ZnAl-LDH/Al(OH)_(3)复合材料的制备及其对废水中Pb^(2+)的去除性能

利用共沉淀法,以Zn(NO_(3))_(2)和Al(NO_(3))_(3)为原料成功制备了锌铝复合材料ZnAl-LDH/Al(OH)_(3)(标记为ZAL/AH),采用SEM表征了ZAL/AH的形貌,利用FTIR、XPS和XRD分析了样品的结构及组成。结果表明,所制备的ZAL/AH为片状结构,相组成受投料比的影响。其中,ZAL/AH-1具有高的比表面积,达到82.7 m^(2)·g^(-1)。同时,利用所制备的复合材料ZAL/AH对水中的Pb^(2+)离子进行了吸附实验,ZAL/AH-1对Pb^(2+)的去除率能够达到95%。对吸附结果进行了吸附动力学、Freundlich和Langmuir模型拟合,Langmuir拟合计算得到的最大吸附量为143.3 mg·g^(-1)。

La/Al天然沸石对水中F^(-)的吸附及再生

以天然沸石为原料,制备La/Al负载天然沸石,用于水中F^(-)的吸附,并对其吸附动力学、等温吸附性能、再生能力和吸附机理进行探讨。结果表明,该吸附剂对F^(-)的吸附符合拟二级动力学模型和Langmuir模型,在298K温度条件下,理论最大吸附量为19.2mg/g。pH的升高不利于F^(-)的吸附。Cl^(-)、NO_(3)^(-)对F^(-)的吸附影响较小,而HCO_(3)^(-)和H_(2)PO_(4)^(-)的存在不利于F^(-)的吸附。在0.5mol/L NaOH条件下,经过5次循环再生,吸附剂对F^(-)的吸附量降低16.7%。SEM、BET、EDS-mapping和XPS分析表明,F^(-)的吸附机理主要为配体交换。

[B,Al]-IM5分子筛的合成及其在甲苯与乙烯烷基化反应中的催化性能

采用水热晶化法,以1,5-双(N-甲基吡咯烷)戊烷溴盐(MPPBr_(2))为模板剂,在n(SiO_(2))∶n(Al_(2)O_(3))=40~80的范围内合成了纯相[B,Al]-IM5分子筛。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱仪(XRF)、电感耦合等离子体发射光谱-质谱仪(ICP-MS)、静态氮吸附仪和化学吸附仪等方法对分子筛进行了表征。结果表明,与棒状IM-5分子筛中试样品相比,[B,Al]-IM5分子筛呈片层形貌,XRD峰强度较低,比表面积较大,酸量和B酸量/L酸量较低。在[B,Al]-IM5分子筛的晶化过程中发现,B原子以四配位形式进入分子筛骨架,模板剂的分解量较少,促进了分子筛某方向晶面的生长,出现片层形貌。对于甲苯与乙烯气相烷基化反应,在300℃、n(SiO_(2))∶n(Al_(2)O_(3))=60的条件下,[B,Al]-IM5分子筛的乙烯转化率为97.0%~98.5%,甲苯转化率为12.0%~10.3%,接近理论转化率(12.5%),对-甲乙苯的选择性为41.9%~73.8%,对位选择性为79.1%~85.8%。与ZSM-5相比,[B,Al]-IM5的反应温度较低(300℃),乙烯转化率较高(98.5%),可以稳定运行105 h,较文献报道的改性ZSM-5分子筛和中试IM-5分子筛分别延长了25 h和78 h。

强流脉冲电子束熔覆Al-Pb合金涂层的显微组织与摩擦磨损性能

为改善Al-Pb合金的表面硬度和耐磨性能,利用强流脉冲电子束(high current pulsed electron beam,HCPEB)对涂敷在纯铝(Al)表面的铅(Pb)层进行辐照合金化处理,制备具有优异性能的Al-Pb合金化层。采用3D激光扫描显微系统(laser scanning microscope,LSM)测量表面粗糙度;利用带能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)的场发射扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)分析辐照合金化前后Al-Pb涂层的微观形貌、结构与元素分布;随后使用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)观察合金层的物相组成;利用透射电镜(transmission electron microscope,TEM)精细表征Al-Pb合金层的微观结构,最后测试辐照前后样品表面的显微硬度、平均摩擦因数与磨损率并分析硬度及磨损增强机理,探究和总结材料表面性能强化机制,建立辐照合金层表面-微观组织-表面性能之间的内在联系。结果表明:经过HCPEB辐照处理后,Al基体与Pb涂层呈现良好的冶金结合,并在30次辐照后制备了10.2μm厚的Al-Pb合金层;与纯铝及原始涂层相比,辐照30次后(111)Al晶面衍射峰发生了宽化,同时衍射峰的位置也向低角度发生微小移动,这表明基体表面Al晶粒在HCPEB表面合金化处理后得到了显著的细化且晶胞发生膨胀,晶格常数增大;HCPEB诱发样品表面形成了亚晶、位错、位错胞、少量的Al(Pb)固溶体以及大量纳米级富Pb颗粒。性能测试结果表明,经电子束辐照后Al-Pb涂层表面的硬度和耐磨性显著提高。

