SO4^2-/ZrO2固体超强酸催化剂的制备及其对正己烷异构化反应的影响研究

笔者研究了稀土元素、贵金属铂以及铝元素掺杂改性SO4^2-/ZrO2固体超强酸催化剂的制备。通过改变制备条件,获得各类PSZ、PSZA催化剂。分析催化剂的反应条件对正己烷异构化反应活性的影响。引入其他金属元素克服SZ催化剂容易失活和酸性强度不够的缺点。实验结果表明:当铝含量为3%时,显著提高了催化剂的异构化活性;硫酸化后的Zr(OH)2再挤条添加铝元素的方法可提高PSZ催化剂异构化活性;稀土元素的引入虽增加了催化剂的酸中心数量,并不能改善PSZ催化剂的异构化活性;铂以金属态附着在催化剂表面可增强催化剂的活性。催化剂放置时间为5 d,活化温度为350℃时,可保持催化剂适量吸附水的存在,从而具有较高的异构化活性。

镁合金表面MAO/HA/CNTs涂层的电化学腐蚀性能

笔者采用化学沉淀法制备羟基磷灰石/碳纳米管复合粉体(HA/CNTs),并将这种复合粉体作为电解液的添加剂,采用微弧氧化的方法制备镁合金表面羟基磷灰石/碳纳米管(MAO/HA/CNTs)复合涂层。然后对制备的复合粉体分别采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射分析(XRD)和电化学工作站研究其表面形貌、物相组成、以及对微弧氧化图层表面形貌和在模拟体液(SBF)中可以承受腐蚀的不同能力。研究结果显示,复合粉体在微弧氧化过程中均匀地沉积在镁合金表面,有很好的保护作用。所制备的羟基磷灰石/碳纳米管(HA/CNTs)复合粉体结晶良好,无任何杂质;电化学工作站中,MAO/HA/CNTs样品的腐蚀电位为-0.2^-2.0 V,通过在模拟体液中浸泡了7 d之后,其表面沉积了大量的亚纳米级的颗粒沉淀物,通过实验对镁基体和MAO样品进行试验,发现镁基体相比于MAO样品,具有的耐腐蚀性比较好,生物活性比较高。

釉料组成对骨质瓷热稳定性及抗折强度的影响

骨质瓷作为高级日用细瓷之一,以其高白度、高透光度和高强度等优良性能在国内外市场深受青睐。但骨质瓷的热稳定性远不如传统的K2O-Al2O3-SiO2系统瓷及滑石质日用细瓷。通常日用细瓷对热稳定性要求是制品水中交换温差达到200℃以上;而目前我国实际生产的骨质瓷制品水中交换温差多在140℃以下,即便是优质的骨质瓷水中交换的温差也只是达到160℃。国内外对提高骨质瓷热稳定性进行了大量的研究,笔者在此基础上探讨釉料组成对骨质瓷热稳定性的影响。笔者就釉料的作用与特点进行了简单介绍,阐述了釉料配置应遵循的原则以及各氧化物在釉料中的作用。其着重计算了基础釉料配方以及调整组成后的各组配方的膨胀系数,及其与坯体膨胀系数的差值,介绍了釉浆制备及施釉工艺;着重叙述了各组配方烧成曲线及温度的确定,以及测定各组烧成试样的热稳定性、白度、抗折强度及坯釉适应性等性能的实验过程和实验结果,并进行简要的分析。最后,通过总实验结果的分析与讨论,得出结论,即通过改变釉料组成提高热稳定性是可行的。

