石墨烯基/半导体金属氧化物复合光催化剂制备工艺研究进展

光催化剂因其具有强氧化性、高化学稳定性、环保、无毒性等优点,广泛应用于污水处理、空气净化、疾病治疗、环境修复等领域。为改善纳米光催化剂的光响应范围,添加石墨烯基系列材料已成为国内外的研究热点。综述了石墨烯基材料与半导体金属氧化物复合光催化剂研究现状,总结了不同制备工艺对石墨烯基/半导体金属氧化物复合光催化剂形貌结构和光催化性能的影响,对各类制备工艺的优缺点进行了比较,并指出了相关工艺需要克服的关键技术问题,展望了石墨烯基/半导体金属氧化物复合光催化剂未来发展方向,以期为提高半导体金属氧化物的光催化性能和石墨烯基/半导体金属氧化物复合光催化剂制备工艺的优化提供参考。

模板法制备无机纳米材料的研究进展

模板法在无机纳米材料的制备过程中能够有效地控制形貌、粒径和结构,已成为合成无机纳米材料的前沿方法。综述了模板法制备无机纳米材料的研究进展,主要介绍了硬模板剂(多孔阳极氧化铝、介孔碳)和软模板剂(高分子聚合物、生物高分子)的制备及其应用,结合模板法的作用机制,重点论述了不同种类的模板剂在无机纳米材料制备过程中对于形貌的影响。并对模板法制备无机纳米材料的前景和现存问题进行了总结。参考文献35篇。

无机粉体对LDPE复合材料发泡行为及力学性能的影响

以低密度聚乙烯(LDPE)为基体,添加改性的无机粉体后,在化学发泡和二次开模注射成型下制备发泡LDPE复合材料,分析了无机粉体对发泡LDPE复合材料发泡行为及力学性能的变化规律。结果表明:添加无机粉体后,发泡LDPE复合材料的发泡质量明显变化,力学性能有所提高。以添加纳米蒙脱土的LDPE复合材料发泡效果最好,泡孔直径和泡孔密度分别为45.8μm,8.05×106个/cm3;压缩强度达到20.68 MPa。

颗粒级配对铝用冷捣糊材料性能的影响

以电煅煤、熟碎和沥青焦为骨料,改质沥青和煤焦油为粘结剂制备铝用冷捣糊材料。采用DingerFunk方程和容重法系统研究颗粒级配对冷捣糊性能的影响。结果表明,粒度分布系数n值为0.45时糊材料各项性能为最佳,其中体积密度为1.583g/cm3、气孔率为19.2%、电阻率为63μΩ·m、耐压强度为36.5MPa。

模具温度对聚烯烃材料发泡行为及过程的影响

采用自制装置制备发泡聚烯烃材料,研究了模具温度对聚烯烃材料发泡行为及过程的影响。结果表明:随着模具温度的升高,泡孔直径增大,泡孔密度和泡孔尺寸分散度减小;高温条件下随着射胶量的变化,泡孔形态呈现出欠发泡、均衡发泡、过发泡的状态,且与常温相比,均衡发泡和过发泡状态有所提前。

复合粘结剂的无机改性对铝用炭间糊性能的影响

分别采用氧化硼、碳化硅、人造石墨对改质沥青-煤焦油复合粘结剂进行无机改性,并与电煅无烟煤、熟碎、沥青焦制备铝电解用炭间糊,研究添加剂种类对炭间糊常规性能、膨胀/收缩过程以及失重过程的影响。结果表明,三种添加剂显著降低了炭间糊在升温过程中的体积膨胀,并改变了炭间糊的膨胀/收缩过程,但未能降低恒温后的热收缩;其中人造石墨添加剂有效改善了制备炭间糊的灰分、体积密度、耐压强度,减缓了炭间糊的失重过程,同时将残炭值由86.30%提高至88.73%,人造石墨添加剂对于复合粘结剂的无机改性效果远优于氧化硼、碳化硅添加剂。

环氧树脂与铝用炭素材料固体原料的静态浸润性能研究

采用自行研制的浸润性测定系统,研究了环氧树脂对沥青焦和电煅煤的静态浸润过程,分析了粒度分布、加热温度、浸润时间、堆积密度对环氧树脂与固体原料静态浸润性能的影响规律。研究表明,适当增加粒度分布、提高加热温度、延长浸润时间、降低堆积密度均可改善环氧树脂对沥青焦和电煅煤的静态浸润效果。研究环氧树脂与铝用炭素材料固体原料的静态浸润特征规律,有利于确定环氧树脂在混捏过程中的最佳配入量,对于环保型铝用炭素材料的设计和开发具有重要意义。

