NiO-WO_3/F-Al_2O_3-SiO_2催化剂活性组分的存在状态研究

应用TPR、XRD等方法研究了共胶法制备的NiO/F-Al_2O_3-SiO_2、WO_3/F-Al_2O_3-SiO_2及NiO-WO_3/F-Al_2O_3-SiO_2三种催化剂的还原性能及其活性组分的存在状态.结果表明,在NiO/F-Al_2O_3-SiO_2中NiO呈分散状态;在WO_3/F-Al_2O_3-SiO_2中WO_3与载体相互作用形成两类表面相互作用复合物;在NiO-WO_3/F-Al_2O_3-SiO_2中NiO有选择地与WO_3相互作用,形成易于还原的Ni-WO_4物种,从而改善了催化剂的还原性能.活性试验结果表明,该催化剂对萘的加氢裂化具有较好的催化活性.还应用多元线性回归法对TPR图谱进行了定量解析,求取了TPR动力学参数.

负载型WO_3/SiO_2-Al_2O_3催化剂用于合成乙酸乙酯反应研究

考察了SiO2、γ-Al2O3和SiO2-Al2O3载体负载氧化钨作为催化剂用于乙酸乙酯合成反应研究,并通过XRD、氮气物理吸附、Raman和NH3-TPD对催化剂进行表征。结果表明,氧化钨负载在SiO2-Al2O3载体上,具有更强的酸性和更高的酸量,有利于促进乙酸乙酯合成反应进行。当W在SiO2-Al2O3载体表面的负载量为8%(质量分数,下同)时,乙酸转化率最高可以达到69.7%,载体表面WO3晶体颗粒不利于提高酯化反应活性。

直流辉光放电质谱法测定高纯α-Al 2 O 3颗粒中16种杂质元素

采用高纯Ga作为辅助电极,通过考察取样量、放电参数对基体信号强度、信号稳定性、基体和Ga的信号比值的影响,建立了直流辉光放电质谱法(dc-GDMS)测定高纯α-Al_(2)O_(3)颗粒中的Li、Be、Na、Mg等16种杂质元素含量的分析方法。当选取3颗2 mm左右大小的α-Al_(2)O_(3)颗粒用Ga包裹,在1.6 mA/950 V的放电参数下,基体27 Al信号稳定,强度为3.2×10^(8) cps,Al、Ga的信号比约为1∶270。采用实验方法对α-Al_(2)O_(3)颗粒独立测定5次,相对标准偏差均在30%以内。为了验证Ga对α-Al_(2)O_(3)颗粒测定结果的影响,分别采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)和dc-GDMS法对易于消解的γ-Al_(2)O_(3)粉进行测定。对于dc-GDMS法,选择压在Ga上的γ-Al_(2)O_(3)粉直径约为4~5 mm,在同样的放电参数下,27 Al的信号强度为3.0×10^(9) cps,Al、Ga的信号比约为1∶29。γ-Al_(2)O_(3)粉的GDMS测定结果和ICP-OES基本一致。采用Ga作辅助电极测定α-Al_(2)O_(3)颗粒和γ-Al_(2)O_(3)粉的检出限均可达ng/g。

溶胶-凝胶法制备WO_3-SiO_2材料的氨敏特性研究

采用溶胶－凝胶法制备了ＷＯ３＋ｘｗｔ％ＳｉＯ２（ｘ＝０，５，１０，２０）粉体材料。对其结构、形貌进行了ＸＲＤ、ＡＦＭ、ＸＰＳ和比表面积测量、分析，结果表明：获得了单斜晶系结构的ＷＯ３多晶材料；晶粒尺寸随ＳｉＯ２含量的增加而减小。测量了材料的ＮＨ３气敏特性，得到敏感元件的电阻和灵敏度随ＳｉＯ２含量的增加而增加；溶胶－凝胶法制备的ＷＯ３＋５ｗｔ％ＳｉＯ２粉料用于ＮＨ３测量具有优良的特性，在３５０℃及以上应用优于纯ＷＯ３材料。

球形SiO_2-Al_2O_3的制备、结构和性能

将Na_2SiO_3·9H_2O溶液通过强酸性阳离子树脂进行离子交换得到酸性硅溶胶,再将硅溶胶与铝溶胶及六次甲基四胺混合后采用油柱成型法制备了球形SiO_2-Al_2O_3复合氧化物.通过XRD、BET及TPD等手段对样品进行测试和表征,结果表明,600℃焙烧得到的SiO_2-Al_2O_3中SiO_2以无定型形式存在,其比表面、孔容与表面酸性随SiO_2含量的增加而提高,孔径、堆密度随SiO_2含量的提高而减小,压碎强度基本保持不变.