华北克拉通南缘大庄铌-稀土矿床地质、地球化学和Sr、Nd、Pb同位素特征

碱性岩型铌-稀土矿床是重要的铌-稀土矿资源类型。河南省方城县大庄铌-稀土矿位于华北克拉通南缘,是近年来新发现的一例赋存于霞石正长岩中的,具有中型规模的碱性岩型矿床。大庄矿区内共圈定17个NW—SE向带状展布的,呈囊状、不规则状、透镜状产出的铌-稀土矿体。铌-稀土矿石主要赋存于角闪霞石正长岩和黑云母正长岩中。矿石矿物主要为烧绿石、氟碳铈镧矿、褐钇铌矿和富铌榍石等。矿石的结构主要有斑状结构、他形粒状结构、半自形粒状结构、包含结构、交代结构、共生结构、伟晶结构等。矿石构造分为块状、脉状和片麻状构造等。热液蚀变包括萤石化、绢云母化、绿帘石化和绿泥石化等。碱性岩样品具有低SiO2、富碱、高铝的特征,稀土元素总量较高,轻重稀土分异明显,具有明显的负Eu异常,富集Nb、Ta、Th、U、Zr、Hf等高场强元素,明显亏损Ba、Sr、P、Ti等元素。碱性岩全岩(87Sr/86Sr)i=0.68158~0.71090,εNd(t)=―1.11~―0.37,两阶段模式年龄(tDM2)为1601~1540 Ma,(206Pb/204Pb)i=16.018~17.502、(207Pb/204Pb)i=15.358~15.489、(208Pb/204Pb)i=36.684~40.340。地球化学特征显示方城地区碱性岩的岩石类型为A型岩套A1亚型,岩浆演化主要受分离结晶控制,其原始岩浆形成于富金云母的地幔源区。总体上看,华北克拉通南缘大庄铌-稀土矿成矿主体受岩浆结晶分异控制,Nb、REE在岩浆结晶晚期大量富集,后期热液活动对铌-稀土成矿有一定的制约作用。方城地区碱性岩形成于板内拉张的构造背景,推测是Rodinia超大陆裂解的响应。

Al-Pb体系研究进展

由于非溶混铝铅铝体系的特殊性,在相图测定、界面张力测定以及凝固行为研究等基础研究领域有着独特的地位。又由于铝、铅两组元在物理化学性能上有较强的互补性,其“合金”材料的制备和应用引人注目。本文对近年来Al-Pb体系在基础研究领域、制备方法、工业应用作以综述。

液固包覆法制备Al-Pb层状复合材料及其界面研究

利用键参数函数理论分析了第三组元Bi或Sn作为Al-Pb非混溶体系实现冶金结合一体化的可行性,并采用液-固包覆成型的方法制得了Al-Bi-Pb及Al-Sn-Pb层状复合材料,通过SEM、EDS等检测手段分析研究试样的显微组织,并讨论了界面的扩散现象。结果表明:第三组元Bi或Sn的引入将Al、Pb的混合焓ΔHmin降低到零以下,在扩散动力学作用驱使下使各元素间在界面处发生了迁移和互扩散,形成了成分调控区,表现为一条状的均质固溶体带,实现了Al与Pb之间的冶金结合。

Bi对Pb-Al层状复合电极材料制备与性能的影响

采用热物理温度场浸镀成Al-Bi双金属层状板材,并利用液固包覆技术制备Pb-Bi-Al层状复合电极材料,借助线性扫描伏安法(LSV)、SEM、抗弯曲性能试验等测试手段对样品的结构与性能进行表征。结果表明,第三组元过渡金属Bi的引入,实现了Pb与Al之间的冶金结合,所制得的Pb-Bi-Al层状复合电极材料与同体积的传统Pb合金电极相比,机械强度提高33.7%,质量减轻11.0%,电极极化电位降低21.8%,且在极化区具有趋近于0的致钝电流。因此,Al-Bi-Pb层状复合电极材料是一种质量轻、导电好、强度高、耐腐蚀的电极材料,有着重要的开发应用前景。

