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。

NH_(3)-(NH_(4))_(2)SO_(4)体系隔膜电解铜电化学研究

PCB板(印刷电路板)剪裁铣削渣中含有金属铜和铝,且塑料含量高,采用电化学溶解隔膜电积工艺可以实现铜的剥离并得到高品位阴极铜。该工艺具有流程短、电流效率高、产品纯度高等优点,具有广阔的应用前景,但其电化学机理尚不明确,本文以PCB制造过程中产生的含铜固废作为阳极,采用钛板为阴极,在NH_(3)-(NH_(4))_(2)SO_(4)体系中采用隔膜电解工艺进行了一系列试验,包括不同铵盐体系、氨/硫酸铵体系中不同电极、氨/硫酸铵体系不同电解液组成的电化学行为曲线以及NH_(3)-(NH_(4))_(2)SO_(4)体系电沉积铜的控制步骤、成核机理等。结果表明,氨/硫酸铵体系中电积铜的起始还原电位最低,电积时电耗较低,且该体系中氢的析出电位均较负,可避免因析出氢气降低阴极电流效率的副反应;NH_(3)-(NH_(4))_(2)SO_(4)体系中Cu^(2+)在钛电极表面的电沉积反应为不可逆过程,且为双电子一步转移过程,控制步骤为扩散控制;Cu^(2+)在钛电极上的成核机理接近于瞬时成核。该研究成果可为NH_(3)-(NH_(4))_(2)SO_(4)体系隔膜电解铜工艺提供理论参考。

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.

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。

中等氧分压下CaO-SiO_2-Al_2O_3-FeO_x体系的液相线及平衡相关系

采用高温平衡实验方法研究了10.13 Pa氧分压下,温度对CaO-Al2O3-FeOx及SiO2-Al2O3-FeOx两三元系液相线及平衡相关系的影响.平衡试样的EPMA(电子探针显微分析)、SEM(扫描电镜)检测结果表明,对CaO-Al2O3-FeOx体系而言,随着温度由1 450℃升至1 550℃,液相区向高Al2O3区域扩展,且两个温度条件下其高Al2O3区域的平衡相关系均包括两相平衡共存以及三相平衡共存.另一方面,对于SiO2-Al2O3-FeOx体系,其液相区随温度升高向高铁区及莫来石初晶区扩展,同时该体系1 450℃下靠近SiO2-FeOx侧的平衡相关系与1 550℃下不同.此外,实验测定的液相线与基于FactSage的计算值表现出较好的一致性.

FeO-CaO-SiO_2-Al_2O_3-ZnO-PbO-Cl体系中Zn、Pb氯化物饱和蒸气压的测定

采用气流携带法对FeO-CaO-Si O2-Al2O3-ZnO-PbO-Cl体系中Zn、Pb氯化物的饱和蒸气压进行测定,并对温度、渣成分、Cl含量等影响因素进行了分析。结果表明,温度为970～1 030 K条件下FeO-CaO-Si O2-Al2O3-ZnO-PbO-Cl体系中Zn、Pb氯化物饱和蒸气压均随着温度的升高而增加,且Pb氯化物蒸气压值的对数与温度的倒数之间呈较好的线性关系。碱度、FeO含量均对Zn、Pb氯化物的饱和蒸气压影响很大,低碱度可提高Zn、Pb氯化物的饱和蒸气压,高FeO含量虽可增加ZnCl2饱和蒸气压,却降低了Pb氯化物的饱和蒸气压。Cl含量越高,该体系中Zn、Pb氯化物的饱和蒸气压越大。

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).

Effect of Fe_2O_3 on non-isothermal crystallization of CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2 glass

The crystallization behavior and kinetics of CaO-MgO-Al2O3 SiO2（CMAS） glass with the Fe2O3 content ranging from zero to 5%were investigated by differential scanning calorimetry（DSC）.The structure and phase analyses were made by Fourier transform infrared spectroscopy（FT-IR） and X-ray diffraction（XRD）.The experiment results show that the endothermic peak temperature about 760℃ is associated with transition and the exothermic peak temperature about 1000℃ is associated with crystallization.The crystallization peak temperature decreases with increasing the Fe203 content.The crystallization mechanism is changed from two-dimensional crystallization to one-dimensional growth,and the intensity of diopside peaks becomes stronger gradually.There is a saltation for the crystallization temperature with the addition of 0.5%Fe2O3 due to the decomposition of Fe2O3.Si-O-Si,O-Si-O and T-O-T（T=Si,Fe,Al） linkages are observed in Fe2O3-CaO-MgO-Al2O3-SiO2 glass.

