深过冷Co-B合金外源触发形核行为及组织研究

合金的形核机制及其控制方法是凝固理论的重要研究领域之一。触发形核方式可自主控制形核过冷度,对研究形核理论及组织演变具有极大帮助。但熔体具有亚稳性,在实际处理时,外源性杂质引入熔体后将作为触发形核异质点,改变过冷度ΔT和再辉度ΔT_(R),显著影响后续凝固行为,该种现象更为普遍。本文通过玻璃包覆结合循环过热过冷方式,获得两类不同形核模式凝固的Co_(80)B_(20)合金。自发形核模式下,ΔT及ΔT_(R)分别为280和199 K,组织组成为Co/Co_(3)B细小规则共晶。外源性触发形核模式下,ΔT和ΔT_(R)降至122和21 K。组织转变为初生Co枝晶及晶间的Co_(23)B_(6)基体相。外源性杂质将降低f(θ),减小临界形核半径,降低ΔT,使得组织更加不均匀,在实际的熔体处理过程中应予以控制。

Co-B合金在NaBH_4现场催化制氢中的应用研究

采用溶液法制备了Co-B前驱物,并经过不同温度的处理得到了一系列的Co-B合金。对Co-B合金的结构表征发现,随着热处理温度的增加,Co-B前驱物经历了一个由非晶态向晶态的转变过程,同时比表面呈逐渐下降的趋势。X射线衍射结果表明,CoxB合金在400℃下生成了CoB、Co、α-Co的混合相,并在温度升高到600℃以上完全转化为立方晶系的金属Co。在500℃下处理的Co-B合金,其主相为高活性的CoB,因而具有最佳的催化活性,在催化NaBH4的水解反应时每克催化剂可得到近3.0 L/min的制氢速率。

化学镀Co-B合金工艺及结构研究

研究了以硼氢化钾为还原剂、酒石酸钠为络合剂的化学镀钻溶液及镀层的结构和硬度，讨论了镀液组成和工艺条件对沉积速度的影响。化学镀Co－B合金在镀态下为非晶态，随温度升高，依次发生晶化转变，析出Co2B相和α-Co向β-Co的同素异构转变。化学镀Co－B合金层镀态硬度为647Hv，经400℃×1h处理后可达峰值1073．4Hv。

二次碱性电池负极材料Co-B合金制备和性能研究

以EDTA二钠和PVP分别为络合剂和分散剂,应用碱性硼氢化钠溶液还原氯化钴溶液制备了非晶态Co-B合金。合金样品的形貌、组成、比表面积、结构和电化学性能分别由SEM、EDS、BET、X-射线衍射和循环伏安、恒电流充放电方法进行表征。结果表明,EDTA二钠能明显提高合金产品中B含量,而PVP则能有效阻止还原过程中Co-B合金颗粒团聚,增大其比表面积。在600 mA/g高电流密度下,分别添加PVP、EDTA二钠和EDTA二钠+PVP制备的三种合金电极容量依次为216.8mAh/g、260.9 mAh/g和288 mAh/g,甚至在高达1200 mA/g电流密度下,添加EDTA二钠+PVP制备出的Co-B合金电极仍然保持有234.1mAh/g的可逆放电容量。高B含量和大比表面积有利于提高Co-B合金的电化学容量和高倍率性能。

电沉积纳米晶Co-B合金膜的影响因素

通过正交试验和单因素试验,发现电沉积纳米晶Co-B合金的镀速随镀液温度的升高、电流密度的增大、pH的增加而增大。在镀液稳定范围内,随硫酸钴、硼氢化钠质量浓度的增加而增大,随酒石酸钠质量浓度的增加而减小,当四硼酸钠达到一定质量浓度时,对镀速影响较小。在研究范围内所得合金膜全部为非晶态,扫描电子显微镜和扫描隧道电子显微镜观察发现,非晶镀层是由纳米相微粒构成微米级的二次颗粒,二次颗粒堆砌形成薄膜。

化学还原法制备非晶态纳米Co-B合金粉末的研究

研究了用硼氢化钠还原氯化钴水溶液中的钴离子时反应条件对反应产物的成分和结构的影响。用化学分析法分析产物的成分；用X射线衍射、选区电子衍射及差热扫描量热仪确定产物的结构；用透射电子显微镜观察产物的形貌。试验结果表明：当把硼氢化钠水溶液加入到氯化钴水溶液中时，可成功制备出Co-B二元非晶态合金纳米粉末；粉末颗粒呈球形，粒径在20-60nm之间，并且团聚成网状；硼氢化钠水溶液的浓度越高、滴加速度越快以及提高反应温度，合金粉末中的B含量就越高；如果把氯化钴水溶液滴加到硼氢化钠水溶液中，反应产物中有大量的Co（OH）2晶体颗粒存在，并且反应过程也不易控制。