TiO2/炭微球复合光催化剂的制备及其催化降解研究

笔者以钛酸正四丁酯为钛源,炭微球为载体,以水热合成法制备出TiO 2/炭微球复合材料光催化剂,对苯酚模拟废水的进行吸附和光催化降解研究,主要研究内容包括:TiO 2/炭微球复合材料光催化剂的制备和表征,最佳负载量、反应时间、苯酚初始浓度、催化剂投加量、初始pH值以及光照条件对苯酚催化降解效果的影响。实验结果为:反应1 h内,随反应时间的延长,去除量不断增加,1 h后去除率为60.60%;苯酚的去除量随苯酚浓度的增加而不断提高,而苯酚去除率的变化趋势则与之相反;在一定投加量范围内,苯酚去除率随投加量的增加而增加,而去除量的变化趋势与之相反;TiO 2/炭微球复合光催化剂催化降解苯酚的最佳pH值为4,在此条件下去除率可达75.9%;紫外光照的条件下苯酚的催化降解效果较日光和无光条件下好。

42CrMo钢预氧化对离子渗氮影响的研究

笔者以42CrMo钢为研究材料,研究了42CrMo钢预氧化工艺对离子渗氮过程的影响。通过金相、显微硬度、摩擦磨损、电化学腐蚀、XRD和SEM等方法来对试样进行表征,以期得到42CrMo钢预氧化的较佳工艺。研究结果表明:350℃进行1 h空气预氧化后,再进行500℃渗氮8 h,可以获得分布均匀的渗层,白亮层可达到24μm,渗层可达到210μm,而其他温度预氧化后渗氮样品的白亮层和渗层都比350℃预氧化样品薄;普通离子渗氮样品虽然白亮层厚度与350℃预氧化样品相当,却非常不均匀,渗层也只有125μm左右。从截面硬度分布曲线来看,350℃预氧化样品硬度最高,与其他组别相比,硬度可升高50~120 HV。从电位极化曲线来看,350℃预氧化样品的自腐蚀电位最高,耐腐蚀性最好。从耐磨性上对比时,虽然350℃预氧化样品与普通离子渗氮样品摩擦系数相当,但是350℃预氧化样品有最小的摩擦磨损失重,故最为耐磨。所以较佳预氧化工艺为350℃进行1 h空气预氧化。

锶钡掺杂羟基磷灰石的制备及其形貌结构

羟基磷灰石具有良好的生物活性、生物相容性和优异的吸附性能,已广泛应于生物医学、环境治理等相关领域。笔者以氧化钙、磷酸、硝酸锶和氯化钡为原料,用硝酸调控溶液的酸度,采用水热均匀沉淀法来合成Sr 2+和Ba 2+替代的羟基磷灰石,并对在不同条件下合成的产物进行形貌以及物相分析,以研究不同的条件对羟基磷灰石形貌的影响。

Ce和Nd对多道次固相合成AZ31-RE镁合金腐蚀性能的影响

笔者采用固相合成技术制备AZ31屑一次挤压试样、AZ31-Ce五次挤压试样及AZ31-Nd五次挤压试样,并用AZ31铸锭一次挤压试样作为参考,模拟海洋和人体中的介质3.5%的NaCl溶液,作为腐蚀介质。通过数码相机照相记录试样腐蚀4 h、8 h、16 h、32 h、64 h后的宏观形貌,通过金相显微镜照相记录试样腐蚀后的微观组织,通过失重法计算腐蚀速率。最后,将宏观组织分析、微观组织分析、腐蚀速率分析结合在一起,得出试样之间的腐蚀差异。经过综合分析,试样表面发生很明显点的腐蚀,Cl-加速了AZ31镁合金的腐蚀。在相同时间下,发现腐蚀严重由低到高,依次为AZ31铸锭一次挤压试样、AZ31屑一次挤压试样、AZ31-Ce五次挤压试样、AZ31-Nd五次挤压试样。在4 h时所有试样的腐蚀速率都达到最大,其中,AZ31-Nd五次挤压试样腐蚀速率为0.641 mg·cm^-2·h^-1;AZ31铸锭一次挤压试样腐蚀速率为0.321 mg·cm^-2·h^-1;在64 h所有试样的腐蚀速率最小,AZ31-Nd五次挤压试样腐蚀速率为0.291 mg·cm^-2·h^-1,AZ31铸锭一次挤压试样腐蚀速率为0.033 mg·cm^-2·h^-1。