含有微量元素的触媒合金对高温高压合成影响的研究

在Ni_(40)Mn_(30)Fe_(30)触媒合金中加入了(0.1—O.2％)的B,B+N,Y,Ce,混合稀土。含B(或B+N)的触媒,明显地提高了金刚石的抗氧化性能,对平均抗压强度也有提高;此种触媒可以推广应用。稀土元素也有一定的作用。 我们把含有和不含有微量元素的Ni_(40)Mn_(30)Fe_(30)触媒片分半对称地组装在同一高温高压反应腔中,造成水平方向的微量掺杂原子的浓度梯度,研究了硼等微量原子对高温高压合成金刚石的影响,得到了一些有益的结果。     

类泡沫触媒合成金刚石的工艺特征

对触媒形状的变化关系与表面问题进行了研究．在制备类泡沫触媒的基础上，总结了类泡沫触媒在国产六面顶压机上合成金刚石的基本工艺规律，并对类泡沫触媒在六面顶压机上合成金刚石的适用范围进行了分析、确定．结果表明，增加石墨与触媒的接触面积或反应面积，是提高合成金刚石转化率的一条重要途径．     

铁基粉末触媒合成金刚石

本文利用六种铁基粉末触媒（FeNiNa,n=0,1,2,3,d,5X。代表Fe在触媒中的含量,Xn〉xn-1）在国产六面顶压机上进行了金刚石单晶的合成实验,研究了高温高压条件下（～6GPa,～1600℃）,铁基粉末触媒随铁含量的改变,石墨碳—铁基触媒体系合成金刚石条件的变化规律以及金刚石单晶的生长特性,利用穆斯堡尔谱对金刚石中铁元素形成的包裹体进行了检测．结果表明,随着铁基粉末触媒中铁含量的增加,合成金刚石的压力和温度条件逐渐增高,金刚石生长的“V形区”上移,同时得出了铁基粉末触媒适合高温区（110）和（111）面生长以及金刚石中铁元素以FeNi和FeyC形式存在的结论．     

硅单晶热稳定性研究

本文对N型(111)高阻、P型(111)和N型(100)低阻硅单晶,进行了热处理实验,研究了氧含量和热处理温度对无位错硅单晶的电阻率、寿命和红外吸收特性的影响,确定了影响电阻率稳定性的氧含量值。     

合成CBN用触媒Mg_3N_2的研制及应用

介绍了用金属镁在Ｎ２气氛下于高温合成Ｍｇ３Ｎ２的工艺方法．用差热（ＤＴＡ）、热重（ＴＧ）、ＸＲＤ及ＳＥＭ等仪器分析了合成产物、证明这种合成工艺是可行的．并用Ｍｇ３Ｎ２做触媒进行了ＣＢＮ合成试验．证明用上述方法合成的Ｍｇ３Ｎ２可做为ＣＢＮ合成触媒．文中还分析了合成工艺、触媒保存方法及传压介质对其效能的影响．     

触媒合金中的C，N，B对合成金刚石性能的影响

为进一步提高人造金刚石的质量和产量．通过实验研究了触媒合金中的Ｃ，Ｎ，Ｂ对合成人造金刚石的粒度、晶形、单产、抗压强度以及热稳定性的影响．实验结果可供实际生产中参考．     

触媒对人造金刚石组织及性能的影响

本文研究了触媒对合成金刚石的组织及性能的影响。结果表明:触媒晶粒细小均匀,夹杂物较多时,有利于金刚石的形核,获得的细小金刚石较多,单次产量较高,但完整晶形所占比例较少,单颗粒抗压强度较低。而当触媒晶粒较粗大,为变形晶粒,夹杂物数量较少时,则得到与上述相反的结果。     

氮杂质对人造金刚石性质的影响

采用触媒渗氮方法, 用触媒Co（纯度99.99％）渗氮, 经不同酸洗时间后与SK₂石墨合成, 获得人造金刚石晶体. 利用电子自旋共振(ESR)谱和摄谱方法研究氮杂质对人造金刚石性质的影响. 结果表明, 人造金刚石样品中顺磁氮占总氮体积分数的比例随总氮体积分数的增加而增大, 金刚石变脆, 抗压强度降低, 颜色由黄变绿.      

