PREPARATION OF NANOMETER ZrO_2-8% Y_2O_3 POWDERS BY AZEOTROPIC DISTILLATION PROCESSING

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制备条件对Pt-S_2O_8^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3异构化催化性能的影响

为了考察复合载体固体超强酸催化剂的异构化性能,以正戊烷异构化为探针反应,考察了焙烧温度、Al2O3质量分数、浸渍溶液(NH4)2S2O8的浓度、Pt质量分数、活化温度等制备条件对Pt-S_2O_8^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3异构化催化活性的影响,并采用XRD、BET、FT-IR、TG-DTA、NH3-TPD等手段对催化剂进行了表征。结果表明,当Al2O3质量分数2.5%、Pt质量分数0.10%、0.75 mol/L(NH4)2S2O8溶液浸渍、650℃焙烧、300℃活化时,Pt-S_2O_8^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的异构化催化活性最高。在240℃、2.0 MPa,氢气/正戊烷的摩尔比为4,质量空速为1.0 h-1的反应条件下,该催化剂上正戊烷异构化反应的异戊烷产率为60.2%。

980nm激发下Ho^(3+)/Yb^(3+)共掺杂ZrO_2-ZnO粉末的上转换发光特性

通过固相反应法制备了Ho3+/Yb3+共掺杂ZrO2-ZnO粉末样品,重点报道了Ho3+/Yb3+共掺杂ZrO2-ZnO粉末样品在980nm激发下的上转换发光现象。在常温下测试得到的发射光谱显示3个发射峰,中心波长依次为540,671和762nm,分别对应Ho3+的5S2/5F4→5I8,5F5→5I8,5S2/5F4→5I7或5I4→5I8跃迁过程。稀土离子的掺杂浓度明显影响样品的上转换发光特性,当Ho3+浓度确定的情况下,随着Yb3+含量增大,红光强度和绿光强度先减小后增大,近红外光却先增大后减小,而绿光强度与红光强度的比值一直减小。当Yb2O3含量为4.7mol%时,随着Ho3+含量增大,各波段荧光强度均减小,而绿光强度与红光强度的比值基本不变。双对数曲线显示3个波长的上转换发光的发射过程均为双光子过程,对样品的上转换发光机制做了详细的说明。XRD显示样品的均匀性良好。

CeO_2和ZrO_2添加剂对高能球磨Al_2O_3组织和热稳定性的影响

运用XRD、SEM等方法研究了Al2O3在高能球磨过程中的相结构转变及其耐热性能,研究了CeO2和ZrO2添加剂对Al2O3高能球磨和焙烧过程中的组织和热稳定性的影响。结果表明,随着球磨时间的延长,Al2O3粉末不断被细化,同时也发生了部分γ-Al2O3→α-Al2O3的转变;而且,经30h球磨的Al2O3在850℃下退火处理后就全部转变成α相。然而,当添加一定量的CeO2和ZrO2后,在球磨过程中γ-Al2O3→α-Al2O3的转变得到了有效的抑制,Al2O3在焙烧过程中的相变温度也提高到了1000℃以上,即CeO2和ZrO2的添加提高了γ-Al2O3的热稳定性。

CaO-ZrO_2纳米粉体的制备和表征

采用醇 水法和柠檬酸络合法制备了CaO ZrO2 粉体 ,用XRD和TEM等手段对粉体的结构和形貌进行了表征。结果表明 :醇 水法所得粉体的粒径在 70nm左右 ,基本无团聚体存在 ;至 80 0℃时 ,晶粒已经发育完好 ,与固相法相比 ,其合成温度降低了 60 0℃左右 ;晶型结构为四方晶型 ,无单斜相存在。而柠檬酸络合法所得粉体中含有大量单斜相。将醇 水法所得粉体加入到BaTiO3中 ,进行烧结实验 ,与固相法合成的CaO ZrO2 粉体相比 ,它使BaTiO3的烧结温度降低了 2 0℃左右。