Al/Pb-Ag-Co阳极中的Co在锌电沉积过程中的催化机理

为了研究Al/Pb-Ag-Co阳极中Co在锌电沉积过程中的催化过程及机理,将铝板置于甲基磺酸镀液中电沉积Pb-Ag和Pb-Ag-Co层制成Al/Pb-Ag和Al/Pb-Ag-Co阳极,分析镀层中Co在锌电沉积过程中的催化过程与机理。结果表明:Al/Pb-Ag-Co阳极比Al/Pb-Ag阳极有更好的电催化活性;极化24 h后,Al/Pb-Ag-Co阳极表面的四边形晶体PbSO4是不定向生长的;Al/Pb-Ag-Co阳极中Co在锌电沉积过程中的催化过程可能是Co→Co2+→Co3+。

高能球磨制备Al-Pb-Si-Sn-Cu纳米晶粉末的特性

通过机械合金化制备了 Al-15%Pb-4%Si-1%Sn-1.5%Cu(质量分数)纳米晶粉末。采用 X 射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对不同球磨时间的混合粉末的组织结构、晶粒大小、微观形貌以及颗粒中化学成分分布情况进行了研究。结果表明混合粉末经过球磨后形成了纳米晶,其组织非常均匀。球磨对 Pb 的作用效果明显大于对 Al 的作用效果,经过 40 h 球磨后 Pb 粒子达到 40 nm,而 Al 在球磨 60 h 后晶粒为 65 nm;经球磨后,Cu 和 Si 固溶于 Al 的晶格中,而 Sn 则固溶于 Pb 晶格中,并且 Al 和 Pb 发生了互溶,形成了 Pb(Al)超饱和固溶体;在球磨过程中硬度高的脆性粒子 Si 难于完全实现合金化。

机械合金化制备Al-10vol%Pb组织结构

研究机械合金化制备的Al - 1 0vol%Pb粉末的组织结构 ,经X衍射实验结果表明 ,即使球磨 2 0h后 ,Al-Pb系也无新相产生 ,但SEM结果表明球磨粉末的界面结构及性能发生了变化 ,在Al基体中有纳米针状Pb颗粒存在 ,本文认为这是由于Al对Pb变形的约束形成的 .

Al-Pb合金雾化液滴的液-液相变动力学

对Al-Pb合金进行了气体雾化实验,得到了Pb以细小粒子形式均匀分布于基体的粉末,建立了能描述在弥散相液滴形核、扩散长大、碰撞凝并和空间迁移共同作用下雾化液滴凝固过程组织演变的模型；对凝固组织形成过程进行了计算,结果表明,模拟结果与实验结果吻合得很好；并分析了Al-Pb合金雾化液滴的凝固过程。

Al-Pb-Si-Sn-Cu轴瓦合金的微观结构及特征

采用机械合金化、冷压与热挤压法制备了Al 15 %Pb 4 %Si 1%Sn 1 5 %Cu(质量分数 ,% )轴瓦合金。试验结果表明 ,块体材料的组织分布很均匀。Pb粒子细小均匀弥散分布在Al基体上 ,呈纳米晶粒。Al基体晶粒大小约 1 2 μm ,在其晶界和晶粒内都有粒子析出。在Al基体上还分布着由非晶和亚微米晶粒构成的混合相。研究表明 ,该工艺是制备Al Pb系列轴瓦合金的较佳方法 ;并为制备室温不互溶、高温存在很宽固溶间隙、有较大密度差异的合金组元且组织均匀的合金奠定了工艺基础。

Pb-Al二元体系液-固界面自由能的热力学理论计算

以复杂的Warren二元及赝二元常规系统下的液-固界面自由能理论为基础,借助Pb-Al二元体系为例对其进行简化,获得了二元非混溶体系液-固界面自由能物理模型,然后对其热力学公式进行推导,得出只含两个参变量的理论公式,并对几种温度下液-固界面自由能(γSL)计算值及用多相平衡(MPE)法得到的实验值作了对比.结果表明,改进的物理模型及理论公式易于理解、计算简便,γSL的计算值取决于温度及Al原子分数的两个参变量,与实验值较好地吻合,证明了该模型具有结构简单、精度较高的优点,并可作为其它非混溶体系γSL的计算模型,为其推广应用奠定基础.

