ZrO_2助剂对Ni/SiO_2催化剂CO甲烷化催化活性及其吸附性能的影响

采用连续流动微反装置和原位漫反射红外光谱法考察了Ni/SiO2及添加ZrO2助剂的Ni/ZrO2-SiO2催化剂CO甲烷化催化活性和吸附性能。结果表明,在CO体积分数1%、空速5000 h-1、常压的反应条件下,200℃时Ni/ZrO2-SiO2催化剂可将CO完全转化。而相同反应条件下Ni/SiO2催化剂上CO的转化率仅为35%,直至270℃时方可将CO完全转化。由此可见,ZrO2助剂的添加明显提高了Ni/ZrO2-SiO2催化剂的CO甲烷化催化活性。同时,ZrO2助剂的添加显著提高了Ni/ZrO2-SiO2催化剂对CO的吸附能力,H2存在时可通过在较低温度时形成较多的桥式羰基氢化物来提高Ni/ZrO2-SiO2催化剂的CO甲烷化催化活性;CO甲烷化反应条件下,Ni/SiO2和Ni/ZrO2-SiO2催化剂上C—O键的削弱和断裂是经由羰基氢化物-多氢羰基氢化物的途径,而不是经由C—O键的直接断裂途径。

含SiO_2,ZrO_2微粒复合镀镍层抗高温氧化性能

通过对含有SiO2 ,ZrO2 微粒复合电沉积的研究 ,在Cu合金表面分别获得了含量 (原子数分数 )为 1 1 .3%SiO2 ,5 .31 %ZrO2 微粒的Ni基复合镀层 .通过在 80 0℃、90 0℃条件下的高温氧化和热震循环试验 ,研究了这种复合镀镍层的高温氧化性能和界面结合特性 .结果表明 :经过 40h的高温氧化 ,2种复合镀镍层的抗氧化性能均达到抗氧化级 ,而且含SiO2 微粒的复合镀镍层的抗氧化性能优于含ZrO2 微粒的复合镀镍层 ;经过 5 5次冷热循环 ,含SiO2

ZrO_2-SiO_2膜的制备和结构研究

以正硅酸乙酯和氧氯化锆为原料 ,用溶胶 -凝胶法制备了无支撑ZrO2 -SiO2 膜。应用DTA -TG、XRD、SEM和BET等测试技术对无支撑ZrO2 -SiO2 膜的结构、表面形貌和孔径进行了表征 ,结果表明ZrO2 -SiO2 凝胶膜虽在 46 7℃开始出现少量单斜ZrO2 ,但在 5 0 0℃和 12 0 0℃热处理后的主晶相均为四方ZrO2 ,显然SiO2 的存在阻碍了四方相ZrO2 向单斜相ZrO2 转变的过程 ,ZrO2 -SiO2 膜具有比ZrO2 膜更高的热稳定性 ,在95 0℃烧结的无支撑ZrO2 -SiO2 膜孔径稍呈双峰分布 ,其最可几孔径为 3 .3 5nm。

Sol-Gel法制备Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-ZrO_2复合陶瓷膜的研究

将Sol-Gel法应用于无机膜的制备,成功的研制出一种新型的膜面平整、膜厚均匀且无宏观缺陷的Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合陶瓷膜,复合膜含有γ-Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2和Al2SiO5等晶相,改变体系组成含量,晶相组成和含量随之变化,从而引起膜的显微结构的变化。利用XRD、SEM、AFM、EPMA等测试手段重点研究了膜的表面形貌和显微结构,并分析了添加剂、热处理方式等对膜的表面形貌和显微结构影响。

ZrO_2助剂对Co/SiO_2催化剂在Fischer-Tropsch合成反应中稳定性的影响

采用TPR、XRD、XPS和H2脉冲吸附等表征手段考察了ZrO2助剂对Co/S iO2催化剂在F ischer-Tropsch(F-T)合成中稳定性的影响。结果表明,ZrO2的引入促进了钴物种在催化剂上的分散并明显抑制了该催化剂的失活;在反应过程中ZrO2起到结构助剂的作用,明显抑制了Co/S iO2催化剂上硅酸钴或水合硅酸钴物种的生成。

