Ti-6Al-4V表面ZrO_2/TiO_2微弧氧化复合陶瓷层的生长特性

研究了Ti-6Al-4V表面ZrO2/TiO2复合陶瓷层的生长规律。采用SEM和XRD分析了氧化时间对陶瓷层的厚度、表面和截面形貌、元素分布和相组成的影响。结果表明:膜层呈现出先快后慢最后趋于平稳的生长动力学,最终膜层厚度44μm。陶瓷膜表面分布着富Zr的陶瓷颗粒,这是由于氧化膜外层的火花放电形成的特征结构。膜层由m-ZrO2、Rutile-TiO2和ZrTiO4组成,Zr元素含量最高可达50.47%。随着氧化时间的增长,膜层表面的Zr含量逐渐降低,m-ZrO2逐渐减少而Rutile-TiO2逐渐增多,并且出现了新相Ti2ZrO6。

ZrO_2含量对SO_4^(2-)/TiO_2/ZrO_2-Al_2O_3催化α-蒎烯异构化性能的影响

采用浸渍-共沉淀法制备出ZrO2含量不同的负载型纳米TiO2/ZrO2-Al2O3复合载体,以此复合载体负载SO42-制备SO42-/TiO2/ZrO2-Al2O3催化剂。运用XRD、BET、NH3-TPD、原位红外等技术与方法对催化剂的晶相结构、比表面积、孔径分布、酸中心种类等进行表征,并以α-蒎烯异构化为探针反应考察了催化剂的活性。结果表明,适量ZrO2的存在有利于减小TiO2粒度、增加比表面积和催化剂表面酸中心数及酸中心的强度,提高催化剂的活性。

TiO_2/ZrO_2复合陶瓷膜的性能研究

采用反相微乳液法制备TiO2/ZrO2复合微乳液,并以其作为前驱体制得TiO2/ZrO2复合膜.研究了复合膜的机械性能、表面形貌及杀菌性能.由扫描电子显微镜观察到TiO2/ZrO2的复合膜中微粒以棒状形式分布.杀菌实验测试结果表明其对大肠杆菌有很好的杀菌效果,灭菌率达98%～99%.

复合晶核剂TiO_2/ZrO_2对MgO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃的影响研究

本文制备了MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃,用XRD、DTA等方法对该系统微晶玻璃材料进行了研究;讨论了复合晶核剂对材料热膨胀性能及热处理温度的影响。结果表明:TiO2/ZrO2复合晶核剂中,少量ZrO2(<0.5wt%)能够降低微晶玻璃材料的热处理温度和热膨胀系数。

复合晶核剂TiO_2/ZrO_2对微晶玻璃晶化行为的影响

采用差热分析、X-射线衍射分析和扫描电镜观察等测试方法,对以TiO2/ZrO2为复合晶核剂的MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃材料进行了研究,讨论了晶核剂TiO2/ZrO2添加量对微晶玻璃晶化行为的影响。结果表明,适当提高晶核剂的含量有利于晶体在低温下析晶,且有利于晶态致密化,随着温度的升高,玻璃中会依次析出镁铝钛酸盐、假蓝宝石、尖晶石、α-堇青石、顽辉石等晶体;但晶核剂含量过高则会导致微晶玻璃力学性能的下降。

ZrO_2-TiO_2-CeO_2的制备及其在NH_3选择性催化还原NO中的应用

采用共沉淀法制备了载体材料TiO2、ZrO2-TiO2及ZrO2-TiO2-CeO2,并利用X射线衍射(XRD)实验、比表面积测定(BET)、程序升温脱附(NH3-TPD)、储氧性能测定(OSC)及程序升温还原(H2-TPR)等方法对三种载体材料进行了表征.结果表明,ZrO2-TiO2-CeO2具有较多的表面强酸位,并具有一定的储氧性能和较强的氧化还原性能.以三种材料为载体,制备了质量分数分别为1%、9%的V2O5、WO3的整体式催化剂.研究了三种催化剂在富氧条件下用NH3选择性催化还原NO的催化性能.结果表明,以ZrO2-TiO2-CeO2为载体的催化剂在反应空速为10000h-1,275℃时,NO的转化率接近100%,具有最好的催化活性,并有良好的应用前景.

