Fe基催化剂的酸性调控及其对加氢脱硫反应路径选择性的影响

以Fe作为主活性金属、Zn作为助活性金属,制备了Y型分子筛改性的Fe基加氢脱硫(HDS)催化剂。采用低温氮气物理吸附、X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)、氨气程序升温脱附(NH_(3)-TPD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和吡啶红外(Py-IR)等表征方法对改性前后Fe基催化剂的形貌、孔结构、分散性、还原性、电子缺陷结构以及酸性等变化进行了研究,并使用固定床反应器对Fe基催化剂的HDS性能进行了评价。结果表明,Y型分子筛的引入提供了Bronsted(B)酸中心,使得Fe基催化剂的脱硫率提高了10.7%-34.1%。同时,B酸中心提高了催化剂的直接脱硫(DDS)反应路径的选择性。此外,B酸中心在促进DDS反应路径选择性增加的同时,抑制了预加氢脱硫(HYD)反应路径中四氢二苯并噻吩(THDBT)和六氢二苯并噻吩(HHDBT)更进一步的深度加氢,从而在保证脱硫率提升的同时又降低了氢耗。其根本原因可能是Y型分子筛的引入增强了催化剂的酸性,特别是B酸中心和活性金属之间的相互作用促进了电子转移,从而调节了Fe物种的电子缺陷结构,进而提升了催化剂的HDS性能。

掺杂Y对烧结钕铁硼微结构和性能影响研究

本文研究了高峰度稀土元素Y掺杂对烧结钕铁硼(S-NdFeB)微结构和磁特性的影响。在Y含量为0.0 at.%~3.0at.%的范围内,磁体的剩磁随着Y含量的增加从14.27kGs降低到14.09kGs,呈现逐步下降的趋势,每增加1at.%的Y,剩磁下降约0.06kGs;磁体的矫顽力从17.78kOe下降到13.59kOe,呈现单调递减的趋势;从元素分布可以发现,添加Y后,Y元素主要进入到2:14:1的主相中。与Nd2Fe14B或Pr2Fe14B相比,Y2Fe14B的饱和磁化强度略低,磁晶各向异性场极低,所以掺杂Y后,磁体的剩磁略微下降,矫顽力急剧恶化。通过DSC分析,添加Y对磁体的居里温度并没有影响。

Y-Fe-Cr合金的微波吸收性能

采用电弧熔炼法与高能球磨相结合的方法制备Y-Fe-Cr合金微粉,将制得的合金微粉放在真空石英管中在850℃下退火2h,采用XRD和SEM对合金粉的相结构及颗粒形貌进行分析,最后利用矢量网络分析仪对合金粉末的吸波性能进行分析;并以Y11Fe86Cr3为例研究热处理对Y-Fe-Cr合金微粉吸波性能的影响。结果表明:在吸波涂层厚度(d)为1.5mm的条件下,YxFe97-xCr3(x=7,9,11,13,摩尔分数,%)合金微粉都具有较好的宽频特性,在低频端,Y9Fe88Cr3的吸波性能优于其他合金的吸波性能,在7～18GHz频率范围内,Y7Fe90Cr3、Y11Fe86Cr3和Y13Fe84Cr3的反射率均小于-6dB;在d为1.8mm的条件下,在吸收峰附近,热处理后合金的反射率较热处理前的反射率得到明显改善,热处理前合金的吸收峰值为-10.5dB左右,而热处理后合金的吸收峰值达到-13.8dB左右,而且小于-10dB的带宽达到5GHz;在偏离吸收峰处,热处理不但达不到改善合金吸波性能的目的,甚至使合金的吸波性能变差。

Al-Y-Fe合金玻璃形成能力及其热稳定性

为了分析Al-Y-Fe三元合金的玻璃形成能力和热稳定性,采用熔体急冷法制备了Al(100-2x)YxFex(其中x=3,4,5,6,7,8,9)、Al89Y5Fe6、Al88Y5Fe7和Al87Y5Fe8合金条带.利用x-射线衍射(XRD)及透射电子显微镜(TEM)表征了急冷态和部分晶化后条带的结构,运用示差扫描量热仪(DSC)分析了合金的玻璃转变和晶化行为.结果表明,Al88Y6Fe6、Al84Y7Fe7、Al89Y5Fe6和Al88Y5Fe7可以形成完全非晶合金;Al88Y5Fe7非晶合金280℃等温退火30 min析出纳米尺寸Al晶体,370℃等温退火30 min Al晶体发生进一步长大并有金属间化合物析出.

