Fe2O3含量对青花色料呈色的影响

实验以二氧化三铁、氧化钴、氧化锰、釉果为主要原料,采用单因素实验法,探究了青花色料中Fe2O3/CoO对青花瓷色度值、微观结构、晶相组成的影响。实验结果表明,随着青花色料配方中Fe2O3/CoO比值增大,青花瓷着色区域表面析出大量的1~3μm磁铁矿晶体并且发育越来越好,使得青花瓷呈现黑色调增强蓝色调减弱的现象。

Fe、La掺杂和氧缺陷对CeO_(2)表面吸附As_(2)O_(3)的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论研究了As_(2)O_(3)(g)在Fe、La掺杂CeO_(2)(110)表面及氧缺陷LaCeO(110)表面的吸附行为,探索了LaCeO表面砷吸附能力显著高于FeCeO表面的主要原因。结果表明,As_(2)O_(3)(g)的吸附效果与吸附位点数量、吸附能、键长和电荷转移密切相关。纯CeO_(2)表面的吸附主要为化学吸附,吸附能绝对值大于−4.22 eV,电荷转移量为(−0.19)−(−0.31)e,As_(2)O_(3)得到电荷带负电,起表面受主作用,因此吸附量较小。FeCeO(110)表面新增Fe顶位和Bridge-2桥位两个吸附位,其中,Fe顶位为化学吸附,Fe掺杂改变了FeCeO表面电子分布和晶格结构,但并未改变As_(2)O_(3)与FeCeO之间的电荷转移方向,因此,As_(2)O_(3)仍呈负离子形式吸附。LaCeO(110)表面新增了三个吸附位:La顶位、Bridge-3桥位和Hollow-2空位,La掺杂改变了As_(2)O_(3)与LaCeO之间的电荷转移方向,使得As_(2)O_(3)失电子呈正离子吸附,起表面施主作用,因此,吸附能力增强。无O_(2)环境下,单一O缺陷LaCeO(110)表面吸附能力低于完整LaCeO表面;有O_(2)环境下,O缺陷有利于As_(2)O_(3)的吸附。

Fe_2O_3-CaO-SiO_2系微晶玻璃微观组织结构的研究

利用溶胶-凝胶法制得Fe2O3-CaO-SiO2系基础玻璃,根据DSC曲线制得Fe2O3-CaO-SiO2系微晶玻璃.晶化后的微晶玻璃中析出主晶相为磁铁矿(Fe3O4),同时析出次晶相硅灰石(CaSiO3)和少量赤铁矿(Fe2O3)及玻璃相.玻璃相中含有大量细小的柱状晶体、球状晶体,属于三维析晶.不同升温速率下得到的微晶玻璃表面形貌是不同的.在2℃/min升温速率下,晶粒呈柱状或球状;在15℃/min升温速率下,晶粒有的呈片状,有的呈柱状.

Fe^(2+)与Fe^(3+)对anammox体系中N_(2)O排放的影响

有研究表明,适量Fe^(2+)与Fe^(3+)能够促进anammox菌体代谢,但对于菌体N_(2)O产量的影响仍未可知。该文以批次实验的形式探究anammox在不同浓度Fe^(2+)与Fe^(3+)浓度下的N_(2)O产量,并分析其微生物组学和功能基因变化。结果表明,加入Fe^(2+)的组别中N_(2)O排放量在20 mg/L Fe^(2+)时最高(0.29 mg/L),30 mg/L Fe^(2+)时下降47.01%;加入Fe^(3+)的组别中N_(2)O排放量随Fe^(3+)浓度递增,30 mg/L Fe^(3+)时N_(2)O最高排放量为0.17 mg/L。微生物群落多样性分析表明,5 mg/L Fe^(2+)和Fe^(3+)能刺激Candidatus Kuenenia的生长,然而反硝化菌Denitratisoma和Limnobacter随Fe^(2+)和Fe^(3+)浓度的提高而增加。功能基因分析表明,N_(2)O的释放与硝化途径、DNRA途径、反硝化途径以及anammox途径中的功能基因有关,并与基因norB、nirD、hcp呈显著正相关(P<0.05)。该文阐述了Fe^(2+)与Fe^(3+)对anammox体系N_(2)O排放的影响,可为anammox工艺中的N_(2)O控制提供参考。