纳米复合材料Ag/TiO_2-ZrO_2的制备及其微波增强光催化降解甲基橙

采用EO20PO70EO20(P123)作模板剂,通过溶胶-凝胶-程序升温溶剂热一步法,并经萃取处理制备了具有光催化活性的纳米复合材料Ag/TiO2-ZrO2.用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附-脱附测定和扫描电子显微镜配合X射线能量色谱仪(SEM-EDS)等测试手段对其组成、结构及形貌等进行了表征.结果表明,复合材料Ag/TiO2-ZrO2中Ag以单质形式存在,材料具有双孔结构,颗粒分布较均匀,结构也较规整,平均孔径约为3.6和9.0nm.通过微波增强光催化降解染料甲基橙的实验,对复合材料Ag/TiO2-ZrO2的光催化活性进行了探究.实验结果表明,微波辅助光催化效果优于紫外辐射,并且萃取后的合成产物Ag/TiO2-ZrO2在90min内对甲基橙的降解率可达81.5%,其活性高于市售P25以及TiO2-ZrO2.

V_2O_5/TiO_2-ZrO_2催化剂上甲醇选择氧化制甲缩醛

采用共沉淀法制备TiO2-ZrO2复合氧化物载体、等体积浸渍法制备V2O5/TiO2-ZrO2催化剂,对催化剂在温和条件下甲醇选择氧化生成甲缩醛（DMM）反应进行研究。结果表明,与单一氧化物载体TiO2或ZrO2负载的钒基催化剂相比,V2O5/TiO2-ZrO2对甲醇选择氧化具有较好的催化性能。XRD、NH3-TPD和H2-TPR表明,ZrO2的加入有利于增加催化剂表面的酸性位,并改善钒物种的氧化还原性,使催化剂具有较好的甲醇选择氧化性能。钒的负载量对催化剂表面钒物种的存在形式和颗粒大小有较大的影响,进而影响催化剂的表面酸性和氧化还原性;V2O5质量分数5%~10%的催化剂甲醇氧化性能最好。

TiO_2-SiO_2/ZrO_2催化剂的制备及催化燃烧甲苯性能

以ZrO2为载体,制备出TiO2-SiO2/ZrO2催化剂,用XRD和SEM对其进行表征;并将催化剂用于甲苯的催化燃烧,探讨了温度、气流速率、进气浓度等因素对甲苯催化效率和反应产物CO、CO2选择性的影响。结果表明:催化剂中的TiO2呈锐钛矿晶型,催化剂颗粒成功负载于ZrO2表面;随着温度升高,甲苯催化效率增大,350℃时能达到最大值100%,CO2选择性随之增大,但CO选择性却减少;气流速率增大导致甲苯催化效率增大,CO选择性稍稍增大,而CO2选择性减小;进气浓度从25 mg/L增加到100 mg/L时,甲苯催化效率逐渐减小,CO2选择性减小,CO选择性稍有增大。

整体式V_2O_5-WO_3/TiO_2-ZrO_2催化剂用于NH_3选择性催化还原NO_x

通过共沉淀法制备不同锆掺杂量的钛锆复合载体,用分步浸渍法先后浸渍WO3和V2O5得到一系列V2O5-WO3/TiO2-ZrO2催化剂样品,采用X线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM),程序升温还原(TPR)等表征技术进行相关的表征分析,同时在模拟氨气选择性催化还原NOx(NH3-SCR)的反应条件下对催化剂的脱硝反应活性进行考察。研究结果表明:ZrO2含量为50%(摩尔分数)的催化剂具有较好的热稳定性和较宽的活性窗口。模拟烟气中含有0.08%(体积分数)的SO2时,SO2对所研究催化剂的NO脱除具有一定的促进作用。复合载体Ti0.5Zr0.5O2呈无定形态,具有较大的比表面积和孔容,微粒大小均匀,表面分散性良好;WO3和V2O5高度分散在载体的表面;ZrO2的掺入有利于提高催化剂的还原性能。

