Fe/Al-SiO2复合金属氧化物用于燃煤烟气中汞的脱除

采用不同方法制备了Fe/Al-SiO2复合金属氧化物以模拟赤泥成分,模拟烟气条件下考察其脱汞性能。结果表明,采用溶胶-凝胶法得到的复合金属氧化物在300-450℃具有优异的脱汞性能,其中,在350℃、3 h内平均脱汞率可达到94.8%。Fe2O3为Hg0的氧化提供了晶格氧和化学吸附氧;SiO2形成的硅溶胶则有利于活性组分Fe2O3的分散,增强了Hg0与活性位的接触。基本模拟烟气中存在微量HCl和NO时,Hg0脱除率接近100%;当烟气中存在0.2 mL/min、0.4 mL/min的SO2时,吸附剂的平均脱汞率分别降至90.7%、53.4%,这主要是由于SO2与Fe2O3反应生成Fe2(SO4)3,导致了Fe2O3的失活并抑制汞的脱除。

多级孔Co/Al-SiO2催化剂制备及其费–托合成催化性能

多级孔硅铝材料因优异的性能而成为金属催化剂的重要载体。研究采用水热法以硝酸铝为铝源、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源合成了Al掺杂SiO2(Al-SiO2)的多级孔材料,然后采用等体积浸渍法负载钴,制备了具有多级孔结构的Co/Al-SiO2催化剂。对Al-SiO2材料的表征结果表明:以四丙基氢氧化铵(TPAOH)为结构导向剂,经80℃水热处理可以合成多级孔Al-SiO2,呈尺寸在30~40 nm范围的“蠕虫状”大孔分布形态。将催化剂用于费–托合成反应,与商业SiO2负载的钴催化剂相比,Co/Al-SiO2的CO转化率提高近一倍,CH4选择性降低19.3wt%,C2-C4选择性降低13.3wt%,汽油段产物(C5-C12)选择性达到53.3wt%。

Al^(3+)对Ge/Al-SiO_2薄膜光致发光的影响

采用磁控溅射及后退火技术制备了不同组份和不同退火温度的Ge、Al共掺SiO2薄膜。通过对样品的X射线光电子能谱(XPS)测试,确定了薄膜的成分和结构特征;同时还测试了样品的光致发光谱(PL谱),得到了峰值位于420 nm附近的紫光发射峰和峰值位于470 nm的蓝光发射峰。实验结果表明,Al的掺杂不仅可以显著地提高GeNOV中心和SiNOV中心的光发射效率,还可以促进GeNOV缺陷和SiNOV缺陷中心的形成,进而有利于薄膜的光致发光。

Ge/Al-SiO_2薄膜材料的非线性光学特性

采用磁控共溅射及后退火技术制备Ge,Al共掺SiO2薄膜,通过X射线衍射谱和傅里叶红外吸收谱对样品进行表征,并采用皮秒脉冲激光器的单光束Z扫描技术研究薄膜的三阶非线性光学特性.研究结果表明:薄膜材料对1 064nm的光具有自散焦和双光子吸收效应,薄膜的三阶极化率χ(3)为3.84×10-16 m2.V-2.薄膜材料的三阶非线性极化率比SiO2和GeO2均有显著的提高,说明薄膜材料中的纳米Ge颗粒的量子限域效应及双光子吸收效应是其产生非线性光学效应增强的主要原因,同时Al的掺杂也促进了材料的三阶非线性光学效应的增强.

Al-SiO2体系反应生成纳米Al2O3p/Al复合材料的机理

采用放热弥散法,利用Al和纳米SiO2混合粉末,原位制备了纳米α-Al2O3p/Al复合材料。用X射线衍射仪、扫描电镜、差示扫描量热法以及能谱仪分析了复合材料的组织组成,并研究了该体系的反应机理。结果表明,Al-纳米SiO2体系经900℃保温30 min可以反应完全,生成纳米Al2O3和Si,其中纳米Al2O3的体积分数可达7%且在铝基体上均匀分布;该体系的反应激活能随着反应的进行不断提高,说明在该体系化学反应的最后阶段必须提供足够能量,才能保证反应进行完全。

SiO_2颗粒尺寸对Al与SiO_2反应动力学的影响

依据热力学条件,SiO2与Al的反应在一定条件下可进行。但是,在1000℃以下SiO2与Al润湿性较差,难以反应。对Al与SiO2反应体系,分析了预处理工艺对SiO2颗粒尺寸的影响,利用DSC和XRD,分析了体系反应动力学和反应产物。研究表明,进行球磨预处理后的粉体颗粒最细小,平均粒径为1μm;SiO2颗粒越细小,越能改善润湿性,降低反应温度;当SiO2粒径小于2μm时,完全反应温度低于1000℃。