CaO-SiO_2-Al_2O_3-MnO系低熔点区域控制

通过热力学计算软件FactSage计算分析了CaO-SiO2-Al2O3-MnO四元系夹杂物低熔点区域的控制范围.从控制夹杂物成分的角度,指出随着Al2O3含量和CaO含量的增加,夹杂物低熔点区域大小都是先增大后减小;随着SiO2含量和MnO含量的增加,夹杂物低熔点区域增大.为了得到低熔点夹杂物,应控制SiO2-Al2O3-CaO-MnO系中Al2O3质量分数为20%左右,CaO质量分数在25%～30%之间;同时控制CaO/SiO2比值为0.8～1,SiO2质量分数应为30%左右.

陶瓷涂层SiO_2-Al_2O_3溶胶封孔剂的制备及封孔性能

等离子喷涂技术由于其自身固有的性质,涂层不可避免地存在孔隙,从而使涂层的耐腐蚀性能下降,为了提高涂层的耐腐蚀性能,必须对涂层进行封孔处理。为此,以正硅酸乙酯和硝酸铝为前驱体,无水乙醇和去离子水为溶剂,盐酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法在涂层表面制备了一层均匀致密的SiO2-Al2O3封孔层。应用XRD,IR,DTA-TG和SEM等对封孔层的结构、热稳定性和形貌进行了表征。结果表明,封孔层为稳定的非晶态SiO2-Al2O3组织,且均匀致密,表面无明显裂纹;陶瓷层封孔后的耐酸、碱、盐性能均能提高50%以上,从而增强了涂层对基体的保护性能。

α-Fe_2O_3、γ-Al_2O_3、SiO_2混合体系的表面配位反应

运用自动电位滴定技术分别研究了纳米α-Fe2O3、γ-Al2O3、SiO2单一体系及三组分混合体系中氧化物表面的酸碱性质和对重金属离子Cu2+、Pb2+、Zn2+的吸附行为.依据表面配位理论恒电容模式(CCM),计算了相应的表面酸碱配位常数.结果表明:α-Fe2O3/γ-Al2O3/SiO2三组分混合体系的表面化学反应并非是单一体系的简单叠加,而是存在着不同矿物表面间复杂的交互作用.三组分表面酸碱反应平衡式和相应的酸碱反应平衡常数分别为:≡XOH2+≡XOH+H+(lgKa1=-4.23),≡XOH≡XO-+H+(lgKa2=-8.41).根据重金属离子Cu2+、Pb2+、Zn2+在α-Fe2O3/γ-Al2O3/SiO2混合体系表面的吸附行为,计算得到Cu2+、Pb2+、Zn2+在混合体系表面配位反应及其平衡常数如下:≡XOH+M2+≡XOM++H+;lgK=-2.20,-1.90,-3.20(M=Cu,Pb,Zn).

微孔-介孔复合SiO_2-Al_2O_3分子筛的水热合成研究

结合介孔和微孔分子筛的合成 ,采用十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)和ZSM 5引导剂分别作为介孔和微孔结构的导向剂 ,在水热条件下合成了具有微孔 -中孔复合结构的SiO2 Al2 O3 分子筛 ,并采用XRD和N2 吸附对分子筛的结构进行了表征。结果表明 ,分子筛的XRD图谱在大角度区和小角度区同时出现较强的衍射峰 ,分别对应于四方晶型和MCM 41的结构。样品的N2 吸附曲线亦在P/P0 <0 1和P/P0 =0 2 5～ 0 4出现两个突跃 ,其DFT孔径则主要集中在 1 2nm和 3 4nm。

V_2O_5/γ-Al_2O_3和V_2O_5/SiO_2负载型催化剂对异丁烷的催化脱氢性能

用浸渍法制备了V2 O5/γ Al2 O3 和V2 O5/SiO2 负载型催化剂 ,应用H2 TPR、NH3 TPD、ESR等物理化学技术对其作了表征 ,比较了它们在 5 80℃时对异丁烷脱氢反应的催化性能。结果表明 ,V2 O5/γ Al2 O3 催化剂的脱氢活性较好 ,异丁烷转化率为 35 4 % ,这与γ Al2 O3 表面钒物种易还原 (还原温度为 5 4 2℃ )和分散状态好有关 ;而V2 O5/SiO2 催化剂显示出 96 %的高异丁烯选择性则与SiO2

