钙传感法对铁液中溶解态钙活度的研究

用直接合成法制备了Caβ″-Al_2O_3 固体电解质,在10~(-2)～1 MHz 频率范围内,于 1073～1523 K 温度区间测定了电解质的阻抗谱,并计算得到电导率,其数量级为 10~(-6) ～10~(-5)Ω~(-1)·cm~(-1)。用Caβ″-Al_2O_3 作为固体电解质,以Sn-Ca 合金为参比电极,组装成电池 Mo|Sn-Ca|Caβ″-Al_2O_3|[Ca]_(Fe)|Mo(ZrO_2),于 1833 K 温度下测定了纯铁液中溶解态钙的活度,证明该种固体电解质有希望用于直接测定钙的活度。     

浇注法制作Caβ″—Al_2O_3陶瓷管

本文介绍了首次制成Caβ″—Al_2O_3陶瓷管的方法—粉末注模浇注法的工艺流程以及介质、粉末粒度、温度等因素对陶瓷管质量的影响。同时给出了陶瓷管的密度,利用伽伐电池测得的电化学性能以及用电化学方法测得的CaO在此电解质中的活度,为Caβ″-Al_2O_3陶瓷管的实际应用提供了基本数据。     

热压烧结制备Mg稳定Na-β"-Al_2O_3电解质陶瓷及其性能

分别以α-Al_2O_3,(α+θ)-Al_2O_3和γ-Al OOH为铝源,采用固相法合成了Mg稳定的β"-Al_2O_3粉体,通过比较各产物中β"相的含量,确定了最佳铝源。以最佳铝源制备的β"-Al_2O_3粉体为原料,进一步通过热压烧结工艺制备了固体电解质陶瓷片,研究了烧结温度对烧结体中的β"相含量、断面形貌、相对致密度以及离子电导率等的影响。借助XRD,TG-DSC,FESEM和EIS对样品进行了测试表征。结果表明:以γ-Al OOH为铝源所制备粉体产物的纯度最高(β"相含量高达99.8%),且能在较宽的温度范围内保持稳定(1 115～1 600℃),而热压烧结温度同时影响陶瓷片中β"相的含量和相对致密度。当烧结压力为30 MPa,烧结温度为1 450℃时,陶瓷片中β"-Al_2O_3的含量高达95%,此时的陶瓷片结构致密、均匀,室温离子电导率约为3.8×10~(-4)S·cm~(-1)。     

Na-βAl_2O_3基电化学探头测定铁液中的硫含量

通过制备Na-βAl_2O_3固体电解质,组装了下列电化学定硫电池Mo|Cr,Cr_2O_3|β-Al_2O_3|Na-βAl_2O_3|(Na_2S)|Fe-C(饱和)-[S]|C。其中以含低Na_2S活度的复合材料作辅助电极。实验测量表明,该电池具有良好的化学稳定性,特别是能克服硫化物固体电解质易氧化的缺点。而且可以连续使用长达30 min以上。得出了在1 500℃下电动势与硫含量的实验关系。     

Ag-β″-Al_2O_3分解电压和电解过程中电学行为的研究

本文测定了Ag-β″-Al_2O_3材料在18℃时的分解电压。以交流复阻抗谱技术研究了不同电分解时间试样的电学性能。实验结果发现晶粒电导率、晶界电导率均随电解时间而增大。     

利用Na~+·β-Al_2O_3固体电解质浓差电池测定铝中钠活度

利用 Na~+·β-Al_2O_3 固体电解质组成浓差电池,测量了电解与非电解两种情况下与冰晶石-氧化铝熔体平衡的铅中钠活度。研究了钠活度随熔体温度、分子比、氧化铝浓度及阴极电流密度的变化。实验还表明,电解情况下阴极铝液中的钠活度远大于非电解的静态平衡时铝液中的钠活度。     

钠在铝液中的活度

以纯钠为参比电极,以含硅的铝-钠合金为待测电极,以Naβ-Al_2O_3固体材料为Na~ 离子导电的电解质,组成无迁移浓差电池,测量电池电动势后计算钠在电极合金中的活度。实验温度为1000K,钠在铝-钠合金中的含量从零至过饱和(约0.26wt-%Na)。结果表明,当钠含量极低时(1.04%Na以下),溶液的性质符合亨利定律,钠的活度系数略小于1;钠含量超过上述范围时,钠的活度系数即迅速增大,溶液呈强烈正偏差;当钠含量达到饱和时,钠的活度即为恒定。     

含铷固体超强碱Rb_2O/γ-Al_2O_3的制备及其催化酯交换反应研究

以从盐湖卤水中提取的RbCl为原料,利用原位法和浸渍法制备了含铷的固体超强碱Rb_2O/γ-Al_2O_3.以蔗糖为模板剂,以Rb_2CO_3及Al(NO_3)_3为反应物,原位法制备了Rb_2O/γ-Al_2O_3.同时以蔗糖为模板剂,先分别以Al(NO_3)_3和异丙醇铝(Al[CH(CH_3)_2]_3)为铝源制备了介孔γ-Al_2O_3,再通过浸渍RbNO_3溶液,制备了一系列的负载型Rb_2O/γ-Al_2O_3.通过优化制备条件,两种方法制备的Rb_2O/γ-Al_2O_3的碱强度均可达26.5以上,即为超强碱.把制备的超强碱Rb_2O/γ-Al_2O_3用于三醋酸甘油酯和甲醇为模型反应物模拟生物柴油制备过程中的催化酯交换反应.得到了最佳的催化反应条件:原料醇酯比8∶1,反应温度338K,反应时间4h,催化剂用量w三醋酸甘油酯=6.0%,在此工艺条件下乙酸甲酯产率达98%以上.     