挤压铸造对重熔原位α-Al_2O_(3p)/ZL109复合材料组织与性能的影响

以Al-SiO_2为反应体系,借助半固态机械搅拌法,结合电磁搅拌分散工艺,制备5%α-Al_2O_(3p)/ZL109(体积分数)复合材料,并对重熔后的复合材料进行挤压铸造成型研究。结果表明:挤压铸造显著消除了复合材料因半固态机械搅拌卷气而引起的严重气孔缺陷,并细化基体α(Al)相晶粒;当压射比压达到80 MPa时,气孔缺陷完全消失,粗大的α(Al)树枝晶转变为细小的等轴晶,针状共晶Si细化成短棒状;分布在晶界的α-Al_2O_3颗粒也在一定程度上细化α(Al)晶粒。经80MPa挤压铸造的重熔复合材料的T6热处理态抗拉强度和布氏硬度分别达到347 MPa和136 HB,与ZL109基体相比,提高5.8%和5.4%;与未挤压复合材料相比,提高20.9%和18.3%。

固相反应型SiO_2基陶瓷涂层耐磨性研究

为了改善Q235钢的耐磨性能,实验以SiO2和Al为主要骨料,运用固相反应法制备性能优异的SiO2基陶瓷涂层。运用DSC、XRD和SEM对涂层进行分析,并进行耐磨性测试,其磨粒磨损和粘着磨损的相对耐磨性分别提高2.23和3.6倍。

TiH_2表面包覆SiO_2的结构和机理分析及释氢性能的研究

采用非均相形核法,以HCl为酸化剂在TiH_2颗粒发泡剂表面合成了SiO_2包覆层,并进行释氢试验。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)对包覆层结构进行了分析,探讨了包覆层延缓释放氢气的机理。结果表明,pH值对发泡剂表面的成膜过程影响较大,当溶液pH值为9.5时SiO_2在TiH_2颗粒表面形成致密的包覆层;制得的发泡剂有效延迟释氢时间可达120s。

20wt%SiO_2-Al-Mg复合材料反应动力学的研究

对粉末冶金法制备的20wt％SiO_2-Al-Mg复合材料的反应动力学进行了研究,发现反应时Al、Mg均匀同步地向颗粒内扩散,大部分Si被置换到颗粒外基体中。建立了SiO_2与Al-Mg反应的动力学模型,并总结出头30min颗粒SiO_2的反应层厚度与反应时间成抛物线关系,满足方程h^2=e^(6.36)t^(1.02),扩散系数A(C)=e^(6.36)=578.2(μm)~2s^1=5.78×10^(-6)cm^2s^(-1)其中扩散头10min满足方程h=3.84+9.13t。

SiO_2和Al_2O_3负载的Ni基催化剂在甲烷干重整中的催化性能差异（英文）

CH4与CO_2干重整反应对于环境保护和天然气资源的合理利用具有重要意义。SiO_2和Al_2O_3是适用于甲烷干重整反应的两种典型的催化剂载体。为了阐明这两种载体对催化剂性能的影响,本研究采用等体积浸渍法制备了Ni/Al_2O_3和Ni/SiO_2催化剂,并利用BET、TEM、H2-TPR、XRD、TG和Raman等技术对还原和反应后的催化剂进行了表征。结果表明,由于载体的性质不同,Ni基催化剂在甲烷干重整中的催化性能也不同。Ni/SiO_2催化剂的初始活性较高,但由于其金属-载体相互作用较弱,催化稳定性较差,在800℃下反应15 h其催化活性急剧下降;较弱的金属-载体相互作用使得Ni/SiO_2催化剂上的Ni颗粒较大,有利于积炭前驱物种的生成,导致催化剂快速失活。而对于Ni/Al_2O_3催化剂,金属-载体相互作用较强,Ni颗粒较小,但由于Ni与Al_2O_3生成了NiAlxOy物种,有效活性位减少,其催化活性相对较低,但催化稳定性较好,干重整反应进行50 h其活性保持稳定; Ni与Al_2O_3之间较强的相互作用有利于形成小且稳定的Ni粒子,能减少积炭,因而具有优异的催化稳定性。

机械合金化对制备SiO_2-Al复合粉的影响

本文研究了过程控制剂的添加量对SiO2-Al复合粉出粉率的影响及球磨时间对粉末的细化和固相反应温度的影响。应用激光粒度仪、扫描电镜、X射线衍射仪和差热分析仪对球磨后的复合粉进行分析。研究表明,经20h球磨时,过程控制剂的添加量为4%时,出粉率高达85%;随着球磨时间的延长,SiO2-Al复合粉被逐渐细化,20h球磨后,其中位径降至4.35μm,但是并没有发生固相反应;随着球磨时间的延长,降低了SiO2和Al的固相反应温度。

添加纳米SiO_2对Mg-Al-Si-O系陶瓷烧结及介电性能的影响

通过在分析纯MgO、Al2O3、SiO2原料中添加纳米SiO2,采用直接烧结法在1400℃合成Mg-Al-Si-O系陶瓷材料。系统研究了纳米SiO2含量对Mg-Al-Si-O系陶瓷材料力学和介电性能的影响。实验结果表明:纳米SiO2含量为10～20%时可以有效降低材料的介电常数;含量为30%时可以获得最大体积密度和弯曲强度。