ZrO2/SiO2催化合成1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯的研究

制备出一种用于碳酸二甲酯(DMC)和1,6-己二胺反应合成1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(HDC)的氧化物型催化剂ZrO2/SiO2,考察了反应温度、时间、催化剂用量及ZrO2负载量对反应性能的影响.当ZrO2负载量为10%时,在己二胺/DMC摩尔比=1/10、催化剂浓度为2 g/100 ml、90℃下反应5 h时,HDC的收率可达39.5%.研究发现,将Zr(OH)4负载在SiO2上,可降低其分解温度,并且高度分散的ZrO2的晶相转变受到抑制.

纯丙类聚氨酯/SiO_2-ZrO_2光固化纳米复合透明耐磨涂料涂层的制备及性能

目前，鲜见在纯丙类光固化聚氨酯中引入SiO2和ZrO2纳米粒子的报道。采用溶液聚合法制备了纯丙类聚氨酯丙烯酸酯，采用溶胶凝胶法制备SiO2及ZrO2无机溶胶，将无机前驱体与有机相进行杂化，制备了一系列可光固化的有机无机杂化涂料。采用红外光谱（FTIR）和核磁共振氢谱（1H—NMR）对杂化涂料及其涂层进行了结构表征，采用场发射扫描电镜（SEM）研究了杂化涂料涂层的表面形貌，并对涂层进行了物理性能、透明性以及耐磨性能测试。结果表明：杂化涂料涂层中，无机粒子均匀分散在有机相中，且无机粒子半径为20～30nm：无机粒子的引入显著提升了涂层的物理性能及耐磨性能，涂层的硬度从1H提升到6H，磨耗量减少了80％。

耐高温ZrO_2/SiO_2复合气凝胶的制备及表征

以锆酸四丁酯为锆源,采用溶胶-凝胶法结合化学液相沉积(CLD),即在凝胶老化过程中用部分水解的锆酸四丁酯和正硅酸四乙酯进行液相修饰,经过乙醇超临界干燥(SCFD)制备耐高温ZrO_2/SiO_2块体复合气凝胶。采用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X线衍射仪(XRD)、N_2吸附分析仪等仪器表征了ZrO_2/SiO_2复合气凝胶的形貌、表面基团、晶相和孔结构,着重研究其耐热性能。结果表明:制备的ZrO_2/SiO_2复合气凝胶具有优秀的耐温性能,1 000℃处理2 h后,仍为四方相,线收缩率仅为12%,比表面积高达186 m2/g。

ZrO_2/SiO_2多层膜的化学法制备研究

分别以ZrOCl2·8H2O和正硅酸乙酯为原料,采用溶胶 凝胶工艺制备了性能稳定的ZrO2和SiO2溶胶。用旋转镀膜法分别在K9玻璃和单晶硅片上制备了ZrO2/SiO2多层膜。采用溶剂替换和紫外光处理等手段,有效地解决了ZrO2/SiO2多层膜中膜层开裂和膜间渗透等问题。应用扫描电子显微镜观测了薄膜的表面和剖面微观形貌,并用椭偏仪测得薄膜的厚度和折射率,研究了薄膜厚度、折射率与热处理温度、紫外光处理时间的关系,对所获得薄膜的紫外 可见、红外光谱进行了分析。用输出波长1064nm,脉宽15ns的电光调Q激光系统产生的强激光进行了单层膜的辐照实验,结果发现溶剂替换后激光损伤阈值有所提高。

溶胶-凝胶法制备SiO_2/ZrO_2无机复合膜的研究

以硅酸乙酯和氧氯化锆为先驱体,用乙醇为溶剂,采用溶胶——凝胶法于室温下在Al2O3基体上制备了ZrO2/SiO2无机复合膜.重点考察了涂膜温度、ZrOCl2摩尔百分含量、溶胶浓度及添加剂对膜性能的影响.结果表明:在较高的温度下涂膜可以提高膜的性能;ZrOCl2的存在对渗透比的影响不大,但能够提高溶胶的交联度,从而提高制膜效率,同时也有利于渗透通量的提高;采用浓溶胶和稀溶胶结合的方式涂膜不但可以提高制膜效率,还可以提高膜的性能.添加剂TEABr能够均化膜孔径,提高膜的性能.

