在Cr／ZrO_2复合氧化物催化剂上丙烷脱氢反应性能的研究

研究了在氧化条件下，以Ｃｒ／ＺｒＯ_２为催化剂，丙烷氧化脱氢制丙烯的反应。主要讨论了Ｃｒ含量、不同载体及活性金属离子Ｋ￣＋对催化剂性能的影响，诸如对催化剂活性、催化剂寿命、丙烷转化率及丙烯选择性等方面的影响。

Cr-Fe-ZrO_2复合镀层的结构与耐腐蚀性研究

采用复合电沉积工艺制备了Cr-Fe-ZrO2复合镀层。分别用SEM,EDS,XRD和Tafel曲线较系统地研究了Cr-Fe-ZrO2复合镀层的表面形貌、成分、结构和耐蚀性。结果表明:复合镀层的组成(质量分数)为O9.35%,Cr 49.98%,Fe 31.51%,Zr 6.66%时,在ZrO2纳米粒子的弥散强化作用下,Cr-Fe合金镀层的裂纹状况得到明显改善,而且复合镀层成分分布均匀,组织致密,结构呈非晶态特征。在室温下,Cr-Fe-ZrO2复合镀层在0.5 mol/L H2SO4溶液中的耐蚀性较Cr-Fe合金镀层明显提高。

Co-Cr-Mo合金和ZrO_2共烧结及其制品性能

为获得界面结合良好的Co-Cr-Mo合金/ZrO2连接,研究不同孔隙度的Co-Cr-Mo合金和ZrO2陶瓷分别在1 300、1 350、1 400℃下的单组元烧结行为以及Co-Cr-Mo合金与ZrO2的共烧结行为。测定烧结试样的密度与抗弯强度,利用扫描电镜（SEM）分析Co-Cr-Mo/ZrO2界面元素分布。结果表明：低孔隙度的Co-Cr-Mo合金收缩更快,因而可通过控制Co-Cr-Mo合金的孔隙度来控制其收缩,使其与ZrO2的收缩行为相近;随烧结温度升高,界面结合强度增加;相同温度下高孔隙度的Co-Cr-Mo与ZrO2的界面结合强度比低孔隙度的Co-Cr-Mo与ZrO2的界面结合强度大,1 400℃下烧结2 h,其界面结合强度达到35.06 MPa;随烧结温度升高和Co-Cr-Mo合金孔隙度增加,Co-Cr-Mo合金/ZrO2界面处的孔隙和裂纹减少,同时在垂直于界面方向存在1个1~2μm厚度的元素扩散区域。

危废焚烧炉用Al2O3-Cr2O3-ZrO2砖抗渣侵蚀性及六价铬形成研究

Al2O3-Cr2O3-ZrO2砖具有较优良的抗渣侵蚀性能和力学性能,被作为内衬材料应用于危废垃圾焚烧炉.然而,危废垃圾来源广,成分复杂,其焚烧所产生的渣对砖的侵蚀程度及机理也必然不同.此外,砖中的Cr2O3在高温下可能氧化为含Cr(Ⅵ)的有害物质.为此,通过静态抗渣实验研究了四种不同组成危废灰渣对Al2O3-Cr2O3-ZrO2砖的侵蚀过程及机理,并通过浸出实验研究了熔渣对砖中Cr(Ⅵ)形成的影响.结果表明:不同渣对Al2O3-Cr2O3-ZrO2砖的侵蚀程度及机理各不相同.高钙渣A侵蚀过程中,生成了高熔点的CA6、Ca2Al2SiO7和Ca2SiO4相,在一定程度上减缓了渣的侵蚀速度,砖体表现出最好的抗侵蚀性.高铁渣D侵蚀过程中生成熔点较低的CaFe2O4相,加之砖中Al2O3在Fe2O3-SiO2渣中的溶解度较高,因此高铁渣D对砖体的侵蚀程度最严重.高硅渣B和C侵蚀过程中主要生成钙铝黄长石新相,渣对砖体的侵蚀程度居中.不同的渣侵蚀后,渗透层中的Cr(Ⅵ)含量均增加,且渣的组成对Cr(Ⅵ)含量影响较大.由于CaO能显著促进Cr(Ⅲ)氧化为Cr(Ⅵ),高钙渣A侵蚀后,渗透层中的Cr(Ⅵ)含量最高,为84.7 mg/kg.SiO2可优先与CaO和Na2O等碱金属氧化物反应生成稳定化合物,高硅渣B和C侵蚀后,渗透层中的Cr(Ⅵ)含量较低,分别为9.9 mg/kg和13.6 mg/kg.对于高铁渣D,浸出过程会有含Cr(Ⅵ)的水化相(3CaO·Al2O3·CaCrO4·nH2O)形成,降低了Cr(Ⅵ)的浸出能力.