氧含量分析法确定Sm_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_n的固溶区

基于碘量法测定高温超导氧化物氧含量的方法,总结出固溶化合物Sm_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_n的氧含量n随固溶度x变化的规律性;从理论分析和实验测定得出在固溶区域内,Sm_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_n的氧含量n与替代程度x呈线性关系,超出固溶极限x_0,直线斜率将发生明显变化,此结果与X射线粉末衍射结果基本一致。关键词:碘量法,氧化物高温超导体,氧含量,固溶体。 稀土氧化物高温超导体123相合成过程中常伴有少量杂相产生,少量杂质对超导体的超导电性影响很大,在含La、Nd、Sm、Eu等体系中,123相常形成如R_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_n替代或固溶体,准确测定固溶体极限x_0,对此类超导单晶的制备工艺和理论研究十分重要。 中子衍射表明,在R_(1+x) 、Ba_(2-x)Cu_3O_n固溶体中,稀土离子R代替Ba离子,其作用结果之一是固溶体化合物氧含量的变化呈一定的规律性。 本文采用无机分析化学中的碘量法,测定固溶体化合物Sm_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_n的氧含量,从理论和实验分析高温超导体氧含量n随固溶度x变化的规律,从而确定固溶体极限X_0。     

人工合成金刚石技术比较

静压法是当前工业合成金刚石的主要的合成手段,合成工业用金刚石主要采用静压法中的静压触媒法,合成宝石级金刚石主要采用静压晶种触媒法生产,通过静压法中的直接变换法,纯净的多晶石墨棒可以在短时间内转化为多晶金刚石,二十世纪八十年代还出现了一种在低压下生长金刚石的新方法——化学气相沉积法(CVD),目前只能用于制备金刚石薄膜,本文通过总结比较各种金刚石合成技术,提出了利用激光控制金刚石生长的设想,使用这种方法将提高金刚石的质量,     

Study on the HPHT synthetic diamond crystal from Fe-C（H） system and its significance

Investigations of crystal habit, micro-topographic imaging, micro-composition and micro-structural analysis of HPHT synthetic diamonds from the Fe-C（H） system indicate that most of them have an octahedral habit. The crystals grow mainly layer-to-layer from center to periphery. HPHT synthetic diamond is smaller in size than natural diamond because it only goes through nucleation and growth in the early stage. In the middle and late stages, due to the coalescence of diamond grains related to differences of surface energy, the growth of HPHT synthetic diamond is limited. The active energy （E） of transforming single nitrogen into a nitrogen-pair is lowered and the time of transforming single nitrogen into a nitrOgen-pair is shortened because of the existence of hydrogen. Therefore, aggregate nitrogen （A-centers） may exist in synthetic diamond from HPHT and explosive detonation processes. It needs further discussion on a worldwide view that the time of natural diamond formation extracted from nitrogen aggregation is some hundred million years. Consideration of the way in which surface energy influences the growth of diamond can help to understand some of the remaining issues （e.g. growth mechanism, etc.） in the HPHT synthetic process and effectively explain the formation of natural diamond in terms of HPHT thermodynamic theory. Especially, it is important to pay more attention to the influence of hydrogen on surface energy in that hydrogen may be a ＂bridge＂ for explaining the formation of HPHT synthetic and natural diamond.     

四苯基卟啉的催化合成和微波合成研究

采用溶剂催化法和微波激励法合成ｍｅｓｏ－四苯基卟啉（ＴＰＰ）．发现所用溶剂的沸点和极性、催化剂的酸度（Ｐｋａ）及反应体系中的水分含量是决定反应的主要因素．采用甲苯或二甲苯做溶剂,对硝基苯甲酸做催化剂,采用溶剂蒸除—填加同步法合成的四苯基卟啉产率达到５８．４％．同样体系采用微波激励法,３０ｍｉｎ产率达到４２％,反应速度提高了２．２倍．根据ＴＰＰ与其主要副产物四苯基二氢卟啉（ＴＰＣ）的紫外光谱特点以及分光光度法的加合性,采用双波长紫外光谱法测算产品纯度,测得重结晶纯化后产品纯度为９７．７,柱色谱纯化后产品纯度达到９９．７６％．     