MgO-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃的IR、DTA和XRD研究

利用红外光谱、差热分析、Ｘ射线粉末衍射、电子显微镜等手段研究了含有ＴｉＯ２和ＺｒＯ２的薹青石微晶玻璃的分相、成核与析晶过程．热处理过程中玻璃首先发生分相，富含钛离子的一相呈现点滴状，均匀分散于玻璃基体中．随后玻璃中析出大量微小的镁铝钛酸盐晶粒，并保持与玻璃分相类似的显微结构形貌．在玻璃析晶过程中钛离子逐渐向六配位状态转化，表明玻璃中钛离子参与形成晶相，玻璃相中钛离子含量逐渐减少．

WO_3/SiO_2催化剂上2-丁烯与乙烯歧化制丙烯

采用浸渍法制备了WO3/SiO2催化剂,对其进行了UV-Vis DRS和NH3-TPD表征。将WO3/SiO2作为催化剂,以乙烯和2-丁烯为原料制备丙烯,考察了反应温度、质量空速等因素对歧化反应的影响。实验结果表明,催化剂的最佳WO3担载量为8%;以8%WO3/SiO2为催化剂,在反应温度473 K^573 K、压力3.0 MPa、质量空速1.6 h-1下,2-丁烯的转化率可保持在80%以上,丙烯的选择性大于89.2%。经过140 h的稳定性实验,2-丁烯的转化率和丙烯的选择性略有下降,适当的提高反应温度(由473 K增加到513 K)可以恢复催化剂的活性。新鲜催化剂表面存在四面体、八面体六价钨物种和体相WO3,适当还原的W物种是歧化活性物种;W负载在催化剂表面引入了新的强酸中心,同时明显增加了总酸量。

CaO-Al_2O_3-SiO_2系统烧结建筑微晶玻璃颗粒高温摊平影响因素研究

烧结法微晶玻璃装饰板材是一种新型建筑装饰材料。其表面花纹的大小由表面玻璃颗粒度所决定。玻璃颗粒度不同对烧结法微晶玻璃的表面性能会产生不同的影响。本文利用正交实验研究了影响烧结法微晶玻璃颗粒高温摊平的因素。对玻璃颗粒的高温摊平的影响顺序为:烧成温度、成分(CaO/Al2O3)、颗粒度和烧成时间。在成分、烧成时间不变的前提下,玻璃颗粒的平均粒径增加2mm,其烧成温度需提高5～8℃。在成分、烧成温度不变的前提下,玻璃颗粒的平均粒径增加2mm,其烧成时间需增长20～30min。

Ni-La/γ-Al_2O_3·SiO_2催化剂上乙醇水蒸气重整制氢

制备了不同La含量的Ni-La/γ-Al2O3·SiO2催化剂,采用XRD、TPR和XPS等对催化剂进行了表征,结果显示,催化剂中加入La之后,能提高Ni的分散度。分别考察了水醇比和温度对La质量分数为5%的催化剂性能的影响,发现当水醇摩尔比为4.0时,氢气选择性650℃时达到99.0%,CO选择性400℃时只有0.7%。还对该催化剂进行了稳定性测试,结果表明,在整个100h稳定性测试过程中不产生乙烯,氢气的选择性保持在67.2%左右,总积炭量仅仅为8.6mg/(gcat·h),具有良好的稳定性和抗积炭性能。

无机铝盐法制备SiO_2-Al_2O_3复合气凝胶隔热材料

采用溶胶-凝胶法和乙醇超临界干燥工艺,以无机铝盐为原料,制备完整块状的SiO_2-Al_2O_3复合气凝胶。通过傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和X线衍射仪(XRD)研究气凝胶在热处理过程中物相结构的变化;采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对气凝胶的表面形貌和组织结构进行观察;采用N2吸附-脱附测试来研究热处理过程中气凝胶孔结构的变化。结果表明:SiO_2-Al_2O_3复合气凝胶中SiO_2相主要以无定形形式存在,而Al_2O_3相主要以针叶状或长条状的勃姆石多晶形式存在,当温度达到1 100℃时,复合气凝胶中开始产生莫来石相。随着热处理温度的升高,SiO_2-Al_2O_3复合气凝胶的比表面积逐渐减小,直到1 000℃时,比表面积仍高达416.23 m^2/g,同时高温热处理改善了气凝胶内部网络结构,使孔径分布更加均匀。