Cr-Fe-ZrO_2复合镀工艺效果探讨

目前,国内外尚未见有关Cr-Fe-ZrO2复合镀层制备的报道。介绍了Cr-Fe-ZrO2复合镀的工艺技术,研究了阴极电流密度、镀液温度、镀液pH值及电沉积时间对复合镀层厚度和外观的影响。利用扫描电镜观察了镀层的表面形貌,用能谱分析了复合镀层的成分,测试了复合镀层与基体的结合力和耐蚀性能。结果表明:当阴极电流密度为14 A/dm2、镀液温度为25℃、pH值为2.0、电沉积30 m in时,可以获得光亮、准镜面、厚度约7.5μm的复合镀层;镀层与基体结合良好,耐腐蚀性好;镀液稳定性较好,静置360 d后电镀的重现性能较好。

纳米ZrO2和Fe2O3在处理含铬(VI)废水中的应用

采用较简单方法合成了光催化活性较低、吸附性能较好的纳米ZrO2及纳米Fe2O3,分别研究了两种纳米金属氧化物对Cr(VI)的吸附行为并进行了相应比较。结果表明,两种纳米金属氧化物对Cr(VI)的吸附酸度较宽,吸附效率较高,吸附时间短,吸附Cr(VI)后的纳米金属氧化物用2.0mol/LNaOH洗脱处理后均可重复使用,应用于环境水样中Cr(VI)的处理效果很好。同时,综合考虑两种金属氧化物对Cr(VI)吸附行为的差异及制备成本,认为纳米Fe2O3是更佳的Cr(VI)处理剂。

ZrO_2-Al_2O_3蜂窝陶瓷/高铬铸铁复合工艺的研究

制备了ZrO2-Al2O3复相蜂窝陶瓷增强高铬铸铁基复合材料,研究了复合工艺对结合界面及性能的影响。结果表明,ZrO2-Al2O3陶瓷表面镀Ni和金属基体中加入活性元素Ti的工艺复合处理的试样界面结合好,综合性能较高;经1050℃淬火+350℃回火处理后,其冲击韧度为5.2J/cm2,界面结合处的显微硬度(HV)为505.7,该复合材料的相对耐磨性为高铬铸铁的2.8倍。

铬修饰ZrO_2晶体晶粒大小的测定研究

研究了铬修饰的ZrO2晶体的晶相和晶粒大小,以及铬修饰后的ZrO2晶体晶粒尺寸和比表面积间的关系。

纳米ZrO2-聚丙烯酰胺与混凝技术联用处理铬和氟污染水实验研究

为高效解决某地区中超标污染物F^-、Cr(Ⅵ)对地下水造成的危害,通过室内静态实验方法,利用自制纳米ZrO2-聚丙烯酰胺杂化材料与混凝技术联用处理含F^-、Cr(Ⅵ)地下水,分析了杂化材料投加量、聚合氯化铝投加量、反应时间、反应温度、pH值对除F^-、Cr(Ⅵ)、浊度的影响,对去除机理进行了探讨。结果表明:处理100 mL含F^-5mg/L、Cr(Ⅵ)10 mg/L的地下水,在杂化材料投加量为4.15 g、吸附反应30 min、pH=7、聚合氯化铝投加量为30 mg时、沉降15min效果最佳,对F^-、Cr(Ⅵ)去除率分别为91.7%、99.98%,出水浊度满足要求;吸附动力学拟合结果表明,纳米ZrO2-聚丙烯酰胺杂化材料对F^-、Cr(Ⅵ)的吸附均符合准二级动力学方程、吸附等温线符合Freundlich等温线。试验结果为解决含有该类污染物的矿区地下水问题提供有力参考。