固体超强酸TiO_2/SO_4~(2-)催化合成异戊氧基乙酸烯丙酯

在固体超强酸ＴｉＯ２／ＳＯ２ －４ 催化下, 由异戊氧基乙酸和烯丙醇合成异戊氧基乙酸烯丙酯－ 考察了催化剂用量、原料配比、反应时间等因素对产物产率的影响, 确定了最佳反应条件, 产物产率８８－４ ％ , 纯度９７ ％ －     

氢型丝光沸石催化剂上的烷基芳烃同时转化反应

用脉冲气相色谱法研究了烷基芳烃的转化反应。发观以浙江缙云产的丝光沸石作成氢型丝光沸石催化剂时,只能活性较低发生二甲苯异构化反应。合成的氢型丝光沸石催化剂可以同时催化甲苯歧化和二甲苯异构化反应。当间二甲苯溶液浓度为17.7摩尔％时,苯的收率下降不大,而邻、对位二甲苯收率明显地提高。实验结果可由氢型丝光沸石催化剂的酸强度、酸量、酸中心类型以及沸石晶体孔结构的空间效应与反应机理予以说明。     

Valance electron structure of carbide-diamond interface and catalytic mechanism for diamond synthesis under high-pressure and high-temperature

The metallic films surrounding a synthetic diamond formed under high-pressure and high-temperature (HPHT) in the presence of Fe-based and Ni-based catalysts were studied by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). It was showed that the carbide was the primary carbon source for the nucleation and growth of diamond. Based on the EET (empirical electron theory in solid and molecules) theory, the valence electron structure of interface between carbide (Fe₃C, Ni₃C, (Fe, Ni)₃C) and diamond was calculated using the bonding length difference (BLD) method. The boundary criterion of Thomas-Fermi-Dirac-Cheng (TFDC): “the electron density being equal on the contacting surfaces of atoms” was applied to analyze the valence structure of carbide-diamond interface. The result based on the calculation valance electron structure is in good accordance with the experimental result. This study is very helpful to reveal the catalytic mechanism of diamond nucleation and growth and design the new catalyst for diamond synthesis.     

电镀晶种法合成金刚石单晶实验研究

目的寻求一种合成金刚石大单晶的有效方法。方法采用在金刚石单晶上面电镀一层金属镍膜作为触媒,镀有镍膜的金刚石晶种被规则地放在石墨片上预先刻好的洞中,每两个洞之间保持相等的间距,然后与其他石墨片交替组装在高温高压下进行实验合成。结果实验结果表明,在合成压力、温度和时间分别~5.8 GPa、~1 460℃和14 min的条件下,合成后的单晶尺寸约是原晶种的3倍。与传统的合成工艺相比较,合成后的金刚石单晶具有较好的形貌与质量。结论采用电镀晶种法合成对高品级金刚石大单晶的合成具有一定参考意义。     

工业条件下铁钼氧化物催化剂上甲醇氧化反应的复杂振荡

在工业条件下，观察到甲醇在Ｆｅ２（ＭｏＯ４）３－ＭｏＯ３催化剂上的氧化反应发生强烈的自振荡，反应温度及尾气成分呈现周期性变化。振荡参数与反应温度、进料流速以及原料气中甲醇浓度有关，但不受原料气中氧浓度的影响，用原位红外技术检测到ＭｏＯ３及Ｆｅ２（ＭｏＯ４）３中Ｍｏ＝Ｏ双键的振荡有着不同的相位，说明振荡过程伴随着晶格氧的转移及金属离子价态的变化。这些变化造成反应速度的负反馈，从而产生振荡。用多种手段研究了铁和铂之间的协同效应，并提出了协同作用机理及避免振荡的措施。     

癸二酸二异辛酯的非酸催化合成

本文自制了一种非酸固体催化剂,考察了该催化剂催化合成癸二酸二异辛酯的工艺条件,在优化条件下,癸二酸二异辛酯的收率为99%.该催化剂对其他一些葵二酸双酯和己二酸双酯的合成也具有良好的催化活性.