超重力场中合成超细Al(OH)_3的粒度控制研究

在超重力场中合成了平均粒径 6 0 0nm左右的超细Al(OH) 3 ,讨论了离心加速度。

Al^(3+)掺杂α-Ni(OH)_2复合CNTs电极材料的高温性能

采用化学共沉淀法制备Al3+掺杂α-Ni(OH)2粉体,将其复合碳纳米管(CNTs)制成镍电极材料并研究其在高温下的电化学性能。结果表明:以混合CNTs(w=0.5%)的Al掺杂α-Ni(OH)2样品材料为活性物质制成镍电极,由其组装的MH-Ni电池在65℃高温环境下,采用0.2和1.0 C充放电制度的放电比容量分别为391.1和366.4 mAh.g-1;经40次充放电循环,放电比容量衰减率分别为6.8%、11.98%,表现出较好的高温环境电化学性能。

由钾长石焙烧渣的酸化溶液制备高纯Al(OH)_3

以钾长石焙烧渣的酸化溶液为原料,Na_2CO_3溶液为沉淀剂制备高纯Al(OH)_3.实验考察了溶液终点pH值、反应温度、陈化时间、Na_2CO_3质量浓度对沉铝率的影响,得到优化工艺条件.采用化学成分分析,XRD,SEM,FTIR对Al(OH)_3粉体进行表征.结果表明:在反应温度50℃的条件下,加入质量浓度为300 g/L的Na_2CO_3溶液调节Al_2(SO_4)_3溶液,使其终点pH值至4.8,控制陈化时间40 min,沉铝率可达99%.得到的Al(OH)_3粉体为非晶态结构,颗粒均匀,表面粗糙,有团聚现象.

Al_(2)O_(3)原位修饰Al集流体促进钠均匀沉积/剥离

钠金属电池因其高理论比容量和低成本被认为是最具发展前景的大规模储能电池之一。然而,钠金属的高反应活性,易导致固体电解质界面膜不稳定、钠不均匀沉积、枝晶生长等问题。为此,本文采用简单的一步煅烧法制备了一种Al_(2)O_(3)原位修饰的Al箔集流体(Al@Al_(2)O_(3)),促进钠均匀沉积/剥离。在充放电过程中,A1_(2)O_(3)被钠化形成一层高离子电导率的Na-Al-O膜,其不仅能稳定电极/电解液界面,还能调节集流体表面的成核行为,降低成核能垒、提高离子传质动力学,实现无枝晶均匀沉积和长循环寿命。结果表明,在3 mA·cm^(-2)电流密度和3 mAh·cm^(-2)面容量下,Al@Al_(2)O_(3)能以99.6%的平均库伦效率使钠稳定沉积/剥离50次;在1 mA·cm^(-2)电流密度和1 mAh·cm^(-2)面容量条件下,Na-Al@Al_(2)O_(3)‖Na-Al@Al_(2)O_(3)对称电池能稳定循环1000 h;甚至在10 C的高电流密度下,NVP‖Na-Al@Al_(2)O_(3)全电池也能稳定循环250次,且容量保持率高达94%。

利用高钠Al(OH)_3原料降温煅烧制备α-Al_2O_3粉体的研究

以含钠质量百分比高达2.5%～3%的Al(OH)3为原料,通过添加除钠剂进行除钠,并结合氢氧化铝的差热-热重曲线,根据氧化铝相变机理来确定合理的烧结制度,同时研究了α-Al2O3晶种以及降温催化剂在氢氧化铝烧结过程中促进氧化铝相变、降低α-Al2O3的相变温度的幅度及其机理。