Y(Fe,M)_(12)化合物的电子结构与磁性(M=Nb,Si)

采用新近发展的全势能线性缀加平面波((L)APW)+局域轨道(lo)和广义梯度近似(GGA)密度泛函方法计算了Y(Fe,M)12化合物(M=Nb,Si)的电子结构,得到了相应的总态密度和局域态密度,并分析了替代原子与替代晶位不同引起态密度的变化。根据计算结果预测的居里温度变化与实验结果基本一致。

Fe-15Cr-4Al-Y合金中的Y-Fe相及其作用

在含０２％～１４％Ｙ的Ｆｅ１５Ｃｒ４ＡｌＹ合金中，１～１０μｍ的ＹＦｅ相质点弥散分布，其硬度高于α相的２倍，组成可用Ｙ２（Ｆｅ７６Ｃｒ１２Ａｌ１１Ｓｉ）１７表示。ＹＦｅ相强烈俘获α相中的碳原子，使合金在固溶处理状态下的Ｓｎｏｅｋ内耗峰消失，在７００℃下析出碳化物。ＹＦｅ相质点通过阻止晶粒长大而抑制合金的高温脆化，通过俘获碳原子而延缓４７５℃脆性发展。此外，它们还有提高热强性和抗氧化性的作用。在高温下，ＹＦｅ相质点直至１３３０℃时仍保持其稳定性，在１３５０℃时发生共晶熔化，这时，ＹＦｅ相改善性能的各种作用突然消失。

离子注入Y对Fe_3Al高温氧化行为的影响

通过金属蒸汽真空弧离子源（简称ＭＥＶＶＡ）方法在Ｆｅ３Ａｌ表面离子注入Ｙ。在１０００℃空气中的氧化实验表明，Ｆｅ３Ａｌ经离子注入Ｙ后，初期氧化速率略有升高，但稳态氧化速率大大降低，氧化膜的塑性和粘附性大大提高，抗氧化性能明显改善。其原因在于注入的Ｙ＋在氧化过程中优先氧化，阻碍金属离子向外扩散，促进氧向内传输，改变了氧化膜的形成和生长机制。

稀土Y对再生铝合金ADC12含Fe相演变的影响

采用中频感应熔炼炉添加了不同含量的稀土Y对再生铝合金ADC12进行了熔炼。利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等分析了添加稀土Y对再生铝合金ADC12的凝固组织和相组成的影响;分析了凝固组织中含Fe相的形貌演变及分布;分析了再生铝合金的显微硬度和抗压强度。结果表明,稀土Y的加入改变了再生铝合金ADC12中含Fe相的形貌,主要是对β-Fe相起到了变质作用。随着稀土Y添加量逐渐增大,合金凝固组织中析出的β-Fe相由枝晶间偏析聚集到被熔断,尺寸变小,形貌由粗大的树枝晶变成细小的鱼骨状,偏析逐渐改善。当Y含量为0.5wt%时,含Fe相明显细化,组织中的β-Fe相由原来的条状、块状变为颗粒状,且分布均匀;当稀土Y含量增加到大于0.5wt%后,组织中的β-Fe相又由细小的短杆状转变为粗大的长针状。随着Y含量的增加,该合金的显微硬度和抗压强度均先增大后减小,当Y含量为0.5wt%时,合金的力学性能达到最佳:显微硬度为431 HV0.1、抗压强度为585 MPa,较重熔前的合金分别提高了30.2%和21.9%。

球磨工艺对Y-Fe-Cr合金吸波性能影响

采用XRD、SEM和矢量网络分析仪分析相结合的方法研究球磨时间对Y-Fe-Cr合金微粉吸波性能的影响。结果表明:随着球磨时间从50 h不断增加,Y9Fe88Cr3吸波合金的吸收峰逐渐向低频移动;当球磨时间低于70 h时,合金扁平化及各向异性较好,其反射率较低,合金粉末吸波性能较好,在吸波涂层厚度为d=1.8 mm条件下,球磨时间为50 h和70 h的合金粉末的电磁波吸收峰峰值分别达到-14.7 dB和-14.4 dB,<-10 dB的吸波带宽均达到7 GHz;当球磨时间达到80 h后,由于合金粉末颗粒碎化变细导致各向异性变差,其吸波性能变差,在吸波涂层厚度为d=1.8 mm条件下,合金粉末电磁波吸收峰峰值和<-10 dB的吸波带宽分别为-12.5 dB和3.5 GHz,较球磨时间为70 h之前的合金粉末的吸波峰值和带宽减小了2 dB和3.5 GHz。研究结果为制备同类吸波合金微粉提供一定的理论依据。