水热介质pH值对纳米(Ce)ZrO_2晶粒制备的影响

用水热法制得纳米 (Ce)ZrO2 粉体 ,其晶粒粒度为 3～ 7nm ,而且为单一分散。用XRD、TEM分析了水热媒介pH值对粒度、m相含量、晶粒形貌的影响关系。结果表明 :水热煤介 pH值增大 ,ZrO2 晶粒也增大 ;pH值减小至酸性时 ,ZrO2 晶粒中出现部分m相 。

Pt/SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化正己烷异构化反应中的失活研究

制备了Pt/SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3(Pt SZA)催化剂,考察了Pt SZA在正己烷异构化反应中的失活与再生问题,并通过XRD、Raman、TG、IR和TPO-MS等手段对失活前后催化剂的晶相、硫质量分数和积碳量进行表征。结果表明:在165℃反应550 min后,Pt SZA催化剂几乎完全失活。失活前后催化剂的晶相结构和硫质量分数没有明显变化,失活催化剂上仅有微量积碳生成,高温氢气和空气再生处理消除了失活催化剂上少量的积碳,催化活性得到完全恢复,催化剂上微量积碳的产生是催化剂失活的主要原因。

对流换热对ZrO_2-8%Y_2O_3涂层系统力学性能的影响

为了研究等离子喷涂ZrO2-8%(质量分数)Y2O3热障涂层系统在对流换热过程中的力学性能,以涡轮机叶片热障涂层为分析对象,结合传热学理论,通过热-结构耦合有限元计算方法对涂层与环境换热过程进行模拟仿真,重点分析换热系数以及升温速率对叶片残余应力演变的影响。研究结果表明,涂层上表面对流换热系数越大,在升温结束时残余应力越大。对流换热系数固定时,随着升温速率的提高,最大残余应力先增大再减小,给出了对流换热系数以及升温速率的合理区域。

LiCoO_2表面沉积ZrO_2涂层的结构和电化学性能

为了提高LiCoO2材料的电化学性能,采用浸渍的方法,在LiCoO2的表面沉积纳米ZrO2涂层.将Zr(OH)x(CH3COO)y溶解在去离子水中,然后浸入LiCoO2,经超声波处理,蒸发溶剂,最后高温焙烧后,得到产物.用X射线吸收近边光谱(XANES)对涂层后的LiCoO2结构进行测试,检测涂层对其结构的作用效果.循环伏安实验结果表明,涂层对电极材料的氧化和还原行为有影响.恒电流充放电结果表明,LiCoO2沉积ZrO2涂层后,常温下性能改变较小,但是可以提高其在较高温度(如55℃)下的充放电性能.

Preparation and Characterization of Nanometer TiO_2 by Hydrolysis Precipitation Method

Nanometer TiO 2 powders were obtained from TiOSO 4 and studied by XRD, TEM and BET. The result indicated that pH and heat treatment temperature have great effects on their grain size and crystal phase structure. Annealed at 500 ℃, nanometer TiO 2 with a specific surface area of 101.39 m 2 ·g -1 and a grain size about 10 nm were obtained(pH=5); and with a specific surface area of 95.48 m 2 ·g -1 and a grain size about 30 nm were obtained(pH=10). The research indicated that crystal phase transformation of rutile at 750 ℃made great promotion in grain size growth.

