负载S-g-C_(3)N_(4)/MgAl-CLDH光催化砂浆的去污及水化性能研究

本研究合成了硫掺杂氮化碳/煅烧镁铝水滑石(S-g-C_(3)N_(4)/MgAl-CLDH)新型光催化复合材料,通过内掺的方式将其负载在水泥砂浆上,并测试了光催化砂浆的氮氧化物(NO_(x))降解性能和水化性能。结果表明,当光催化剂掺量小于5%(质量分数)时,S-g-C_(3)N_(4)/MgAl-CLDH掺量与砂浆的NO_(x)降解率成正比。当光催化剂掺量超过5%时,砂浆的NO_(x)降解性能开始下降。适量的S-g-C_(3)N_(4)/MgAl-CLDH使水泥早期(1 d)水化程度显著提升,过量的S-g-C_(3)N_(4)/MgAl-CLDH使水泥后期水化程度下降。当光催化剂掺量为7%时,水泥砂浆的28 d强度较对照组砂浆显著下降。此外,适量(3%)S-g-C_(3)N_(4)/MgAl-CLDH能够改善砂浆的28 d强度。

Cs/MgAl-LDO@X催化剂制备及甲苯侧链烷基化反应性能研究

以X分子筛为载体,在其表面上生长MgAl-LDH层状氢氧化物,浸渍Cs后焙烧,制备一系列Cs/MgAl-LDO@X催化剂。采用XRD、SEM、TPD等对催化剂的结构进行表征,并对甲苯侧链烷基化反应性能进行评价。表征发现,MgAl-LDO呈层状生长在X分子筛表面,随着生长量增多,层厚度逐渐增大,浸渍Cs后酸量和酸强度降低,碱强度增加。通过性能测试确定最佳Mg与Al比和MgAl-LDO生长量,此条件下甲苯转化率为4.33%,苯乙烯选择性为60.07%。

MgAl-LDHs磁性颗粒对镉污染农田土壤的减量修复研究

以不同巯基改性的镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDHs)为原材料制备了4种毫米级磁性颗粒修复材料,并开展了对土壤中镉(Cd)去除效果的对比试验,考察了MgAl-LDHs磁性颗粒修复材料的投加量和作用时间对Cd去除效果的影响,探讨了修复材料对3种实际污染农田土壤(Cd总量在0.73~0.86mg/kg)中Cd的去除效果与机制。结果表明:以泰克莱尔MgAl-LDHs为原材料制得的磁粒MgAl-LDHs-C对Cd的去除效果最好,其与土壤的最佳投加质量比为1∶10,最适作用时间为3 h,在此条件下,浙江台州土壤DTPA提取态Cd含量由0.56mg/kg下降至0.30mg/kg;控制m土∶V液为1∶2,反应温度为25℃,振荡频率为180r/min,按照最优选投加量和作用时间分别向江苏太仓、甘肃白银和浙江台州污染农田土壤中施用MgAl-LDHs-C,3种土壤中Cd总量去除率分别达到26.0%、23.8%和34.7%。土壤Cd形态分析结果显示,MgAl-LDHs-C可以显著降低土壤可交换态、可还原态、可氧化态Cd的含量。因此,本研究所制备的MgAl-LDHs-C材料具有良好的土壤Cd去除能力,可为Cd污染农田土壤的减量修复提供科学依据。

氢氧化钾碱蚀法制备多孔MgAl氢氧化物及其二氧化碳吸附性能

目的 类水滑石化合物用于CO_(2)吸附时存在分散性差和有效比表面积低的问题。方法 以硝酸镁和硝酸铝为金属盐前驱体,以尿素为沉淀剂,采用水热法合成具有层状结构的MgAl水滑石,之后利用铝物种的两性性质,通过氢氧化钾碱蚀处理MgAl水滑石脱除部分铝物种以形成孔道,从而获得多孔MgAl氢氧化物并用于二氧化碳的吸附。借助X射线衍射、扫描电镜、低温氮气吸附/脱附、红外分析等研究碱蚀时间对所得MgAl氢氧化物结构形貌的影响。之后,采用热重分析仪测试样品的二氧化碳吸附性能,并且分别采用一阶动力学模型、伪二阶动力学模型对吸附数据进行拟合。结果 与未碱蚀样品比较,当碱蚀时间为12 h时,样品LDH-12的比表面积和孔体积都有所增加,其中比表面积由8.8 m^(2)/g变为16.6 m^(2)/g,这有利于吸附活性位点的暴露;样品LDH-12对二氧化碳有着较优的吸附性能,其吸附容量为19.6 mg/g。结论 碱蚀处理对样品的形貌结构及吸附性能有着很大的影响。适宜的碱蚀时间有利于样品孔结构的进一步发育,使得更多的吸附活性位暴露,从而较大程度地提高其对二氧化碳的吸附能力。

