聚合物/纤维级氢氧化镁超细粉复合材料

高分子材料的阻燃研究经历了含卤阻燃、低卤阻燃到无卤阻燃的发展过程，特别是无机阻燃剂Al（OH）3、Mg（OH）2的研究与应用日益广泛。Mg（OH）2的分解温度为340℃,比Al（OH）3高100℃左右，更适用于高加工温度下的高分子材料阻燃。与普通Mg（OH）2相比,纤维级Mg（OH）2具有较大的长径比，更有利于提高材料的拉伸性能和；中击性能，一定程度上能起到玻璃短纤维的作用。为了理论推测，我们开展了此项课题研究。并得到如下结果：     

新型4-羧酸-2,2′:6′,2″-联三吡啶配合物的合成、晶体结构与荧光性质

用乙酸锌、4-羧酸-2,2′:6′,2″-联三吡啶和草酸在水热法条件下反应生成新的配合物1,结构式为[Zn_3(tpy)_2(C_2O_4)_2(H_2O)_4]·(H_2O)(tpy=4-羧酸-2,2′:6′,2″-联三吡啶).X-射线单晶衍射测定配合物1,该单晶属于单斜晶系,2/m点群,P2_1/c空间群,晶胞参数为:a=8.8197(13),b=23.462(3),c=10.0674(14),α=90°,β=113.49°,γ=90°.配合物1是三核配合物.中心锌离子Zn1是六配位,其中3个Zn1-N键长分别是2.186(4)、2.083(3)、2.172(5),3个Zn1-O键长分别是2.230(3)、2.027(3)、2.048(4).锌离子Zn2是对称六配位,键长分别是2.1223(3)、2.0597(5)、2.1416(4).配合物1分子通过氢键和π-π堆积作用形成三维超分子结构.对配合物1进行荧光及热稳定性的研究表明,配合物1具有很好的稳定性,并具有一定的荧光性.     

L-谷氨酸-5-乙酯及其金属配合物的合成、表征和催化活性

以L-谷氨酸为原料合成了L-谷氨酸-5-乙酯,并对其进行了X-射线单晶衍射测定.测量结果表明:L-谷氨酸-5-乙酯属单斜晶系,P2(1)空间群,其中a=9.691(3),b=5.2631(17),c=17.297(6);β=90.752(5)°.通过L-谷氨酸-5-乙酯分别与MgCl2.6H2O和Ca(OH)2反应,合成得到了Mg(II)和Ca(II)的金属配合物.比色法测试结果表明:L-谷氨酸-5-乙酯与镁和钙形成的配合物对三磷酸腺苷二钠的分解反应具有较好的活性.     

[ZnBr_2(L_3)]_n配合物的合成、表征及性质研究

为了更深入研究吡啶类希夫碱衍生物吡啶-3-甲醛缩4-氨基安替比林(L3)的配位形式及生物活性,以4-氨基安替比林、吡啶-3-甲醛和锌盐为原料,在温度为90℃条件下,以无水乙醇为溶剂,成功合成出了以L3为配体的一个锌配位聚合物([ZnBr2(L3)]n),晶体结构分析表明:配合物属于单斜晶系,空间群为P21/n,晶胞参数a=9.365 9(14),b=17.622(3),c=12.399 4(19),α=90°,β=107.700(3)°,γ=90°;V=1 949.6(5)3,Z=4,Dc=1.763Mg/m3,F(000)=1016,μ=5.371mm-1,R1=0.0321,wR2=0.0764[I2σ(I)].通过元素分析、红外、热重、拉曼、X射线粉末衍射、荧光等测试手段对该锌(Ⅱ)配合物进行了结构表征及性质研究.     

