Nb_2O_5-TiO_2复合氧化物结构与光催化性能研究

采用共沉淀法制备Nb2O5-TiO2复合氧化物,通过XRD、LRS和UV-vis DRS等方法考察Nb/Ti原子比和焙烧温度对Nb2O5-TiO2复合氧化物结构的影响,以水体中苯酚的降解为探针反应考察复合氧化物的光催化活性.结果表明,Nb2O5-TiO2复合氧化物结构与Nb/Ti原子比和制备温度有关.随着Nb5+进入TiO2晶格,在可见光区域形成一新的吸收带,该吸收带强度随Nb/Ti原子比和焙烧温度变化,当焙烧温度高于973 K时,可见光区域吸收带消失.低Nb/Ti原子比下,Nb5+对TiO2由锐钛矿相向金红石相转变具有抑制作用,而高的Nb/Ti原子比下Ti4+对Nb2O5晶相结构具有导向作用.复合物对水体中苯酚的光催化降解活性随着Nb/Ti原子比增加而降低.

铝热还原Nb_2O_5制备Nb-Al中间合金的试验研究

研究了炉外铝热还原Nb_2O_5制备Nb-Al中间合金,对Al金属粒度进行选择,得出铝热还原Nb_2O_5制备Nb-Al中间合金是可行的结论。同时对制备过程Al损耗以及反应产物物相、金相组织、Nb偏析进行分析,结果表明,以3mm粒径的Al粒进行铝热还原反应,制备出的Nb-Al中间合金纯度更高,Nb元素分布更均匀。

Nb_2O_5掺杂对Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbZrO_3-PbTiO_3陶瓷组织与性能的影响

采用固相烧结法制备Nb2O5掺杂的Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-PbZrO3-PbTiO3＋0.5mol%ZnO（PMN-PZT）压电陶瓷,研究了不同Nb2O5掺杂量对材料结构及压电介电性能的影响。实验结果表明,随着Nb2O5掺杂量的增加（0～1mol%）,PMN-PZT陶瓷的晶界强度提高,断裂模式由沿晶断裂逐渐转变为穿晶断裂,而且陶瓷的压电介电性能升高。当Nb2O5掺杂量为1mol%时,1250℃烧结的陶瓷样品性能参数为：d33=430 pC/N,Qm=60,kp=0.52,kt=0.38,εr=3620,tanδ=0.017。

Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料的研究

以Al2TiO5微细粉、SiO2-Al2O3微细粉为原料,外加6%(质量分数,下同)PVA结合剂,100MPa压力成型,1400℃保温1h烧成,制备出低热膨胀系数,抗热震性能优于SiO2-Al2O3材料的Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料。对复合材料的性能测定分析,研究不同的Al2TiO5含量、烧结温度等对Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料性能的影响,获得了制备性能优良的Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料的最佳工艺参数。

Preparation, characterization and photocatalytic behavior of WO_3-TiO_2/Nb_2O_5 catalysts

TiO2/Nb2O5 photocatalyst loaded with WO3 (WO3-TiO2/Nb2O5) was prepared by a modified hydrolysis process, and characterized by X-ray diffractometry, transmission electron microscopy, Raman spectra and UV-Vis diffuse refraction spectroscopy. The photocatalytic activity of WO3-TiO2/Nb2O5 was investigated by employing splitting of water for O2 evolution. The results indicate that WO3 loading can pronouncedly improve the photocatalytic activity of TiO2/Nb2O5 by using Fe3+ as an electron acceptor under UV irradiation. The optimum molar fraction of the loaded WO3 is 2%, and the largest speed of O2 evolution for 2% WO3-TiO2/Nb2O5 catalyst is 151.8 μmol/(L·h).

