自蔓延高温合成Ti/Al_2O_3金属陶瓷复合材料的研究

本研究利用Al/TiO_2自蔓延高温反应直接一步合成了极细Ti/Al_2O_3金属陶瓷复合粉末和复合材料块。运用X光衍射和电镜扫描对制备的材料进行了物相组织结构分析。结果表明:用自蔓延高温合成法可以制备结构独特的极细Ti/Al_2O_3金属陶瓷复合粉末;制备的Ti/Al_2O_3金属陶瓷复合材料较致密、细小的Al_2O_3粒子分布均匀。最后用燃烧波前沿激冷淬火法结合差热分析对反应过程进行了分析探讨。     

纳米氧化铝的制备及其对铜离子吸附行为的研究

溶胶-凝胶法合成高比表面积纳米Al_2O_3,以透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等手段对不同温度下所得纳米Al_2O_3进行表征.以原子吸收光谱(AAS)为检测手段,在不同煅烧温度下,改变吸附条件如振荡时间、溶液的pH值,研究纳米Al_2O_3材料对Cu~(2 )的吸附性能.结果表明:随着振荡时间的增长,达到一定时间后,Al_2O_3的吸附容量先增大而后达到最大值不变;当硫酸铜溶液的pH值改变时,在1.0～7.0之间,Al_2O_3对Cu~(2 )有明显吸附,且在pH=3.2达最大;煅烧温度的不同,Al_2O_3的吸附情况也不同,在600℃左右制备的Al_2O_3对Cu~(2 )的吸附容量最大.     

等离子喷涂AI_2O_3涂层内粒子间结合的研究

论述了通过对等离子喷涂Al_2O_3涂层内电镀铜,利用镀入的铜在涂层断面上的分布,定量地测定涂层内粒子间结合的方法及结果.结果表明,粒子间最大的平均结合率占所有界面的32%.这种有限的结合被认为是受熔化粒子的温度及熔滴与涂层的作用时间影响所致.     

SO42-/TiO2-MoO3-La2O3催化合成丁酮1,2-丙二醇缩酮

报道了以稀土改性固体超强酸SO_4~(2-)／TiO_2-MoO_3-La_2O_3为多相催化剂,通过丁酮和1,2-丙二醇为原料合成丁酮1,2-丙二醇缩酮,探讨了SO_4~(2-)／TiO_2-MoO_3-La_2O_3催化剂对缩醛反应的催化活性,较系统地研究了原料量比,催化剂用量,反应时间诸因素对产品收率的影响及催化剂重复使用性能。实验表明：在n(丁酮)：n(1,2-丙二醇)=1：1.2,催化剂用量为反应物料总质量的1.0％。环己烷为带水剂,反应时间1.0h的优化条件下,丁酮1,2-丙二醇缩酮的收率可达76.4％,由此可见,SO_4~(2-)／TiO_2-MoO_3-La_2O_3是合成丁酮1,2-丙二醇缩酮的优良催化剂。     

TiO_2、Al_2O_3基燃烧催化剂的固态化学研究

研究了TiO_2烧结及相变过程的动力学、机理及载体TiO_2经Al2O_3改性后的热稳定性。考察了以纯TiO_2和改性TiO_2为载体所制催化剂的耐热性。结果表明,Tio_2的烧结为体积扩散过程,锐钛型TiO_2变为金红石型的核化-生长过程中,成核和生长的活化能分别为71kJ/mol和227kJ/mol,其中生长过程为晶界扩散。用共沉淀法在TiO_2中掺杂Al_2O_3能明显提高Tio_2的热稳定性。Cu-Mn-Ce-O/TiO_2催化剂在700℃高温处理时,催化活性反而升高,这可能与TiO_2的相变过程有关。     

纳米结构陶瓷涂层精密磨削的初步分析

近年来纳米结构陶瓷涂层材料得到了广泛应用.本文介绍了纳米结构陶瓷涂层材料的磨削特性,概述了工程陶瓷材料的磨削性能,对纳米结构陶瓷涂层精密磨削的材料去除机理进行了初步分析.     