Bi_2O_3——Na_2WO_4体系氧离子导体

1 引言近十多年来,科学工作者对Bi_2O_3基固体电解质的组成、温度与电导率的关系进行了大量研究.高桥武彦等人在Bi_2O_3中掺入各种金属氧化物进行探索,发现了一系列性质优良的氧离子导体.例如:(Bi_2O_3)_(0.75)(Y_2O_3)(0.25)、(Bi_O_3)_(078)(WO_3)_(0.32)等,在923K 时,前者氧离子电导率(σ_0-)为1.1×10~(-2)Ω~(-1)cm~(-1),后者σ_0-为4.1×10~(-2)Ω~(-1)cm~(-1).     

固体电解质电子导电性测定的研究

本工作采取库伦抽氧法,分别以银和锡做溶剂,连续测定了国产不同牌号的ZrO_2基固体电解质、美国产的MgO稳定的ZrO_2基固体电解质及作者研制的Bi_2O_3-Y_2O_3(27.5mol％)固体电解质从起始工作温度至1600～1650℃的电子导电特征氧分压与温度的关系,补充了1100℃以下固体电解质的p_(e′),数据,并对两种溶剂的测定结果进行了比较。同时确定了某些固体电解质的起始工作温度,可为选择适于低温用的固体电解质提供参考。     

直接测定熔锍中硫化物组元活度的新方法

迄今发表了不少有关测定熔锍体系中硫活度的研究论文,而本文则提出一种直接测定熔锍中硫化物组元活度的新方法,基于利用Na_2O-β-Al_2O_3固体电解质和特制熔渣,设计一种如下所示的双相浓差电池: (-)Me,[Me_xS_x],(Na~ ,S~(2-))|Na_2O-β-Al_2O_3 |(Na~ ,S~(2-)),Me_x,S_y,Me( )式中:[Me_x,S_y]——熔锍中待研究的硫化物组元; Me_xS_y——所考虑的纯态的熔融硫化物; (Na~ ,S~(2-))——含Na_2S的熔融炉渣,与熔锍形成不混溶层; Me——熔点高于电池温度的纯金属线或者含Me的高熔点合金线。未测定的硫化物组元活度根据本文作者新近提出的方法进行计算,计算结果与用其他作者方法算出的很吻合。本文方法用于多元系更方便且计算结果更精确。     

碱金属氯化物在载体γ—Al2O3上存在状态的研究

本文用X-射线衍射、透射电子显微镜、选区电子衍射研究了LiCl/γ-Al_2O_3、KCl/γ-Al_2O_3、CsCl/γ-Al_2O_3诸体系,结果表明,加热KCl与γ-Al_2O_3或者CsCl与γ-Al_2O_3的混合物,KCl、CsCl能在γ-Al_2O_3表面呈单层分散,它们的最大单层分散量分别为0.051gKCl/100m~2γ-Al_2O_3,0.082gCsCl/100m~2γ-Al_2O_3,而加热LiCl和γ-Al_2O_3混合物时,LiCl则和γ-Al_2O_3反应生成体相化合物Li_2O·5Al_2O_3。     

关于Na·β-Al_2O_3在含水熔融NaOH中被腐蚀问题的初步研究

本文介绍了在用Na·β-Al_2O_3为隔膜电解熔融NaOH制钠,和电解熔融NaCl(加ZnCl_2)制NaOH的试验中,Na·β-Al_2O_3被腐蚀的现象和影响腐蚀的因素,并对被腐蚀的原因进行了分析,初步探索了减轻腐蚀应具备的条件。     

Fe-O-Al熔体—MSZ固体电解质体系中氧的传递环节研究

当熔解在Fe-O-Al熔体内氧的化学势高于过饱和度时,Al_2O_3夹杂物将会生成,电化学反应分析可以对Al_2O_3的合成与分解提供动力学解释。本文研究用于高温电化学测试的Mg O部分稳定的ZrO_2固体电解质的制造方法,利用交流阻抗的方法测定了其电学性质,将其应用于研究Fe-O-Al熔体脱氧过程中氧的传递环节。结果表明:采用注射成型法制备的含3.5%Mg O部分稳定的ZrO_2固体电解质在1 100~1 600℃范围内其电导率随温度的升高而下降,1 600℃时其电导率为0.185 S/cm2;在电化学装置中应用外部电压分解氧化物夹杂物涉及到了三种动力学机制,分别是激活过电压、欧姆过电压、浓度过电压,这些机制限制性环节分别是电化学反应、氧离子在ZrO_2电解质中的扩散,铁溶液到界面的氧原子扩散。     

