不同炭化温度制备的C/0.5Al_2O_3-0.5P_2O_5-100SiO_2凝胶玻璃的光学性质

通过醇盐不完全水解制备了含有有机基团(O-C_2H_5)的0.5Al_2O_3-0.5P_2O_5-100SiO_2凝胶,在氮气中加热到300～700℃使其中的有机基团炭化,得到镶嵌在凝胶玻璃中不同尺寸的碳纳米颗粒.利用高分辨电镜、X射线衍射和喇曼光谱研究了碳纳米颗粒的结构,发现凝胶玻璃中的碳颗粒为非晶碳纳米颗粒.测试了它们的吸收光谱,发现了由于量子限域效应引起的吸收边的移动.在532um Nd:YAG激光的激发下镶嵌有碳纳米颗粒的凝胶玻璃有一强的室温发光,发光峰在586um左右.发光峰几乎不随碳纳米颗粒尺寸的变化而变化.这种发光产生于碳纳米颗粒的表面或碳颗粒和凝胶网络的界面.

硅基HA/Al_2O_3复合生物涂层的制备与表征

通过磁控溅射沉积、阳极氧化与溶胶-凝胶结合的多步技术在Si(100)表面制备了HA/Al_2O_3复合生物涂层材料。采用TG-DSC测定了复合涂层中HA外层的烧成温度,采用XRD、FT-IR以及EDS分析了Si(100)基HA/Al_2O_3复合生物涂层的组成,并借助SEM研究了复合涂层的表面与截面的微观形貌。研究表明,凝胶完全转变为HA外层的最低温度约为550℃,凝胶经600℃处理30min后可在Si(100)- Al_2O_3基上形成具有一定数量纳米细孔且含有少量CO_3的HA外层;HA外层嵌入Si(100)基阳极氧化Al_2O_3多孔层的孔洞中构成HA/Al_2O_3复合生物涂层。

经由MOFs煅烧制得多孔Fe2O3表面修饰十二烷基磺酸钠:一种高活性且易回收的燃油脱氮光催化剂（英文）

化石燃料燃烧的排放物是目前最严重的环境污染源,其中含氮有机物燃烧产生的NOx等是污染大气和形成雾霾的主要污染物.伴随石油存量的不断减少、重质石油的更多利用以及机动车的大规模增加,由此引起的污染问题日趋严重,因此发展高效的燃油脱氮技术对保护环境意义重大.光催化氧化是近几十年发展起来的新型高级氧化还原技术,由于其可以利用太阳光且在室温下进行,成本低易于进行,是一类理想的燃油脱氮技术.在众多光催化材料中,α-Fe2O3无毒、廉价且具有合适的带隙(2.3 eV),是目前公认较好的光催化材料.然而,在光催化过程中α-Fe2O3较快的电子-空穴复合速度以及过低的比表面积极大降低了其效率.通常,选择性地设计高比表面的多孔半导体金属氧化物被认为是一种简单且实效的提高光催化反应效率的方法.近年来,以金属有机框架结构(MOFs)为硬模板制备多孔金属氧化物的方法逐渐获得了科学家们的关注,这主要得益于热稳定性差的MOFs本身可以通过调控金属离子以及配体种类从而实现原位均匀的调节和修饰半导体金属氧化物,而且可以作为获得多孔性材料的基底.本文通过水热法合成了一种典型的MOFs即MIL-100(Fe).利用MIL-100(Fe)材料自身多孔性及热不稳定性,采用自模板法煅烧制备成多孔Fe2O3.制得的多孔Fe2O3亲油性较差,进行模拟燃油脱氮光催化反应时相互之间容易聚集成团,无法均匀分散于燃油体系中,导致光催化脱氮效率较低.因此,若能对所得多孔Fe2O3进行表面修饰使其亲油性增强并可均匀分散于于燃油体系中,无疑将促进底物的吸附,从而提高光催化燃油脱氮效果.Fe2O3表面带有正电荷,因此我们巧妙地选用一种阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)作为修饰剂,采用简单的静电自组装方法制备了SDS/Fe2O3光催化剂.选用吡啶脱氮作为探针反应,考察了SDS/Fe2O3复合光催化剂的可见光光催化性能.结果表明,与未使用修饰剂的Fe2O3相比,SDS/Fe2O3中长链烷基的存在使其表面亲油性增强,能够在模拟燃油溶液中更加均匀地分散进而提高了脱氮效率.其中煅烧温度为450 C且修饰0.25%SDS的样品活性最佳,可见光(λ≥420 nm)照射240 min后吡啶的脱氮率接近100%.