化学镀Co-B合金(Ⅱ)

纳米晶合金具有独特的物理性能。通过化学镀方法获得纳米晶Co-B合金,分别研究了沉积层厚度和热处理温度对其矫顽力和比饱和磁化强度的影响。结果表明,开始阶段,随着镀层厚度的增加,矫顽力逐渐减小,而当镀层厚度大于0.6μm时,矫顽力随镀层厚度的增加而逐步升高;比饱和磁化强度则始终随镀层厚度增加呈上升趋势。开始阶段,随着热处理温度的上升,矫顽力上升,当热处理温度高于450℃时,矫顽力开始减小;热处理温度对比饱和磁化强度影响较为复杂。

二次碱性电池负极材料Co-B合金的研究进展

对二次碱性电池新型负极材料Co-B合金的研究进展进行了综述,介绍和讨论了Co-B合金的制备方法和电化学反应机制,并指出了负极材料Co-B合金中存在的问题及发展前景。

锌对非晶态Co-B合金的改性及催化肉桂醛加氢为肉桂醇的研究

采用KBH4还原法制备了非晶态Co-B和Co-Zn-B催化剂,以肉桂醛选择加氢制肉桂醇为探针反应,研究了Zn对Co-B非晶态催化剂的修饰改性作用,并采用XRD、DSC、XPS、和H2-TPD对催化剂进行了表征.研究表明,少量的Zn没有改变Co-B催化剂的非晶结构,但提高了催化剂主体的热稳定性,其中1%的Zn可使Co-B非晶态催化剂主体结晶放热峰提高12K,并在665K出现新的H2脱附峰,说明催化剂因掺入锌形成了新的氢吸附中心,锌在催化剂中以金属态和氧化态两种形式存在.催化剂的整体均衡而局部电子分布不均衡的缺陷势结构增强了对肉桂醛分子C=O双键O原子的侧链偶合吸附与金属氧化物的金属离子对羰基的极化作用协同活化了肉桂醛的C=O双键,提高了催化剂对C=O双键的加氢选择性.加氢反应工艺条件及催化剂寿命研究表明,适宜的反应温度为413K,氢压为2.5MPa,反应时间为3.0h,肉桂醇的最高产率可达84.0%,并具有较好的催化稳定性.

Co-B合金粉体的制备和电化学行为

通过NaBH_4还原CoSO_4溶液制备了Co_(0.68)B_(0.32),Co_(0.55)B_(0.45)和Co_(0.50)B_(0.50)一系列超细非晶态Co-B合金粉体.电化学测试表明,在300 mA/g的高电流密度下,3种合金电极的首次放电容量分别高达510.6,666.4和667.2 mA·h/g,经60次循环后,放电容量仍分别有331.6,379.5和390.5 mA·h/g.3种合金电极还表现出良好的高率放电性能,在1200 mA/g的放电电流密度下,放电容量分别为336.2,373.4和390.1 mA·h/g.较高的B含量有助于提高合金的电化学性能,这是因为B的氧化溶解能提高合金电极的实际电化学反应面积.

室温固相反应制备非晶态Co-B纳米合金

用CoCl2·6H2O和KBH4室温固-固相反应,制备了非晶态Co-B合金纳米颗粒,用等离子体发射光谱、X射线衍射、透射电镜、电子衍射进行了表征,结果表明产物主要是由平均粒径为15～25 nm的非晶态Co-B合金组成.

Co-B非晶态合金催化肉桂醛液相选择性加氢制备肉桂醇的研究

本文首次报道Co B非晶态合金催化剂应用于肉桂醛 (CMA)液相选择性加氢制备肉桂醇 (CMO) ,考察了催化活性、CMO选择性及其得率以及不同温度预处理的影响。实验发现 ,Co B非晶态合金催化剂的催化活性和对CMO的选择性显著优于RaneyCo等催化剂 ,加热晶化后导致其催化活性显著下降而对CMO的选择性略有升高 ,根据XRD ,SEM ,XPS ,BET等一系列的表征 ,初步讨论了Co B催化剂催化性能与催化剂结构的关系。

Co-B非晶态合金中电子转移问题的量子化学研究

根据Co -B非晶态结构的短程有序、Co和B之间是较强的化学作用以及化学键理论 ,设计了ComB2 (m=1～ 4)原子簇模型 ,用DFT方法对其进行高水平的量子化学计算 ,结果表明 ,模型体系ComB2 (m =1～ 4)中 ,B原子供给Co原子电子 ,这与非晶态合金的实验结果一致 ,同时存在B -B直接相连 ,为了比较 ,也选择了ConB (n =1～ 4)模型 ,计算结果与实验不符 ,说明ComB2 (m =1～ 4)原子簇模型更能反映非晶态的结构特点 .

