La/Al天然沸石对水中F^(-)的吸附及再生

以天然沸石为原料,制备La/Al负载天然沸石,用于水中F^(-)的吸附,并对其吸附动力学、等温吸附性能、再生能力和吸附机理进行探讨。结果表明,该吸附剂对F^(-)的吸附符合拟二级动力学模型和Langmuir模型,在298K温度条件下,理论最大吸附量为19.2mg/g。pH的升高不利于F^(-)的吸附。Cl^(-)、NO_(3)^(-)对F^(-)的吸附影响较小,而HCO_(3)^(-)和H_(2)PO_(4)^(-)的存在不利于F^(-)的吸附。在0.5mol/L NaOH条件下,经过5次循环再生,吸附剂对F^(-)的吸附量降低16.7%。SEM、BET、EDS-mapping和XPS分析表明,F^(-)的吸附机理主要为配体交换。

Mn/Ce/La/Al_2O_3催化剂中锰物种的精细结构研究

采用浸渍法制备了La、Ce助剂改性的γ-Al2O3负载锰氧化物催化剂,运用XANES、EXAFS、XRD、XPS和H2-TPR等方法对催化剂的结构进行了表征,探讨了助剂对于催化剂中高分散Mn物种的精细结构、分散状态和存在形式的影响,并与样品的CO氧化活性相关联。XANES和EXAFS结果表明,500℃焙烧的样品中Mn物种主要以超细Mn2O3微晶形式存在,该物种由于高度分散使其配位对称性显著降低,无长程有序结构。TPR结果表明,样品中存在3种不同分散状态的表面Mn物种,即较难还原的Mn3+-O-Al3+相互作用物种,尺寸相对较大的三维分散的Mn2O3微晶,以及二维高度分散的Mn物种,后者是CO氧化反应的主要活性相。虽然Ce的加入使Mn物种的分散度有所降低,但Ce与Mn物种间的相互作用弱化了Mn-O键,加速了反应过程中活性氧物种的传递,提高了氧化还原循环的效率。同时,La的加入进一步促进了Ce物种在载体表面的分散,加强了Ce物种与Mn物种间的相互作用及催化协同性。

Pd-La/Al_2O_3催化剂的制备及其在胺化反应中的催化性能

研究了负载型Pd-La/Al2O3催化剂的制备条件及其在2,6-二异丙基苯酚(2,6-DIPP)气相胺化制备2,6-二异丙基苯胺中的反应性能。探讨了制备催化剂采用的溶剂、催化剂活性组分Pd的含量对催化性能的影响,并对气相胺化反应的工艺条件进行了研究。在0 5%Pd-0 1%La/Al2O3催化剂上,在反应温度220℃、液态空速0 1h-1、NH3/2,6-DIPP摩尔比10、H2/2,6-DIPP摩尔比30的条件下,酚的初始转化率为92 7%,胺的初始选择性为90 5%,该催化剂连续运转386h,性能稳定。

La/Al基累托石矿物材料的研究

在室温条件下,用取代法和共聚法配制稳定的La/A l二元聚合阳离子,用该聚合阳离子柱撑累托石,其柱撑材料的热稳定性达到500℃以上。柱化剂的制备方法和La/A l的摩尔比对La/A l基柱撑粘土矿物材料的热稳定性均有影响。在La/A l的比例为1∶9时,通过共聚法和取代法制备的La/A l柱化剂其结构最稳定。根据探针成分分析,探讨La/A l基柱撑粘土矿物材料的微结构特征。

重熔对Al-Ti-La中间合金中Ti_(2)Al_(20)La相的影响

通过扫描电镜、X射线衍射和电子探针等分析研究了重熔过程中不同保温时间和温度对Al-Ti-La中间合金中Ti_(2)Al_(20)La相的含量、形态尺寸和稳定性的影响。结果表明:在750℃下,随着保温时间的延长,Ti_(2)Al_(20)La相的溶解度逐渐增大,含量由未处理的20.776%下降至13.72%,形态由块状演变为圆整和细小的片状,长宽比由2.33下降至1.52;在1000℃下,保温15 min后溶解度较大,含量降低至4.5%,形态演变为尖锐的长条状,长宽比上升至2.55;溶解产生的La原子与Al在晶界处形成La-Al金属间化合物(IMC),Ti原子在基体中的分布密度随保温时间的延长和保温温度的升高而增高,以游离态均匀分布在基体中。