Co/ZrO_2/SiO_2催化剂F-T合成反应研究

采用等温积分固定床反应器,在小粒径催化剂、高空速、消除传质作用影响的条件下,对Co/ZrO2/SiO2催化剂上的F-T合成本征反应性能进行了详细考察,结果表明CH4和C2烃的生成活化能较高,导致其偏离Anderson-Schulz-Flory分布规律;在转化率不高的情况下,F-T合成中的CO消耗速率表现出对H2分压的线性依赖关系,而反应总压对CO转化率和产物分布的影响不明显.较高的反应温度和H2分压会促进烯烃的二次加氢反应,从而降低烃生成的链增长因子.H2O的分压过高会造成活性相Co0的氧化,同时抑制F-T反应活性且不利于二次反应的进行.对于以重质烃为目标产物的Co/ZrO2/SiO2催化剂而言,适宜的操作条件为:反应温度483 K、V(H2)/V(CO)=2.0和反应压力2.0～3.0MPa.

SiO_2改性ZrO_2气凝胶高温稳定性

以ZrOCl2·8H2O为锆源,以环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂制备ZrO2凝胶,将ZrO2凝胶置于正硅酸乙酯乙醇溶液中老化,再结合高温超临界干燥工艺制备了SiO2改性ZrO2气凝胶。通过对比ZrO2气凝胶和SiO2改性ZrO2气凝胶高温结构转变讨论了SiO2改性对ZrO2气凝胶高温结构的影响。采用FT-IR、XRD、SEM和TEM等分析手段对样品进行高温结构表征。结果表明:采用正硅酸乙酯乙醇溶液老化ZrO2凝胶后,在ZrO2凝胶粒子表面形成了一层SiO2包裹层,这层SiO2包裹层显著抑制了ZrO2的扩散、成核和生长过程,高温稳定性得以显著提高。

纳米SiO_2和ZrO_2共同作用硅酸盐水泥水化机理

利用XRD和SEM表征了纳米S iO2和ZrO2对硅酸盐水泥砂浆改性后的试样。研究发现,在固定水灰比为0.5时,复掺2%纳米S iO2和0.25%ZrO2共同发挥纳米诱导水化作用,生成更多的C—S—H凝胶并向着针柱状形貌生长,细化了Ca(OH)2,使其镶嵌在C—S—H凝胶和钙钒石中,使得C—S—H与凝胶与钙矾石紧密交织,减少水泥石中总孔隙率,水泥石的结构更加细化密实,使抗压强度明显高于同龄期标准试样。

单层SiO_2和ZrO_2薄膜激光辐照损伤的对比

分别采用物理气相沉积和溶胶-凝胶技术在K9基片上镀制了4块光学厚度相近的Si O2和ZrO2单层膜。分别采用椭偏仪、透射式光热透镜和原子力显微镜对两类薄膜的孔隙率、热吸收和微观表面形貌进行了表征;利用Nd∶YAG激光器测试了样品的激光损伤阈值(LIDT;1 064 nm/8.1 ns),并用光学显微镜观察了两类薄膜的损伤形貌。结果表明,化学膜的孔隙率和表面粗糙度均大于相应的物理膜;对同一类薄膜而言,Si O2化学膜的孔隙率和表面粗糙度都比ZrO2化学膜大,物理膜则相反。化学膜有更小的热吸收,其损伤阈值普遍比物理膜高出1倍,其损伤形貌多为热熔型,而物理膜多为应力型。

氨处理抑制SiO_2/ZrO_2薄膜膜间渗透

以正硅酸乙酯和丙醇锆为原料,用溶胶-凝胶法在K9基片上提拉镀制SiO2/ZrO2双层膜,样品1镀完SiO2后直接镀ZrO2,样品2镀完SiO2经氨处理后再镀ZrO2。研究表明,ψ和Δ两个椭偏参数的模拟值曲线与椭偏仪的测量值曲线十分吻合,进而发现氨处理可有效抑制SiO2/ZrO2双层膜之间的渗透,氨处理后渗透层减少近45 nm。利用激光束对两种样品进行了损伤阈值的测试,用光学显微镜观察损伤形貌,结果发现两者损伤阈值分别为14.8和15.03 J/cm2,损伤形貌均为熔融型。

