Fe/Al_2O_3纳米复合材料的结构和磁性

采用溶胶-凝胶法制备了复合材料Fe2O3/Al2O3,将其在氢气中还原得到了纳米复合材料Fe/Al2O3。利用X-ray衍射、Mssbauer效应和振动样品磁强计对样品的结构和性质进行了研究,结果表明,Fe2O3含量对样品的还原过程及结构和性质有明显的影响。随Fe2O3含量的增加,还原后样品中α-Fe的晶粒尺寸变大,样品的比饱和磁化强度增加,矫顽力减小。Mssbauer效应结果显示,在一些样品中存在超顺磁现象和FeAl2O4相。

Fe改性对Ru/Al_2O_3催化剂的马来酸二甲酯加氢性能影响

以Al2O3为载体,采用吸附-沉淀法制备一系列Ru-Fe/Al2O3催化剂,并进行了H2-TPR、XRD及XPS表征。以马来酸二甲酯(DMM)催化加氢合成丁二酸二甲酯(DMS)为探针反应,考察了Fe的加入对Ru/Al2O3催化性能的影响。评价结果表明,当Fe/Ru原子比小于2时,催化剂活性变化不大;但Fe/Ru原子比大于或等于2时,催化剂活性明显增加;与Ru/Al2O3催化剂相比,Fe的加入改善了催化剂的高温氧化还原处理稳定性。以甲醇为溶剂,在70℃、1.0 MPa压力、600 r/min转速下,Ru-Fe/Al2O3催化DMM的转化率与生成DMS的选择性均接近100%。XPS和H2-TPR表征结果表明,Ru-Fe/Al2O3中Fe与Ru产生较强的相互作用,促进Ru的分散且调变了Ru的电子特性。

Zr-Mn-Fe/Al_2O_3的低温脱硝性能

采用浸渍法用ZrOCl2.8H2O,Mn(NO3)2.6H2O和Fe(NO3)3.9H2O制备了Zr-Mn-Fe/Al2O3复合催化剂.通过调节质量分数分别为2%,5%和10%金属元素锰和锆的负载量制备了不同的催化剂,测试了其在NH3条件下的低温脱硝活性,研究了不同组分配比和氧气含量对催化剂脱硝性能的影响.通过在载体上分别单独负载Mn,Fe和Zr来探究脱硝过程中起主要作用的催化活性组分.实验结果表明,在体积分数φ(NO)=0.05%,摩尔比n(NH3)∶n(NO)=1∶1和φ(O2)=3.6%的条件下,制备的催化剂5Zr-5Mn-10Fe/Al2O3表现出很高的催化活性,在180℃时脱除效率超过了98%,是一种良好的低温SCR催化剂.Mn在脱硝过程中是主要的活性组分,而Zr和Fe是助催化组分.此外,在反应过程中通入一定的氧气,可以明显提高NO的脱除效率,能促进NO的转化.

制备条件对Fe/Al_2O_3选择性催化还原SO_2的影响

不同负载量的Fe/Al2O3催化剂分别以浸渍法、共沉淀法和溶胶-凝胶法制得,对比评价了不同方法制备的催化剂样品以CO为还原剂,选择性催化还原SO2的活性。研究表明,铁催化剂有较高的去除SO2的活性,制备方法对催化剂活性具有显著影响。其中溶胶-凝胶法和共沉淀法最高活性分别可以达到95%和85%左右;而浸渍法样品的活性较差,最高转化率不到60%。3种不同组分催化剂的活性在低温时并不明显,在高温时明显地显示出高的负载量具有高的活性。

Fe/Al_2O_3催化剂催化氧化兰炭废水

采用浸渍法制备Fe/Al_2O_3催化剂,采用BET、XRD和穆斯堡尔谱等进行结构和性能表征。以自制Fe/Al_2O_3为催化剂,应用催化湿式过氧化氢氧化技术处理COD为6 742 mg·L-1的兰炭废水,通过建立正交实验确定最佳实验条件,结果表明,在p H=4、过氧化氢添加量9.6 m L、反应时间150 min和反应温度80℃条件下,兰炭废水COD去除率达66.30%。对催化氧化后的废水进行GC-MS分析,确定最终氧化产物主要为乙酸。表明自制Fe/Al_2O_3催化剂具有优良的催化效果,并使大分子难降解有机污染物分解为易生化的小分子污染物,甚至被完全分解矿化。