Zn在FetO-CaO-SiO2-Al2O3渣系中的挥发行为

研究Zn在含Cl的FetO-CaO-SiO2-Al2O3渣系中的挥发行为,包括挥发气体种类、挥发率以及各因子如温度、渣成分、添加剂等的影响。应用吉布斯自由能最小化原则,热力学计算显示在本实验温度条件下,样品90%渣+10%ZnO+CaCl2中的挥发气体为金属Zn、ZnCl2及FeCl2。实验结果表明,金属Zn及FeCl2气体挥发量随温度增加而增加,而ZnCl2气体量却随之降低。反应初期,样品挥发速度很快,10 min后基本趋于稳定,ZnCl2主要形成于样品升温期间(室温至实验温度1 190℃),恒温期间,生成的ZnCl2与FeO反应生成FeCl2气体及ZnO,后者又被FeO还原成金属Zn气体。渣成分中,FeO含量和二元碱度CaO/SiO2对Zn的挥发气体种类及挥发率有重要影响。添加还原剂如C粉可显著提高Zn的挥发率。

α-Fe_2O_3、γ-Al_2O_3、SiO_2混合体系的表面配位反应

运用自动电位滴定技术分别研究了纳米α-Fe2O3、γ-Al2O3、SiO2单一体系及三组分混合体系中氧化物表面的酸碱性质和对重金属离子Cu2+、Pb2+、Zn2+的吸附行为.依据表面配位理论恒电容模式(CCM),计算了相应的表面酸碱配位常数.结果表明:α-Fe2O3/γ-Al2O3/SiO2三组分混合体系的表面化学反应并非是单一体系的简单叠加,而是存在着不同矿物表面间复杂的交互作用.三组分表面酸碱反应平衡式和相应的酸碱反应平衡常数分别为:≡XOH2+≡XOH+H+(lgKa1=-4.23),≡XOH≡XO-+H+(lgKa2=-8.41).根据重金属离子Cu2+、Pb2+、Zn2+在α-Fe2O3/γ-Al2O3/SiO2混合体系表面的吸附行为,计算得到Cu2+、Pb2+、Zn2+在混合体系表面配位反应及其平衡常数如下:≡XOH+M2+≡XOM++H+;lgK=-2.20,-1.90,-3.20(M=Cu,Pb,Zn).

Co-Fe_2O_3[104]铁基载氧体优化体系作用下褐煤化学链燃烧特性

前期研究发现高弥勒指数晶面载氧体Fe_2O_3[104]具有高的化学链燃烧反应特性,且Co对煤及其热解中间产物具有催化气化和催化转化作用。通过正交实验优化制备Co-Fe_2O_3[104]/Al_2O_3载氧体体系结构,开展Co-Fe_2O_3[104]/Al_2O_3与褐煤的化学链燃烧,揭示载氧体与褐煤发生化学链燃烧的特性。结果表明:形貌控制制备的高弥勒指数晶面铁基载氧体Co-Fe_2O_3[104]/Al_2O_3(质量分数10%)促进了褐煤化学链燃烧过程中氧的迁移速率以及载氧体的还原程度,进而显著提高了载氧体与褐煤化学链燃烧的反应速率及反应效率。进一步通过CO多循环化学链燃烧反应、XRD和TEM表征了Co-Fe_2O_3[104]/Al_2O_3(10%)的可再生性及反应稳定性。

Fe_2O_3对CaO-Al_2O_3-MgO-SiO_2系微晶玻璃析晶及断裂特性的影响

采用熔融法,利用纯化学试剂制备了Ca O-Al2O3-Mg O-SiO_2(CAMS)系微晶玻璃,利用DTA、XRD、拉曼光谱仪等研究了Fe_2O_3对微晶玻璃析晶特性的影响规律,微晶玻璃的物化性能由抗折强度、杨氏模量、剪切模量、泊松比、维氏硬度等进行评价。结果表明,微晶玻璃的析晶特性随着Fe_2O_3含量的增加而增强,对应母体玻璃中首先出现富铁相,进而促进辉石主晶相的析出。微晶玻璃的断裂特性及裂纹扩展方式均随析晶度的提高得到明显改善。但过量的Fe_2O_3添加则对微晶玻璃的析晶特性无明显影响,反而降低了玻璃相的致密性。微晶玻璃的耐酸性、抗折强度、杨氏模量及剪切模量均呈现先增加后降低的趋势,微晶玻璃的Fe_2O_3含量为6.6wt%时综合性能最优。

Fe_2O_3含量对SiO_2-Al_2O_3-MgO-F系微晶玻璃析晶特征的影响

为研究Fe2O3含量对SiO2-Al2O3-MgO-F系微晶玻璃析晶特征的影响,采用高温熔融法制备不同Fe2O3含量的基础玻璃,利用差示扫描量热仪(DSC)、x射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)分别研究此基础玻璃的热效应、相组成及组织形貌。结果表明:在不同Fe2O3含量的样品中析出的晶相主要有云母、ZrO2、莫来石及柱晶石,Fe2O3含量超过0.5%时莫来石相消失。随着Fe2O3含量的增加,云母的析出量逐渐提高,且晶体尺寸逐渐变大。但是当样品中Fe2O3含量超过0.8%时,云母晶体析出量反而减少且晶体尺寸变小。

