焙烧温度对Mg(Al)O复合物结构和表面酸碱性质影响的研究

分别在 ６７３、 ８７３和 １０７３ Ｋ分解 Ｍｇ／Ａｌ摩尔比为 ３的水滑石生成 Ｍｇ（Ａｌ）Ｏ复合物。ＸＲＤ测定均显示 ＭｇＯ物相。８７３Ｋ以上焙烧的样品同时存在ＭｇＡｌ_２Ｏ_４尖晶石物相。微量吸附量热测定其表面酸碱中心的强度和密度，发现碱中心强度和密度顺序为：ＭＡＯ—２＞ＭＡＯ—３≈ＭＡＯ－１，而酸中心强度和密度顺序是：ＭＡＯ—１＞ＭＡＯ—３≈ＭＡＯ—２．红外光谱表明，Ｍｇ（Ａｌ）Ｏ复合物表面酸碱中心主要存在Ｌ酸，破中心是氧阴离子。焙烧温度对表面碱中心类型几乎没有影响。固态ＭＡＳ^(２７)Ａｌ核磁共振结果展示，这些样品呈现出显著的Ａｌ^(３＋)配位情况的变化．

Pd/Mg(Al)O催化剂上NO_x的储存-还原

采用共沉淀-浸渍法制备了催化剂Pd/Mg(A l)O,并用XRD、TPD等手段进行了表征。考察了催化剂的NOx储存-还原性能。结果表明,NO在Pd/Mg(A l)O上的主要储存途径是Pd促进NO氧化生成NO2,NO2与Mg(A l)O作用成盐,放出NO;Pd对NO2吸附成盐影响不大。NO在Pd/Mg(A l)O上吸附储存的适宜温度为350℃。350℃下Pd/Mg(A l)O催化剂经15次储存-还原(以H2为还原剂),NOx储存量变化不超过8%,维持在300μmol.g-1以上,N2选择性维持在94%以上。

Cu对Pt/Cu-Mg-Al-O催化剂上NO_x储存性能的影响

固定二价与三价阳离子摩尔比为3∶1,采用共沉淀法合成系列Cu-Mg-Al水滑石,经500℃焙烧制成复合氧化物Cu-Mg-Al-O(wCuO(%)分别为0、5、10、20,简称w-CMAO,w=0、5、10、20).通过浸渍法制备Pt/Cu-Mg-Al-O负载型复合氧化物催化剂.XRD结果表明Cu在催化剂及其前驱体中高度分散.采用等温NOx储存实验研究催化剂对NOx的储存性能,NOx-TPD法考察储存的NOx脱附情况.实验结果表明,尽管Cu取代减少了催化剂中MgO含量,但增强了催化剂的NO氧化活性,有效提高了催化剂的NOx储存性能.同时TPD结果进一步表明当CuO掺杂量在w=(10～20)%时,可以明显降低催化剂上生成的硝酸盐的分解温度.

Mn-Mg-Al-O催化剂上NO_x的氧化-储存性能

采用共沉淀法制备系列Mn—Mg—Al—O水滑石前驱体，经500℃焙烧制成复合氧化物Mn—Mg—Al-O催化剂，并用XRD方法进行了表征。恒温储存实验研究了催化剂氧化NO和储存NOx的性能，NOx-TPD考察了储存的NOx脱附情况。结果表明，Mn在前驱体中高度分散；焙烧后，Mg2MnO4是主要的活性组分，Mn能够催化NO的氧化反应，且有一定的NOx储存能力，Mg是主要的储存组分，将NOx以硝酸盐的形式储存起来；硝酸盐在氮气气氛中300℃～600℃下分解，释放出NOx。不同含量的SO2均使催化剂NOx储存能力降低。

Mg-Al-O的制备条件对一步合成乙二醇单乙醚醋酸酯的影响

介绍了以环氧乙烷、乙酸乙酯为原料,Mg Al O体系(镁铝复合氧化物,LDO)作为催化剂,一步合成乙二醇单乙醚醋酸酯(EGEEA)的方法。系统考察了催化剂前体-水滑石(LDH)的制备条件和后期煅烧条件,如滴加方式、滴加过程的pH值、镁铝比、煅烧时间、晶化时间和煅烧温度等对LDO性能的影响。实验结果表明,未经晶化的水滑石制得的催化剂活性偏低。部分制备条件影响LDO的选择性。对LDO的煅烧条件研究结果表明,煅烧温度、煅烧时间均影响LDO的活性和选择性。乙二醇单乙醚醋酸酯收率为39 83%。