Co-B非晶态合金超细微粒的热稳定性与催化性能研究

利用化学还原法制备了Co-B非晶态合金超细微粒,用电感耦合等离子体光谱(ICP)、电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、BET表面积测试及X光电子能谱(XPS)等手段对新鲜样品及经过不同温度热处理后的样品进行了表征,并用微型催化反应装置评价其CO+H2催化性能.结果表明,经过热处理后的样品不仅其表面组成和结构状态发生了变化,而且其催化性能也发生了明显变化,同时还表明非晶态Co-B合金超细微粒具有比其晶态更高的催化活性和独特的选择性.

具有高磁感低矫顽力的Fe-Co-B合金

F.Wang和A.Inoue等人研制了（Fe（1-x）Cox）（83）B（16）Si1（x=0.1~0.3）非晶带,经T（x1）~120K和T（x1）~40K温区退火处理,T（x1）是第一次放热晶化峰的起始温度。研究结果表明,当x=0.2时,

Co-B非晶态合金催化剂用于糠醛液相加氢制备糠醇中溶剂的影响

以糠醛液相加氢制备糠醇为目标反应,选择Co-B非晶态合金催化剂,研究在加氢反应中溶剂的影响.主要选用醇溶剂以及二元的混合溶剂,发现不同的溶剂对反应的活性有很大的影响,而选择性改变不是很大.溶剂的影响因素除介电常数外,还应考虑质子效应、溶剂与反应物之间的竞争吸附和相互反应以及溶剂化作用等方面.

化学镀Co—B合金对Fe3O4吸波性能的影响

采用化学共沉淀法制备纳米Fe3O4颗粒，通过胶体钯活化敏化一步法处理后，以KBH4为还原剂、C4H4O6Na2-2H2O为络合剂进行Co-B化学镀，对包覆前后的样品进行了XRD、SEM、TEM、电磁参数等表征以及吸波性能分析。结果表明：Fe3O4表面包覆的纤维状Co-B合金以无定形形式存在，Co-B包覆Fe3O4在2．0～18GHz具有良好的吸波效果．

化学镀法制备Co-B包覆羰基铁复合粉体工艺研究

以硫酸钴为主盐,酒石酸钠为配位剂,硼氢化钠为还原剂,采用改进的逐步滴加还原剂的方式控制反应进程,用化学镀法制备了Co-B合金包覆羰基铁颗粒的复合粉体。用正交设计方法确定了镀液组成和工艺参数:18g/LCoSO4.7H2O,60g/L酒石酸钠,1g/LNaBH4,铁粉装载量2g/L,温度75℃,pH值>13,并进一步讨论了各因素对镀速的影响,对镀覆后的复合粉体的结构、成分进行了表征。结果表明,通过优化镀覆工艺,可以获得包覆均匀的复合粒子。

超声处理对非晶态Co-B催化性能的促进作用

以超细Co-B非晶态合金催化肉桂醛(CMA)液相选择性加氢制备向桂醇(CMO)为目标反应,考察超声波预处理对其催化性能的影响并根据催化剂系统表征,如XRD,TEM,SEM,XPS,DSC,BET等,对超声波预处理的影响机理进行了初步讨论。研究发现,控制反应时间为1.5h,则不管是新鲜的Co-B还是经过不同时间超声波预处理后的Co-B非晶态合金,其对肉桂醇的选择性均可达到100％,但超声波预处理对催化活性有显著影响。以128kHz的超声波处理Co—B非晶态合金时,随着超声时间的增加,CMA加氢反应中的吸氢速率、CMA的转化率和CMO的得率均显著增加,主要归因于超声波的分散作用导致催化剂比表面积增加;但超声时间过长(>20min),却又可导致对催化活性的抑制作用,归因于超声波空化产生的局部高温以及微射流的冲击使催化剂颗粒团聚,导致比表面积下降。

Pt、Pd对Co-B/γ-Al_2O_3催化噻吩加氢脱硫性能的影响

采用化学还原法制备Co-M-B/γ-Al2O3(M=Pt、Pd)催化剂,以噻吩加氢脱硫反应为探针,考察了Pt、Pd的添加对Co-B/Al2O3合金催化性能的影响;采用差热分析技术(DTA)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)、程序升温还原(TPR)和程序升温脱附(TPD)等手段对催化剂进行了表征。研究结果表明,Co-Pt-B/Al2O3、Co-Pd-B/Al2O3的催化性能均优于Co-B/γ-Al2O3。其原因为Pt、Pd的存在改变了Co-B的合金组成,提高了催化剂的热稳定性;降低了Co-B/Al2O3的还原温度和H2的吸附强度,并增加了活性表面积及吸附中心的数量,从而有利于反应的进行。