一种Al-Pb-钢背轴瓦材料连铸复合新方法及其生产装置

提出了Al Pb 钢背轴瓦材料的连铸复合方法,设计研制了实现该方法的水平连铸复合装置。实验结果表明,采用该种方法及装置所获得的冷却速度、轴瓦材料的Pb相分布和粘结强度完全可以满足实际生产的要求。

Pb-Al层状复合电极材料制备与性能初探

以Pb-Al层状复合电极材料与传统Pb合金电极为研究对象,通过在Pb与Al合金之间引入过渡金属Sn,通过物理场热镀膜及热包覆的方法制备Pb-Sn-Al层状复合电极材料,与Pb合金电极对比研究了其物理性能及电化学行为;测试了电阻分布、质量、电极极化曲线、耐蚀性、槽电压等。结果表明:与传统Pb合金电极相比,其电阻减少24%,质量减轻37.6%,电极极化电位降低2.3%,腐蚀损耗降低90.8%,槽电压降低200mV。因此Pb-Sn-Al层状复合电极材料是一种密度小、导电好、耐腐蚀的电极材料,有着重要的开发应用前景。

基于Sn-Pb钎料的Cu/Al钎焊接头组织结构分析

采用金相显微镜、电子探针(EPMA)及X射线衍射仪(XRD)对低温Sn-Pb钎料钎焊Cu/Al异种金属接头的组织结构进行了试验研究,结果表明,钎缝区主要生成Sn-Pb共晶组织及分布于其中的β(Sn)初晶,而在铜侧过渡区生成Cu_3Sn和Cu_6Sn_5两种金属间化合物,在铝侧过渡区生成AlNi、NiSn、Ni_3P及Sn_4P_3等金属间化合物。

Al-Pb互不溶体系机械合金化过程中固溶度的计算

计算了 8种fcc金属 (Ag ,Al,Au ,Cu ,Ni,Pb ,Pd和Pt)和Al Pb互不溶体系的嵌入原子势 (EAM) ,并计算了用EAM模型计算的结构稳定性。计算结果和实验结果吻合较好 ,而且拟合得到的fcc模型在结构上是稳定的。运用拟合得到的数据计算了Pb在Al中的溶解热 ,结果与abinitio计算结果相近。根据机械合金化扩展固溶度的理论 ,计算了Al Pb互不溶体系机械合金化后的固溶度 ,约为 0 .19% (摩尔分数 )。

壳聚糖-果胶凝胶珠吸附剂的改性及其去除藻蓝蛋白中Pb(Ⅱ)的应用

壳聚糖-果胶凝胶珠(Chitosan-pectin gel beads,CPB)吸附去除食品中重金属具有较高的潜力,为提高其稳定性、再生利用性及吸附能力,本文采用明胶(Gel)和羧甲基纤维素钠(CMC)对CPB进行改性,利用扫描电镜(SEM)、比表面积与孔隙度分析(BET)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、Zeta电位仪、X射线光电子能谱(XPS)及等技术表征其结构特性,优化吸附解析条件,并评估其对藻蓝蛋白中Pb(Ⅱ)的实际去除效果。结果显示,与CPB和Gel-CPB相比,CMC改性的CPB(CMC-CPB)热稳定性高、表面粗糙多孔、比表面积大(20.28±1.35 m^(2)/g)及Zeta电位低,对金属离子吸附能力强,且解析再生利用率高。FTIR图谱分析显示改性前后CPB官能团结构未发生明显变化,其主要结构官能团为羧基、羟基和氨基。TG分析表明改性前后的CMC-CPB的热稳定性显著高于CPB和Gel-CPB(P<0.05)。XPS光谱分析表明三种吸附剂成功吸附了Pb(Ⅱ),其中CMC-CPB对Pb(Ⅱ)的吸收峰最强。三种吸附剂(CPB、Gel-CPB和CMC-CPB)去除Pb(Ⅱ)的最佳pH和温度分别为6.0和60℃,对Pb(Ⅱ)的吸附过程均符合Langmuir吸附等温模型(R^(2)=0.9543~0.9811)和准二级动力学模型(R^(2)=0.9963~0.9991),该吸附属于单分子层化学吸附,即-COO、-OH、-CO-NH与Pb(Ⅱ)之间的络合作用。根据Langmuir模型曲线评估,CMC-CPB对Pb(Ⅱ)的最大吸附容量q_(max)为69.37 mg/g,显著高于Gel-CPB和CPB(P<0.05)。综合在藻蓝蛋白中的应用效果,CMC-CPB低成本高效安全地去除藻类和藻蓝蛋白食品中Pb(Ⅱ)具有更广阔的前景。

恒定磁场作用下Al-Pb合金快速定向凝固

在恒定磁场作用下对Al-Pb合金进行了快速定向凝固实验,考察了磁场强度对凝固组织的影响,分析了磁场的作用机理.结果表明,恒定磁场能显著减弱熔体对流,提高凝固界面前沿液-液相变过程的空间均匀性,减缓液滴的碰撞凝并速度,使凝固试样中的弥散相粒子最大和平均尺寸减小,粒子尺寸分布范围变窄,有助于获得弥散型偏晶合金凝固组织.