非均相UV/Fe-Y/Fenton法氧化处理邻苯二甲酸二乙酯废水

利用Fe-Y为催化剂的非均相UV/Fenton体系对DEP进行了降解处理。通过对Fe2+负载量以及稳定性的考察,确定了催化剂制备的优化条件,并对其在非均相UV/Fenton反应体系中催化氧化DEP的工艺进行了研究。结果表明,在pH为5.0,反应温度为60℃,时间为40 min,Fe-Y催化剂用量为1.0 g.L-1,H2O2质量浓度为0.40 g.L-1的条件下,含100 mg.L-1苯二甲酸二乙酯模拟废水的降解率为84.8%。与H2O2/Fe-Y、UV/H2O2、UV/Fe-Y和Fe-Y体系相比,该体系对苯二甲酸二乙酯降解效率有较大提高。

非均相UV/Fe-Cu-Mn-Y/H_2O_2反应催化降解4BS染料废水

制备了负载在Na Y分子筛上的Fe Cu Mn Y复合催化剂,并对其在非均相UV Fe Cu Mn Y H2O2体系中催化氧化4BS染料废水进行了研究.结果表明,非均相UV Fe Cu Mn Y H2O2体系对4BS染料废水的处理具有很高的效率.在基准条件下,反应时间为20min时,废水中4BS的去除率达到了93 7%.与均相UV Fenton体系不同,非均相UV Fe Cu Mn Y H2O2体系在碱性条件下(pH=10 5)仍可高效去除CODCr.动力学研究得到催化氧化4BS废水的模型方程,该模型可以为非均相UV Fe Cu Mn Y H2O2体系处理高色度的实际染料废水提供指导.

Fe-Y合金的高温热腐蚀

研究了Fe-5Y、Fe-10Y合金及纯Fe在900℃下的热腐蚀行为。两种合金的热腐蚀产物膜类似,外层为Fe的氧化物,内层为Fe的最低价态氧化物、硫化物及Y的氧化物和硫化物构成的混合物,并发生了Y的内氧化、内硫化。Y的加入对Fe-Y合金的抗热腐蚀性能贡献不大,也未出现Y的选择性氧化或硫化。这主要是由于Y在Fe中极低的溶解度和氧的向内扩散加强造成的。

Fe-Y合金在600～800℃空气中的氧化行为

研究了 Ｆｅ Ｙ 合金及纯 Ｆｅ 在 ６００～８００℃空气中的氧化行为．纯 Ｆｅ 在三个温度下的氧化均符合抛物线规律． Ｆｅ Ｙ 合金的氧化除在 ６００℃近似符合抛物线规律外，其余则呈阶段性变化． Ｆｅ Ｙ合金氧化速度明显低于纯 Ｆｅ．在 ７００～８００℃情况下， Ｆｅ Ｙ 合金表面形成外层为 Ｆｅ 的氧化物（ Ｆｅ２ Ｏ３， Ｆｅ３ Ｏ４ 和 Ｆｅ Ｏ），内层为 Ｆｅ Ｏ 和 Ｙ Ｆｅ Ｏ３ 的混合物的氧化膜结构．在 ６００℃下，氧化产物主要为 Ｆｅ２ Ｏ３、 Ｆｅ３ Ｏ４、 Ｆｅ Ｏ 和 Ｙ２ Ｏ３ ．其中 Ｆｅ Ｏ 在 Ｆｅ 的氧化物中所占比例较小．在三个温度下， Ｆｅ Ｙ 合金均发生明显的内氧化．讨论了 Ｙ 对 Ｆｅ Ｙ

非均相UV/Fe-Cu-Y/H_2O_2体系处理含酚废水的试验

目的研究非均相UV/Fe-Cu-Y/H_2O_2体系对废水中酚的去除效果,确定该体系处理含酚废水的工艺条件.方法蒸馏水加入分析纯的苯酚晶体配制成水样,通过单因素试验分析各反应条件对废水中COD和苯酚去除率的影响,以确定最佳反应条件.结果非均相UV/Fe-Cu-Y/H_2O_2体系处理苯酚废水,H_2O_2(3%)的投加量为1.0 mL/L,催化剂的投加量为0.8g/L,调节pH值为5,最终苯酚的去除率为95%,COD的去除率为90.25%.结论非均相UV/Fe-Cu-Y/H_2O_2体系的氧化效果很大程度上受H_2O_2和催化剂投加量的影响,加入铜离子可以提高去除率.

