Ce-Al-Ni非晶合金制备及非晶形成能力研究

采用熔体旋淬法制备了Ce75Al25-xNix(x=4,8,16)和Ce68Al17Ni15,Ce73Al15Ni12非晶合金薄带,用X射线衍射(XRD)法表征了合金薄带的相结构,用差示扫描量热法(DSC)测量了合金薄带连续加热过程相变规律,研究了Ce-Al-Ni合金的非晶形成能力与合金成分及相应的非晶形成能力参数(ΔTx,Trg,γ,δ,β,ω)之间的关系。研究结果表明:当Ce的含量一定时,随着合金中Ni原子百分数的增加,合金的非晶形成能力降低;研究还发现Ce-Al-Ni体系具有非常特殊的非晶形成规律,计算评估的用来预测具有强的非晶形成能力的合金成分参数(ΔTx,Trg,γ,δ,β,ω)不能用来表征Ce-Al-Ni合金的非晶形成能力;根据非晶形成能力参数计算的预测具有强的非晶形成能力的合金成分,实验研究不能观察到更好的非晶形成能力。

Ni2P负载量对Ni2P/Ce-Al2O3催化剂结构及萘加氢性能的影响

采用程序升温还原法制备了一系列Ni2P/Ce-Al2O3催化剂,考察了制备过程中Ni2P负载量对催化剂结构及萘加氢饱和性能的影响。结果表明,Ni2P负载量可调控活性组分Ni2P与载体Ce-Al2O3之间的相互作用,进而调变催化剂的比表面积、Ni2P粒径及催化剂活性位点数量。当Ni2P负载量(质量分数)为17%时,催化剂具有较大的比表面积(40m^2/g)、较小的Ni2P粒径(26.3nm)和最多的活性位点数量(26.7μmol/g);同时,该催化剂萘转化率为95%,十氢萘选择性为76%,且活性稳定性良好,这主要归因于催化剂大的比表面积和高的活性位点数量为反应提供了更多的场所。

A thermodynamic assessment of Ce-Al system

The optimized descriptions of the phase diagram and thermodynamic properties for Ce-Al system have been obtained from experimental thermodynamic and phase diagram data by means of the computer program THERMO-CALC based on the least squares method, using models for the Gibbs energy of individual phases. The system contains five intermetallic compounds. The calculated standard enthalpies of Ce_3Al, CeAl, CeAl_2, CeAl_3 and Ce_3Al_ 11 are -26.7, -48.9, -48.4, -44.0 and -41.7 kJ/mol, respectively. A consistent set of thermodynamic parameters was derived. The optimized and experimental data are in good agreement.

Ce-Al-Cu非晶合金制备及非晶形成能力

为研究Ce-Al-Cu非晶合金的制备及非晶形成能力(GFA),采用熔体旋淬法制备了Ce70AlxCu30-x(x=5,10,13)、Ce80-xAlxCu20(x=10,15,20)和Ce90-xAl10Cux(x=15,20,25)非晶合金薄带。用X-射线衍射法(XRD)进行物相表征,用差示扫描量热法(DSC)测量样品在加热过程中的相变规律,对合金的非晶形成能力与非晶形成能力的参数(Tg、Tx、Tm、Tl、Trg、η)进行分析。结果表明,Ce含量的适当增加和Al含量的适当降低有利于降低Trg,有利于非晶形成;Cu含量的改变对非晶的形成产生极大的影响,但当Cu的原子分数为20%时,Tg最低,对Tx和Tl的影响亦不大;Ce70Al10Cu20相对此合金的其他成分点具有更好的非晶形成能力,且快淬速度为15 m/s时非晶形成能力最好。

Fe-Ce-Al复合氧化物催化H_(2)O_(2)氧化降解2,4-DCP

采用共沉淀法,制备了Fe-Ce-Al复合金属氧化物,实现了2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)污染物的高效氧化降解。利用XRD、SEM、BET等方法对材料进行了表征;考察了pH、温度、催化剂用量和H_(2)O_(2)用量等对2,4-DCP降解率和COD去除率的影响。结果表明,在pH=2~7、温度70℃、催化剂用量为4 g/L时,都可实现2,4-DCP的氧化降解;pH=4条件下,2,4-DCP完全氧化降解,COD去除率达到84.45%。催化剂可循环使用至少4次,循环使用4次后2,4-DCP降解率仍能达到82%,2,4-DCP的COD去除率远远高于传统均相芬顿氧化。