Na_2O-Al_2O_3-Fe_2O_3系烧结过程中铝、铁的反应行为

以Al2O3,Fe2O3和Na2CO3为原料,对Na2O-Al2O3-Fe2O3系烧结过程中的反应行为进行了详细研究.基于溶出率与时间、温度的关系,证明Na2O-Al2O3和Na2O-Fe2O3的生成反应动力学都服从Zhuralev-Lesokin-Tempelman模型,表观活化能分别为186.59和80.92kJ/mol,表明Na2O-Fe2O3比Na2O-Al2O3在动力学上更易形成;Al2O3易与Na2O-Fe2O3反应形成Na2O-Al2O3和Fe2O3,在1273K烧结30min,所得熟料Al2O3溶出率达98.51%;Fe2O3对Na2O-Al2O3的形成有双重作用,在1273K下可加速Na2O-Al2O3的形成,超过1323K,促使Na2O-Al2O3分解成Na2O和β-Al2O3,且随着温度升高或时间延长,分解程度增高,从而导致熟料中Al2O3溶出率显著降低.

CaO-FeO-Fe2O3-SiO2-Cu2O渣系作用浓度计算模型

基于炉渣结构共存理论,建立1523～1733K时的CaO-FeO-Fe2O3-SiO2-Cu2O五元渣系作用浓度计算模型,对成分(质量分数)波动范围为CaO5%～20%,FeO5%～50%,Cu2O5%～25%,SiO25%～45%,Fe2O35%～70%的炉渣,计算1523和1573K时的各组元作用浓度,考察碱度和温度对活度系数Cu2Oγ和γFeO的影响,并对所得数据进行非线性回归分析。研究结果表明,理论计算值NCu2O与文献实测值Cu2Oα之间的相对误差小于10%,且随渣含铜增加呈直线上升的趋势一致,说明模型能较好地反映本渣系的结构本质;CaO能降低炉渣的溶铜能力,增强炉渣的溶铁能力。该模型的建立为采用铁酸钙渣系的炼铜新工艺热力学研究提供了理论依据。

RE_2O_3-CaO-SiO_2-CaF_2-MgO-Al_2O_3系炉渣的凝固组织

为了综合利用富稀土高炉渣,利用扫描电镜观察并配合能谱分析和X射线衍射分析研究了RE2O3 CaO SiO2 CaF2 MgO Al2O3系炉渣于1400℃熔化并保温30min,再以1℃/min的冷却速度凝固后的组织。结果表明:在凝固过程中,绝大部分稀土富集于铈钙硅石(RE2O3·CaO·SiO2)相中;熔渣的凝固组织主要由铈钙硅石、枪晶石(CaF2·3CaO·2SiO2)、萤石(CaF2)和硫化钙(CaS)这4种相组成。

Fe_2O_3-MnO_2-CuO-Co_2O_3体系红外辐射材料的微波合成与表征

采用微波合成法制备了Fe2 O3 MnO2 CuO Co2 O3 体系红外辐射材料 ,测量了微波合成粉料的红外辐射性能 ,运用XRD ,IR ,SEM和图像分析等测试方法研究了合成粉料的结构和颗粒形态。结果表明 ,采用微波加热在 10 0 0℃保温 10min和在 90 0℃保温 30min ,均得到立方尖晶石结构的合成产物。与常规固相合成法相比 ,微波合成温度减低 ,反应时间缩短。合成粉料的颗粒细小均匀 ,平均粒度分别为 1.175 μm和 1.814 μm。微波合成粉料的红外辐射性能与采用常规固相合成法制备粉料的红外辐射率基本相当 ,其法向全辐射率均达到 0 .84。

纳米Fe_2O_3对钨系延期药燃烧性能的影响

为了研究纳米Fe2O3对钨系延期药燃烧性能的影响,配制了0#(基药)、1#(外加2%普通Fe2O3)和2#(外加2%纳米Fe2O3)三组药剂进行燃速测试。结果表明,与0#相比,1#和2#的燃烧速度改变不大,但1#和2#的燃速标准差分别下降了29%和47%,相对误差分别下降了35%和51%。为了探索其中的原因,用TG-DTA对三组药剂进行测试,结果表明普通Fe2O3和纳米Fe2O3对钨系延期药热性能的影响相似,可以改变反应历程,降低发火温度约10℃,并能减少气体产物。