Ni-Fe／Al2O3催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢研究

利用浸渍法制备了不同组成的Ni-Fe/Al2O3催化剂,对催化剂进行了X射线衍射(XRD)表征。以乙醇水蒸气重整(SRE)反应为探针,采用固定床反应器考察了催化剂组成、反应温度对活性和选择性的影响。实验结果表明,Ni-Fe/Al2O3较Ni,Fe单独担载的Ni/Al2O3,Fe/Al2O3选择性高,低温活性好,Ni是主要活性组分,Ni,Fe配比影响活性和选择性,其中Ni10Fe5性能最佳。400℃时,乙醇转化率可达100%,H2,CO和CO2选择性分别55.4%,0.86%和82.18%;450℃时,乙醇转化率为100%,H2,CO和CO2选择性分别67.18%,4.30%和91.01%,且反应温度影响SRE反应系统中各相关反应在系统中的权重。

Fe/Al_2O_3梯度涂层的制备与性能

采用喷涂法和溶胶-凝胶法相结合的工艺制备钢基Fe/Al2O3梯度涂层复合材料,并对其性能进行分析。结果表明：Fe/Al2O3梯度涂层与钢基体的界面结合强度较高,达21.2MPa;涂层与基体以及涂层与涂层之间没有明显的界面,实现了良好结合。涂层的表面硬度要比钢基体高4-5倍;Fe/Al2O3梯度涂层主要由α-Al2O3、AlFeO3、Al2Fe2O3和Al3Fe5O3物相组成。

钢基Fe/Al_2O_3复合材料的界面特征

用喷涂法和溶胶-凝胶法相结合的工艺制备钢基Fe/Al2O3梯度复合材料,并对其性能进行分析。采用电子万能材料试验机进行结合测试,利用金相显微镜分析复合材料断面组织,用X射线衍射仪分析陶瓷涂层成分。结果表明,Fe/Al2O3梯度涂层与钢基体界面结合强度较高,平均达到17.62 MPa;涂层与基体以及涂层与涂层之间相互融合,并未出现明显的界面联接层,实现了涂层与钢基体在同一区域共存,有助于提高涂层与基体的结合强度;Fe/Al2O3梯度涂层主要由α-Al2O3、AlFeO3、AlFe3和Al86Fe14等物相组成,对材料的结构和性能都非常有利。

光助Ce-Fe/Al_2O_3催化H_2O_2降解阳离子红GTL模拟废水

利用Ce-Fe/A l2O3为催化剂的非均相光Fenton体系降解阳离子红GTL模拟废水,考察了H2O2浓度、催化剂用量、初始pH值及不同工艺过程对降解效果的影响,通过紫外-可见漫反射光谱、红外光谱、XPS手段研究铁在反应中的价态变化。结果表明,在11 W低压汞灯照射下,非均相光Fenton体系能够有效地降解结构稳定的阳离子红GTL,在pH 6,反应温度20℃,时间90 m in,Ce-Fe/A l2O32 g/L,H2O2浓度340 mg/L,含50 mg/L阳离子红GTL模拟废水TOC去除率为92.40%;光Fenton反应中Fe(Ⅲ)转化为Fe(Ⅱ)。

Fe/Al_2O_3陶瓷涂层在HNO_3溶液中的腐蚀行为研究

采用喷涂和溶胶-凝胶相结合的方法制备了Fe/Al_2O_3陶瓷涂层。对其与45号钢在65%HNO_3溶液中的腐蚀行为进行研究。应用金相显微镜和X射线衍射仪分析陶瓷涂层的界面和组成。结果表明,Fe/Al_2O_3陶瓷涂层材料结构致密,孔隙率少,涂层与基体结合良好,能够有效阻止腐蚀液向陶瓷涂层内部浸入,其耐腐蚀性能明显高于钢基体;涂层中α-Al_2O_3,FeAlO_3以及Fe_3Al相的均匀分布,提高了陶瓷涂层材料的耐腐蚀性。