不同比例Zr、Al、Ti复合氧化物的制备及其对EDTA-Cr的吸附性能研究

采用共沉淀法制备纳米介孔ZrO2-Al2O3-TiO2(记为Zr-A1-Ti)复合氧化物吸附剂,摩尔浓度比分别为2∶2∶1、3∶1∶1、1∶3∶1.考察750℃焙烧3h对复合氧化物性能的影响,并采用热重分析、示差热分析、X射线衍射和比表面积及孔径测定对复合氧化物进行表征.结果表明,不同金属比例合成的复合氧化物具有不同的晶化温度及晶型转化温度.在实验室模拟EDTA-Cr(1∶1.25)条件下对制备的各复合氧化物吸附剂进行了评价:经750℃焙烧3h所制得复合氧化物吸附剂对EDTA-铬的吸附在实验铬浓度条件下,随着铬浓度的增加吸附量增大,最大吸附量达到167mg/g.综上可得所制备吸附剂对EDTA-Cr的去除是可行的.

电子束物理气相沉积热障涂层的高温氧化行为

采用电子束物理气相沉积（EB-PVD）在 Ni-Cr-Al-Y粘结层上沉积 Y2O3部分稳定的ZrO2陶瓷层（YSZ）,进行了 900,1000,1100℃的恒温氧化和1050℃的循环氧化实验,用扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）和X射线衍射（XRD）对样品进行观察分析.结果表明:恒温氧化最初20 h,1100℃的增重比 900℃和 1000℃的都要小.热循环过程中产生的热应力和氧化物生长应力等导致粘结层氧化物（TGO）/NiCrAlY粘结层界面开裂,引起 EB-PVD热障涂层失效.

锆英石对铝铬锆砖抗侵蚀性能及六价铬形成的影响

铝铬锆砖因具有优异的抗渣侵蚀性能,被作为炉衬材料广泛应用于工作环境恶劣的危废焚烧炉。然而,铝铬锆砖在制备和服役过程中可能形成有毒的水溶性Cr(Ⅵ),相关研究工作却未见报道。本研究分别以单斜氧化锆和锆英石为氧化锆源制备了两种铝铬锆砖,研究了铝铬锆砖在四种不同组成危废焚烧炉渣中的侵蚀行为及熔渣侵蚀前后砖中Cr(Ⅵ)的含量。结果表明,锆英石高温下分解形成单斜氧化锆和无定形的二氧化硅,促进化学稳定性较好的(Al,Cr)2O3固溶体的形成,提高了铝铬锆砖的致密化程度,同时改善了铝铬锆砖的抗渣侵蚀性能。此外,生成的二氧化硅可以还原砖中Cr(Ⅵ)化合物,降低铝铬锆砖中的Cr(Ⅵ)含量。熔渣侵蚀后,铝铬锆砖渗透层中Cr(Ⅵ)含量与熔渣成分密切相关。在被高碱性氧化物含量的熔渣侵蚀后,铝铬锆砖渗透层中的Cr(Ⅵ)含量较高,但锆英石作为氧化锆源的铝铬锆砖在不同熔渣中侵蚀前后的原砖层和渗透层内的Cr(Ⅵ)含量均低于欧盟限制标准。

纳米ZrO2-SRB颗粒对酸性铬和氟污染地下水的修复

为使北京某地区地下水中超标污染物F-、Cr(Ⅵ)、Cr(Ⅲ)、SO42-等离子得到有效处理,基于微生物固定化技术,将所合成的纳米ZrO2-聚丙烯酰胺杂化材料作为包埋剂,对硫酸盐还原菌(SRB)进行固定化处理形成纳米ZrO2-SRB颗粒,通过单因素实验优化了纳米ZrO2-SRB颗粒对污染地下水的最佳反应条件。结果表明:当SRB投加量为35%、杂化材料投加量为300 mL、温度为35℃时,对地下水中F-、Cr(Ⅵ)、Cr(Ⅲ)、SO42-的去除率分别为92.4%、99.8%、99.7%、70.4%。还原和吸附动力学拟合结果表明:SRB对Cr(Ⅵ)、SO42-的还原过程符合一级还原动力学;杂化材料对F-、Cr(Ⅵ)、Cr(Ⅲ)、SO42-的吸附过程符合二级吸附动力学。以上结果为处理铬和氟污染地下水提供重要的参考依据。