过饱和铝酸钠溶液中氢氧化铝自发成核动力学规律的研究

用电导法和吸光光度法首次对苛性比相同的不同浓度过饱和铝酸钠溶液自发分解过程进行了实时跟踪研究,获得铝酸钠溶解氢氧化铝自发成核动力学方程,探索了H-2O和Na^+对氢氧化铝自发成核过程的影响。结果表明,过饱和铝酸钠溶液分解为氢氧化铝属化学反应控制过程;H_2O参与了溶液分解过程控制步骤的反应;K^+和Na^+等阳离子参与了溶液的重构,但对溶液分解的控制步骤影响不大。

添加剂对铝酸钠溶液晶种分解过程附聚及二次成核的影响

研究了添加剂I3、I32和I33对铝酸钠溶液分解过程附聚和二次成核的影响,探讨了其作用机理,并利用电子显微镜(SEM)对产品的结晶形貌进行了观察.结果表明,添加剂的应用促进了不同颗粒间附聚的进行,提高了附聚颗粒的临界半径,并有效抑制了二次成核的发生.添加剂I33在40ml·L-1时,附聚产物小于30μm的细粒子个数分数降低26.1%,平均粒度增加21.08μm(相对空白样).晶体形貌分析表明,添加剂促进了晶体间的交互生长.

添加剂对铝酸钠溶液种分产物质量的影响

研究了由脂肪酸类表面活性剂与脂肪烷烃按一定比例复配而成的复合型添加剂对铝酸钠溶液二段法分解过程及最终产品氧化铝性能的影响及其作用机理。结果表明,当添加量为60×10-6g.L-1时,添加剂能够有效强化铝酸钠种分过程、改善分解产物质量,使溶液分解率提高大于2%;氢氧化铝颗粒小于45μm的质量分数降低约7%;氧化铝颗粒小于45μm的质量分数降低约6.7%。晶体形貌表明,添加剂的加入有效促进了氢氧化铝颗粒的附聚、长大过程,颗粒多呈球状,结晶比较完善。

硫酸钠对铝酸钠溶液种分过程的影响

针对我国氧化铝的生产现状，研究了有害物质硫酸钠对铝酸钠溶液分解过程的影响规律．结果表明，分解首温一定的条件下，分解末温升高可消除硫酸钠对分解率的影响，但不利于产物粒度的提高；分解温度制度为68-52℃的条件下，硫酸钠质量浓度为9g／L时分解产物氢氧化铝的强度最好，相比空白其磨损系数降低4．4％．

火花放电法制备高纯氧化铝粉末

以纯度为99.9910%的金属铝和去离子水为原料,用火花放电法制备高纯氧化铝。用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重/差示扫描法(DTA/TGA)等测试手段对粉体的纯度、成分、微结构等进行了研究。结果表明,制得的粉体经800℃、1h煅烧得到的氧化铝纯度为99.9893%,经1300℃、3h煅烧得到高纯的氧化铝,样品结构疏松,分散性好,颗粒细度为微米级。

高浓度铝酸钠溶液生产砂状氧化铝的新工艺

采用高浓度铝酸钠溶液研究了添加剂存在的条件下两段法生产砂状氧化铝的新工艺。研究结果表明,采用适当的添加剂,确定合适的工艺条件,可获得产出率高,质量优良的分解产品,本试验中最佳的分解工艺条件为:分解时间为63小时;温度制度采用中间降温的方式;附聚段晶种小于45μm颗粒的质量百分含量大于30,长大段晶种粒度小于45μm颗粒的质量百分含量小于15。

溶胶-凝胶法制备纳米氢氧化铝溶胶

研究了利用铝酸钠溶液碳酸化产生的沉淀,经胶溶作用制备出纳米氢氧化铝溶胶的过程.分析了铝酸钠溶液滴加到大量碳酸氢钠溶液中时发生的反应.X射线衍射研究结果表明,在纳米氢氧化铝溶胶制备过程中,从无定形氢氧化铝沉淀到拟薄水铝石的晶型转变过程是氢氧化铝沉淀胶溶时溶解再析出的过程.将碳酸氢钠加入到苛性比为1.7的铝酸钠溶液中,中和至苛性比为1.3后,溶液诱导期中的紫外光谱显示270nm处的Al(OH)_6^(3-)吸收增强.经与含铝原子六配位的晶体紫外光谱对比后表明,在铝酸钠分解生成氢氧化铝的过程中,其铝的配位结构从四配位转化为六配位.拟薄水铝石溶胶粒子的形貌与胶溶所用的酸和分散剂有关.