P(MAA-AGE)/MgAl-LDH复合阻燃剂的制备及对棉织物的阻燃整理

以甲基丙烯酸(MAA)、烯丙基缩水甘油醚(AGE)为原料,通过自由基聚合法制备了聚甲基丙烯酸-烯丙基缩水甘油醚P(MAA-AGE),并将其与镁铝水滑石(MgAl-LDH)复合,制备了P(MAA-AGE)/MgAl-LDH复合阻燃剂。X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)的测试结果证明成功合成了P(MAA-AGE)/MgAl-LDH复合阻燃剂。采用浸轧法将P(MAA-AGE)/MgAl-LDH复合阻燃剂整理到棉织物表面,通过FT-IR、XRD、SEM对整理棉织物的结构、表面形貌进行表征,并通过热重分析、垂直燃烧试验和极限氧指数对整理棉织物的热稳定性和阻燃性能进行测试。结果表明:相较于未整理的棉织物,复合阻燃剂整理棉织物的极限氧指数由20.5%提高到24.1%,燃烧速率由3.25 mm/s降到0.84 mm/s,损毁长度由130 mm降低到80 mm,整理棉织物在氮气中的残炭率提高了42%,最大热降解速率降低了37.9%。P(MAA-AGE)/MgAl-LDH整理棉织物的阻燃性能和热稳定性能得到提升。

六方柱状MgAl2O4纤维的合成机理初探

实验合成了六方柱状MgAl2O4纤维，长径比为100～200，这是文献中报道较少的尖晶石MgAl2O4晶体新形态。结合物相分析和微观形貌观察，推测尖晶石MgAl2O4纤维主要依照孪晶机制作用下VLS机理(同时存在有VS机理)发育成六方横截面长柱状纤维，并伴有扭结和分叉等现象。

飞秒激光烧蚀MgAl_2O_4透明陶瓷的实验研究

实验研究了800nm飞秒激光与MgAl2O4透明陶瓷的相互作用,得到其在单脉冲、多脉冲情况下的损伤阈值和损伤面积,用CCD成像技术和扫描电镜观察了烧蚀点的形貌特征,用显微红外光谱仪测试了烧蚀区域的透过光谱．结果表明:单脉冲烧蚀条件下,烧蚀面积与脉冲能量近似为线性关系,而在多脉冲烧蚀条件下,烧蚀面积随着脉冲数量的增加呈近似波尔兹曼(Boltzmann)增大;当激光功率接近损伤阈值时,烧蚀后的区域在波数为2500～7000cm-1范围内的红外透过率由82％提高到86％,当激光功率超过损伤阙值后,透过率降低20％左右．

热压制备Ti_3SiC_2/MgAl_2O_4复合材料及其性能研究

采用反应热压烧结法制备Ti3SiC2/MgAl2O4复合材料,研究MgAl2O4含量对该复合材料致密化程度、显微结构以及力学性能的影响。结果表明:MgAl2O4和Ti3SiC2两相之间具有很好的化学相容性;MgAl2O4的引入对该复合材料的烧结致密度影响不明显;MgAl2O4晶粒镶嵌在Ti3SiC2晶粒的层片之间,相互穿错搭接,可以有效地阻止裂纹的扩展;适当的MgAl2O4可以改善复合材料的力学性能,当MgAl2O4的质量分数为20%时,其抗弯强度达到421.4 MPa,当MgAl2O4的质量分数为10%时,其断裂韧性达到4.27 MPa.m1/2。

氧化物电子陶瓷微波烧结用保温材料MgAl_2O_4-LaCrO_3的研究

报道了一种用于氧化物电子陶瓷微波烧结的保温体材料MgAl2O4-LaCrO3的研究和应用情况.该保温材料解决了许多氧化物电子陶瓷在微波烧结过程中易发生的热应力开裂问题并同时具有使样品均匀烧结成瓷的作用.现已成功地应用该保温体对CoMnNiO系NTC热敏材料;BaTiO3系PTC材料,ZnO掺杂系电压敏材料,LaCrO3基复合材料等氧化物电子陶瓷进行了微波烧结,烧结样品无热应力开裂并成瓷均匀致密.适用的氧化物电子陶瓷微波烧结温度区间最高可至1600℃.