Cu-Ce-Al复合金属氧化物催化H_(2)O_(2)高效氧化降解苯酚

本文采用共沉淀法制备了Cu-Ce-Al复合金属氧化物,实现了苯酚污染物的高效氧化降解。利用XRD、BET、SEM等方法对材料进行了表征;考察了不同pH、温度、催化剂用量、H_(2)O_(2)用量对苯酚(470 mg·L^(-1))降解率的影响。结果表明,在pH=3~6范围内,苯酚可实现高效降解:pH=4、温度50℃、反应40 min,苯酚完全降解,COD去除率高达85.37%。催化剂重复使用三次,苯酚降解率依然在99%以上,说明Cu-Ce-Al复合金属氧化物具有较高的催化活性和良好的稳定性。

铈铝氧化物对磷酸根离子的吸附行为和机制研究

中国和世界上许多国家(地区)都面临着水体磷超标引起的富营养化问题,因此研究磷的环境地球化学行为以及探索除磷技术和原理至关重要。文章以人工合成的铈铝氧化物作为吸附剂材料,研究了铈铝氧化物对磷酸根离子的宏观吸附行为和微观分子机制,考查反应时间、初始磷浓度和pH等外部条件对磷酸根在铈铝氧化物表面吸附行为和机制的影响。研究结果表明,铈铝氧化物对磷酸根的吸附在24 h内达到平衡;磷酸根的吸附等温线满足Langmuir模型,理论最大吸附量为75.5 mg·g^(-1);吸附量不随pH变化,在pH=3~10范围内均能保持较高的吸附性能。该研究进一步采用zeta点位测量、显微分析(SEM、TEM)和谱学方法(XRD、XPS)等手段,揭示了磷酸根在铈铝氧化物表面的吸附以形成内圈吸附和表面沉淀两种机制为主。该研究结果将为稀土基矿物改性材料的除磷应用提供理论指导。

Ce对Zn-Al-Mg合金镀层组织和耐腐蚀性能的影响

为了考察Ce含量对热浸镀Zn-Al-Mg合金镀层的组织和耐腐蚀性能的影响,采用SEM、EDS、XRD等方法对镀层的形貌、组织成分及物相进行了观察分析,结合盐雾试验对腐蚀产物形貌、组成及含量以及去除腐蚀产物后的镀层形貌进行了分析,并进一步通过电化学测试考察了不同镀层在3.5%NaCl溶液中的电化学行为。结果表明,Zn-5Al-1.5Mg-xCe (x=0, 0.05, 0.10, 0.25,质量分数,%)合金镀层的组织由富Zn相、富Al相和Zn/Al/MgZn_(2)(或Mg_(2)Zn_(11))三元共晶组织组成,少量Ce的加入增加了镀层中三元共晶组织的比例。Ce可以减薄镀层,细化富Al相,提高镀层的均匀性。当Ce添加量为0.10%时,细化效果最好。另外,Zn-5Al-1.5Mg-0.10Ce合金镀层的耐腐蚀性能最好,是Zn-5Al-1.5Mg合金镀层的2.6倍左右。Ce提高了镀层的均匀性,减少了局部腐蚀,提高了Zn_5(OH)_8Cl_(2)·H_(2)O腐蚀产物保护层的均匀性和致密性,从而提高了镀层的耐腐蚀性能。

富Ce稀土对多元Al-Si活塞合金凝固组织的影响

采用DSC以及光学显微镜与扫描电镜研究了富Ce稀土(0.1wt%,0.3wt%,0.5wt%)对多元近共晶Al-11.5Si-4Cu-2Ni-1Mg-0.5Fe(wt%)活塞合金凝固组织的影响。发现富Ce稀土加入对该合金的共晶硅和多种第二相的凝固温度、形态与体积分数均有明显影响。富Ce稀土的加入,使Al-Si共晶温度降低,T-Al_(9)FeNi相和δ-Al_(3)CuNi相析出温度升高。富Ce稀土加入量0.3wt%时,共晶硅变质效果最佳,T-Al_(9)FeNi相由初始的板条状转变为小块状,体积分数减小到3.22vol%,δ-Al_(3)CuNi相由初始的片状转化为鱼骨状,体积分数增加到6.47vol%。富Ce稀土中La、Ce原子在凝固过程中富集在固液界面前沿,增大了成分过冷,细化共晶组织。当富Ce稀土含量为0.5wt%时,合金中出现长针状富稀土相。

稀土Ce去除纯Al熔体中氧化夹杂的机理

研究纯铝熔体中的稀土Ce对氧化夹杂含量的影响及其反应机理。结果表明 ,稀土元素Ce与夹杂发生化学反应 ,形成 2种密度较大的Ce Al O多元含氧化合物 ,沉到底部与熔体分离 ,达到去除夹杂、净化熔体的目的。