6063铝合金Zr-Ni黑色化学转化膜的制备及表征

以K2ZrF6为主要成膜原料,Ni2SO4·6H2O为着色剂,实现在常温下对6063铝合金的无铬化学转化处理,处理液无需另外添加氧化剂而性能稳定,数分钟内快速成膜。通过添加Ni元素使转化膜由灰色变为黑色,解决了锆转化膜的着色问题。通过SEM观测、XRD分析及电化学测试,发现Zr-Ni转化膜宏观上均匀,表面微观形貌呈短屑状结构;转化膜由ZrO0.44F3.12、AlNi、Zr(F,O)3.6、NiZrF6、KAlF4、Al及AlF3组成;该转化膜具有良好的耐腐蚀性能,膜层结构电路为C1/R1/(L2+R2)/(L3+R3)。

TC4钛合金真空脉冲渗氧腐蚀性能的研究

采用真空脉冲渗氧的方法在Ti6A14V钛合金表面制备渗氧层,通过失重法、电化学测试及扫描电镜分析对渗氧层腐蚀性能进行了研究。结果表明,渗氧层表面形貌为均匀致密的凹坑结构,在50 mL/L HF+200 mL/L HNO3混合体系中进行加速腐蚀后膜层表面基本保持完好,其腐蚀速率是基体腐蚀速率的1/13,自腐蚀电位由基体的-0.763 V提高到-0.483 V,腐蚀电流降低两个数量级,真空脉冲渗氧能极大地改善钛合金的耐腐蚀性。

改质沥青对电煅无烟煤和沥青焦浸润性的研究

以改质沥青为粘结剂、电煅无烟煤和沥青焦为骨料,研究骨料粒度、加热温度、保温时间及振动次数对改质沥青浸润性的影响,并对不同粒度分布的电煅无烟煤和沥青焦的比表面积进行测定。结果表明,随着骨料粒度的减小,骨料颗粒的比表面积逐渐增大;改质沥青对电煅无烟煤和沥青焦的浸润性均随骨料粒度的减小和振动次数的增加而大幅度降低,随加热温度和保温时间的增加而逐渐增大。通过适当调整骨料粒度分布、加热温度、保温时间、振动次数等工艺参数,能够改善改质沥青对电煅无烟煤和沥青焦的浸润效果。

碳酸镁添加剂对铝用炭阳极质量的影响

研究碳酸镁添加剂对炭阳极空气/CO2反应性、电阻率、空气渗透率的影响.结果表明,碳酸镁添加量为1.0％时,炭阳极CO2反应性最好,有较好的电阻率和空气渗透性;碳酸镁添加量为1.5％时空气反应性最好;碳酸镁添加量在1.0％～1.5％时,炭阳极的质量较好.

20CrMnTi钢负压真空间隙式渗氮工艺研究

在氮气为负压及不同温度条件下对20CrMnTi低合金钢进行真空间隙式渗氮处理,并采用自动显微硬度测试、滑动干摩擦测试手段分析渗氮硬化层的组织与性能。结果表明:经过560℃负压真空间隙式渗氮处理后的20CrMnTi钢试样有效硬化层深度能达到70μm以上,表层硬度较之原样可提高3.01倍,磨损率可降低2.91倍,综合性能最优。

高纯Al_2O_3的结构演变过程研究

以5N-Al(OH)3为原料,分别在600℃、800℃、1000℃、1200℃条件下烧成制备了高纯氧化铝粉体。运用XRD、SEM、粒度分布、比表面积等手段,研究了高纯Al2O3的结构演变过程及不同焙烧温度条件下的高纯氧化铝粉体的性能。结果表明随着焙烧温度的升高,Al(OH)3演变过程为η-Al2O3→γ-Al2O3→θ-Al2O3→α-Al2O3;烧成产物的平均粒度和比表面积逐渐减小,平均粒度从11.94μm降低至5.02μm,比表面积从249.363m2/g降低至7.973m2/g。

粘结剂含量对铝电解用炭间糊性能的影响

以电煅煤、沥青焦、熟碎为骨料,改质沥青和煤焦油为粘结剂制备铝电解用炭间糊,并研究粘结剂含量对炭间糊性能的影响。结果表明,随着粘结剂含量的增加,炭间糊的挥发分增加;灰分、膨胀/收缩率先减小后增大,而体积密度、电阻率和耐压强度则是先增大后减小。当粘结剂含量为17%时炭间糊的综合性能最佳。

