着最近n型高效电池研究的快速发展,介绍了当今几种常见的n型电池结构,对比了不同材料钝化对电池性能影响。最后对未来发展作了总结与展望。虽然目前晶体硅太阳能市场仍以p型硅为主,可以预见,n型电池将是未来高效低成本电池发展的方向。

催化裂化金属钝化剂研究进展

重油中钒(V)、镍(Ni)在FCC过程中会沉积在催化剂上,导致催化剂失活。金属钝化剂是降低钒、镍对FCC催化剂污染的有效方法。主要分为单一和复合多功能两大类。文中介绍了重金属钒、镍对催化剂污染机理,综述了各种钝化剂研究进展及工业应用状况,为我们开发新型金属钝化剂奠定一定基础,指出无毒、高效、水溶性复合多功能金属钝化剂是今后的主要发展方向。

无铬酸钝化液的研制

本文阐述了无铬酸钝化液的研制过程、钝化机理、无铬酸钝化的优点及可行性 ,提高了黄铜制品的抗腐蚀能力。

热镀锌钢板低价铬钝化剂的研发

从环境保护的角度阐述了镀锌技术的发展趋势,重点阐述了低价铬钝化剂的研制过程、钝化机理、试验方法以及产品的良好性能。同时,还介绍了低价铬钝化膜性能的检测标准和检测方法。