应用新型SiO_2/γ-Al_2O_3催化剂制润滑油基础油

研究了新型α-烯烃聚合制润滑油基础油的催化剂。在N2保护下,用Cl2氯化SiO2/γ-Al2O3作为催化剂。在最佳实验条件下,考察SiO2和γ-Al2O3的摩尔比,Cl2和N2的体积比,氯化温度和氯化时间对催化剂催化性能的影响。以产品的运动粘度(20℃)的大小为标准进行评价。结果表明,该催化剂的制备最佳条件为:SiO2和γ-Al2O3的摩尔比为1,Cl2和N2体积比为0.2,500℃氯化4h。由于加入了SiO2,催化剂不仅保留了AlCl3对烯烃聚合反应表现出的较高的活性,而且克服了单独使用AlCl3时的强腐蚀性和反应过于剧烈等方面的不足。通过合成油的运动粘度和溴价等重要评价指标对催化剂进行了评价。

SiO_2-Al_2O_3干凝胶的制备与性能研究

采用二步酸碱催化溶胶-凝胶和常压干燥法,制备了低密度多孔xSiO2-(1-x)Al2O3干凝胶,其中摩尔比x分别取0.9、0.8、0.7和0.6。SiO2凝胶按照n(正硅酸乙酯(TEOS))∶n(H2O)∶n(无水乙醇)∶n(HCl)∶n(氨水)=1∶4∶7∶7.5×10-4∶0.0375制备,主要作为二元复合氧化物的网络骨架。Al2O3由廉价的Al(NO3)3.9H2O与NH4OH反应制得。采用BET、XRD、IR、SEM和TEM等实验手段,对xSiO2-(1-x)Al2O3干凝胶在300、600、900、1200℃4个热处理温度下的组织结构进行了对比和分析。结果表明,最终的二元干凝胶是由纳米颗粒组成的非晶网络与Al2O3晶体共同构成的纳米多孔结构,具有高的比表面积和窄的孔径分布。该复合干凝胶中,Al2O3进入SiO2骨架中,形成一定数量的Si—O—Al键,并随着Al含量的增加而增多。其中的Al2O3随着温度的升高,经历-γAlOOH、-γAl2O3,最终完全转化成-αAl2O3,SiO2则始终以非晶态形式存在。由于干凝胶中Al2O3的存在,大大提高了材料的热稳定性。

F^-离子对Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃晶化的影响

采用差热分析(DTA),X射线衍射分析(XRD),扫描电镜(SEM等分析手段研究了F-离子对Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃形核和晶化的影响.结果发现,引入F-离子使得玻璃的析晶峰值温度降低,玻璃的析晶活化能E降低,晶化指数n加大.引入F-离子后,一方面促进了玻璃析晶和晶化,Li_xAl_xSi_(1-x)O_2固溶体析出以及Li_xAl_xSi_(1-x)O_2固溶体向β-锂辉石固溶体转变加快,晶化后的晶粒尺寸加大,析晶活化能E,晶化指数n与扫描电镜(SEM)分析一致.表明F-离子促进了玻璃晶化和离子扩散.

Fe_2O_3含量对SiO_2-Al_2O_3-MgO-F系微晶玻璃析晶特征的影响

为研究Fe2O3含量对SiO2-Al2O3-MgO-F系微晶玻璃析晶特征的影响,采用高温熔融法制备不同Fe2O3含量的基础玻璃,利用差示扫描量热仪(DSC)、x射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)分别研究此基础玻璃的热效应、相组成及组织形貌。结果表明:在不同Fe2O3含量的样品中析出的晶相主要有云母、ZrO2、莫来石及柱晶石,Fe2O3含量超过0.5%时莫来石相消失。随着Fe2O3含量的增加,云母的析出量逐渐提高,且晶体尺寸逐渐变大。但是当样品中Fe2O3含量超过0.8%时,云母晶体析出量反而减少且晶体尺寸变小。

γ-Al_2O_3对纳米SiO_2多孔绝热材料烧结行为的影响

针对纳米SiO2多孔绝热材料高温收缩问题,采用纳米γ-Al2O3作为添加剂,研究了煅烧温度和γ-Al2O3添加量对绝热材料体积收缩率的影响,以及γ-Al2O3的引入对材料绝热性能的影响。结果表明:煅烧温度越高,纳米SiO2多孔绝热材料体积收缩越严重。γ-Al2O3的引入能明显降低绝热材料的高温体积收缩率,当添加量为5%(质量分数)时,1 000℃体积收缩率从10.49%下降至3.47%,随着添加量的增加,抑制体积收缩效果越明显。在高温环境下,γ-Al2O3的引入对纳米SiO2多孔绝热材料绝热性能影响较小。此外,通过固体烧结动力学理论以及XRD、FESEM等表征方法阐释了γ-Al2O3抑制高温收缩机理。