CeO_2(111)和CeO_2(100)的界面调控合成及在Pt(111)上的结构转变（英文）

氧化铈基催化材料在催化反应中存在显著的晶面效应,为了在分子尺度上理解其催化化学,需要可控合成具有明确表面结构的氧化铈.因此,我们研究了Pt(111)上氧化铈纳米结构和薄膜的生长.人们通常使用金属-氧化物之间的强相互作用来解释Pt/CeO_x催化剂上的催化过程,然而对于Pt与CeO_x之间的强相互作用仍旧缺乏原子尺度上的了解.我们的结果表明, Pt与氧化铈之间的相互作用可以影响氧化铈的表界面结构,这可能会进而影响Pt/CeO_x催化剂的性质.在Pt(111)上生长的氧化铈薄膜通常暴露CeO_2(111)表面.我们发现Pt(111)表面厚度在三层以内的氧化铈薄膜,其结构是高度动态且随着退火温度升高而变化的,这种动态结构变化可归因于Pt和氧化铈间的界面电子作用.当氧化铈薄膜的厚度增大到三层以上,其负载的氧化铈团簇开始表现出迥异于三层以下氧化铈纳米岛的优异的热稳定性,表明Pt与CeO_x之间的界面电子作用主要影响厚度在三层以内的氧化铈纳米结构.采用常规的反应沉积方法难以获得完全覆盖Pt(111)衬底的规整氧化铈薄膜,而我们通过采取一种两步的动力学限制生长方法,制备出了完全覆盖Pt(111)衬底的氧化铈薄膜.对于Pt(111)上厚度约为3-4层的氧化铈薄膜,在超高真空中于1000 K退火会导致氧化铈薄膜表面形成CeO_2(100)结构.这是因为高温还原促进了c-Ce_2O_3(100)缓冲层的形成,该缓冲层被Pt的界面电子转移以及相匹配的超晶格所稳定,并进一步成为顶层CeO_2(100)结构生长的模板.进一步在900 K的氧气中处理则可将薄膜CeO_2(100)表面完全转变为CeO_2(111)表面.因此, Pt(111)上氧化铈纳米岛和薄膜所展现的结构动态变化是由Pt-CeO_x界面作用与氧化铈层间作用相互竞争所决定.本研究提供了对氧化铈负载Pt催化剂的原子级理解,虽然Pt/CeO_2催化剂活性增强的原因常被简单归结于界面强相互作用,我们的研究在原子尺度上进一步表明Pt/CeO_2在还原条件下易形成界面Ce_2O_3层.此外,本研究提供了不同晶面二氧化铈模型催化剂的构筑方法,可将对氧化铈晶面效应和Pt/CeO_x催化剂的研究推进到分子尺度.

100 t EAF-LF-VD Φ500 mm连铸坯流程高压锅炉用钢SA-210A1生产实践

生产的高压锅炉用钢SA-210A1(/%:0.08～0.11C,0.22～0.24Si,0.72～0.74Mn,0.007～0.010P,0.004～0.005S,0.010～0.015V,0.025～0.035Ti,0.012～0.018Alt)的冶金工艺流程为55%铁水+废钢-100 t EAFLF-VDΦ500 mm坯连铸-轧制成Φ130mm圆钢。通过低铝脱氧工艺-EAF终点控制[C]≤0.06%,[P]0.006%～0.010%,出钢加石灰12 kg/t,AD粉(/%:10～13A1,55～60Al_2O_3,5～8SiO_2,5～8Mg0)3 kg/t,700%Al钢芯铝3 kg/t预脱氧;LF采用5.76～6.06高碱度Al_2O_3渣系,LF终点喂0.40 kg/t钙线,软吹≥10 min;中间包钢水过热度15～25℃连铸结晶器和末端电磁搅拌,拉速0.31～0.32 m/min,铸坯缓冷≥48 h等工艺措施,SA-210A1钢中的[0]16×10^(-6)24×10^(-6),[N]65×10^(-6)～80×10^(-6),[Alt]≤0.020%,铸坯和热轧圆钢低倍组织和非金属夹杂物均满足要求。

磁性纤维负载MIL-100(Fe)的制备及光催化性能

为开发新型高效易分离的可见光催化材料,利用静电纺丝和高温煅烧相结合的方法制备了磁性Fe2O3纳米纤维,然后通过连续离子吸附反应法在Fe2O3纳米纤维表面组装了MIL-100(Fe)纳米颗粒壳层,合成了一种可磁分离的金属有机骨架复合纳米纤维(Fe2O3/MIL-100(Fe))。分别采用扫描电镜和X射线衍射对其微观形貌和物相结构进行表征,并以对RhB的光降解分析了其光催化性能。在475℃煅烧2 h形成的Fe2O3纳米纤维表面进行30次连续离子吸附反应制备的Fe2O3/MIL-100(Fe)-30纤维直径均一,平均直径为180 nm,Fe2O3和MIL-100(Fe)均具有较高的结晶度。Fe2O3/MIL-100(Fe)-30复合纤维对RhB具有最优的可见光催化活性,在H2O2存在下,可见光照60 min后,降解率达99.4%.重复使用5次后,光催化降解率仍在98%以上,且MIL-100(Fe)在Fe2O3纤维表面保持了很高的稳定性。结果表明,通过简单的连续离子吸附反应,在磁性纤维表面可大量负载MIL-100(Fe)光催化剂,磁性纤维负载的MIL-100(Fe)光催化剂同时具有可磁分离、抑制催化剂团聚、高负载量和催化活性的优点。