稀土Ce对铝硅合金组织、力学及耐腐蚀性能的影响

研究熔铸工艺条件下制备的不同稀土铈含量(w(Ce)分别为0%、0.3%、0.6%和0.9%)的Al-Si合金微观组织、力学性能及耐腐蚀性能。研究结果表明:稀土Ce的添加极大的优化了Al-Si合金的微观结构,α-Al枝晶明显被细化,枝晶变得十分圆整且规则。共晶Si相也变得非常细小,颗粒状的共晶Si相边缘圆润,且排布有序。随着稀土Ce添加量的逐渐增大,Al-Si合金的拉伸性能及显微硬度均逐渐增大,当稀土Ce的含量为0.6%时,合金的抗拉强度、伸长率及显微硬度达到峰值,分别为228.96 MPa、5.1%和109.5 HV,比未添加稀土Ce的合金分别提高了24.59%、54.55%和40.74%。并且此时合金的抗腐蚀性能达到最佳,通过浸泡测试可知合金的失重腐蚀速率仅为11.36 mg/(cm^(2)·d),相比于未变质的Al-Si合金基体降低了50%。

Ce-La添加量对汽车用Al-Si-Cu-Mg-Ni合金组织与力学性能的影响

对Al-Si-Cu-Mg-Ni合金中添加了不同量的Ce-La复合稀土,通过显微组织观察、力学性能测试研究了不同Ce-La复合稀土添加量对铸态Al-Si-Cu-Mg-Ni合金组织与力学性能的影响。结果表明:未添加稀土的Al-Si-Cu-Mg-Ni合金中有大量块状的初生Si相和针状共晶Si相存在。随着Ce-La复合稀土添加量的增加,合金中的初生Si相直径和共晶Si相尺寸先减小后增加。Ce-La稀土添加量为0.4wt%时,合金中的初生Si相直径和共晶Si相尺寸最小。随着Ce-La复合稀土添加量的增加,Al-Si-Cu-Mg-Ni合金的抗拉强度和伸长率先升高后降低,Ce-La复合稀土添加量为0.4wt%时,合金的抗拉强度和伸长率均达到最大值,分别为296.5 MPa和2.9%。

微量稀土Ce对Al-Cu5合金组织和力学性能的影响

制备了稀土Ce添加量分别为0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%的Al-Cu5合金。通过金相显微组织分析和力学性能测试,研究了微量稀土Ce对Al-Cu5合金铸态及相同热处理后的显微组织和力学性能的影响。结果表明:相同热处理条件下,稀土对铝铜合金组织性能的影响取决于它对铸态组织结构的影响,当稀土添加量为0.10%Ce时,稀土对Al-Cu5合金熔体的净化、细化和微合金化综合效应显著,铝合金铸态及热处理后的抗拉强度和伸长率同时达到最大值,分别为180.1 MPa、8.8%和387.4 MPa、7.9%。此时,铸态组织中呈黑色点状分布的析出相较少,大小较均匀,树枝状的共晶组织变得分散,且短而薄。

稀土Ce对Al-Cu4.5%合金热疲劳性能的影响

在接近材料实际工况的实验条件下,以铝铜合金(Cu4.5%)为研究对象,用自约束型热疲劳实验机对铈加入量不同的合金,进行了热疲劳实验以及热疲劳裂纹萌生及扩展规律的研究。结果表明:在裂纹萌生阶段,不加铈的铝铜合金的裂纹萌生速度明显大于加铈的合金;在裂纹扩展阶段,不加铈的铝铜合金裂纹扩展速度仍是最快。加入0.5%Ce的合金在裂纹形成后期扩展速度明显加快,这是因为合金中出现针状富稀土相,这种针状相割裂了基体,使得合金力学性能降低、热疲劳抗力下降。加入0.3%Ce的合金不论在裂纹萌生阶段还是裂纹扩展阶段,其热疲劳抗力都优于其它成分的合金。

铈铝柱撑蒙脱土的制备及其负载钴催化剂的费托反应性能

以钠化改型后的内蒙古兴和县蒙脱土为原料,按照不同的Ce/A l摩尔比合成柱化液,制备铈铝柱撑蒙脱土。使用XRD,BET,TGA-DTA,ICP和FTIR等方法对柱撑后的蒙脱土进行了表征,结果表明,所制备的铈铝柱撑蒙脱土具有高热稳定性,较大的层间距和高比表面积。以铈铝柱撑蒙脱土为载体,使用浸渍法制备了负载钴的柱撑蒙脱土催化剂,用于费托反应性能评价。实验结果表明,交联柱中Ce的引入改变了柱撑蒙托土负载的钴催化剂的性质,提高了催化活性,催化剂具有优良的费托合成性能。