Y_3(Fe,M0)_(29)金属间化合物的结构特性

使用Rietveld方法对Y3（Fe，Mo）29金属间化合物的X射线衍射谱和中子衍射谱进行分析，得出了Y3（Fe，Mo）29金属间化合物属A2／m空间群的结论.坐标变换结果表明Y3（Fe。

ICP-AES法测定铝合金中Fe、Si、Mo、Zr、Ti、Y的研究

本文采用ＩＣＰ－ＡＥＳ法测定了铝合金中的Ｆｅ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｙ，并对样品的溶解方法、共存元素间的光谱干扰、内标元素的选择等进行了研究，建立的分析方法简便快速，有较好的精密度和准确度。

Fe-Hf-Y-B合金的非晶形成能力和磁性能

采用单辊快淬法制备了Fe_(76-x)Hf_xY_4B_(20)(x=2、4、6 at%)非晶合金,利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、差热分析仪(DTA)和振动样品磁强计(VSM)研究了该系列合金的微观结构、非晶形成能力、热性能和磁性能。结果表明:适量添加Hf元素可提高合金的非晶形成能力。Hf含量的增加提高了合金的第一晶化峰峰值T_p温度。Fe_(76-x)Hf_xY_4B_(20)(x=2、4、6at%)三种非晶合金的饱和磁化强度M_s值分别为123、96、82 emu/g,矫顽力H_c都非常小,样品表现出良好的软磁性能。

超细(W,Ni,Fe,Y)复合粉末制备过程中稀土Y的物相形态变化

采用溶胶-喷雾干燥-氢还原法制备稀土Y含量分别为0,0.4%,5%,10%和20%的超细(W,Ni,Fe,Y)复合粉末,采用XRD研究煅烧温度和还原温度以及稀土Y含量变化时复合粉末体在制备过程中的相结构变化规律。结果表明:喷雾干燥前驱体随煅烧温度的升高渐渐从非晶体向复合氧化物晶化转变,添加稀土Y的粉末前驱体经煅烧后,Y与W形成复合氧化物Y2W3O12,且稀土Y可以有效地抑制粉末颗粒长大;随着Y含量的增加,Y和W的复合氧化物明显增加,Y2W3O12在700℃才能被还原成低氧复合氧化物相;含5%稀土Y粉末中的Y2W3O12被还原生成新相Y2WO6;当稀土Y增加到10%以上时,不仅生成Y2WO6,还生成另一种新相Y6W2O15。

Fe(Ⅲ)Y分子筛的制备及吸附脱硫性能

采用离子交换法对HY分子筛进行改性制备了Fe(Ⅲ)Y分子筛,采用X-射线衍射及N2吸附-脱附技术进行表征,并测试了其吸附性能。结果表明,离子交换法制备的Fe(Ⅲ)Y分子筛比表面积等结构参数较HY分子筛的略有降低,较好的保持了分子筛的晶体结构。在吸附时间2h,吸附温度70℃,剂油比为0.04时,Fe(Ⅲ)Y分子筛的吸附脱硫率可达到68.9%。分子筛再生性能测试表明,Fe(Ⅲ)Y分子筛重复使用4次后脱硫率下降了9.1%,说明催化剂稳定性及再生性能良好。

Fe_(73-χ)Nb_4Hf_3Y_χB_(20)块体非晶合金的制备及其性能

采用微合金化技术,用铜模铸造法制备Fe-Hf-Nb-B-Y块体非晶合金。采用X射线衍射仪、差示量热扫描仪、扫描电镜、振动样品磁场仪和Instron万能材料试验机研究Fe-Hf-Nb-B-Y合金系的玻璃形成能力、软磁性能和力学性能。结果表明:Y部分替代Fe能明显改善Fe73-xNb4-Hf3YxB20合金系的玻璃形成能力;x=0,1,2和3时对应合金的最大玻璃形成直径分别为2,3,4和3.5mm;Fe-Hf-Nb-B-Y块体非晶合金的饱和磁感应强度、矫顽力、弹性模量、弹性应变和压缩断裂强度分别为1.10～1.25T、3～6A/m、184～206GPa、1.6%～2.0%和3227～3484MPa。结合实验数据,初步讨论微合金化对Fe-Hf-Nb-B-Y合金系的玻璃形成能力、软磁性能和力学性能的影响。