β,β″-Al_2O_3体材料钾钠离子交换过程的应力分析

本文对β,β″-Al_2O_3致密多晶复合体材料与NaCl-KCl融盐之间的离子交换过程中应力的发展进行研究了。采用简化模型,对宏观应力及微裂纹出现的临界条件进行了分析计算。证明只有当微裂纹出现时有足够大的宏观应力存在的条件下才会导致材材的破坏。     

介孔氧化铝催化甲醇氢氯化合成氯甲烷

氯甲烷是一种在世界范围内广泛应用的化学产品。本研究以蔗糖为模板剂、异丙醇铝为铝源制备固体酸γ-Al_2O_3催化剂,研究了该催化剂催化甲醇氢氯化合成一氯甲烷的性能。在催化剂制备过程中改变pH和物料比,活性测试结果表明:在相同的实验条件下,pH为5.5和蔗糖与异丙醇铝的摩尔比值为1∶1时,制备的介孔γ-Al_2O_3催化剂的甲醇转化率较商品γ-Al_2O_3催化剂的甲醇转化率有大幅提高。通过BET及吡啶红外的测试结果表明:以蔗糖为模板剂制备的催化剂具有较大的比表面,孔径分布集中,表面Lewis酸活性位点浓度较高。研究分析结果表明:固体酸γ-Al_2O_3催化剂的活性与催化剂表面的Lewis中强酸浓度有关,较高的中强酸浓度有助于提高催化剂活性。     

ZrO2改性Al2O3纳米介孔材料性能研究

采用化学沉淀法制备了ZrO_2、Al_2O_3与ZrO_2-Al_2O_3材料,利用X射线衍射分析考察了焙烧温度对材料的结构性能的影响;利用ZXF-6型自动吸附仪分析了ZrO_2与Al_2O_3之间的相互作用对织构性能的影响;利用氨气程序升温脱附测试了各材料酸性位和酸量大小及其变化.结果表明,ZrO_2和Al_2O_3之间的相互作用对结构性能和织构都有稳定作用,1 000℃高温老化后的ZrO_2-Al_2O_3以四方相的ZrO_2和γ-Al_2O_3两种物相存在,比表面积为88 m2/g,孔容为0. 22 m L/g,孔径为9. 8 nm,属于纳米介孔材料.新鲜材料表面酸性大小排列顺序为,ZrO_2Al_2O_3ZrO_2-Al_2O_3,老化后的ZrO_2-Al_2O_3表面酸性不稳定,有待继续改进.     

电导法测定工业铝电解槽电解质冰晶石分子比

用添加定量的NaF于定量的工业铝电解槽电解质试样中,且在700℃进行烧结,然后测定烧结试样水浸液的电导率的方法来确定电解质的冰晶石分子比。同时研究了电解质中Al_2O_3、CaF_2、MgF_2和LiF含量对烧结试样水浸液电导率的影响。进一步利用回归分析确定了水浸液电导温度系数与电解质试样中剩余氟化铝含量的关系。最后推导了计算电解质冰晶石分子比的公式。实验所测定的数据,用热滴定法进行了校核,平均相差0.02。研究表明,经改进的电导法完全能够应用于测定工业铝电解质冰晶石分子比。     

Na~+导电陶瓷的交流阻抗谱

以β″-Al₂O₃导电陶瓷为电解质,研究制备银/碳毡/低熔点钠盐电极（Ag/C/（NaNO₃+NaNO₂））,并选择银电极作为对比电极。测试条件为:温度275～400℃、频率12～10⁵ Hz。采用交流阻抗谱法（Ac）进行β″-Al₂O₃导电陶瓷与金属Na⁺界面兼容性和界面离子传导机理研究。结果表明:β″-Al₂O₃导电陶瓷的电导与温度关系服从于阿仑尼乌斯公式。比较两种电极可以发现,电极/电解质的界面接触对电极/电解质界面迁移阻抗和阻抗谱测试结果会有较大程度的影响。     

γ-Al_2O_3球和蜂窝陶瓷负载Fe_2O_3臭氧氧化降解丙烯酸废水的研究

以γ-Al_2O_3颗粒和蜂窝陶瓷为载体,采用硝酸盐浸渍法制备了负载Fe_2O_3的两种催化剂,Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂和Fe_2O_3/蜂窝陶瓷催化剂.分别测试了蜂窝陶瓷、Fe_2O_3/蜂窝陶瓷催化剂和γ-Al_2O_3、Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂的比表面积;以丙烯酸废水中的丙烯酸作为目标污染物,分别对比了单独臭氧氧化、Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂和Fe_2O_3/蜂窝陶瓷催化对丙烯酸的降解效果.结果表明,Fe_2O_3/蜂窝陶瓷和Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂对丙烯酸的COD的去除率分别为93.4%和83.1%,比单独臭氧氧化时的COD去除率69.9%有大幅度的提高;Fe_2O_3/蜂窝陶瓷和Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂对丙烯酸的TOC的去除率分别为82.7%和75.2%,与单独臭氧氧化时TOC去除率相比,分别提高了31%和24%.