层间热处理对SiO_2/ZrO_2双层膜的影响

以正硅酸乙酯和丙醇锆为前驱体,用溶胶-凝胶法在K9基片上提拉镀制SiO2/ZrO2双层膜。采用不同实验步骤制备了2个样品,样品1镀完SiO2后直接镀ZrO2,样品2镀完SiO2经热处理后再镀ZrO2。采用原子力显微镜、椭偏仪、紫外-可见分光光度计对薄膜进行表征。针对SiO2/ZrO2双层膜,考虑到膜间渗透的影响,采用3层Cauchy模型进行椭偏模拟,椭偏参数的模拟值曲线与椭偏仪的测量值曲线十分吻合,进而发现热处理可以使SiO2/ZrO2双层膜之间的渗透减少近23 nm,从而提高其峰值透射率。利用输出波长1.064μm,脉宽8.1 ns的激光束对样品进行了损伤阈值的测试,用光学显微镜观察损伤形貌,结果发现两者损伤阈值分别为13.6 J/cm2和14.18 J/cm2,均为膜的本征损伤。

化学修饰法制备的ZrO_2-SiO_2系凝胶薄膜的感光特性研究

本研究采用溶胶 凝胶与化学修饰相结合的方法制备了xZrO2 ·(10 0 -x)SiO2 系薄膜 ,进一步研究了这种薄膜的紫外光谱特性 ,发现了当x >3 0时 ,这种凝胶薄膜在 3 3 5nm附近有较强的吸收峰 ,这一吸收峰对应于与Zr形成配位体的BzAcH的π π 迁移。当紫外光照射薄膜后 ,随着含Zr螯合物的分解 ,吸收峰也消失 ,并引起薄膜在有机溶剂中的溶解特性的显著变化 ,表现出明显的感光特性。这种薄膜经 40 0℃、3 0min热处理以后 ,薄膜中的有机物消失 ,可获得非晶质的ZrO2 SiO2 系薄膜 ,依据这一特性可以用紫外光对这类薄膜进行微细加工。

Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-ZrO_2复合陶瓷膜的制备与表征

采用Sol-Gel法制备出掺杂SiO2 ,TiO2 及ZrO2 改性的γ -Al2 O3 膜 ,并通过SEM ,EPMA ,AFM等测试手段对膜结构和性能进行表征。探讨了制膜工艺条件对膜性能及结构的影响。制备的Al2 O3 复合膜膜厚为 1～ 2 μm ,结构均匀无缺陷。

SiO_2-ZrO2_-B_2O_3系统凝胶玻璃的析晶研究

利用溶胶 -凝胶原理 ,分别制备了 Si O2 - Zr O2 - B2 O3系统中六种不同成分的凝胶玻璃试样。通过分级热处理 ,系统地检验了其各自析晶性能以及高温结构稳定性。确定一最佳水解工艺参数以使 Si O2 - Zr O2 - B2 O3凝胶玻璃在 15 0 0℃保温 30 min后的析晶量 (vol% )仅为 1%～ 3%。同时 ,详细分析了 Zr O2 的引入对凝胶玻璃系统析晶的促进作用 ,以及少量 B2

S_2O_8^(2-)/ZrO_2-SiO_2催化合成柠檬酸三丁酯

以固体超强酸S2O82-/ZrO2-SiO2作催化剂,用柠檬酸和正丁醇合成了柠檬酸三丁酯。考察了影响酯化反应的主要因素,确定了该酯化反应的最佳条件:柠檬酸用量为0.1 mol,正丁醇与柠檬酸的摩尔比为4.8:1,催化剂用量(以柠檬酸质量计)1.4%,130-140℃下反应3.5 h。此条件下柠檬酸的酯化率为95.1%。催化剂易与产物分离,再生后可重复使用。