水热合成反应釜在材料物理专业课程设计中的应用

通过设计合适的实验方案,用水热合成反应釜装置可以成功实现对纳米结构材料的可控合成,这是纳米科技进步的重要标准之一,是淮北师范大学开展材料物理课程设计课程的原因.本文介绍水热合成反应釜的特点、使用操作流程、水热反应原理和水热合成反应釜在材料物理专业课程设计中的重要意义.     

材料科学与工程专业水热溶剂热法实验教学探讨

水热溶剂热法是合成材料的重要方法,针对材料科学与工程专业开设水热溶剂热法实验具有重要的意义.文章探讨水热溶剂热法实验开设的必要性、水热溶剂热法的原理和特点、具体的实验教学内容、模式和实验结果.     

以熔融石英为硅质原料动态水热合成硬硅钙石

采用熔融石英作为硅质原料,由碳酸钙煅烧获得的氧化钙作为钙质原料,在高压反应釜中动态水热合成硬硅钙石.研究了合成温度、保温时间、水固比对最终结晶产物的影响.采用XRD、SEM分析样品的物相和形貌.实验结果表明:合成硬硅钙石的最佳工艺条件为反应温度210℃、保温时间5.5h、水固比20;其制品体积密度为192kg/m3.使用熔融石英为原料,其反应活性高,用水量降低,与普通石英原料相比水固比下降50%,大幅提高了生产效率.     

蒙脱土酸处理法合成洗涤剂用4A沸石

系统地研究了蒙脱土为原料,经硫酸处理后采用水热转化法合成洗涤剂用4A沸石的方法。考察了酸处理及晶化条件对合成4A沸石质量的影响,探讨了除石英的方法,并进行了400L放大实验。结果表明：酸处理条件影响沸石的白度及纯度,晶化条件影响其纯度与粒度,去除石英可提高沸石的纯度。蒙脱土法与水热合成法比较而言,质量相差无几却更经济。     

加强教学基础建设提高人才培养的能力和水平

教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见指出：“加强教学实验室和校内实习基地的建设。要根据培养学生动手和实践能力需要，不断改善实验和实习教学条件，采用多种方法改造和更新实验设备，提高实验设备的共享程度和使用效率，为教学提供必要的实验和实习条件。要进一步加强科学研究和教学实验的结合，推进实验教学内容、方法、手段及人才培养模式的改革与创新。要加强实验和实习教师队伍建设，通过政策引导，吸引高水平教师从事实验和实习教学工作。     

高温干燥箱的制造

随着社会主义工业生产的日益发展,某些产品的干燥、烘焙需要一种高温干燥箱;这种干燥箱温度高,误差小,容积大。过去一般干燥箱的最高温度为200℃或250℃,温度最高的干燥箱也不超过300℃。但是现在要求的干燥箱最高温度为600℃,工作室尺寸又要求在80×80×100cm 以上,而且是鼓风的。国内这种产品不多。由于温度高,保温、变形等问题较难处理,使用单位常常自己进行改制,但是改制后的干燥箱总不是很理想。虽然它暂时满足了生产需要,却不是解决问题的根本办法。因此近年来有不少使用单位希望生产厂能制造     

合成研究中的两例微型化学实验

通过微型实验在新法合成高柠檬酸内酯和在水热合成中的应用实例 ,说明微型实验在化学科研中同常规方法一样有其不可替代的作用 ,是化学科研方法的重要发展和补充。     

微型化学实验在合成研究中的应用实例

通过微型实验在新法合成高柠蒙酸内酯和在水热合成中的应用实例 ,说明微型实验在化学科研中同常规方法一样有其不可替代的作用 ,是化学科研方法的重要发展和补充     

水热法制备水化硅酸钙纳米粉体

通过动态水热合成方法,采用低成本的硅藻土与生石灰作原料,在120℃恒温恒压,并分别在4 h、7 h、10 h的蒸压制度下制备出水化硅酸钙纳米粉体.并用XRD、BET、SEM、TEM等现代测试手段对制得的水化硅酸钙粉体进行了性能测试.结果表明:该纳米粉体结晶度很低、比表面积极大,粉体颗粒的粒径大小主要在50 nm左右;硅质原料和钙质原料的水热合成反应机理主要为溶解-沉淀反应;恒温时间对水热合成产物影响较大,恒温7 h时Ca(OH)2反应殆尽,恒温10 h时,原料中还有少量的SiO2尚未反应完毕;恒温10 h时,纳米粉体的主要产物为水化石榴石、半结晶态的C-S-H(1)、硬硅钙石的前趋物以及Al2SiO5.     