纳米结构陶瓷(n-WC/12Co)涂层材料精密磨削的试验研究

对纳米结构陶瓷(n—WC／12Co)涂层材料在金刚石砂轮精密磨削过程中的磨削力进行了较详细的试验研究，对常规结构陶瓷(c—WC／12Co)和n—WC／12Co涂层材料的磨削力作了对比磨削试验。分析了磨削工艺参数如砂轮磨削深度、工件进给速度、金刚石砂轮粘结剂类型和磨粒尺寸以及被磨试件材料特性等对磨削力的影响。结合被磨试件表面的扫描电镜(SEM)的观察，分析了n—WC／12Co涂层材料磨削的材料去除机理。     

γ—Al2O3载体的宏观结构对加氢脱硫催化剂活性的影响

本文采用比表面积、孔径、孔容测定,TPR,DOC,XRD及HDS反应活性评价等实验方法,探讨了钴钼系HDS催化剂中五种不同来源的γ-Al_2O_3载体及其被TiO_2改性后,表面宏观结构对HDS反应活性的影响。发现在不同的γ-Al_2O_3为载体的HDS催化剂上噻吩HDS活性中心的性质一样;载体的孔分布、孔容对HDS反应活性有直接影响。孔半径为20～50的中孔分布>60％,孔容(P.V)为～0.4ml.g~(-1)的γ-Al_2O_3为较好的载体。同时,TiO_2改性后的γ-Al_2O_3载体,增强了活性组分与载体的相互作用,使MoO_3,不易被还原,对提高HDS反应活性不利。     

Fe_3O_4/MnO_2复合纳米材料对水中刚果红吸附性能研究

通过水热法制备Fe_3O_4/MnO_2复合纳米材料,并研究其对阴离子染料刚果红的吸附性能。考察了溶液初始pH、吸附剂用量、吸附时间和温度等因素对刚果红吸附的影响,在最优条件下测定Fe_3O_4/MnO_2复合纳米材料对刚果红的最大吸附量为103.1 mg/g,吸附等温线符合Langmuir吸附模式。结果表明,Fe_3O_4/MnO_2复合纳米材料可望作为一种高效吸附去除染料废水中刚果红的吸附材料。     

CuO—La2O3／γ—Al2O3上CO和NO吸附的红外光谱研究

应用XRD分析了催化剂的体相结构,用红外光谱研究了CO和NO在CuO-La_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂上的吸附,并对表面铜的价态进行了表征。氧化态样品的体相存在CuO、CuAl_2O_4,可能还有CuLa_2O_4物相,表面铜以 2价的形式存在。还原态样品的体相存在Cu~0、CuLa_2O_4,可能还有CuAlO_2,表面存在Cu~0、Ca~ 和少量的Cu~(2 )。CO容易在Cu~.、Cu_2O及CuAlO_2上形成分子态吸附;同时还存在HCO_3~-、CO_3~(2-)物种。NO容易吸附在CuO、CuAl_2O_4和CuLa_2O_4上,在Cu~0上可能解离吸附,还产生NO_3~-吸附物种。氧化态样品上,150℃以上,CO使Cu~(2 )还原为Cu~ 。还原态样品上,NO和CO交替吸附和共吸附实验证明低温出现了NO/Cu~(2 )和CO/Cu~ 的选择吸附现象。     