R_2O-RO-SiO_2-Al_2O_3-Fe_2O_3-P_2O_5系分相釉的研究

针对铁红分相釉的配方特点,采用L8(4×24)正交实验研究了钠长石、牛骨灰、滑石、方解石、石英加入量对R2O-RO-Si O2-Al2O3-Fe2O3-P2O5系统分相釉釉面效果的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)对釉层的微观结构进行了表征。研究发现:牛骨灰对釉面是否出现"柿红"效果影响最显著,而方解石影响最不明显。Si/P摩尔比对铁红色釉面的产生起关键作用,当Si/P摩尔比小于20,出现铁红釉面效果的概率极高。随着滑石加入量从9份变化到18份,出现铁红色釉面的趋势反而降低。经SEM和EDS分析发现,"柿红色"、"酒红色"釉面效果的产生很大程度上是由于釉层液液分相促进Fe2O3富集或偏析造成,且特别容易在高钠、低镁、低铝处聚集,最终连成雪花状结晶。

温度和气氛对CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FetO渣系FetO活度的影响

采用Mo|Mo+MoO2|ZrO2(MgO)|Fe+(FetO)+Ag|Fe固体电解质电池测定不同温度和气氛条件下定组成CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FetO五元渣系的FetO活度。结果表明,当Ar作为保护气氛时,温度由1 673 K升高到1 785 K,炉渣的FetO活度变化不明显。当气氛中CO,CO2和Ar组成固定时,炉渣的FetO活度随温度的升高而增大。温度为1 673 K时,炉渣的FetO活度随着气氛中CO2/CO的增加而增大。温度和气氛对渣系FetO活度的影响均通过体系的O2分压实现。

机械活化石墨-Fe_2O_3体系碳热还原反应的热力学分析

为揭示石墨的机械活化对石墨-Fe2O3体系碳热还原反应热力学的影响机理,以机械力储能作为活化程度的量度,探讨了石墨的储能对气化反应热力学、Fe2O3碳热还原反应热力学的影响。结果表明,随着储能的增加,石墨气化反应的平衡CO压力分数增大,从而影响石墨-Fe2O3体系的碳热还原热力学,具体为:石墨储能导致铁氧化物的碳热还原温度降低,使Fe2O3的各还原产物的热力学稳定区此消彼长。以临界储能19.05 kJ/mol为界限,石墨-Fe2O3体系中Fe2O3的碳热还原遵循两种不同顺序:储能低于19.05 kJ/mol时:Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe;储能高于19.05 kJ/mol时:Fe2O3→Fe3O4→Fe。

Fe2O3-Cr2O3-NiO-MnO系黑色陶瓷颜料中着色尖晶石的析出行为

基于热力学与矿物学原理,利用热力学数据库软件Factsage7.0探究了Fe2O3-Cr2O3-NiO-MnO体系中各组分含量的变化对该系黑色陶瓷颜料中着色尖晶石析出的影响规律。结果表明,Fe2O3-Cr2O3-NiO-MnO体系在凝固过程中析出的着色尖晶石相主要为FeCr2O4、NiCr2O4和Fe3O4,开始析出温度为2130 K;体系中Fe2O3、Cr2O3、NiO、MnO等组元含量的变化对着色尖晶石的析出行为有明显的影响作用。

Fe_2O_3掺杂对MgO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃析晶和性能的影响

采用高温熔融法和两步法微晶热处理制备了MgO-Al_2O_3-SiO_2系堇青石微晶玻璃和铁尖晶石微晶玻璃。利用DSC分析、X射线衍射、FTIR和扫描电子显微镜等手段研究了Fe_2O_3对玻璃的析晶性能、显微结构和物理性能的影响。结果表明,Fe_2O_3的加入可有效降低析晶活化能,促进晶体的析出。当Fe_2O_3含量达到7.44%时,主晶相由堇青石变为铁尖晶石。Fe_2O_3掺杂使样品的介电常数由3.2增大至5.8、热膨胀系数由1.941×10-7增大至7.74×10-6、维氏硬度由7.131 GPa增大至11.655 GPa,同时介电损耗由0.05降低至0.015。

Fe_2O_3-SiO_2体系深度还原过程动力学

采用等温法和非等温法,分析了Fe2O3-SiO2体系深度还原过程的动力学.等温法试验表明,在一定范围内升高还原温度,有利于焦炭气化反应的进行,进而增加反应的还原度和还原速率.等温法确定的Fe2O3-SiO2体系深度还原反应符合Avrami-Erofeev模型,金属铁颗粒的成核及长大是还原过程的限制性环节,反应的表观活化能为235.33 kJ/mol,指前因子为3.22×107min-1.非等温法试验表明,该体系深度还原反应在温度达到400℃之后开始发生,700℃之后还原反应速度加快,最终反应趋于平衡.非等温法确定的主要反应阶段的表观活化能为238.66 kJ/mol,指前因子为1.04×107min-1.