固体超强酸S_2O_8^(2-)/ZrO_2-NiO催化α-蒎烯合成龙脑

介绍了固体超强酸S_2O_8^(2-)/ZrO_2-NiO催化剂制备方法,并将其用于催化α-蒎烯合成龙脑的酯化-皂化工艺。考察了催化剂焙烧温度、焙烧时间、催化剂用量及原料α-蒎烯与无水草酸摩尔比对龙脑产品收率和组成的影响。结果表明,当催化剂焙烧温度为600℃,焙烧时间为3 h,催化剂用量为α-蒎烯质量的6%,原料α-蒎烯与无水草酸的摩尔比为1:0.2时,龙脑产品收率可达55.81%。产品中正龙脑含量可达77.01%,正、异龙脑的含量比高达4.44:1。

氧化锆溶胶对ZrO_2定径水口表面改性研究

以工业无机盐ZrOCl2·8H2O为前驱体,CO(NH2)2为水解促凝剂,利用溶胶 凝胶工艺成功地对ZrO2定径水口进行了表面改性。同时用差热分析、扫描电子显微镜等分析手段对氧化锆溶胶和定径水口的表面进行表征。结果表明,处理后定径水口的显气孔率明显下降,表面ZrO2结晶粗大,结构致密,其原因是定径水口在ZrO2溶胶浸渍后表面气孔被堵塞,煅烧后得到良好烧结。

ZrO_2纳米级粉体烧结初期致密化过程

纳米粉体在烧结初期有２个明显不同的烧结动力学特征阶段：第１阶段粒子间界面扩散引起的纳米粒子重排的扩散蠕变是烧结致密化的主要机理，动力学关系表现为线收缩率与时间呈直线关系，纳米粉体的高烧结性就源于这个阶段；

Al_2O_3含量对ZrO_2/Al_2O_3复相陶瓷流变性能和抗弯强度的影响

采用有机泡沫浸渍法制备ZrO_2/Al_2O_3复相陶瓷,分析Al_2O_3添加量对泡沫陶瓷显微形貌、相结构、抗弯强度和浆料流变性能的影响,确定制备复相陶瓷的最佳工艺参数。实验结果表明,ZrO_2/Al_2O_3复相陶瓷由m-ZrO_2相、t-ZrO_2相和Al_2O_3相组成;当Al_2O_3的含量为20 wt%时,烧结的陶瓷颗粒致密均匀,陶瓷的抗弯强度最佳,浆料表观粘度增加;增加Al_2O_3的含量到40 wt%,陶瓷出现较多气孔,浆料的表观粘度增加幅度不大;Al_2O_3的添加影响了复相陶瓷的致密性、晶粒尺寸、相结构等因素;制备ZrO_2/Al_2O_3复相陶瓷时,最佳工艺参数为20 wt%Al_2O_3和80 wt%ZrO_2。

添加剂对 ZrO_2(Y_2O_3)粉末比表面积的影响

采用ＥＤＴＡ（乙二胺四乙酸）溶胶－凝胶法制备了ＺｒＯ２－８％Ｙ２Ｏ３（摩尔分数）纳米粉末，并研究了２种添加剂对粉末比表面积的影响．结果表明，促进凝胶稳定形成并增强氧化气氛的添加剂，可以增加粉末的均匀分散性，从而提高粉末的比表面积．经６００℃／２ｈ煅烧后，粉末的比表面积为１１０ｍ２／ｇ，平均粒径约１０ｎｍ，然而仍有微量Ｃｌ残余，因此，最佳制粉工艺还有待细致的研究．

SO_4^(2-)/ZrO_2/USY催化合成氯乙酸正丙酯的研究

采用沉淀法制备SO_4^(2-)/ZrO_2/USY催化剂,以氯乙酸和正丙醇为原料,催化合成氯乙酸正丙酯,考察反应时间、带水剂种类、带水剂用量、醇酸物质的量比及催化剂用量等因素对酯化反应的影响。结果表明,环己烷为氯乙酸正丙酯合成反应较适宜的带水剂,SO_4^(2-)/ZrO_2/USY在酯化反应中具有良好的催化活性。在氯乙酸0.25mol、n(醇):n(酸)=1.5、反应时间3.0h、带水剂环己烷7.5mL和催化剂用量1.0g条件下,酯化率达95.72%。催化剂重复使用6次,酯化率仍可达94.91%,催化活性基本不变,具有良好的重复使用性能。SO_4^(2-)/ZrO_2/USY具有反应条件温和、催化活性高、重复使用性能好和环境污染小等优点,具有较高的开发价值。