一种新的含有低价态钼磷酸盐{P4Mov6}建筑单元超分子化合物的溶剂热合成和晶体结构

通过水热合成法合成了一个新的夹心型钼磷酸基“三明治”状有机一无机杂化化合物[C3N2H5]2[C7NH10]2{MnFMo8O12（OH）°（PO4）（H2PO4）3]2}[C5NH5]4·2H2O（化合物1）,并对其进行元素分析、红外光谱、热重分析和X射线单晶衍射表征。单晶结构解析表明,该化合物属于正交晶系,Pbca空间群,晶胞参数a=1．69774（17）nm,b=2．0438（2）nm,c-2．5047（3）nm,a-90°,B=90°,y=90°,V=8．6908（15）nm3,Z=4。化合物1中的夹心结构阴离子是由2个{MnEM06O12（0H）3（PO4）（H2PO4）3]2}建筑单元通过1个八面体配位的金属Mn2＋离子键连形成。化合物[C3N2H5]2[C1NH10]2{MnEMo6O12（OH）3（PO4）（H2PO4）3]2}[GNH5]4·2H2O中,具有夹心结构的Mn（P4Mo6）2与质子化的咪唑、N-乙基吡啶、吡啶及水分子通过氢键连接形成超分子化合物。室温固态荧光光谱分析表明,该化合物在437nm处具有较强的荧光发射。化合物1的合成表明溶剂在多金属氧酸盐的合成中起到了重要的作用。     

苯并咪唑类席夫碱钴配合物的合成、结构及光谱研究

合成了一个新颖的苯并咪唑类席夫碱配体L(L=2-{[2-(1H-Benzoimidazol-2-yl)-ethylimino]-methyl}-4-bromopjenol),并利用配体L与Co Cl2·6H2O在甲醇溶液中常温扩散反应得到了配合物1([Co(L)2]·CH4O),用X-射线单晶衍射仪对配合物1的结构进行了表征,结果表明配合物1属于正交晶系,空间群为P2(1)2(1)2(1),a=9.793(3),b=16.136(4),c=20.679(5),β=90°,V=3267.7(15)3,C34H34Br2Co N6O4,Mr=809.42,Z=4,Dc=1.645 Mg/m3,F(000)=1636,R=0.0334,wR=0.0701,5778个可观测衍射点。配合物1中钴原子处于由两个配体的四个氮原子和两个氧原子组成的畸变八面体配位环境中,该配合物被分子间氢键弱作用连接成三维网络结构。同时还研究了配合物1的红外光谱与紫外光谱。     

用乙二醇为介质制备纳米氧化镁

用乙二醇为溶剂,Mg(NO3)2·6H2O为前驱物盐,NaOH和Na2CO3水溶液为沉淀剂,制备纳米MgO粉体,对样品进行了XRD、TEM、SEM表征.结果发现,煅烧前的沉淀物分别为纳米Mg(OH)2和Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O,此沉淀物在430℃和530℃煅烧1.5 h,均得到晶粒较细、比表面积较大的纳米MgO粉体,其中最小晶粒尺寸和最大比表面积值分别为5.2 nm和259.8 m2·g-1.由Mg(OH)2分解得到的是重质MgO,由Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O分解得到的是轻质MgO,且制得的MgO均保持了与相应沉淀物相似的形貌.     

软锰矿直接浸取硫酸锰副产聚合硫酸铁的实验

软锰矿加适量水加热至60℃，再分别分批加入浓H2SO4，废铁料，利用反应热升温，控温在75－80℃，酸解还原制取MnSO4.H2O，并利用杂质净除过程产生的Fe(OH）3泥经酸洗，酸解，水解聚合制取副产品水处理剂聚合硫酸铁。     

水滑石与氢氧化镁纳米晶的液相法制备及其生成机制

研究了纳米晶镁铝水滑石Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O与 Mg(OH)2 的液相法制备及其物相变化.X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分析表明,在制备温度分别为30 ℃的低温和190 ℃的高温,可获得纯度大于99%的氢氧化镁针状纳米晶,在45~150 ℃的中间温度范围,可获得纯度大于 99%的镁铝水滑石针状纳米晶.合成温度由35 ℃提高到45 ℃时,生成物相由氢氧化镁变成镁铝水滑石相;合成温度由 170 ℃提高到190 ℃时,生成物相由镁铝水滑石相变成氢氧化镁相.提出低温时生成物的变化与瞬间生成无定形态的Mg(OH)2 有关,无定形态的Mg(OH)2 沉淀为Al13(OH)7 32 中铝离子以及CO2-3 扩散进入Mg(OH)2提供了更为有利的条件.高温时生成物的变化,是由于温度的升高,使含结晶水的镁铝水滑石纳米晶中间层中的高极性水分子堆积所要求的一定的物理条件受到破坏所致.     