丙烷在Ce-Fe/Al_2O_3/cordierite上选择性催化还原NO

利用凝胶溶胶法和浸渍法制备了Ce-Fe/Al_2O_3/cordierite催化剂,实验研究了其催化丙烷选择性还原NO的特性。结果表明,当铈的负载量从1%增加至5%时,Ce-Fe/Al_2O_3/cordierite的C_3H_8-SCR性能先增强后减弱,3.5Ce-Fe/Al_2O_3/cordierite具有最佳的脱硝性能,在有氧条件下,600℃时可实现96.5%的脱硝效率。Ce的加入能够提升Fe/Al_2O_3/cordierite催化剂的抗硫性能。烟气中通入0.02%的SO_2后,3.5Ce-Fe/Al_2O_3/cordierite催化丙烷还原NO的转化率始终维持在93%,而没有经过Ce修饰的Fe/Al_2O_3/cordierite的NO转化率从88%下降为80%左右。利用XRD、N_2吸附-脱附、SEM、H_2-TPR、吡啶吸附红外光谱等手段研究了催化剂的物理化学性质。结果表明,加入助剂铈能与Fe形成了固溶体,增加催化剂表面Lew is酸浓度和氧化还原能力,从而提高了催化丙烷还原NO的性能。过多的铈引入会减少Fe_2O_3结晶体的形成,不利于在C_3H_8-SCR反应中形成NO_2/NO_3^-物种,从而导致NO还原效率下降。

Co/Fe/Al_2O_3/cordierite催化C_3H_6选择性还原NO的实验研究

采用溶胶凝胶法和浸渍法制备了负载于蜂窝陶瓷上的Co/Fe/Al_2O_3/cordierite催化剂,在陶瓷管流动反应器上对其催化C_3H_6选择性还原NO的性能进行了测试。结果表明,该催化剂表现出最优脱硝性能,在模拟烟气条件下,当反应温度为550℃时可实现97%的脱硝效率。Co的引入可显著增强Fe/Al_2O_3/cordierite催化剂抗SO_2和H_2O的能力。在模拟烟气中同时引入0.02%SO_2和3%H_2O后,1.5Co/Fe/Al_2O_3/cordierite的脱硝性能受影响甚微,当反应温度高于500℃时1.5Co/Fe/Al_2O_3/cordierite催化C_3H_6还原NO的效率均可达到90%以上;相比之下,未经Co修饰的催化剂Fe/Al_2O_3/cordierite脱硝性能受到了严重的抑制,在整个反应温度区间(200-700℃)内,其催化C_3H_6还原NO的效率最高不足50%。XRD和SEM表征结果表明,经过适量的Co修饰后的1.5Co/Fe/Al_2O_3/cordierite表面变得更疏松,且形成了以钴铁和钴铝双金属氧化物为主要成分的球状晶粒。H_2-TPR结果表明,相比于Fe/Al_2O_3/cordierite,1.5Co/Fe/Al_2O_3/cordierite有更好的低温还原性能。PyFTIR结果表明,Co的引入可使催化剂表面的Lewis酸明显增加,且生成了Brnsted酸。N2吸附-脱附表征结果表明,Co可增大催化剂的比表面积。

第三组元Cr对Fe/Al_2O_3界面影响的第一性原理研究

采用第一性原理方法,研究了第三组元Cr对Fe/Al_2O_3界面的影响;同时对态密度进行了分析。结果表明:当Cr原子掺杂界面上Fe1原子时界面偏析能最小,即Cr原子向界面Fe1原子处偏析的趋势最大。采用Fe(111)面与氧终端的Al_2O_3(0001)面构成Fe/Al_2O_3界面,其结合主要受到界面两侧铁原子和氧原子的作用。铬原子掺杂铁原子时在界面处偏析减弱了铁原子与氧原子的相互作用,从而减弱了界面的结合力。

等离子喷涂Fe/Al_2O_3涂层的微观结构及介电性能

以往将等离子喷涂层用于介电性能的研究较少。采用大气等离子喷涂在石墨表面制备了一系列Fe/Al2O3陶瓷涂层。采用表面分析技术研究了不同Fe/Al2O3含量涂层的微观结构和在8.2～12.4GHz频率范围的介电性能,探讨了Fe含量对涂层相组成和微观结构以及介电性能的影响。结果表明:Fe/Al2O3陶瓷涂层中Fe粉和气孔分布均匀;随着Fe粉量的增加,颗粒热导率变大,涂层中未熔融颗粒减少,γ-Al2O3随之增加,气孔率逐渐下降;涂层的复介电常数随着Fe粉含量的增加而增大。

Ce_(0·67)Zr_(0·33)O_2对CH_4燃烧催化剂Fe_2O_3/Al_2O_3的改性作用

固定n(Ce)/n(Zr)比为0·67/0·33,用共沉淀法制得一系列CeO2-ZrO2-Al2O3固溶体.采用这些固溶体作载体,以Fe2O3为活性组分,用浸渍法制备了一系列催化剂.BET结果显示,将适量Ce0·67Zr0·33O2引入到Al2O3载体中有助于催化剂保持较高的比表面积.TPR结果显示,载体中引入适量的Ce0·67Zr0·33O2可以改善催化剂的氧化还原性能.XRD结果表明,Fe2O3在CeO2-ZrO2-Al2O3载体上呈现出良好的分散状况,老化前后催化剂的晶相结构基本无明显变化.特别是当载体中m(Ce0·67Zr0·33O2)∶m(Al2O3)的值为1∶2时,Fe2O3/CeO2-ZrO2-Al2O3催化剂在甲烷催化燃烧中显示出最佳的催化性能和抗高温老化性能.