烧结法生产砂状氧化铝

我国的Al_2O_3主要是拜耳烧结联合法和碱石灰烧结法生严的。由烧结法精液生产的Al_2O_3约占Al_2O_3总产量的50%,这种Al_2O_3的强度太低,在焙烧及输送过程中破损严重,不能满足干法烟气净化系统及连继中间下料予焙电解槽的要求。我们根据试验工场的试验结果,研制出了新的碳酸化分解工艺及种子搅拌分解工艺,生产出了粗的和强度高的砂状Al_2O_3。该新工艺的主要特征是: 1.产品砂状Al_2O_3的主要物理性质: 碳分砂状Al_2O_3:粒度%:+150μM8.7,-45μM7.3;磨损指数16.7%。种分砂状Al_2O_3:粒度%:+150μM5.4,-45μM8.4:磨损指数11.6%。 2.不降低碳酸化分解率和产品质量。 3.不降低碳酸化分解及种子搅拌分解槽的产能。 4.不需要分级就能生产出砂状Al_2O_3。     

在Pt/Al_2O_3催化剂上内扩散对异丁醇完全氧化动力学的影响

用外循环无梯度反应器研究了内扩散对异丁醇完全氧化动力学的影响。当催化剂颗粒在30～40目时反应在动力学区域进行。异丁醇完全氧化的动力学方程服从异丁醇及O_2吸附,CO_2吸附阻碍的L-H模型。当催化剂颗粒增大到4mm时,异丁醇完全氧化发生在内扩散区域。催化剂有效因子在0.47～0.75之间。它表明反应受内扩散控制。内扩散区域的表观活化能为动力学表观活化能及O_2分子扩散活化能之和的一半。用常微分方程的试射法及梯形法标出O_2在催化剂孔内的压力分布。     

超细α—Al_2O_3陶瓷粉体的研制

本文提出了明矾石酸法综合工艺流程,着重研究用氨分解法及AACH法从中间产品铵明矾中制取超细α—Al_2O_3的工艺。试验结果表明两种方法都能得到α—Al_2O_3,其颗粒度在0.5μm左右,纯度可达99.8％以上。α—Al_2O_3压坯在1660℃进行烧结保温1h,所得烧结体密度可达理论密度的95％。     

光催化剂沸石/Fe_2O_3/TiO_2的制备、表征及性能

以天然沸石为载体,以钛酸丁酯、硝酸铁为主要原料,用溶胶-凝胶法成功制备负载型Fe_2O_3/TiO_2光催化剂;采用XRD、SEM、EDS及XPS对样品进行结构表征及化学组成分析.结果表明:400℃焙烧所制得光催化剂中TiO_2主要以锐钛矿形式存在,掺杂铁元素主要以价键形式分布在沸石中,负载Fe_2O_3/TiO_2的沸石主要呈球形和类球形.降解实验表明:光催化剂对甲基橙具有良好的降解性能,且易回收再利用.     

Caβ″-Al_2O_3的制备、性质及在氧传感器中的应用

以 CaCO_3·MgCO_3和Al_2O_3 为原料,用等静压方法成型,经高温烧结,制备出了Caβ″-Al_2O_3 固体电解质管,用复阻抗法测量了Caβ″-Al_2O_3 在 840～1184 K 温度范围内的离子电导率,结果表明,电导率的对数和温度的倒数之间呈直线关系,电导激活能为 38.93 kJ/mol。用Caβ″-Al_2O_3 作固体电解质组成氧传感器,成功地测量了 1723 K 的碳饱和铁液的低氧活度。     

组成变化对Al_2TiO_5-Al_2O_3系材料性能的影响

作者研究了组成变化对Al_2TiO_5-Al_2O_3系材料性能的影响。结果表明:Al_2TiO_5在10—70％范围内,随着Al_2TiO_5含量的增加:①常温抗折强度下降;②高温(1400℃)抗折强度上升;③Al_2TiO_5〈50％,抗蠕变性下降,Al_2TiO_5〉50％,反之;④抗热震性提高。     

NiFe2O4/TiO2纳米颗粒材料的磁性及光催化性能研究

采用水热合成工艺制备了NiFe_2O_4纳米颗粒材料与NiFe_2O_4/TiO_2纳米复合材料,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对样品的微观结构与形貌进行了测试与表征,利用振动样品磁强计(VSM)对样品的磁学性能进行了测试与分析,并研究了NiFe_2O_4/TiO_2纳米复合材料对罗丹明(RhB)的光催化降解性能.研究表明,反应温度对NiFe_2O_4样品的微观结构与磁性有重要的影响,软磁相NiFe_2O_4的存在不但有效地提高了NiFe_2O_4/TiO_2纳米复合材料光催化性能,而且赋予了其良好的磁分离特性.     