掺杂晶体Cr^(3+)∶MgAl_2O_4晶格畸变及基态自旋哈密顿参量的理论研究

用自旋 Ｈａｍｉｌｔｏｎ 理论和 Ｎｅｗｍａｎ 的晶场叠加模型研究了 Ｃｒ３ ＋ ∶ Ｍｇ Ａｌ２ Ｏ４ 晶体结构与自旋哈密顿（ Ｓ Ｈ） 参量之间的定量关系；在此基础上，计算了 Ｃｒ３ ＋ ∶ Ｍｇ Ａｌ２ Ｏ４ 晶体的 Ｓ Ｈ 参量（ Ｄ，ｇ） 及精细光谱，计算结果与观测一致。定量的研究结果表明， Ｃｒ３ ＋ 离子掺入 Ｍｇ Ａｌ２ Ｏ４ 晶体后，络离子（ Ｃｒ Ｏ６）９ －的局域结构产生了一个压缩三角畸变（Δθ＝ ２ ．７２９°） 。理论研究还表明，自旋二重态对零场分裂（ Ｚ Ｓ Ｆ） 参量 Ｄ 的贡献大约为１６ ％ 左右，而对ｇ 因子的贡献不足１ ％ 。这表明，用 Ｚ Ｓ Ｆ 参量研究晶格畸变时，自旋二重态的贡献不可忽略。

MgAl无机-有机杂化材料对Pb^(2+)的吸附

采用共沉淀法合成了结晶度良好、具有纯水滑石相的Mg-Al型层状双金属氢氧化物(LDH)及其乙二胺四乙酸二钠(EDTA)-LDH无机-有机杂化物,并进行了表征。考察了Mg-AlLDH和EDTA-LDH对Pb2+的吸附作用,其均有很好的吸附能力,EDTA在LDH通道中可能以直立平行方式排列成单层。在相同条件下,EDTA-LDH的吸附速率和吸附量均高于Mg-AlLDH。结果表明,EDTA的插入具有协同增效作用,吸附动力学符合准二级吸附速率方程。吸附等温线可分为吸附阶段和表面沉淀阶段,吸附阶段的等温线符合Freundlich吸附等温式。初始pH值对Pb2+的吸附基本无影响。Pb2+在LDH和EDTA-LDH上的吸附机理主要为表面沉淀,并存在化学键合和静电键合作用,EDTA-LDH存在EDTA与Pb2+的络合作用。

原位尖晶石引入量对MgAl2O4-SiC材料性能的影响

在以预合成镁铝尖晶石、碳化硅和水性氨基树脂为原料制备MgAl2O4-SiC复合材料的配方中,以不同量的MgO、α-Al 2O3混合粉(MgO、Al2O3物质的量比为1∶1)等量替代其中的预合成镁铝尖晶石粉,设计替代量(w)分别为0、1%、2%、3%、4%、6%、8%、10%。经配料、混练、成型、干燥后,在埋碳条件下于1650℃保温5 h烧成,然后检测烧后试样的显气孔率、体积密度、常温耐压强度、常温抗折强度和高温抗折强度,并进行XRD和SEM分析。结果表明:1)随着原位MgAl2O4引入量的增加,试样的致密度和强度均呈先增大后减小的变化趋势,原位镁铝尖晶石引入量为3%(w)的试样的致密度最大,原位镁铝尖晶石引入量为4%(w)的试样的强度最大。2)各试样的物相组成基本相同,主要物相为MgAl2O4和SiC。

不同润滑条件下多孔MgAl_2O_4陶瓷摩擦学性能研究

镁铝尖晶石具有化学稳定性好,耐磨、耐腐蚀、热膨胀系数小,绝缘性能好的特点,利用微磨损试验机在不同润滑条件下对多孔结构镁铝尖晶石的摩擦学性能进行测试,并用扫描电子显微镜及能谱仪对其磨损表面形貌进行观察。结果表明:MgAl_2O_4陶瓷微磨损条件下的磨损机制为脆性剥落和黏着磨损;多孔MgAl_2O_4陶瓷在与氮化硅球对摩过程中发生了元素迁移;多孔MgAl_2O_4陶瓷的孔隙结构可以储存润滑介质,在摩擦磨损过程中起到自润滑作用;与干摩擦相比,聚α烯烃(PAO油)润滑和含有碳纳米管的聚α烯烃(PAO+CNT)润滑介质的加入可以有效起到减磨作用,特别是润滑介质为PAO+CNT膏状润滑剂时,减磨效果更为明显,平均摩擦因数由干摩擦时的0.646下降至0.124,下降幅度达到80.8%。

MgAl_2O_4透明陶瓷粉体的研究进展

透明镁铝尖晶石陶瓷的制备,对粉体有特殊的要求。高纯、超细、分散性好、高活性的粉体是制备镁铝尖晶石透明陶瓷的首要条件。本文以制备镁铝尖晶石透明陶瓷为目标,从粉体的纯度和粉体颗粒特征两方面分析了粉体的性能对制备透明镁铝尖晶石陶瓷的影响,介绍了几种可用于制备镁铝尖晶石透明陶瓷粉体的方法,分析比较了每种方法的优缺点。