添加纳米SiO_2对Mg-Al-Si-O系陶瓷烧结及介电性能的影响

通过在分析纯MgO、Al2O3、SiO2原料中添加纳米SiO2,采用直接烧结法在1400℃合成Mg-Al-Si-O系陶瓷材料。系统研究了纳米SiO2含量对Mg-Al-Si-O系陶瓷材料力学和介电性能的影响。实验结果表明:纳米SiO2含量为10～20%时可以有效降低材料的介电常数;含量为30%时可以获得最大体积密度和弯曲强度。

热处理制度对Mg-Y-Al-Si-O-N玻璃析晶行为的影响

分别研究核化温度、核化时间和晶化温度对Mg8.88Y5.92Al10.15Si15.22O52.65N7.19(摩尔分数,%)氧氮玻璃析晶行为的影响。此外,还对比研究了两步和一步热处理制度对此玻璃析晶行为的影响。用DSC曲线初步确定玻璃成核和晶化温度范围,再用传统方法确定玻璃的最佳热处理制度;用X-射线衍射仪鉴定微晶玻璃中的物相;用扫描电镜观察微晶玻璃的微观结构。结果表明:对于此组成玻璃,热处理制度严重影响微晶玻璃的析晶度和微观形貌,但对析出相的种类影响较小;所制备的微晶玻璃中均含YMgSi2O5N(48-1632)、MgSiO3(19-0768)和Mg3Al2(SiO4)3(15-0742)相,其中YMgSi2O5N为主晶相,呈棒状。

Al_2O_3颗粒级配对Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/Al_2O_3系LTCC材料性能的影响

以Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O系玻璃和D_(50)分别为0.83μm与3.49μm的Al_2O_3粉料为原料,采用低温烧结法制备了玻璃/Al_2O_3系介电陶瓷材料。设计将两种氧化铝按一定配比混合以优化氧化铝颗粒级配,研究了氧化铝颗粒级配和烧成温度对玻璃/Al_2O_3材料的烧结性能、介电性能和力学性能的影响。随着氧化铝颗粒级配的优化,玻璃/Al_2O_3材料的收缩率、体积密度、相对介电常数、抗弯强度增加,而介电损耗减小。添加D_(50)为2.81μm的Al_2O_3混合粉料的玻璃/Al_2O_3材料于875℃烧结良好,显示出优异的性能:体积密度为3.09 g/cm^3,相对介电常数7.78,介电损耗0.53×10^(-3)(于10 MHz下测试),抗弯强度为181 MPa,因此该体系材料比较适合用作LTCC封装材料。

Mg-Al-O-N体系中几种典型透明陶瓷材料

透明陶瓷作为一类既具有类似玻璃高光学透明性又兼具类似单晶高熔点、高强度、高硬度和高化学稳定性等优异理化性能的结构功能一体化材料,可在多种极端环境(耐高温、抗冲击和抗强辐射等)下作为光学窗口应用,还可以通过稀土离子或过渡离子掺杂等手段发展其激光、荧光等性能。在目前已经发展出的陶瓷材料体系中,Mg-Al-O-N体系中几种透明陶瓷材料(如Al2O3、MgO、AlN、MgAl2O4、AlON、MgAlON等)是研究最为广泛的透明陶瓷材料。本文简述了这几种材料结构、性能、制备研究进展和应用情况,并对其未来的发展进行了展望。

不同氧化物对Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/氧化物材料性能的影响

实验设计Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃分别与Al2O3、TiO2、ZrO2、SiO2复合,通过调控Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/氧化物组成,低温烧结制备玻璃复合氧化物材料,重点研究了玻璃/氧化物材料的烧结性能与介电性能。研究结果表明,氧化物种类对Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/氧化物材料的烧结性能、热性能、介电性能有较大影响,Al2O3有利于促进玻璃/氧化物材料烧结致密,SiO2可以用于降低该体系介电陶瓷材料的介电常数。Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/Al2O3材料于875℃烧结试样的综合性能最好,其体积密度为3.10 g.cm^-3,10 MHz下介电常数为8.03,介电损耗为0.0005,基本可以达到LTCC材料的使用要求。

