MoSi2低温氧化动力学研究

通过热重量分析法测定了MoSi2在低温下氧化不同时间后的重量变化,并根据曲线拟合分析了MoSi2的低温氧化过程.结果表明在500℃时MoSi2材料的氧化过程受扩散和反应双重影响,氧化速率呈阶段式变化先主要受扩散控制,氧化增重与时间呈指数关系;随后反应成为主要控制因素,氧化增重与时间呈线性关系;如此反复,表现出比400℃和600℃时快得多的氧化速率.在400℃、600℃时MoSi2的氧化速率主要取决于氧化反应,且与反应进行的时间呈线性关系,氧化144h后因钝化质量维持不变.图3,表1,参7.     

金属钼表面MoSi2/Si3N4涂层的氧化性能研究

在金属钼表面分别制备了MoSi2涂层和MoSi2/Si3N4涂层,利用SEM和XRD分析研究了涂层的微观结构和物相组成,并比较了涂层在1 450℃大气环境下的抗氧化性能.结果表明:两种涂层与基体结合好且均匀致密;MoSi2涂层钼氧化16 h后出现贯穿裂纹,破坏了SiO2保护膜的连续性,导致涂层失效;Si3N4相的引入可明显改善MoSi2基涂层钼的高温抗氧化性,其抗氧化时间达76 h.     

钼合金表面MoSi2涂层的制备工艺和形成机理

采用包埋渗硅法在钼合金表面上制备MoSi2涂层,研究粉料成分、粒度和反应时间对涂层厚度的影响,分析MoSi2涂层的形成机理。研究结果表明:随着粉料中硅粉和活化剂粉末含量的增加,涂层的厚度呈现先增加后降低趋势;粉料中活化剂的质量分数为10%时,能够制备厚度为130μm的涂层;高能球磨能够提高粉末的表面活性,促进涂层生长,球磨30 h的硅粉粉料在高温下渗硅15 h后,涂层厚度能够达到160μm。MoSi2涂层的生长受扩散反应过程控制,形成的涂层包括2层:外层为MoSi2层,内层为Mo5Si3过渡层。     

Si3N4陶瓷材料的氧化行为及其氧化机理

采用氧化后再氧化的实验方法，通过对Si     

MoSi2低温氧化行为的研究

通过热重量分析法（简称ＴＧＡ法）测定了ＭｏＳｉ２在低温下氧化不同时间后的重量变化,发现５００℃比４００℃或６００℃时的氧化速率明显加快,但未出现“ＰＥＳＴ”现象．认为“ＰＥＳＴ”与氧化层中相的组成有密切关系,氧化时表面生成的致密ＳｉＯ２保护层是阻碍氧化深入进行的重要原因．图３,参４．     

Fe2O3对MgAlON氧化行为的影响

以Al2O3,MgO和Al粉为原料,Fe2O3为添加物,采用氮化还原工艺,在1550℃保温5h的条件下合成了单相MgAlON。本文结合SEM背散射扫描和EDS分析,探讨了Fe2O3向MgAlON晶格中的固溶情况;利用XRD结果,分析了加入Fe2O3对MgAlON的晶格常数的影响。通过物相分析和晶格常数计算,研究了Fe2O3对MgAlON开始氧化生成α-Al2O3的温度和完全氧化温度的影响,并考察了加入Fe2O3的MgAlON试样在氧化过程中MgAlON晶格常数的变化。     

Ti/SnO2-Sb2O3/Fe-PbO2电极电催化氧化氨氮的研究

用热分解和电沉积联合的方法制备了Ti/SnO2-Sb2O3/Fe-PbO2电极,并采用SEM、ICP和阳极极化曲线对所制备的电极进行了表征。以氨氮为目标污染物,考察了该电极的电催化氧化性能。研究结果表明:Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2电极晶粒细小、致密,具有较高的析氧电位。采用该电极电催化氧化氨氮的最佳工艺条件为:电流密度为20 mA.cm-2、板间距为1 cm、温度为30℃、溶液pH值为5和Cl-浓度为1 100 mg.L-1,经电催化降解后,氨氮的去除率可达100%。     

V2O5/ZrO2-Al2O3催化甲醇选择性氧化合成二甲氧基甲烷

采用浸渍法制备了V₂O₅质量分数不同的V₂O₅/Al₂O₃催化剂,采用Zr对Al₂O₃载体进行改性并应用于催化甲醇选择性氧化制备二甲氧基甲烷(DMM)的反应中。经X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、N₂吸附-脱附(BET)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)和NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)表征分析,结果表明:与单一Al₂O₃负载的钒基催化剂相比,Zr改性提高了钒氧化物的分散性与稳定性,加强了催化剂中各组分间的相互作用,有效调变了催化剂的酸性和氧化性,进而提高了DMM的选择性。考察了反应条件对甲醇选择性氧化制备DMM的影响,最佳反应温度为175 ℃,经20%V₂O₅/12%ZrO₂-Al₂O₃催化氧化,甲醇转化率为27.9%,DMM选择性为99.9%。     