CH_4、CO_2与O_2制合成气用Ni-Ce/γ-Al_2O_3催化剂的制备与催化活性的关系

利用 DTA-TGA、TPR、XRD和 XPS等表征手段 ,对用不同方法制备的催化剂进行表征 ,并结合催化剂的活性评价结果 ,研究 Ni-Ce/γ-Al2 O3催化剂的制备方法与催化活性的关系 .结果表明 ,无论浸渍法或共沉淀法制备的催化剂 ,都具有较高的 CH4转化活性 .这说明在反应过程中甲烷的活化仅与催化剂表面存在Ni物种相关 ,而与催化剂上 Ni Al2 O4的还原程度关系不大 .但对于 CO2 的活化 ,共沉淀法制备的催化剂 ,在高温还原预处理和反应过程中 ,晶型不完整的 Ni Al2 O4所还原生成的新鲜态的、低价 Ni物种 ,具有较强的活化能力 .因此共沉淀法制备的催化剂较浸渍法制备的催化剂具有更高的 CO2 的转化率和

稀土元素Ce对Zn-22Al钎料组织和性能的影响

研究了稀土元素Ce的添加对Zn-22Al钎料的电阻率、熔化特性、铺展性能、显微组织以及钎焊接头抗剪强度的影响.结果表明,铈的加入对钎料的电阻率、熔化特性影响甚微,但显著改善了钎料的铺展性能,细化了钎料的基体组织,提高了钎焊接头的抗剪强度.当Ce元素的添加量达到0.05%时,钎料在铝、铜两种母材上的铺展面积取得最大值,分别较未添加时提高了21.4%和11.6%;钎焊接头抗剪强度达到最大值91.3 MPa,比未添加稀土时提高了30.3%.稀土铈含量继续增加时,其显微组织中出现脆性稀土相并且尺寸有增大的趋势,钎料铺展性能、钎焊接头强度明显恶化.

微量Ce对Al-Cu-Mg-Mn合金组织与性能的影响

采用拉伸力学性能测试以及金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM),研究了Ce对Al-Cu-Mg-Mn基础合金组织与力学性能的影响。结果表明,添加微量Ce可提高Al-Cu-Mg-Mn合金自然时效(T3)和人工时效(T6)(170℃/30 min)状态的强度与塑性:T3状态下的含Ce合金比基础合金的抗拉强度σ_b提高55 MPa,屈服强度σ_(0.2)提高了56 MPa,伸长率δ提高了6.1%;在T6(170℃/30min)状态下,含Ce合金比基础合金的抗拉强度σ_b提高了44 MPa,屈服强度σ_(0.2)提高了40 MPa,伸长率δ提高了5.4%。微量Ce可细化合金的基体组织,并能促进主要强化相Al_2Cu更细小、均匀、弥散析出,对合金断裂性能也有改善作用。

Ce对共晶Al-Si合金微观组织的影响

研究了Ce的变质处理时间和加入量对共晶Al—Si合金微观组织的影响。结果表明，Ce对共晶Al—Si合金有明显的变质效果，经Ce变质处理后，共晶Si由长针状变为珊瑚状；Ce的变质处理时间和加入量也会影响变质效果，Ce在共晶Al-Si合金中的最佳加入量（质量分数，下同）为1％，最佳变质处理时间为60～90min。

Al-Ce柱撑膨润土的制备研究

以内蒙某地的钙基膨润土为原料,对其进行特性分析、钠化改型,再以改型膨润土为基质,采用常规水相合成法制备了蒙脱石层间Al-Ce柱撑化合物。借助X射线衍射分析(XRD),氮气吸附及扫描电镜(SEM)等分析手段,考察了Al/Ce摩尔比、柱撑剂反应温度、柱撑反应时间和柱撑化合物洗涤次数对柱撑膨润土在层间距(d001)、比表面积(BET)等性能方面的影响行为。结果表明,当n(Al)∶n(Ce)=5∶1,柱撑剂反应温度40℃,柱撑反应时间5 h,柱撑膨润土洗涤5次时,500℃煅烧后Al-Ce柱撑膨润土的层间距稳定在1.847 nm,比表面积达307.2 m^2/g,具有较好的热稳定性,可作为高性能柱撑膨润土加以应用。