硬脂酸法制备SO_4^(2-)/Fe_2O_3-SiO_2固体酸及其催化性能的初步探讨

首次用硬脂酸法制备了 Fe2 O3 -Si O2 混合氧化物 ,经浸渍 H2 SO4后再焙烧得 SO2 - 4 /Fe2 O3 -Si O2 固体酸催化剂 .用 TEM,XRD,N2 吸附 /脱附和 TG-DTA等手段对其进行了表征 ,结果显示制得的 Fe2 O3 -Si O2 混合氧化物具有多孔结构 ,且随着 Si含量的增大 ,其比表面积明显增大 ,但孔径减小 .用乙酸

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。

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。

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。

UV／Fe^(3+)／H_2O_2体系降解活性艳橙X-GN废水的研究

采用UV／Fe3+／H2O2体系光解活性艳橙X-GN模拟废水,考察了X-GN,Fe3+和H2O2的初始浓度、初始pH值及温度对光解的影响,探讨了X-GN的降解途径和机理．结果表明,在8W低压汞灯(λ= 254nm)照射下,UV／Fe3+／H2O2能够有效地降解X-GN,在pH=3．0,T=50℃,时间为120 min,Fe3+和 H2O2的初始浓度分别为2．5×10-5mol·l-1和1．5×10-4mol·l-1时,对含200 mg·l-1X-GN模拟废水的色度去除率和矿化率分别达到100％和90．15％．用IC和GC／MS对X-GN降解的中间产物和最终产物进行分析,推导出UV／Fe3+／H2O2体系中X-GN降解的途径和机理．

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。

Al_2O_3-SiO_2-Na_2O体系中制备莫来石连续纤维

以Al2O3、SiO2、Na2CO3粉末为原料,通过熔融拉丝法制备了莫来石连续纤维;通过X-ray衍射、扫描电镜、能谱及差示扫描量热法(DSC)等分析,讨论了莫来石纤维的形成过程及机理。实验表明,采用熔融法,从SiO2-Al2O3-Na2O体系中能够制备出组织形态为针状的莫来石连续纤维,纤维的主晶相为莫来石和玻璃相;部分玻璃相在热处理过程中能够转变为莫来石晶相,从而进一步提高了纤维的耐火度。

US/Fe^(3+)/H_2O_2体系超声催化降解甲基橙的研究

采用US/Fe3+/H2O2体系超声催化降解甲基橙,考察了超声波功率、Fe3+初始质量浓度、H2O2用量、甲基橙溶液的初始质量浓度及初始pH值对超声催化降解甲基橙的影响,初步探讨了其降解动力学规律。结果表明,US/Fe3+/H2O2体系能有效降解甲基橙,且超声波与Fenton试剂对甲基橙废水的降解存在强烈的协同作用;在pH=3、超声波功率500 W、Fe3+和H2O2的初始质量浓度分别为30 mg/L和150 mg/L时,对含30 mg/L的甲基橙溶液降解120 min,其去除率达到99.5%;甲基橙的超声催化降解符合一级反应动力学规律,且甲基橙的一级反应速率常数随其初始质量浓度增大而降低。

SO_4^(2-)(S_2O_8^(2-))/Fe_2O_3-SiO_2固体超强酸对乙酸/丁醇酯化反应的催化性能研究

研究了SO2 -4/Fe2 O3 SiO2 固体超强酸对乙酸 /丁醇酯化反应的催化作用 ,得到合适的工艺条件 :复合氧化物中n(Fe)∶n(Si) =1∶2 ,浸渍的H2 SO4浓度 1mol/L ,5 5 0℃预焙烧活化 3h ,催化剂用量 0 .8g ,酯化反应时间 4h ,乙酸的转化率达 96 .3%。在此条件下制得S2 O2 -8/Fe2 O3 SiO2 固体超强酸催化剂 ,并考察了其催化活性 ,实验结果显示该固体超强酸具有更高的催化活性 ,乙酸转化率高达 98.6 %。

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。

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。