FeCl3/PVP胶体催化H2O2氧化苯乙烯为苯甲醛

采用水热合成方法制备FeCl3/PVP(聚乙烯吡咯烷酮)胶体催化剂.利用TEM和XRD对样品的结构和形貌进行表征.结果表明,不添加PVP,FeCl3水热后形成Fe8O16(OH)16Cl1.3化合物.加入一定量PVP均生成不同大小棒状胶粒的胶体.PVP的加入量1.3g,水热温度为100℃,水热时间为2h,制备的胶体的性质最为稳定,并且催化氧化苯乙烯的活性最佳.此条件下制备的催化剂在60℃,反应时间6h,催化剂用量0.8mL的条件下,FeCl3/PVP胶体催化剂表现出较好活性,苯乙烯转化率92.4%,苯甲醛选择性83.4%.     

CNT-PbO2阳极电催化氧化PCP-Na的研究

结合电泳和电沉积技术制备了CNT修饰的PbO₂阳极(CNT-PbO₂),用于电催化氧化降解高毒、难生物降解的有机污染物五氯酚钠(PCP-Na).采用循环伏安和电催化氧化实验对比研究了普通PbO₂阳极和CNT-PbO₂阳极电催化氧化降解PCP-Na的活性,并研究了电场电压、PCP-Na初始浓度、电解质浓度和温度对CNT-PbO₂阳极电催化氧化PCP-Na降解效率的影响.结果表明：CNT修饰显著提高了PbO₂电极的吸附性能,在吸附/电吸附的作用下,PCP-Na可在短时间内迅速富集在阳极表面,从而使电催化降解效率得到极大提高.     

微弧氧化制备Na2Ti6O13生物活性涂层的研究

为提高钛合金的生物活性与骨诱导能力,利用微弧氧化技术,在钛合金表面原位生成均匀的多孔氧化物陶瓷涂层,并对涂层进行晶化处理,以期提高涂层的生物性能.结果表明,以Na2CO3-NaOH为基础电解液体系,可获得具备一定厚度的涂层.生物活性涂层主相为金红石型TiO2,含有少量锐钛矿型TiO2.涂层经300℃、10h晶化处理后,表面有新相Na2Ti6O13生成,Na2Ti6O13具有一定的生物活性,可提高涂层的生物性能.     

钨酸盐/H2O2/[HNMP][HSO4]体系的催化氧化脱硫性能

采用钨酸盐/H2O2/N-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐([HNMP][HSO4])体系对模拟燃油和实际燃油进行深度催化氧化脱硫研究。采用X线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)以及热分析仪(TG)对合成的2种Keggin型钨酸盐(烷基硅钨酸铵(Q4Si W)和烷基磷钨酸铵(Q3PW))进行表征。考察不同脱硫体系、不同催化剂、催化剂用量、H2O2用量、反应温度和不同硫化物等对模拟油脱硫效果的影响。结果表明:在反应温度60℃,反应时间4 h,模拟油3 g,[HNMP][HSO4]1 g,n(O)∶n(S)∶n(催化剂)=300∶50∶1,Q4Si W为催化剂条件下,此催化氧化体系对噻吩(TS)、苯并噻吩(BT)和二苯并噻吩(DBT)的脱硫率分别为54.2%、87.4%以及99.1%,且重复使用5次,催化氧化性能并未明显降低。     

1 300℃下MoSi2/SiC复合材料氧化性能研究

对直接浸渗法制备MoSi2/SiC复合材料在1 300℃下的氧化试样的质量变化进行了研究.观察与分析了氧化层的形貌和相组成.结果表明,复合材料在该温度下保温时间较短时其氧化模式为硅、钼同时氧化,复合材料表现为失重,形成的氧化层结构疏松,存在大量气孔;保温时间较长时氧化模式为硅的选择性氧化,材料表面形成致密的SiO2氧化层,复合材料表现为增重.同时复合材料的抗氧化性与材料的孔隙率和SiC颗粒大小有关,孔隙率越高,SiC颗粒越小,抗氧化性越差.研究表明MoSi2/SiC复合材料可用作1 300℃下的抗氧化材料.     

Na2SiO3/Fenton体系氧化脱除NO的实验研究

针对当前氧化法脱硝所需烟气停留时间过长的问题,采用Na₂SiO₃/Fenton脱硝系统进行了氧化脱除燃煤烟气中NO的实验研究．结果表明：该系统可以在烟气停留时间为3 s的条件下获得94.36%的NO脱除效率．最佳反应条件为：反应温度50℃,H²₂O₂浓度1 mol/L,Na₂SiO₃浓度0.06 mol/L,Fe⁺浓度0.01 mol/L．电子自旋共振技术和抑制剂添加实验说明：Na₂SiO₃的添加抑制了原Fenton系统中·OH自由基的生成,促进了O₂^-·自由基的生成并使其成为NO脱除的主要活性物质．除此之外,反应物(H₂O₂,Fe²⁺和Na₂SiO₃)初始浓度及温度增加对NO脱除具有一定的促进作用,但促进效果有限,而...     