Fe_2O_3/Al_2O_3催化氧化苯偶姻制备苯偶酰

考察了几种常用载体负载金属氧化物催化分子氧氧化苯偶姻制备苯偶酰的性能 ,发现氧化铁 /三氧化二铝催化活性较高 ,稳定性较好 .以吡啶为溶剂 ,用 4 83K下活化的含铁 14 .8%的氧化铁 /三氧化二铝作催化剂 ,当其用量为苯偶姻用量 2 0 % (质量分数 ) ,35 3K下反应 1h ,苯偶酰平均产率 98.1% .用IR ,MS ,和1HNMR光谱对其结构进行了表征 .

Fe_2O_3/Al_2O_3催化剂制备及催化降解酸性染料废水

以γ-Al2O3为载体,采用浸渍-焙烧法制备了Fe2O3/Al2O3催化剂,并将其用于催化降解模拟酸性大红-3R染料废水。对于质量浓度为1 000 mg/L的高浓度酸性大红-3R染料废水,最佳的处理工艺条件为:温度60℃、pH=3.0、H2O2投加质量浓度9.4 g/L、催化剂投加质量浓度1.5 g/L。在此工艺条件下酸性大红染料废水的降解率为99%,CODCr的去除率>83%。而对于质量浓度≤100 mg/L的酸性大红-3R染料废水在此条件下的降解速率接近100%。且催化剂连续使用6次后仍有较高的催化活性。

激光熔覆法纳米Fe_3Al/Al_2O_3梯度涂层在钢板上的应用研究

利用激光熔覆法在45#钢板上制备了纳米Fe3Al/Al2O3梯度涂层。利用扫描电镜对涂层微观结构进行表征,用HDX-l000数字式显微硬度计测试梯度涂层的显微硬度,用MM200磨损实验机进行干滑动磨损试验,用焊点热电偶法测试涂层材料的热障性能,进行抗热震试验以反映和表征梯度涂层材料的界面结合强度和耐久性。实验结果表明:所制得梯度材料的组成、结构和性能均呈梯度变化,硬度、耐磨性、热障性能、耐氧化腐蚀性能均有显著提高,具备涂层材料的功能优势,梯度涂层材料抗热震性优良,提高了涂层结合强度,从而可保障功能梯度材料作为工程材料的可靠性和耐久性。

Fe_2O_3/Al_2O_3二元气凝胶合成高质量单壁纳米碳管

通过溶胶和超临界干燥方法制得了Fe2O3/Al2O3二元气凝胶,其比表面积和孔隙体积分别为246m2·g-1和1.89cm3·g-1,并具有较宽的孔径分布。以Fe2O3/Al2O3二元气凝胶作催化剂,通过甲烷催化裂解成功地合成了高质量的单壁纳米碳管。利用FESEM、TEM和HRTEM、Raman光谱等分析手段研究了反应温度对单壁纳米碳管生长的影响。结果表明在900℃时合成单壁纳米碳管的质量较高,并且合成的炭产物为毡状,该炭产物主要为高质量的单壁纳米碳管。

Ni-Fe/γ-Al_2O_3双金属催化剂的制备及其CO甲烷化性能研究

采用等体积浸渍法制备了Ni-Fe/γ-Al2O3双金属催化剂和Ni/γ-Al2O3、Fe/γ-Al2O3单金属催化剂,在连续流动微反装置上考察了催化剂的CO甲烷化催化活性,采用XRD、N2物理吸附、H2-TPR、H2-TPD和TPSR等手段对催化剂进行表征。结果表明,Ni-Fe/γ-Al2O3双金属催化剂中Ni、Fe之间产生了明显的相互作用,还原后催化剂中形成Ni-Fe合金,对氢气吸附量显著增加。在CO体积分数为0.5%、空速5000 h-1、常压的反应条件下,Ni-Fe/γ-Al2O3双金属催化剂表现出高的甲烷化活性,220℃时将CO完全转化为甲烷。