微量稀土La对Al-7%Si-0.6%Fe合金组织与性能的影响

在Al(铝)-Si(硅)合金中同时添加Sr(锶)和B(硼)存在“中毒”现象,无法同时细化α-Al晶粒和变质共晶Si.本文研究了在同时添加α-Al晶粒细化剂B和共晶Si变质剂Sr的条件下,微量稀土La(镧)对Al-7%Si-0.6%Fe合金组织、热导率和力学性能的影响,分析了稀土La的影响规律及其作用机理.结果表明微量稀土La的添加,一方面可以中和Sr与B的毒化效应,提升共晶Si的变质效果;另一方面可以促使α-Al异质形核基底La B6的形成,并作为表面活性剂降低α-Al的形核过冷度,从而细化α-Al晶粒.共晶Si的变质以及α-Al晶粒的细化有助于同时提升Al-7%Si-0.6%Fe合金的热导率及力学性能.此外,当稀土La的添加量在0.02%—0.06%之间时,合金的导热性能明显提升;随着La添加量的进一步增大,合金热导率下降.

高导压铸Al-La合金组织及性能研究

研究了La含量(4%、6%、8%、10%)对压铸Al-La合金的微观组织、力学性能以及导电导热性能的影响。La在铝基体中的固溶度极小,易富集于α-Al凝固界面前沿而造成成分过冷,降低α-Al周围液相的结晶温度,进而抑制α-Al的生长而实现细化。凝固过程中生成的Al11La3第二相不仅可以强化合金,还可作为α-Al的异质形核点以实现细化,这得益于其与α-Al基体5.96%的较小错配度。随着La含量从4%增加到10%,合金的屈服强度与抗拉强度分别从48.6MPa、113.9MPa提升到92.3MPa、186.7MPa,但伸长率从26.1%降低至9.6%。此外,Al-La合金的热导率、电导率随La含量的增加大致呈线性下降趋势,分别从207.8 W/(m·K)、32.0 MS/m下降至173.1 W/(m·K)、26.1 MS/m。

Al-Sr-La中间合金改性对A356铝合金组织和性能的影响

采用Al-Sr-La中间合金对A356铝合金进行改性处理,研究了Sr和La对A356铝合金微观结构和力学性能的协同变质机制。结果表明:添加0.5 mass%的Al-Sr-La中间合金对A356铝合金的改性效果最佳,此时A356铝合金具有优良的显微组织与力学性能,其α-Al相的晶粒细小,二次枝晶臂间距(SDAS)降低至14.2μm,较未改性的A356铝合金降低了36.6%,针状共晶Si转变为蠕虫状共晶Si,平均晶粒尺寸减小至0.86μm。与未改性的A356铝合金相比,添加0.5 mass%的Al-Sr-La中间合金改性后,合金的抗拉强度增加了22.4%,屈服强度增加了11.1%,伸长率增加了89.7%。最后,在实验结果的基础上,结合凝固理论,研究了Sr和La的协同变质机制。Sr吸附于Si相生长界面上,产生孪晶平面,抑制Si相的生长,使得Si以孪晶凹谷机制生长,实现对共晶Si的改性;La则由于Sr对Si的作用,使得La在共晶Si的凹槽处聚集,阻碍了Si的生长,改善共晶Si的形貌。

La元素对高导热Al-5Ni合金微观组织和性能的影响

Al-5Ni合金具有较高的导热性能,是新一代高导热材料的主要研究方向之一,但力学性能偏低,热-力矛盾显著。利用金相显微镜、扫描电镜、万能试验机、激光导热仪、数字电导率仪等,研究了微量稀土元素La添加对高导热Al-5Ni合金微观组织、力学性能及导热率和导电率的影响。结果表明,当La元素的添加量为0.2%(质量分数)时,合金α-Al晶粒细化程度最高,共晶组织内部纤维状的Al3Ni相近乎全部转化为球状,极限抗拉强度和硬度由未变质时的122.24 MPa和45.94 HV提升到140.48 MPa和47.28 HV,分别提升了14.92%和2.92%;合金的导热率和导电率几乎没有下降,为213.23 W/(m·K)和31.84 MS/m。稀土变质La元素的变质处理有效缓解了Al-5Ni合金的热-力矛盾,显著提高合金的综合性能。