还原气氛下SiO_2在Al_2O_3-Al-C材料中作用机理研究

本试验借助金属过渡塑性相理论,在Al2O3-C系耐火材料中引入中金属铝粉和SiO2粉,研究空气气氛埋碳条件,不同烧成温度下Al、SiO2的高温反应行为及产物的变化。对烧成后的试样进行XRD物相检测及SEM显微结构分析,发现不添加SiO2的试样中单质Al已经不存在,在材料的气孔中生成大量AlN纤维;添加SiO2的试样中单质Al和SiO2都已经不存在,且形成了大量纤维及六方片状晶体,经XRD及EDS检测,确定该物相为SiAl5O2N5。

Ge,Al共掺SiO_2薄膜的发光性能研究

用射频磁控溅射法制备Ge,Al共掺SiO2复合薄膜并以不同温度进行退火,得到具有特定光致发光性质的复合材料。经600℃退火的薄膜样品在260 nm谱线激发下,主要有398和494 nm发光峰。通过对样品的X射线衍射谱和X射线光电子能谱的测试,确定了薄膜的结构特征,同时对观察到的光致发光从理论上做了重点分析,认为双重配位的Si孤对中心和GeO色心中的三重激发态到基态(T1→S0)之间的辐射跃迁分别是产生414和398 nm发光峰的主要原因。实验结果表明,Al的掺入可能在GeO2晶粒中引入了新缺陷能级,从而产生494 nm这一特殊的发光带,同时Al的掺入也提高了398 nm发光峰的发光效率。

掺Al富Si/SiO_2薄膜制备及紫外发光特性研究

采用射频磁控溅射技术制备出掺Al的富Si／SiO2复合薄膜，以不同退火温度对样品进行热处理。对样品进行X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、红外吸收光谱（FFIR）、光致发光（PL）和光致发光激发谱（PLE）检测。结果表明SiO2薄膜中存在纳米Si晶粒，并且含有AlOx成分。室温下，可以观察到位于3．24～3．42ev的较强紫外光致发光，其发光强度随退火温度和Al含量的变化而变化。分析表明该发光带与SiO2中的氧空位缺陷有关，缺陷分布与纳米＆的形成以及不同Al含量的氧化有关，从而影响薄膜发光强度。

磷酸铝铬溶液对Al_2O_3-ZrO_2-SiO_2耐磨体系的影响

针对煤粉、热力管道高温气体冲蚀及爆管问题，以氧化铝、二氧化锆、二氧化硅和磷酸铝铬溶液为主要原料，制备了一种涂覆耐磨材料，通过剪切测试研究了磷酸铝铬溶液对涂覆耐磨材料黏结性能的影响，应用DSC、TG、SEM等测试手段对硬化反应的热力学行为、硬化成型材料热失重的和微观形貌进行分析。结果表明：添加磷酸铝铬溶液可使剪切强度提高，添加10%磷酸铝铬溶液后常温剪切强度可达3.43MPa，但是成型材料的密度有所下降，与未添加磷酸铝铬溶液的成型材料相比，添加10%磷酸铝铬溶液后成型材料密度下降30%。硬化反应主要发生在140℃-150℃，材料成型后经过500℃处理1h固相颗粒间有烧结作用，剪切强度平均下降40%，800℃失重率小于10%。

射频磁控溅射制备掺Al的纳米Si-SiO_2复合薄膜及其光致发光特性

采用射频磁控技术和退火处理制备掺Al的纳米Si-SiO_2复合薄膜。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FT- IR)表征了薄膜的结构,组分和成键情况。掺Al在SiO_2中造成氧空位,使薄膜光致发光强度增强,并出现新的发光峰。退火温度对掺Al薄膜的光致发光的峰位和峰强有较大影响。

Al/SiO_2复合粒子制备及其催化性能研究

]文章利用溶胶-凝胶法,以超细铝粉为核,SiO2为膜,制备了包覆式超细Al/SiO2复合粒子。采用扫描电镜、X射线光电子能谱、红外光谱等方法对包膜的效果进行了表征分析。分析结果表明:制备的Al/SiO2复合粒子表面的SiO2膜均匀致密。运用差热分析法(DTA)研究了制备的Al/SiO2复合粒子对高氯酸铵(AP)热分解性能的影响。结果表明:与添加5%纯Al粉的AP相比,添加5%Al/SiO2复合粒子的AP,其高温放热峰温降低了29.73℃,表观分解热增加了616.8 J/g。表明Al/SiO复合粒子比纯Al粉对AP热分解具有更好的催化作用。

SiO_2/Al复合材料的制备及性能研究

采用液态机械搅拌法制备了SiO2/Al复合材料。对复合材料中颗粒的分布、界面反应及复合材料物理力学性能进行了分析测试。结果表明,当复合材料颗粒含量较低时分布比较均匀;复合材料界面反应产物主要有Mg2Si,MgAl2O4,MgO相,Si含量较少;热导率、热膨胀系数均随SiO2颗粒含量增加而减少;布氏硬度随SiO2颗粒含量增大而增大;SiO2颗粒含量较少(w(SiO2)<6%)时,复合材料的抗压强度随SiO2颗粒含量增大而增大,但含量继续增加抗压强度反而降低。