压力对Mg-Al-Cr-O自蔓延系统反应温度及反应速度的影响

通过对自蔓延系统的不同压力下的试样点燃温度和反应速度的比较发现，随着制备试样压力的增加，系统的自蔓延点燃温度升高，反应速度下降；相对温度而言，压力对该系统自蔓延反应速度的影响更明显。这一情况为更有效的控制自蔓延过程提供了思路。

催化氧化正丁硫醇的Co-O/Mg(Al)O催化剂

以NaOH、Na2CO3、Mg(NO3)2、A(lNO3)3和Co(NO3)2为原料,用共沉淀法合成的类水滑石为前体制备固体碱型Co-O/Mg(Al)O催化剂,将其用于常压下催化分子氧氧化正丁硫醇向二硫化物转化。对催化剂进行了XRD测定,讨论了镁铝摩尔比、焙烧温度与催化剂物相组成及其活性关系。考察了溶剂和反应温度对催化剂活性的影响,对氧化产物结构进行了IR、UV和MS表征。

K-Mg-Al-Si-O-F玻璃析晶机制的研究

研究了ＫＭｇＡｌＳｉＯＦ系玻璃中组分Ｆ的引入方式对玻璃析晶机制的影响。以ＭｇＦ２方式引入Ｆ的玻璃发生分相，随后整体析出ＭｇＦ２，云母晶体以先析ＭｇＦ２作为异相质点成核长大，形成可切削的氟金云母微晶玻璃；而以ＫＦ方式引入Ｆ的玻璃在热处理过程中并不发生分相，结果只在其表面形成粗大枝晶状硅镁石。玻璃中Ｆ的引入方式不同导致了基础玻璃结构上的差异，从而导致了截然不同的两种析晶机制———体积析晶和表面析晶。

催化剂Pt／Mg（Al）O的制备与特性

用共沉淀法制备得一种类似于水滑石的载体Ｍｇ（Ａｌ）Ｏ，再用浸渍法制得载于这种载体上的铂催化剂Ｐｔ／Ｍｇ（Ａｌ）Ｏ。该载体的比表面积为２４４ｍ２ｇ－１，该催化剂铂分散度为（Ｈ／Ｐｔ）ｉｒｒ＝０．９，平均直径ｄ＝１．３８ｎｍ，且有均匀的颗粒度。Ｐｔ－Ｍｇ（Ａｌ）Ｏ间的相互作用比Ｐｔ－Ａｌ２Ｏ３间的强。由于电子从载体Ｍｇ（Ａｌ）Ｏ中的碱性（氧）离子大量转移至细小的Ｐｔ颗粒上，故该催化剂中的Ｐｔ颗粒具有很强的负电性。

Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/α-Al2O3生瓷带结构优化设计与性能研究

以Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃与α-Al2O3为原料,通过调控分散剂的种类及含量、增塑剂与粘结剂的有机配比,以提高玻璃/α-Al2O3流延浆料性能,改善生瓷带结构与综合性能。重点研究了玻璃/α-Al2O3浆料的特性、生瓷带物理性能及其生坯烧结性能。研究结果表明,添加PEG、TEOA、TBP、Castor oil分散剂的Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/α-Al2O3浆料的粘度依次降低。随着Castoroil含量从1wt.%增加至4wt.%,浆料稳定性、生瓷带体积密度与拉伸强度先增加后减小。添加2wt.%Castoroil的Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/α-Al2O3生瓷带综合性能最佳,表面光滑,结构致密,其体积密度为1.94 g·cm-3,拉伸强度为1.59 MPa,且生坯烧结性能良好,使得该体系材料比较适合用作低温共烧陶瓷材料。

离子交换法制备Pt-Sn_E/Mg(Al)O催化剂及其烷烃催化脱氢性能

以水滑石为载体,采用离子交换法制备了Pt-Sn_E/Mg(Al)O催化剂,并对其进行了X射线衍射、N2物理吸附、透射电镜等技术表征;考察了该离子交换法制备的Pt-SnE/Mg(Al)O催化剂对乙烷和丙烷脱氢的催化性能,并与浸渍法制备的Pt-SnI/Mg(Al)O催化剂进行了比较。结果表明,利用离子交换法制备的Pt-SnE/Mg(Al)O催化剂其反应活性和稳定性明显优于浸渍法制备Pt-SnI/Mg(Al)O催化剂的。在相同条件下反应2 h后,Pt-SnE/Mg(Al)O催化剂和Pt-SnI/Mg(Al)O催化剂的乙烷催化脱氢转化率分别为12.2%和3.1%,丙烷催化脱氢转化率分别为38.7%和26.4%。