Ce-La添加量对汽车用Al-Si-Cu-Mg-Ni合金组织与力学性能的影响

对Al-Si-Cu-Mg-Ni合金中添加了不同量的Ce-La复合稀土,通过显微组织观察、力学性能测试研究了不同Ce-La复合稀土添加量对铸态Al-Si-Cu-Mg-Ni合金组织与力学性能的影响。结果表明:未添加稀土的Al-Si-Cu-Mg-Ni合金中有大量块状的初生Si相和针状共晶Si相存在。随着Ce-La复合稀土添加量的增加,合金中的初生Si相直径和共晶Si相尺寸先减小后增加。Ce-La稀土添加量为0.4wt%时,合金中的初生Si相直径和共晶Si相尺寸最小。随着Ce-La复合稀土添加量的增加,Al-Si-Cu-Mg-Ni合金的抗拉强度和伸长率先升高后降低,Ce-La复合稀土添加量为0.4wt%时,合金的抗拉强度和伸长率均达到最大值,分别为296.5 MPa和2.9%。

亚共晶Al-xLa-0.2Sc合金的组织、性能及断裂行为

采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉伸力学性能测试和电导率测试等手段研究了亚共晶Al-xLa-0.2Sc(x=5, 8)合金铸态及T5时效后的微观组织、力学性能和导电性能,并结合代表性体积元(RVE)有限元拉伸模拟分析了合金拉伸断裂机理。结果表明:随着La含量的提高,合金的强度随之提高,伸长率和电导率随之降低。铸态合金拉伸时,裂纹萌生于共晶区域和初晶α(Al)的界面。T5处理后,Al_(3)Sc相析出提高了合金强度和电导率,降低了α(Al)塑性变形能力,增加了共晶相界面的位错塞积程度和应力集中水平,导致裂纹更易萌生于共晶区域,合金的断裂模式由铸态的韧性断裂转变为时效态的脆性断裂。

ZnO∶(Al,La)/纤维素气凝胶/涤棉织物红外隐身复合材料的制备及性能

以纤维素纳米纤维(CNF)为原料合成了纤维素凝胶,将纤维素凝胶平铺在涤棉织物上,低温冷冻再高温干燥得到纤维素气凝胶复合涤棉的隔热材料。采用溶胶-凝胶法合成了低发射率掺杂铝、镧的氧化锌粉末[ZnO∶(Al,La)],球磨后制成涂料,粘附在纤维素气凝胶/涤棉表面形成涂层,得到了低发射率兼具隔热性能的红外隐身复合材料ZnO∶(Al,La)/纤维素气凝胶/涤棉。通过IR-2双波段发射率测试仪研究了不同ZnO∶(Al,La)涂层厚度对复合材料发射率的影响,通过红外热像仪对复合材料的持续隐身性能进行了表征。结果表明:当涂层厚度为400μm时,发射率最低为0.673;纤维素气凝胶厚度为4mm的复合材料可维持90min的红外隐身效果,在红外隐身领域具有广阔的应用前景。

La_(2)Mg(Ni_(1-x)Al_(x))^_(9)(x=0.1,0.2)合金的相组成及储氢性能研究

研究了Al替代对AB 3型La_(2)Mg(Ni_(1-x)Al_(x))_(9)(x=0.1,0.2)合金相组成、储氢性能和失效行为的影响.表明Al在常温下促进La(Ni,Al)_(5)相含量的提高和LaMg_(2)Ni相的形成,并导致合金放氢困难和电化学放电容量的降低.由于La_(2)MgNi_(2)和LaMg_(2)Ni相含量的增加,合金耐KOH的腐蚀性降低.腐蚀产物主要为La(OH)_(3),La_(2)O_(3)和Mg(OH)_(2).通过Al替代改善合金电化学放电和循环稳定性的关键在于优化其中的相组成类型.

Fe-Al-La电子结构及耐腐蚀性第一性原理研究

材料的电子态密度、能量、能带结构、差分电荷密度以及局域态密度对材料的抗腐蚀性有重要影响。本文基于第一性原理密度泛函平面波赝势法,优化了Fe、Fe-Al、Fe_(8)Al_(8)La电子结构,并从态密度、峰值分析了Fe-Al合金耐腐蚀性机理。结果表明,在Fe-Al合金中加入La,Fe与La之间存在明显的电荷转移并形成了离子键,使Fe-Al的能带宽度降低到30.8 eV,表明La减弱Fe-Al原子轨道的扩展性,La使Fe-Al态密度的峰值增大到30.26 electron/eV,成键的电子数逐渐增加,提高了Fe-Al的稳定性和抗耐腐蚀性能,为提高Fe-Al合金的性能奠定一定理论基础。