稀土元素铈对铝用炭阳极反应性的影响

煅后焦中添加稀土元素铈对炭阳极的二氧化碳反应性、空气反应性的影响进行了研究。结果表明,铈元素添加量在(60～1 060)×10-6范围内可改善和提高炭阳极在CO2和空气中的残极率和粉化率。添加铈元素可抑制炭阳极对炭阳极CO2/空气反应性,降低炭阳极的额外消耗。

改质沥青——煤焦油粘结剂添加B_4C对铝用炭间糊性能的影响

以改质沥青—煤焦油混合粘结剂为基体,添加B_4C制备改性粘结剂,并以电煅无烟煤、沥青焦、熟碎为骨料和改性粘结剂制备铝电解用炭间糊,研究B_4C添加量对制备炭间糊性能及微观结构的影响。结果表明,随着B_4C添加量的增加,制备炭间糊的灰分、电阻率、耐压强度、残炭率逐渐增大,挥发分、膨胀/收缩率、失重速率逐渐减小;B_4C在高温下与O_2、CO等小分子化合物发生化学反应,生成的氧化硼高温熔融,可以有效减缓粘结剂热解缩聚产生的体积变化和快速失重,并改善粘结焦的致密程度;当B_4C添加量为3%时,制备炭间糊具有较佳的综合性能。

SiO_2添加剂对铝电解用炭间糊性能的影响

以电煅煤、熟碎、沥青焦为骨料,改质沥青和煤焦油为混合粘结剂,添加SiO_2制备铝电解用炭间糊,研究SiO_2含量对制备炭间糊基本性能、膨胀/收缩过程及微观结构的影响。结果表明,随着SiO_2含量的增加,糊料的灰分含量逐渐提高,表观密度和导电能力逐渐下降,耐压强度在24.11~34.33 MPa区间内呈无规律变化;热膨胀程度明显下降,炭化过程提前;SiO_2添加剂主要分布于骨料颗粒表面和粘结焦中。当SiO_2含量为4%时,膨胀/收缩率最优。

AA6063铝合金着色Zr无铬转化膜及其电化学性能

以锆盐为主要原料,实现常温下对AA6063铝合金的无铬化学转化处理。采用SEM,XRD及电化学测试研究了转化膜的性能。结果表明:锆膜生长是以针状小单元结构组织成圆形较大的单元,再发展为均匀的黑灰色转化膜;锆膜厚约8.79μm,主要由KZrF_3(OH)_2·H_2O及KZrF_3O·2H_2O组成;锆膜耐腐蚀性能比铝合金提高了数百倍,与铬酸盐转化膜相当;锆膜的耐腐蚀性能与后处理工艺有一定关系,膜层结构等效电路为R_1+C_2/R_2+M_3。

煤焦油对铝电解槽阴极炭质内衬骨料的浸润性研究

粘结剂对骨料的浸润性能是影响铝电解槽阴极炭质内衬混捏糊料质量的重要指标。利用静态浸润性能测定装置,分别研究了不同骨料种类和粒径、温度、加热时间、振实时间下高温煤焦油对阴极炭质内衬骨料浸润性的变化规律,并测定了骨料的比表面积和堆积密度。结果表明,随着骨料粒径的减小和振实时间的增加,比表面积增大,骨料趋于紧密堆积,煤焦油对阴极炭质内衬骨料的浸润性显著降低;随着温度的提高和加热时间的延长,煤焦油的黏度急剧下降,毛细管作用加强,煤焦油对阴极炭质内衬骨料的浸润性大幅度增加;在相同工艺参数的条件下,煤焦油对电煅无烟煤的浸润性均优于沥青焦。

氟化镍添加剂对铝电解用炭间糊性能的影响

通过添加不同含量的氟化镍(NiF_2)对改质沥青-煤焦油复合粘结剂进行改性,并采用改性复合粘结剂与电煅无烟煤、沥青焦、熟碎制备铝电解用炭间糊,研究NiF_2添加量对炭间糊常规性能、膨胀/收缩过程、质量损失过程以及微观结构的影响。结果表明,随着NiF_2添加量增加,炭间糊的致密程度和导电性能逐渐提高,耐压强度和膨胀/收缩率均呈先增大后减小的变化趋势,挥发分在8.86%~9.53%范围内波动;体积膨胀显著增加,焦化温度提前,残炭值提高;NiF_2添加剂的反应产物以复杂混合物形式分布于粘结焦层片结构。当NiF_2添加量为4%时,炭间糊的综合性能达到最佳。