碳分晶种对铝酸钠溶液分解的影响

结合烧结法氧化铝生产过程中存在氢氧化铝粒度均匀、粗大,但强度较差;拜耳法生产的氢氧化铝强度好,但粒度存在周期性爆发细化的问题,系统研究了碳分晶种对铝酸钠溶液分解的影响。研究发现,在种分过程加入一定比例的碳分晶种可提高铝酸钠溶液的分解率,稳定产品氢氧化铝的粒度,显著提高产品氢氧化铝的强度。

工业铝酸钠溶液制备长余辉发光材料的基质组成及发光性能研究

以工业铝酸钠溶液制备的氢氧化铝为原料,采用高温固相反应法,分别制备了蓝绿色、黄绿色和桔红色三种长余辉发光材料,并采用X射线衍射仪测定样品的物相,荧光分光光度计测定样品的激发光谱和发射光谱。结果表明:前驱体反应物中Sr/Al摩尔比的改变使样品的晶体结构发生改变,从而影响其发光性能;当Sr/Al摩尔比分别为2/7、1/2、3/2时,合成样品依次为纯相Sr4Al14O25∶Eu2+,Dy3+、SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+、Sr3Al2O6∶Eu2+,Dy3+,余辉颜色分别为蓝绿色、黄绿色和桔红色;制备的三种长余辉发光材料的激发光谱和发射光谱均属宽带光谱,日光灯、太阳光等自然光均可有效激发这三种材料;随着Sr/Al摩尔比的增大,最强激发峰由350nm红移到450nm,最强发射峰由460nm红移到600nm。

响应曲面法优化碳分法回收碱浸后液中铝的研究

采用碱法回收失效催化剂会产生高浓度偏铝酸钠溶液,此浸出液因铝含量较高且杂质较少,具有显著的回收价值。本文采用碳分法使偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀,从而实现铝的回收。利用响应曲面法研究CO_(2)的通气速率、通气时间、稀释倍数三个工艺参数对Al(OH)_(3)沉淀转换率的影响显著性,探究Al(OH)_(3)沉淀的最佳工艺参数。结果表明:在CO_(2)通气速率为0.360 L/min、通气时间为116 min、稀释倍数为4倍的条件下,Al(OH)_(3)沉淀转化率平均为98.59%。该沉淀过程属于多因素控制,其中通气时间及稀释倍数对Al(OH)_(3)沉淀转化率的影响较为显著。

无卤阻燃填料对热硫化阻燃硅橡胶性能的影响

以甲基乙烯基硅橡胶为基料,白炭黑为填料,羟基硅油为结构控制剂,选用氢氧化铝、氢氧化镁、氮系阻燃填料、磷氮阻燃填料制得4种热硫化(HTV)阻燃硅橡胶。研究了4种无卤阻燃填料对热硫化阻燃硅橡胶阻燃性能、机械性能和硫化特性的影响,并通过热失重分析初步探讨了HTV硅橡胶的阻燃机理。结果表明,垂直燃烧阻燃级别达到FV-0时,采用磷氮为阻燃填料的硅橡胶的垂直燃烧时间最短,力学强度最好,拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度分别为6. 43 MPa、408%、16. 5 k N/m,而采用氢氧化铝为阻燃填料的硅橡胶的氧指数最高,可达到45%;4种阻燃HTV硅橡胶中,采用氮系阻燃填料的硅橡胶硫化速度最慢;热失重测试结果表明,采用氢氧化镁为阻燃填料的硅橡胶具有较好的热稳定性。