Al对La-Mg-Ni系贮氢合金电极电化学性能的影响

采用固相扩散法制备La0.7Mg0.3Ni3.5-xAlx(x=0,0.1,0.3,0.7,1.0)和La0.7Mg0.3Ni2.8Co0.7-xAlx(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)贮氢合金,采用X射线衍射、能谱分析及循环伏安等方法分析合金的相结构和电极电化学性能,研究元素Al替代对合金电化学性能的影响。结果表明:合金由LaNi5、La2Ni7和LaNi3三相组成,随着Al替代量的增加,La2Ni7相晶胞逐渐膨胀,LaNi5相大量减少,LaNi3相增加,La2Ni7相有利于合金电化学性能的提高,然而过高的Al含量会对合金的放电性能带来不利影响。La0.7Mg0.3Ni3.4Al0.1和La0.7Mg0.3Ni2.8Co0.6Al0.1合金电极的最大放电容量分别为354.5 mA.h/g和373.1 mA.h/g。循环伏安测试显示较明显的氧化峰和还原峰,且峰电位差较小,反映合金电极较好的吸放氢反应可逆性。

定向凝固自生共晶材料Al_(11)La_3/Al的制备及凝固特征

利用定向凝固装置,在固-液界面前沿温度梯度很高的条件下, 在生长速度R=6.0-20.0μm/s的范围内制得了定向规则排列的自生复合Al_(11)La_3/Al共晶材料、并测得在此凝固条件下处于极值状况生长的共晶体?/R=1.42×10^(-8)cm^3/s利用TEM对该共晶体的选区衍射表明:共晶两相的择优取向为[100]Al∥331Al_(11)La_3,惯态平面为:(002)Al∥(116)Al_(11)La_3Al_(11)La_3,相生长前沿的(103)晶面孪晶生长,导致Al_(11)La_3相分枝。

La_(0.8)Ce_(0.2)CoO_3/Al_2O_3对油烟的催化净化

将稀土金属La、Ce和过渡金属Co按照一定的比例采用浸渍法负载在γ-Al2O3载体上制备成La0.8Ce0.2CoO3/Al2O3催化剂,用X-射线衍射仪和扫描电镜对催化剂负载层的表面形态、晶相结构和粒径大小进行了表征,并用正交实验法考察了其对油烟的催化净化效果。结果表明,当负载量30%、焙烧温度800℃、催化温度300℃、烟气流量10L/min时催化剂对油烟的净化效果最佳,净化效果可达88%,催化剂对油烟的催化具有较好的低温高活性。

La-Ni-Al 系贮氢材料的吸、放氢行为研究

研究了Ｌａ－Ｎｉ－Ａｌ系贮氢材料的吸、放氢行为。给出了ＬａＮｉ５－ｘＡｌｘ（ｘ＝０．２５、０．５０、０．７５、１．００）的吸附等温线、吸附速率及其氢化物的解吸平衡压与温度的关系曲线；定量确定了合金的吸附平衡压和饱和吸附容量等吸氢性能参数及基本的热力学参数ΔＨ㈠值和ΔＳ㈠值；初步探讨了上述参数与Ａｌ含量之间的定性关系。

La-Al柱撑蒙脱石的超声制备及热稳定性研究

在功率超声作用下,用氯化铝与硝酸镧合成的柱撑溶液与蒙脱石反应制备了La-Al柱撑蒙脱石,制备La-Al柱撑蒙脱石柱撑溶液中的OH/Al比为2.4,La/Al比为1/20,结果表明,所制备的柱撑蒙脱石具有2.65nm的层面间距,在低于650℃的条件下柱撑结构相当稳定,La-Al柱撑蒙脱石大的层面间距和高的热稳定性与进入蒙脱石层间的Johansson离子含La有关。

自生复合Al_（11）La_3／Al共晶材料的轴向拉伸性能及其断裂机制

本文研究了自生复合Ａｌ＿（１１）Ｌａ＿３／Ａｌ共晶材料从室温到６７３Ｋ时的轴向拉伸性能和轴向拉伸断裂机制。结果表明：在Ｇ＝７００Ｋ／ｃｍ、Ｒ＝１１．１μｍ／ｓ的定向凝固条件下，该材料轴向拉伸性能在室温时为２６０ＭＰａ、在６７３Ｋ时为２６５ＭＰａ。对拉伸过程的动态观察和断口形貌的分析表明：自生复合Ａｌ＿（１１）Ｌａ＿３／Ａｌ共晶材料在室温到６７３Ｋ温度范围内，其轴向拉伸断裂机制相同：纤维相Ａｌ＿（１１）Ｌａ＿３的断裂是整个共晶体断裂的控制机制：其轴向拉伸的断裂模型为：弹性变形、裂纹萌生、界面脱粘、搭桥过程、宏观断裂。