水热法制备碳纳米管/钡铁氧体复合材料

采用水热合成法对碳纳米管(CNTs)进行酸化处理,并且合成钡铁氧体包覆CNTs的新型纳米复合材料,使用红外光谱仪(FT-IR)对酸化CNTs的表面官能团进行表征,使用X线衍射仪(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的物相和形貌进行表征。结果表明:60℃水热法酸化能有效地除去CNTs中的无定形杂质,并在表面引入大量极性基团;在200℃下,Ba2+与Fe3+摩尔比在3∶12和4∶12时,水热合成了结晶程度较高的BaFe12O19/CNTs复合材料,CNTs表面均匀地覆盖了一层BaFe12O19;随着反应体系中Ba2+比例的升高,BaFe12O19的结晶程度有相应提高。     

球状二氧化钛的水热合成及性能表征

常温常压下理论上可以进行的实验,在实际中却往往存在问题.但水热法可以使实验得以实现.通过水热合成的球状TiO2晶型为金红石型,且结晶度较好,同时TiCl4溶液的浓度和反应的时间也会影响晶型的合成.     

基于QoS上下文的Web服务动态合成

针对QoS上下文在服务合成中的不同作用,文中提出将QoS上下文模型用于服务的动态合成.利用QoS反馈控制机制,根据用户的QoS要求,在环境QoS变化的情况下,对备选的服务进行动态选择、组合和执行,并使用遗传算法作为QoS反馈机制的控制器,保证了QoS指标的确定.实验和仿真结果表明,基于QoS上下文的服务合成能够动态、自适应地进行服务的组合,并满足用户QoS的指标和要求.     

利用电石渣制备硬硅钙石活性料浆的初步研究

利用动态水热合成工艺,用电石渣作钙质原料合成了硬硅钙石活性料浆。采用XRD和SEM对合成的硬硅钙石料浆结构和形貌进行了检测及表征。结果表明,煅烧后的电石渣可以制备出纯度较高的,毛栗状球形"二次粒子"明显,且数量多直径大的硬硅钙石活性料浆。研究表明,制备硬硅钙石为电石渣二次回收利用提供了一条有效的途径。     

磷酸锰锂正极材料的可控合成与电化学性能研究

研究了磷酸锰锂（LiMnPO4）微纳米材料的水热合成过程及其电化学特性。在水热合成过程中,改变各种参数,如反应温度、反应物LiOH浓度、铁元素掺杂等,制备一系列LiMn-PO4粉体。使用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）等分析手段对其进行分析表征,获得了优化的水热合成LiMnPO4工艺,制备了性能稳定的LiMnPO4正极材料。研究发现,水热合成温度是形成LiMnPO4物相的主要因素,在140℃以上温度合成时,可以得到纯相LiMnPO4;LiOH浓度对合成物相的影响不大,但是它改变了晶体的生长习性,导致粉体显微形貌从针状向颗粒状、片状转化,材料的电化学性能随之增加;纯相LiMnPO4的电化学性能无法满足应用需求,可以通过Fe元素掺杂形成固溶体,使LiMnPO4的电化学性能得到一定的提升,有望在动力电池领域得到应用。     