MgAl_2O_4纳米透明陶瓷的制备及其透明机理

用传统合成金刚石用的六面顶压机,使用工艺简单的高温焙烧法得到的MgAl2O4纳米粉体,采用超高压烧结法分别在较低温度800-1100℃和较高压强3-5 GPa下尝试进行了纳米透明陶瓷的制备,得到了平均粒径约为50-75 nm的MgAl2O4纳米透明陶瓷,发现烧结陶瓷的最佳温度为1000℃,最佳压力为4 GPa．样品的密度直接决定样品的透明度,粉体的性质对透明度也有很大的影响,透明陶瓷的纳米化使其在光学透过率方面具有独特优势．

焙烧态MgAl-CO_3双羟基层状金属化合物去除水中痕量高氯酸盐

用共沉淀法制备了不同配比的MgAl-CO3双羟基层状金属化合物,焙烧后制得焙烧态水滑石。考察了MgAl-CO3双羟基层状金属化合物及其焙烧产物对水中痕量高氯酸根离子的吸附性能,研究了初始浓度、pH值、温度、粒径、共存阴离子等对去除效能的影响,计算得到了有关动力学参数。结果表明:550℃焙烧态水滑石(n(Mg2+)/n(Al3+)=3)对ClO4-的吸附效果最好,且符合准二级反应动力学方程和Freundlich等温吸附模型。焙烧态水滑石对溶液的pH值具有一定的缓冲作用,在较宽的pH范围均可广泛应用。但是在强酸条件下水滑石会发生溶解;强碱条件下OH-会与ClO4-形成吸附竞争。

氮气气氛下MgAl_2O_4/SiC材料的反应性能研究

为了研究氮气气氛下MgAl2O4/SiC材料的反应性能及硅粉的影响,将添加硅粉前后的MgAl2O4-SiC材料在流动氮气中经1600℃保温3 h烧成,对烧结后的试样进行XRD、SEM和EDS分析。研究发现:两者材料的主要物相均为镁铝尖晶石、碳化硅、氮化硅。不添加硅粉的试样中生成的氮化硅呈长径比较大的纤维状,其生长过程符合VS生长机制;添加硅粉后的试样中生成的氮化硅根部呈柱状,顶部呈锥状,其生长是LS和VS生长机制共同作用的结果。另外,氮化烧成时MgAl2O4/SiC反应界面层中会发生离子互扩散,可能生成少量堇青石,并且C4-、Al3+、Mg2+较O2-、Si4+具有更大的扩散速度。

Dy3＋和La3＋离子掺杂对Ce0．67Tb0．33MgAl11O19发光性能的影响

采用高温固相法制备掺杂Dy3+、La3+的Ce0.67Tb0.33MgAl11O19,利用X-射线衍射分析(XRD)、FLS920型瞬态/稳态荧光分光光度计以及色坐标软件比较Dy3+、La3+分别取代Ce3+、Tb3+后对Ce0.67Tb0.33MgAl11O19物相、发光性能以及色坐标的影响.结果表明:在Ce0.67Tb0.33MgAl11O19中,用La3+分别取代Ce3+、Tb3+后其发光性能有较大的提高,而用Dy3+分别取代Ce3+、Tb3+后其发光性能也有所变化,但变化效果没有La3+取代明显.

Mg/Al物质的量比对Ce-La/MgAl_2O_4-x催化剂催化CO还原NO性能的影响（英文）

采用初始浸渍法制备了不同Mg/Al物质的量比的Ce-La/MgAl_2O_4-x催化剂,并通过低温N_2-吸附脱附、XRD、H_2-TPR和CO-TPR等手段对其进行了表征。结果表明,在Mg/Al物质的量比为0.5时,催化剂催化CO还原NO的性能最好。这主要是因为适量Mg的添加促进了CeO_2的分散和Ce-O-La固溶体的形成,从而使得表面Ce^(3+)和氧空穴增加。两者的协同作用使得Ce-La/MgAl_2O_4-0.5表现出最佳的催化性能。另外,适量Mg的引入可以抑制Ce(SO_4)_2和Ce_2(SO_4)_3的形成,从而提高了Ce-La/MgAl_2O_4-0.5催化剂抗硫中毒能力。

固相反应法制备MgAl_2O_4纳米粉体及其烧结行为研究

在800℃下煅烧Al(OH)3和MgSO4混合粉末,冷却后经过水洗得到了结晶良好的MgAl2O4纳米粉体.采用DSC/TG、XRD、TEM和SEM等分析手段研究了混合粉末中Mg/Al原子比对颗粒尺寸及团聚状况的影响,以及MgAl2O4纳米粉体的烧结性能.所制备的MgAl2O4纳米粉体平均颗粒尺寸为12 nm,尺寸分布窄,团聚少.MgAl2O4的生成归因于γ-Al2O3和MgSO4的固相反应.MgAl2O4纳米粉体显示了良好的烧结活性,在1450℃烧结1 h即能获得相对密度为95%的MgAl2O4陶瓷.