Mg（CH3COO）2·4H2O的热分解机理

用热分析（TG／DTG／DTA,DSC）、X射线衍射（XRD）技术研究了固态物质Mg（CH3COO）2·4H2O在氩气中热分解过程。热分析结果表明,Mg（CH3COO）2·4H2O在氩气中分两步分解。其质量变化率与理论计算相吻合。XRD结果表明,Mg（CH3COO）2·4H2O分解最终产物为MgO。用Friedman和FWO法对分解过程的活化能E进行了初步计算,依此为初始值,用多元非线性回归得到了分解步骤可能的机理函数和动力学参数。     

Li1+2x+yAlxEuyTi2-x-ySixP3-xO12系统锂快离子导体

Li1+2x +yAlxEuyTi2 -x -ySixP3 -xO12 锂快离子导体可用精选的天然高岭石Al4 [Si4 O10 ](OH) 8为原料 ,与Li2 CO3,TiO2 ,NH4 H2 PO4 ,Eu2 O3 高温 (80 0～ 10 0 0℃ )固相反应约 2 0h而制得 .在 y =0 .5 ,x≤ 0 .3 ;x =0 .2 ,y≤ 0 .3的原始组成范围内 ,可以形成一个空间群为R3C的固熔体相 .它们具有较好的离子电导率和较小的离子导电活化能 .当x =0 .2 ,y =0 .1,t=40 0℃时 ,其电导率达 9.98mS·cm-1,其活化能为 34.0kJ.mol-1.     

不同结构和形态的天然镁硅酸盐:与K反应制备生物柴油的K2MgSiO4催化剂

In this work, different magnesium silicate mineral samples based on antigorite, lizardite, chrysotile (which have the same general formula Mg₃Si₂O₅(OH)₄), and talc (Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂) were reacted with KOH to prepare catalysts for biodiesel production. Simple impregnation with 20wt% K and treatment at 700–900°C led to a solid-state reaction to mainly form the K₂MgSiO₄ phase in all samples. These results indicate that the K ion can diffuse into the different Mg silicate structures and textures, likely through intercalation in the interlayer space of the different mineral samples followed by dehydroxylation and K₂MgSiO₄ formation. All the materials showed catalytic activity for the transesterification of soybean oil (1:6 of oil : methanol molar ratio, 5wt% of catalyst, 60°C). However, the best results were obtained for the antigorite and chrysotile precursors, which are discussed in terms of mineral structure and the more efficient formation of the active phase K₂MgSiO₄.     

水热条件下反应介质对Mg(OH)2晶体晶形的影响

以氯化镁和氨水为原料,在室温下制得Mg(OH)2,在不同的反应介质中对Mg(OH)2进行水热处理,制备出了超细、高纯的Mg(OH)2颗粒,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所制得Mg(OH)2颗粒的晶相、形貌和颗粒尺寸进行了表征.研究结果表明,水热条件下反应介质对Mg(OH)2晶体的形成有十分显著的影响,NaOH溶液、乙二胺和乙醇溶液能够显著改善Mg(OH)2晶体的晶形和分散性.初步探讨了水热条件下反应介质对Mg(OH)2晶形的影响机制.     

偏析法净化原铝的研究

考察了原铝熔体偏析净化过程中冷却速度、搅拌方式、温度梯度等因素对偏析净化的影响,并对净化得到的杂质富集相和纯化相进行了结构研究·结果表明,冷却速度、搅拌方式和温度梯度在偏析净化过程中起着重要的作用·当冷却速度缓慢,搅拌充分,温度梯度较大时,偏析净化效果比较好·杂质Si,Fe主要分布在杂质富集相中,并以AlSiFe和AlSi化合物的形式存在     

SiO2-Al2O3-ZnO-SrO-La2O3系微晶玻璃性能的研究

SiO2-Al2O3-ZnO-SrO-La2O3为基本成分制备了微晶玻璃样品,在750℃下不同时间热处理。用微波微扰法测量其微波介电性能,结合扫描电镜和X射线衍射分析了其晶相。结果表明,随保温时间的延长,样品的主晶相经历了SrZrSi2O7→SrAl2Si2O8→新玻璃相La2ZrTiO7的变化。SrAl2Si2O8相是亚稳过渡相。反应生成的新玻璃相La2ZrTiO7的Q值高达1800,温度系数约为＋500×10^-6／℃。     