压制工艺对Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/Al_2O_3材料烧结性能的影响

以Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O系玻璃粉与Al_2O_3为原料,流延成型生瓷带,采用低温烧结法制备了玻璃/陶瓷系介电陶瓷材料。研究了压制工艺与烧成温度对复合材料烧结性能以及介电性能的影响。结果表明,随着成型压力增加与保压时间延长,生坯体积密度增加,相应烧结体的体积密度增加,烧成收缩率减小。玻璃/Al_2O_3生瓷带的微观形貌结构致密,20 MPa/10 min成型玻璃/Al_2O_3材料于850℃烧结具有较好的性能:体积密度为3.10 g·cm^(–3),10 MHz下的介电常数为7.97,介电损耗为0.000 86。因此该体系材料比较适合用作低温共烧陶瓷材料。

高分散度催化剂Pt／Mg（Al）O与Pt／Al_2O_3化学吸附H_2、CO和CO_2的性能比较

比较了制法完全相同并有相近铂分散度（Ｈ／Ｐｔ≈１１）的催化剂Ｐｔ／Ｍｇ（Ａｌ）Ｏ与Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３的性质。由Ｈ２和ＣＯ的化学吸附以及随之使用的红外光谱及微量热计测定了它们的Ｐｔ的性质，并由ＣＯ２的程序升温脱附（ＴＰＤ）技术测定了Ｍｇ（Ａｌ）Ｏ的碱性基点的性质。在沉积了Ｐｔ颗粒后Ｍｇ（Ａｌ）Ｏ的表面碱性降低。与Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３相比，Ｐｔ／Ｍｇ（Ａｌ）Ｏ在１９６０１９３０ｃｍ－１出现了一个新的ＣＯ红外吸附波带，它被认为是ＣＯ通过碳原子与Ｐｔ键合并通过氧原子与Ｍｇｎ＋阳离子键合的一种桥键。这些桥键的物质在高温脱附时最稳定。ＣＯ的歧化作用发生在Ｐｔ／Ｍｇ（Ａｌ）Ｏ，所生成的ＣＯ２迁移至载体的碱性基点形成碳酸盐。

Mg-Al-Si-O-N系统玻璃的结构与晶化

本文采用X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)和拉曼光谱(Raman)等现代测试方法详细地研究了Mg-Al-Si-O-N系统玻璃的结构与晶化过程。发现在玻璃中除只与硅相键合的桥氮存在外,还有不与硅相键合的非桥氮存在。引入玻璃中的氮一方面取代玻璃中氧的位置进入玻璃网络,使结构紧密交联,降低了玻璃的晶化能力,另一方面氮的引入使玻璃中出现了均匀分布的Si_2ON_2微晶粒子,作为异相核促进了其他晶相的析出,而且其数量和大小以及有利于玻璃晶化的非桥氮的数量均随Si_3N_4含量增大。这两个方面矛盾作用的结果使堇青石晶相的析出量随Si_3N_4含量的变化出现极小值。

Mg/Al比对CH4-CO2重整制合成气Mg（Ni,Al）O复合氧化物催化剂性能的影响

通过焙烧由共沉淀法制备的类水滑石化合物(HTLcs)前驱体,制备了一系列不同n(Mg)/n(Al)比(0.5,1,2和3)的Mg(Ni,Al)O复合氧化物催化剂。将该催化剂用于甲烷二氧化碳重整反应(CRM)中,并考查了Mg/Al比对催化剂活性的影响。借助XRD,BET,H2-TPR,CO2-TPD以及O2-TPO等表征手段研究催化剂结构和催化性能之间的关系。结果表明催化剂的催化活性和抗积炭性能与Mg/Al比有关。高Mg/Al比的催化剂表现出较好的催化活性和抗积炭性能,而当n(Mg)/n(Al)=1时催化剂的催化的活性和稳定性最佳,且催化剂表面生成的积炭量最少。MgAl2O4和MgO共存使催化剂具有强的金属与载体作用力,适当的CO2吸附能力,这导致催化剂具有较好的催化活性和较强的抗积炭能力。