MgO加入量对Al_2O_3-SiC-C材料抗氧化性能的影响

研究了加入MgO细粉对不烧Al_2O_3-Si C-C材料抗氧化性的影响,结果表明,加入MgO后Al_2O_3-Si C-C材料的抗氧化性明显下降,其原因是Mg O与材料中的Al_2O_3、SiO_2发生反应,破坏了莫来石致密层,使材料由原来的保护性氧化变为连续性氧化,导致材料的抗氧化性下降.     

纤维增强Al2O3 SiO2气凝胶隔热复合材料的 制备和耐温隔热性能

以正硅酸乙酯(TEOS)、仲丁醇铝(ASB)为前驱体,采用溶胶-凝胶及超临界干燥工艺,分别制备硅酸铝纤维(ASF)、Al_2O_3纤维(AF)和莫来石纤维(MF)增强Al_2O_3-SiO_2气凝胶(ASC)隔热复合材料,并对材料的微观结构、耐温性、高温热导率和力学性能进行研究。结果表明:纳米多孔Al_2O_3-SiO_2气凝胶均匀填充到纤维间的孔隙中,并紧密包裹在纤维的表面,显著减少了纤维间的搭接,Al_2O_3-SiO_2气凝胶隔热复合材料中的纤维增强相发挥了增强、增韧功能。纤维种类对材料耐温性、高温热导率有较大的影响,对力学性能影响较小,AF/ASC和MF/ASC复合材料耐温性能较高,经1 200℃、30 min热处理后,材料厚度方向平均线收缩率分别为-2.5%和2.7%;MF/ASC复合材料的热导率较低,当热面温度为1 100℃时热导率达到0.065 W/(m·K);3种纤维增强Al_2O_3-SiO_2气凝胶隔热复合材料的力学性能相当,材料3%应变的压缩应力分别为0.22、0.21和0.19 MPa。     

磁性石墨烯基负载CeO2(magG/CeO2)应用于废水中亚甲基蓝的去除研究

首先通过溶剂热法制备Fe_3O_4,再通过离子强度调控法将Fe_3O_4负载到二维氧化石墨烯(GO)片层结构上,形成Fe_3O_4/GO复合纳米材料(magG),再以共沉淀法制备Fe_3O_4/GO/CeO_(2 )(magG/CeO_2)复合纳米材料,并将其作为纳米吸附剂应用于亚甲基蓝的吸附去除研究。该magG/CeO_2复合纳米材料具有Fe_3O_4磁核、GO二维片状结构及CeO_2功能材料赋于其方便磁分离性能、提供更多的吸附位点,对亚甲基蓝表现出良好的吸附性能。magG/CeO_2多功能复合纳米材料通过红外光谱(FT-IR)技术表征,并优化该magG/CeO_2吸附剂的用量、溶液初始pH、震荡时间、解吸剂H_2O_2的用量等条件,进一步考察该纳米吸附剂对亚甲基蓝的再循环次数及最大吸附量。实验结果表明,在最佳条件下,对亚甲基蓝的吸附去除率达97%以上;经过5次吸附-解吸-再吸附循环过程,对亚甲基蓝的吸附率仍保持在85%以上;最大吸附容量q_(max)=12.75 mg/g, magG/CeO_2复合纳米材料是一种新型的、性能优良的纳米吸附剂材料,对亚甲基蓝具有高效吸附去除的效果。