MCM-41中孔分子筛研究进展

MCM 4 1中孔分子筛具有极高的BET比表面积、均一的中孔结构等特点 ,可广泛用于催化、吸附脱附、分离和传感技术等领域。从合成方法、合成条件的影响、辅助添加剂对分子筛的改性以及合成机理等方面对MCM 4 1中孔分子筛的研究进展进行了综述。着重分析了MCM 4 1中孔分子筛的水热稳定性差、酸性弱等问题 ,并提出了相应的解决方法 ,重点介绍了MCM 4 1中孔分子筛增大孔径的几种方法———改变合成条件、添加增孔剂、水热合成后处理、改换模板剂等。对MCM 4 1中孔分子筛在石油化工催化领域中的应用现状及前景进行了分析 ,提出了应在改善MCM 4 1中孔分子筛的热稳定性及水热稳定性、开发合成更大孔径分子筛、研究新型模板剂等方面加强研究。     

介绍一个与材料科学有关的综合化学实验

介绍了一个与材料科学有关的综合化学实验—多级CdSe微米球的水热合成、表征及光学性能。实验涵盖材料化学、无机合成和仪器分析等方面,可以使学生了解微/纳米材料的基本知识,掌握水热法合成微/纳米材料的原理和方法,并了解分析微/纳米材料物质结构、形貌和光学性能的基本方法,有利于培养学生的实践能力和创新能力。     

Bi2S3纳米带的生物分子辅助水热合成

使用生物分子DL-甲硫氨酸辅助水热方法合成Bi2S3纳米带,产物的形貌与结构可通过改变实验参数进行调控。研究表明,硝酸铋和DL-甲硫氨酸在反应开始时的配位比为2:3,而且当反应物的摩尔比为2:3和反应温度为200℃时可合成直径为(80—200)nm、长度达(4—6)μm的正交相Bi2S3纳米带,其晶格常数为a=1.118 7 nm,b=1.107 5 nm,c=0.397 6 nm。基于实验研究结果,讨论了甲硫氨酸分子中的官能团与反应产物之间的联系并研究了其形成机理。     

锆钛酸铅（PZT）纳米陶瓷粉体的液相制备技术

评述了Sol-gel法、共沉淀法和水热法制备锆钛酸铅(PZT)纳米陶瓷粉体的原理、工艺过程、技术特点及其优缺点。重点论述了水热合成PZT纳米陶瓷粉体的dissolution／precipitation和in-situ两种合成机制,详细分析了锆、钛、铅等反应物离子在水热条件下的存在形式、反应机理以及碱度、温度、干燥技术和铅含量等条件对水热合成PZT纳米陶瓷粉体的影响。讨论了液相法合成PZT纳米陶瓷粉体的研究热点与发展方向。     

纳米镍催化剂对胜利超稠油水热裂解降黏的影响

利用微乳液法合成纳米镍催化剂,采用透射电镜对其进行表征,在200℃时对超稠油进行水热裂解催化反应,通过气相色谱仪、元素分析仪、相对分子质量测定仪、红外光谱仪对反应前后稠油的物化性质进行分析。结果表明:水热裂解催化反应后,超稠油降黏率达90.36%,稠油胶质与沥青质含量减少,稠油相对分子质量下降,沥青质相对分子质量降低幅度最大;反应后稠油及其重质组分的氢碳原子数比增加,硫与氮含量减少,氧含量增加;稠油发生水热裂解反应的同时,存在沥青质的聚合反应,沥青质的裂解在降黏反应中起到了关键的作用;纳米镍催化剂促进了水热裂解反应,同时抑制了聚合反应;纳米镍催化剂协同作用使高温水与稠油发生反应,产生具有表面活性的醇类、酚类、羧酸类等物质,导致反应后稠油含氧量增加,黏度降低。     

水热法合成六角片状钡铁氧体

用FeCl2,BaCl2·2H2O,KNO3作为前驱体溶液,在230°C水热直接合成六角片状钡铁氧体,降低了钡铁氧体的合成温度。实验考察了水热反应实验参数对所合成的六角片状钡铁氧体颗粒形貌、尺寸以及磁性能的影响。实验证明随着水热反应温度的升高,钡铁氧体颗粒的尺寸与饱和磁化强度都随之升高。