纳米ZrO_2陶瓷粉体的制备研究进展

ZrO2 是重要的结构陶瓷和功能陶瓷的原材料 ,有关纳米ZrO2 陶瓷粉体的制备方法的研究很多。除了常用的化学共沉淀法、溶胶—凝胶法、醇盐水解法、水热法外 ,有些研究者还采用了一些新颖的方法来制备纳米ZrO2陶瓷粉体 ,如乳浊液法、共沸蒸馏法、醇—水溶液加热法、超临界流体干燥法等。本文介绍了该领域的研究进展。

纳米稀土复合固体超强酸SO_4^(2-)/ZrO_2-2% Nd_2O_3催化合成对羟基苯甲酸正丁酯

采用共沉淀法制备稀土复合固体超强酸SO2-4/ZrO2-2%Nd2O3催化剂,电镜分析表明,该催化剂颗粒为纳米级。将其用于对羟基苯甲酸和正丁醇的酯化反应中,考察了影响合成反应的诸多因素。结果显示,催化合成对羟基苯甲酸正丁酯的优化工艺条件为:采用过量的正丁醇作共沸带水剂,回流反应时间为3.0h,催化剂用量为对羟基苯甲酸质量的3.5%,正丁醇与对羟基苯甲酸的物质的量比为3.0∶1.0,在此条件下酯化率可达97.5%。产品经熔点测定、元素分析、液相色谱和红外光谱表征为高纯度的对羟基苯甲酸正丁酯。自制催化剂具有良好的催化活性,并可多次重复再生使用。

S_2O_8^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3的制备、表征及其催化合成富马酸二甲酯

采用浸渍-沉淀法制备出纳米固体超强酸催化剂S_2O_8^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3,通过正交实验得到最佳制备条件:Al_2O_3质量分数2.0%,-15℃陈化24 h,浸渍液(NH_4)_2 S_2O_8浓度0.8 mol/L,焙烧温度650℃,焙烧时间3 h。用XRD、TEM、BET、TG-DTG和化学分析手段分析了S_2O_8^(2-)/ZrO_2～Al_2O_3的晶化过程、比表面积、含硫量和热稳定性。结果表明,在焙烧温度为500～650℃时制备的催化剂属纳米材料(粒径<41 nm),有较大比表面积和较好的热稳定性;富马酸二甲酯的最佳合成条件为:n(甲醇):n(富马酸)=6.0:1.0,S_2O_8^(2-)/ZrO_2- Al_2O_3用量1.5%,带水剂苯用量10 mL,反应时间4.0 h,催化剂重复使用6次,酯化率大于90%。

纳米复合固体超强酸S_2O_8^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3的制备及其催化合成乙酸苄酯

采用改性技术和浸渍—沉淀法制备出纳米固体超强酸催化剂S2O82-/ZrO2-Al2O3。通过正交试验获得了催化剂制备的最佳条件。用XRD、TEM、BET、TG-DTG和化学分析等手段分析了S2O82-/ZrO2-Al2O3的晶化过程、比表面积、含硫量和热稳定性,分析结果表明这四个方面对催化剂的酸性有较大影响。500~650°C焙烧温度下制备的催化剂属纳米材料(<41 nm),有较大比表面积和较好的热稳定性。以优化的催化剂S2O82-/ZrO2-Al2O3通过正交试验得到合成乙酸苄酯的最佳条件为∶n(苄醇)∶n(乙酸)=1.3∶1.0,催化剂用量为0.8 g(以0.2 mol乙酸为准),带水剂苯用量为14 mL,反应时间为2.5 h,催化剂重复使用7次酯化率在90%以上,该催化剂具有催化活性高、不污染环境、可重复使用等特点。