H3PW12O40/H2O2/H2O体系催化氧化苯甲醇合成苯甲醛

合成一系列杂多酸(盐)并采用红外光谱对其进行表征,研究它们对苯甲醇氧化合成苯甲醛反应的催化性能.并以H3PW1 2O40为催化剂,分别考察溶剂类型、反应时间、反应温度、催化剂用量和H2O2用量对该反应的影响,并且初步探讨该反应的反应机理.实验结果表明:5种杂多酸(盐)均具有Keggin型结构,以水为溶剂时,5种杂多酸(盐)均具有催化活性,其中H3PW12O40催化活性最高.在催化剂用量0.04mmol、w(H2O2)=30%的H2O2用量0.015mol、反应时间3.5h、反应温度90℃、溶剂水用量10mL的优化反应条件下,苯甲醇的转化率为95.59%,苯甲醛的收率可达91.62%.由此可知,H3PW12O40/H2O2/H2O体系是环境友好的高效催化体系,具有工业化应用前景.     

Ti/PbO2电极电催化氧化处理含盐有机废水的研究

为了考察电催化氧化法处理含盐有机废水过程中工艺参数对污染物去除能力的影响，对电极材料进行了对比选择，随后采用网状Ti/PbO₂电极作为优势阳极，钛板作为阴极处理含盐有机废水.通过正交实验，考察了电流密度、流量、初始pH、板间距、处理时间5个因素对化学需氧量(COD_cr)、氨氮、总有机碳(TOC)、总氮(TN)的处理效果.实验结果表明，在电流密度为20 mA·cm^-2、流量125 mL·min^-1、pH为6～7、板间距为2.2 cm、处理时间为5 h的条件下，COD_cr、氨氮、TOC、TN去除率分别为71.2%、98.5%、54.3%、93.6%.     

H2O2/O3高级氧化工艺控制黄河水中溴酸盐生成

为了解决高溴黄河水臭氧化过程中溴酸盐(BrO-3)生成问题,在连续实验装置中,采用H2O2/O3高级氧化技术(AOPs)技术,研究臭氧(O3)、过氧化氢(H2O2)质量浓度以及水力停留时间(HRT)对黄河水BrO3-生成控制的影响。研究结果表明:H2O2的投加能够有效促进O3消耗;当O3质量浓度为2.9～4.3mg/L时,单独臭氧化过程中,BrO-3生成量为13～50μg/L,均超标,投加H2O2能够有效抑制BrO3-的产生,其抑制效果与H2O2/O3的摩尔比有关,当H2O2/O3摩尔比为1.5时,控制效果最佳,当O3质量浓度低于3.72mg/L时,在此比例时可将BrO-3浓度控制在10μg/L以下,达到现行的饮用水标准;BrO3-生成量与HRT成正比;当O3质量浓度较高时,可通过适当减少HRT控制出水BrO-3浓度。H2O2/O3高级氧化工艺对有机物的去除具有强化作用,出水UV254去除率可达50%以上。     

Ni系低温钢的高温氧化行为研究

为研究Ni系低温钢的高温氧化行为,利用Setsys Evolution型高温同步热分析仪对Fe-3.5Ni和Fe-9Ni钢在700~1200℃的氧化行为进行了研究,采用电子探针(EPMA)、场发射扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段表征了氧化物微观形貌和物相组成.结果表明:700~1200℃条件下氧化2h后,Fe-3.5Ni钢和Fe-9Ni钢的氧化增重曲线规律相似,相同氧化温度条件下,单位面积Fe-9Ni钢的增重量低于Fe-3.5Ni钢.随氧化温度的升高,试样表面依次出现团絮状、晶须状和不规则多边形状Fe₂O₃.氧化分为内氧化和外氧化,内、外氧化层厚度随氧化温度的提高逐渐增加,且900℃是两种钢外氧化层厚度发生突变的临界温度.内氧化层由FeNi₃和混合物(FeO+Fe₃O₄)组成,外氧化层由Fe₂O₃,Fe₃O₄和FeO组成,且外氧化层内包裹着尖晶石相NiFe₂O₄;随着Ni含量增加,NiFe₂O₄增多并形成连续的薄带.     

粉煤灰催化H2O2氧化降解活性艳红X-3B的研究

以某地富含铁的粉煤灰为原料,经两次磁选、湿磨后制得了实验所需的催化剂PFA,采用固体X-射线荧光光谱、粉末X射线衍射及扫描电镜法对样品进行了表征.以活性艳红X-3B为目标污染物,研究H2O2用量、反应溶液pH、催化剂用量及初始质量浓度等因素在常温下对其催化降解效果的影响.结果表明,最佳催化反应条件为:X-3B初始质量浓度150 mg.L-1,PFA用量1 g.L-1,H2O2用量1 mmol.L-1,pH=3.0,反应25 min,对X-3B的去除率可达到95%.PFA是高效的非均相类Fenton催化剂,对高浓度难生物降解的偶氮染料活性艳红X-3B具有优异的催化氧化活性.PFA循环10次实验表明,催化剂重复使用效果好.