掺杂Nb_2O_5对RHP合成Al_2O_3-TiAl复合材料的影响

采用反应热压(RHP)工艺,利用Ti、Al、TiO2及Nb2O5之间的放热反应,在较低温度下制备了Nb2O5强化Al2O3/TiAl复合材料。借助XRD、OM及SEM等手段,考察了Nb2O5对Al2O3/TiAl复合材料的相分布及组织结构的影响。结果表明:材料产物由γ-TiAl、α2-Ti3Al、Al2O3和NbAl3相构成,Al2O3颗粒分布于基体交界处,存在一定的偏聚。Nb2O5的引入,使得γ-TiAl相含量减少,α2-Ti3Al相含量增大;基体晶粒有所细化,且分布逐渐趋于均匀。当Nb2O5的引入量(质量分数)为6%时,组织主要由α2-Ti3Al/γ-TiAl层片状晶团组成,出现了较完整的γ-TiAl晶粒,属于近片层(NL)组织结构,层片状晶团的尺寸小于50μm,γ晶粒尺寸小于5μm。力学性能测试表明,当Nb2O5的引入量(质量分数)为6%时,材料的抗弯强度达到最大值,约为593MPa,硬度为4·77GPa;断裂韧度达到最大值,为8·93MPa·m1/2,具有可接受的力学性能。

V_2O_5掺杂对0.6SrTiO_3-0.4LaAlO_3微波介质陶瓷结构与性能的影响

采用固相反应法,研究了V_2O_5添加量与0.6SrTiO_3-0.4LaAlO_3(简称6ST-4LA)陶瓷烧结性能及介电性能之间的变化关系。结果表明:少量V_2O_5的引入未改变陶瓷的晶相组成,主晶相仍为SrTiO_3基固溶体,适量添加V_2O_5不仅能显著降低6ST-4LA陶瓷的烧结温度,而且能增大其介电常数和品质因数(Q·f),调节谐振频率温度系数τf;随着V_2O_5添加量的继续增加,有第二相SrVO_3出现并逐渐增多。当V_2O_5添加量为0.10wt%,1450℃烧结时,6ST-4LA陶瓷获得最佳微波介电性能:εr=46.46,Q·f=59219 GHz,τf=3×10^(-6)/℃。

TiO_2-V_2O_5纳米复合薄膜的溶胶-凝胶制备及性能研究

采用溶胶 凝胶技术 ,以钛酸丁脂、V2 O5粉末为原材料制备了纳米结构的TiO2 V2 O5复合薄膜。使用XRD、FTIR、AFM、UV VIS NIR分光光度计等方法研究了复合薄膜的特性。实验结果表明 :复合薄膜具有纳米孔洞结构 ;随V2 O5含量的增加 ,TiO2 晶相由锐钛矿向金红石的转变率大大提高 ,从 5 0 0℃时纯TiO2 的 0 4 2 %增加到含 30 %V2 O5时的 80 5 % ;复合薄膜在紫外区域的吸收显著增强 。

固体酸SO_4^(2-)/Nb_2O_5催化合成尼龙酸二异丁酯

研究了SO2 -4/Nb2 O5作为催化剂催化合成尼龙酸二异丁酯的反应。通过正交试验确定了最佳反应条件 :酸醇物质的量比为 1∶2 .5 ,催化剂为反应物总量的 0 .35 % ,反应回流 2 .0h ,在此条件下酯化率可达 97.8%。

(Nb_2O_5)_(1-x)(TiO_2)_x陶瓷的制备及其介电性能的研究

我们采用传统固态反应方法烧结制备(Nb2O5)1-x(TiO2)x陶瓷,给出了掺杂量x从0.01到0.13陶瓷的介电性能。在本工艺条件下,所有样品的介电系数均大于120。当样品中TiO2的掺杂量为5mol%时,陶瓷的介电性能最佳:介电系数和损耗分别为217和0.078。XRD测试实验给出,当x≤0.05时,陶瓷的主要相结构为Nb2O5;当x≥0.07时,主相为TiNb24O62。