MgO-C材料在氮气气氛下的物相演化及其力学性能研究

以电熔镁砂、天然鳞片石墨、煤沥青、Al粉及Si粉为主要原料,以热固性酚醛树脂为结合剂,混匀后压制成MgO-C材料试样。将试样在氮气气氛下分别经1000℃×3h、1200℃×3h、1400℃×3h热处理,研究热处理温度对材料物相组成、显微结构及力学性能的影响。结果表明,1000℃热处理后,试样中Al消失,反应生成了柱状AlN和八面体状MgAl2O4,此温度下Si尚未参与反应;1200℃热处理后,Si开始反应生成六边形板状的SiC,镶嵌在镁砂基体中,提高了试样的高温抗折强度和热震后残余抗折强度;1400℃热处理后,试样中除有柱状AlN和八面体状MgAl2O4生成外,还有较多晶须状SiC和针状β-Si3N4生成,形成了良好的非氧化物结合,使得材料具有优良的高温力学性能和抗热震性能。     

均匀化处理温度对6082铝合金组织和性能的影响

采用硬度、电导率测试、金相显微镜、X线衍射、扫描电镜、透射电镜和能谱分析技术,研究均匀化温度对合金组织和性能的影响.研究结果表明:铸态合金由α-Al固溶体和非平衡共晶相组成;490～510℃均匀化,Mg2Si相从过饱和固溶体中析出,在510℃以上均匀化,随着温度的升高,Mg2Si又逐步回溶到基体中,560℃均匀化,Mg2Si相和过剩单质Si完全溶解;随着均匀化温度的升高,非平衡析出物鱼骨状共晶形态逐渐消失,针状β-AlMnFeSi溶解、断裂,转变为具有更高(Mn+Fe)/Si比值颗粒状α-Al(MnFe)Si相,析出相在高温均匀化过程中聚集、球化;560℃均匀化,析出物的连续网状结构转变成链状结构,析出物演化为等轴粒状α-Al(MnFe)Si相.均匀化过程中合金中析出弥散α-Al(MnFe)Si相;在490～560℃保温6h均匀化处理,温度升高,合金的硬度和电导率分别升高和降低.     

烧结温度对多铁Bi_(0.6)La_(0.4)MnO_3陶瓷钙钛矿相的影响

采用溶胶-凝胶法制备多铁Bi0.6La0.4MnO3(BLMO)系列陶瓷样品,研究烧结温度对BLMO钙钛矿相稳定性的影响.X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、差热-热重分析(TG-DTA)及扫描电子显微镜(SEM)等结果显示:当烧结温度升到533℃时,BLMO样品的钙钛矿相减弱,同时伴有Bi2Mn4O10中间相的出现,这是由BLMO相分解所致;当烧结温度升高到770℃,Bi2Mn4O10与Bi2O3反应生成稳定的BLMO钙钛矿相;进一步升高温度到925℃,样品仅有单一的BLMO钙钛矿相.研究表明:为了得到稳定的BLMO钙钛矿相,较高的烧结温度是必需的.     

Ni3Ta合金的微观组织结构和相变特性

采用光学显微镜、背散射电子图像、X射线衍射、电子探针、差示扫描量热法和透射电子显微镜研究了Ni2Ta合金的微观组织结构和相变特性.结果表明:Ni2Ta合金在经过1 200 C保温4h的热处理后,主要由大量Ni2Ta相和少量Ni2Ta析出相组成,其中Ni2Ta相有单斜和四方两种结构.单斜Ni2Ta相为典型的细小板条状马氏体形状,其板条宽度为0.1～0.3μm,且存在以(001)晶面为孪品面的典型孪品结构.Ni3Ta合金在升温和降温过程中存在单斜Ni2Ta相和四方Ni3Ta相的可逆相变,相变开始温度分别约为310和245℃.另外,在升温过程中还存在单斜Ni3Ta相向正交Ni3Ta相的转变,其相变开始温度约为310℃,但降温过程中并不存在由正交Ni3Ta相到单斜Ni3Ta相的逆转变.     

氨基乙酸辅助化学液相沉积制备三维花状的氢氧化镁

以金属镁为前驱体,用生物分子氨基乙酸辅助化学液相沉积方法在室温下合成了具有复杂三维花状的纳米结构的氢氧化镁.用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)和热分析技术对所合成的三维氢氧化镁产物进行了微观形貌和微观结构的表征.结果表明纳米花状形貌的氢氧化镁是由超薄的纳米壁构成,并具有较高的纯度.对氨基乙酸辅助化学液相沉积法制备花状氢氧化镁的可能机理进行了研究.这种生物分子辅助化学液相沉积方法被很好地用来制备特殊形貌的氢氧化镁通过在液相中连续的供给、输运和分解镁络合物.这种方法具有反应条件温和、方便等特点,并有望拓展到制备其它具有不同形貌的金属氢氧化物/氧化物.