纳米复合材料H_6P_2W_(18)O_(62)/TiO_2-ZrO_2(P123)的制备与微波辅助光催化降解甲基橙

在模板剂(C3H6O.C2H4O)x(P123)的作用下,采用溶胶-凝胶-程序升温溶剂热一步法制备了纳米复合材料H6P2W18O62/TiO2-ZrO2(P123)。通过傅里叶-红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射(UV-Vis/DRS)、X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜配合X-射线能量色散谱仪(SEM-EDS)和N2吸附-脱附等测试手段对其组成、结构和表面物理化学性质等进行了表征。结果表明,所合成的纳米复合材料H6P2W18O62/TiO2-ZrO2(P123)中多酸结构保持比较完整,复合材料具有锐钛矿晶型结构,属于介孔材料,模板剂P123使合成产物分布更加均匀。选取甲基橙(MO)作为模型分子,考察了该复合材料在微波辐射作用下的光催化性能。实验结果表明,该复合材料有较好的光催化活性,对甲基橙的降解效果明显高于TiO2、H6P2W18O62、H6P2W18O62/TiO2和H6P2W18O62/TiO2-ZrO2。

TiO_2-ZrO_2的表征及其异丙醇催化转化性能

用共沉淀法制备了TiO2-ZrO2复合氧化物.采用N2吸附、XRD、TEM、NH3和CO2吸附量热、NH3吸附红外对TiO2-ZrO2体系的结构及酸碱性等进行了表征.结果表明:与单纯的氧化物相比,形成的复合氧化物为无定形物相,有介孔结构,表面积明显提高,可达218m2·g-1;初始吸附热差别不大,但具有更多的表面B酸位;随着TiO2掺入量的增大,复合氧化物表面碱位减少.异丙醇催化转化,在无氧条件下,ZrO2、TiO2和TiO2-ZrO2复合氧化物上丙烯的选择性大于90%,说明这些氧化物具有强的表面酸性;在有氧条件下,ZrO2和TiO2丙酮的选择性达到70%～85%,主要体现为氧化还原性;而在复合氧化物上丙烯选择性增大到70%左右,丙酮的选择性下降为30%左右,表明生成的复合氧化物表面上的氧化还原性削弱,酸性增强.

ZrO_2掺杂的V_2O_5/TiO_2催化剂表征及催化还原NO_x

采用共沉淀法制备出不同锆掺杂量的钛锆复合载体(TiO2-ZrO2),运用XRD和BET研究其微观结构,结果显示钛锆物质的量之比1∶1时复合载体具有最大的比表面积,可达256.01 m.2g-1.以此为载体制备了V2O5/TiO2-ZrO2催化剂,并添加少量CeO2对其改性.采用XRD、BET、H2-TPR、原位FT-IR等手段研究其活性组分的表面分散状态、氧化还原特性和表面酸性.结果显示,V2O5高度分散在载体上;与纯V2O5相比,复合载体上V2O5的还原峰向低温方向发生了偏移;催化剂表面包含了大量的B酸和L酸.模拟氨气催化还原NO(NH3-SCR)的脱硝反应活性测试表明,V2O5/TiO2-ZrO2催化剂具有较好的热稳定性和较宽的活性窗口,少量CeO2的加入提高了催化剂的低温活性.

Ti/nanoTiO_2-ZrO_2修饰电极电催化氧化葡萄糖

在无水乙醇和乙酰丙酮混合溶液中,电解Ti金属制得前驱体Ti(OCH2CH3)(4-y)(acac)y,再加入ZrCl4,将上述溶液直接水解、干燥后在450℃煅烧2h,粉体通过X射线衍射(XRD)分析表明:纳米TiO2-ZrO2粉体呈单分散结构。通过凝胶涂抹、煅烧得到高活性的Ti/nanoTiO2-ZrO2修饰电极,电子透射显微镜(TEM)测试表明,颗粒平均尺寸为30～40nm。通过循环伏安研究发现,Ti/nanoTiO2-ZrO2电极对葡萄糖氧化具有高催化活性。

以ZrO_2-TiO_2为载体的整体式锰基催化剂应用于低温NH_3-SCR反应(英文)

以MnO2为活性组分,Fe2O3为助剂,制备了以TiO2及ZrO2-TiO2为载体的整体式催化剂.考察了它们在不同温度焙烧后应用于富氧条件下,NH3选择性催化还原(NH3-SCR)氮氧化物的低温反应性能和高温稳定性.用X射线衍射(XRD)实验、比表面积测定(BET)、储氧性能测定(OSC)及程序升温还原(H2-TPR)等方法对催化剂进行了表征.结果表明,以ZrO2-TiO2为载体的催化剂具有很好的高温热稳定性,并具有较高的比表面积和储氧能力,同时具有较强的氧化能力.催化剂的活性测试结果表明,以ZrO2-TiO2为载体的整体式锰基催化剂明显地提高了NH3-SCR反应的低温活性,具有良好的应用前景.