KF-Al_2O_3催化下3-芳基-3-(5,5-二甲基-3-羟基-2-环己烯-1-酮-2-基)丙酰胺衍生物的合成

芳醛、5 ,5 二甲基 1,3 环己二酮、丙二酸亚异丙酯、芳胺在KF Al2 O3催化下 ,在DMF中反应生成 3 芳基 3 (5 ,5 二甲基 3 羟基 2 环己烯 1 酮 2 基 )丙酰胺衍生物 。

固体酸催化剂MxOy-ZrO2-Al2O3催化果糖分解制备5-羟甲基糠醛的研究

采用溶胶-凝胶法制备了MxOy-ZrO2-Al2O3固体酸催化剂,通过催化果糖分解制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)的反应对催化剂的催化性能进行评估。结果表明,相对于其他MxOy-ZrO2-Al2O3催化剂,La2O3-ZrO2-Al2O3具有更高的催化活性。在其催化作用下,于120℃与二甲基亚砜溶液反应75 min,5-HMF的收率高达74.91%,生成5-HMF的选择性为77.71%。研究发现La2O3-ZrO2-Al2O3的晶体结构对催化活性有着显著影响,随着催化剂由高结晶结构向无定形转变时,其催化活性出现大幅度减弱。此外,La2O3-ZrO2-Al2O3还具有优异回收性能,重复使用2次后其催化活性几乎保持不变。

CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2-P_2O_5-(F)微晶玻璃的析晶及特征

采用熔融法制备了不同P2O5及F含量的CaO-MgO-Al2O3-SiO2-P2O5-(F)基础玻璃试样,研究了CaO-MgO-Al2O3-SiO2-P2O5-(F)系微晶玻璃的析晶及特征。结果表明:在CaO-MgO-Al2O3-SiO2-8.0wt%P2O5玻璃中,表面析晶和内部析晶同时存在,析出晶体主要为钙长石(CaAl2Si2O8)相、硅灰石(CaSiO3)和α-磷酸钙(Ca3(PO4)2)。玻璃中P2O5含量的提高抑制玻璃的表面析晶,同时促进了玻璃的整体析晶和α-磷酸钙晶体析出。同时添加P2O5和F的玻璃试样以整体析晶为主,析出晶体为块状氟磷灰石和粒状钙长石相。

溶胶-凝胶法引入烧结助剂制备SiC-Y_3Al_5O_(12)复相陶瓷

以碳化硅、六水硝酸钇、九水硝酸铝和六次甲基四胺为主要原料,通过溶胶-凝胶法引入Al2O3和Y2O3复合烧结助剂,液相烧结制备得到SiC-Y3Al5O12(Y3Al5O12简称YAG)复相陶瓷。采用DTA、TEM、XRD等分析测试技术研究了溶胶-凝胶法引入复合烧结助剂过程及复合烧结助剂对SiC-YAG陶瓷的烧结性能、力学性能、物相组成与显微结构的影响。结果表明:干凝胶在920℃左右已完全转变成YAG相,最终获得的YAG粒径小,并均匀分散在SiC表面的SiC-YAG复合粉体;复合粉体先干压、再等静压成型后,在1860℃下烧结45min,所制得复相陶瓷的相对密度达到了96.5%,抗弯强度达到486MPa,断裂韧性达到5.7MPa·m1/2。

CeO_2-CuO/ZnO/Al_2O_3用于1,5-戊二醇气相催化脱氢制备δ-环戊内酯的研究

采用溶胶-凝胶法制备了CeO_2-CuO/ZnO/Al_2O_3,通过XRD检测了CeO_2-CuO/ZnO/Al_2O_3,揭示了CeO_2-CuO/ZnO/Al_2O_3微观结构和内在规律。结果发现,金属离子之间存在协同效应,以1,5-戊二醇气相催化脱氢制备δ-环戊内酯为探针反应,评价其催化活性,3%CeO_2的CuO/ZnO/Al_2O_3呈现出最高催化活性。催化反应的最佳反应条件:反应温度为563 K,气时空速为5 h-1,反应时间为5 h,V(氢气)∶V(1,5-戊二醇)=2.0∶1,p(H2)=0.12 MPa,此时,1,5-戊二醇的转化率为93.0%,δ-环戊内酯的选择性和收率最大值分别达到94.0%、87.4%。该方法为1,5-戊二醇气相催化脱氢制备δ-环戊内酯的中试和工业放大性研究提供了基础数据和实验依据。