固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-ZrO_2催化合成己二酸二丁酯

研究了SO_4^(2-)/TiO_2-ZrO_2型催化剂的制备及其催化合成己二酸二丁酯反应。考察了催化剂焙烧温度、原料配比、反应时间及催化剂用量等因素对酯化反应的影响,较佳反应条件为:催化剂焙烧温度500℃,催化剂用量5%(以己二酸质量为基准),n(己二酸):n(正丁醇)=1:2．5,正丁醇为带水剂、在回流温度下反应4 h,酯化率可达99．35%。结果表明,SO_4^(2-)/TiO_2-ZrO_2在产物颜色、出水率和催化剂回收等方面明显优于对甲苯磺酸、浓硫酸催化剂。

SO_4^(2-)/TiO_2-ZrO_2复合氧化物固体酸催化剂的长叶烯芳构化催化性能

本工作用溶胶-凝胶法制备不同组成的SO42-/TiO2-ZrO2复合氧化物固体酸催化剂,用微型催化反应评价结合X-射线粉末衍射(XRD)、孔结构/BET表面积测试和NH3-程序升温脱附(NH3-TPD)等表征了SO42-/TiO2-ZrO2复合氧化物固体酸催化剂结构、表面酸性和长叶烯芳构化催化性能。复合氧化物固体酸SO42-/TiO2-ZrO2催化剂具有优良的长叶烯芳构化催化性能,并且其芳构化催化性能与催化剂组成和表面酸性密切相关。随催化剂中nZr/(nZr+nTi)增加,催化剂表面中等强度的酸中心量增加,芳构化产物选择性和收率明显增加,在nZr/(nZr+nTi)=0.5时达极大值。随nZr/(nZr+nTi)进一步增加,不仅催化剂表面酸中心量减少、原料转化率明显下降,而且催化剂酸强度增强,导致芳构化产物选择性和收率下降。催化长叶烯芳构化的二元复合氧化物固体酸SO42-/TiO2-ZrO2催化剂适宜的组成为nZr/(nZr+nTi)=0.5。

MoP/SiO_2-TiO_2-ZrO_2下萘的加氢脱芳工艺优化

采用共沉淀法制备了SiO2-TiO2-ZrO2复合载体,以此载体制备了MoP/SiO2-TiO2-ZrO2催化剂,在微型固定床反应器上以萘的十二烷溶液为模型化合物,通过正交试验考察了反应温度、反应压力、体积空速和V(氢)∶V(油)4个因素对脱芳效果的影响,得到了加氢脱芳的适宜工艺条件为:反应温度360℃、反应压力5 MPa、体积空速3 h-1、V(氢)∶V(油)为400∶1,此时萘的转化率可达91.23%;此条件下催化裂化柴油十六烷值可提高15个单位以上,收率可达96.28%。

WO_3/TiO_2-ZrO_2催化剂的高温脱硝性能

以复合氧化物TiO_2-ZrO_2为载体、WO_3为活性组分,制备了适用于高温烟气(500℃以上)脱硝的WO_3/TiO_2-ZrO_2型SCR脱硝催化剂,对催化剂进行了XRD表征,并考察了复合载体的组成、WO_3质量分数和高温焙烧处理对催化剂脱硝性能的影响.结果表明:WO_3/TiO_2-ZrO_2催化剂具有很好的热稳定性,经800℃高温处理后晶相结构保持不变且脱硝效率仅有微弱下降;WO_3质量分数为20%、钛锆比为7∶3和0∶10的2种催化剂具有较好的脱硝性能,能够适用于高温脱硝反应.