溶胶-凝胶法制备SiO_2-P_2O_5-TiO_2电解质薄膜

溶胶-凝胶法制备的SiO2-P2O5-TiO2电解质薄膜,具有较高的质子电导率和化学稳定性。测定不同组分电解质薄膜的质子电导率,发现随着温度的上升,质子电导率呈上升趋势。其原因为随着温度的升高,附着水排出和羟基结构的缩合。

CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5-Al_2O_3脱磷渣系中组元活度的计算

2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5含磷固溶体的生成可提高转炉液相渣的脱磷能力,减少渣量.但目前CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5-Al_2O_3渣系中各组元活度的变化规律尚不明确,无法为分析含磷固溶体的形成机理提供理论依据.为此,本文依据分子离子共存理论建立了熔渣组元的活度模型,分析了不同条件下组元活度的变化规律.结果表明:随渣中Al_2O_3含量的增加,2CaO·SiO_2、3CaO·P_2O_5、3FeO·P_2O_5的活度逐渐降低;随着碱度的增大,3CaO·P_2O_5的活度升高,2CaO·SiO_2、3FeO·P_2O_5的活度则呈先升高后降低的趋势;随着渣中FeO含量的增加,2CaO·SiO_2、3FeO·P_2O_5及CaO·Al_2O_3的活度逐渐增大,并在w(FeO)为15%时达到最大值,之后逐渐降低;升高温度会导致CaO、3CaO·SiO_2的活度增大,2CaO·SiO_2的活度降低.

SO_4^(2-)/La_2O_3-TiO_2-HZSM-5催化合成乙酸丁酯

将SO42/TiO2-HZSM-5负载镧制备了新型催化剂SO42/La2O3-TiO2-HZSM-5,以乙酸和正丁醇的酯化反应为探针,考察了不同制备条件对催化剂性能的影响。结果表明:La3+浸渍浓度为0.07mol/L,经110℃烘干后于500℃焙烧3h所得催化剂活性最好。采用正交实验法对影响酯化反应的因素进行考察,最佳实验条件为n(醇)∶n(酸)=1.5∶1,反应时间2h,催化剂用量2%(总物料),酯化率可达97.8%。且该催化剂具有良好的重复使用和再生能力。

Fe_2O_3-V_2O_5/Al_2O_3催化氧化α-蒎烯制备桃金娘烯醛的研究

用不同的方法制备了Fe2O3-V2O5/Al2O3催化剂,用BET、TPD表征了催化剂的表面积和O2吸附性能,并考察了催化剂的制备方法对α-蒎烯合成桃金娘烯醛活性和选择性影响,结果表明,均匀沉淀法制备的催化剂具有较大的比表面积,较多表面氧活性中心和较高的催化活性和选择性,同时用均匀沉淀法制备的催化剂考察了α-蒎烯合成桃金娘烯醛的工艺条件,其最佳条件为:催化剂用量5%、反应温度80℃、反应时间240min,在此条件下,α-蒎烯转化率84.9%,桃金娘烯醛选择性78.4%。

草酸对TiO_2-V_2O_5复合粉体的相变影响

研究了草酸加入对TiO_2-1wt%V_2O_5复合粉体相变的影响,利用TG-DTA和XRD对凝胶的相变过程进行了研究,分析了产物的晶体结构、晶粒尺寸和金红石的相对含量。结果表明,少量的草酸可以促进锐钛矿相向金红石相的转变,草酸加入量对金红石相的生成影响为:促进→抑制,当加入0.1moL/L的草酸1mL时,金红石晶粒尺寸最小为65.41nm。