铁基催化剂对胜利褐煤液化的影响

考察了不同温度下,α-FeOOH、FeSO4·7H2O及其混合物对蒙东胜利褐煤液化性能的影响。结果表明:α-FeOOH在450℃时液化转化率达到97.47%,FeSO4·7H2O在425℃时液化转化率达到97.21%;当温度低于400℃时,α-FeOOH和FeSO4·7H2O之间存在协同作用,α-FeOOH和FeSO4·7H2O混合可能生成类似Fe2O3/SO42-超强酸的活性组分,促进煤转化成前沥青烯,同时α-FeOOH的存在促进了前沥青烯向沥青烯和油气转变,提高了油气产率;当温度高于400℃时,α-FeOOH和FeSO4·7H2O混合可能会加剧前沥青烯结焦,导致转化率比α-FeOOH与FeSO4·7H2O单独作催化剂时低。     

葡聚糖及明胶对氢氧化铁凝胶矿化作用研究

以葡聚糖及明胶为有机基质,在常温中性条件下进行模拟铁生物矿化实验.目的是研究明胶及葡聚糖对氢氧化铁凝胶矿化行为的调控作用及其机理,结果表明葡聚糖容易吸附到铁氧化物表面,对晶核有包裹作用,阻碍了晶核的自由扩散和生长,形成纳米级的β-FeOOH和α-Fe2O3.β-FeOOH是Fe(OH)3转化为α-Fe2O3的中间过渡相.在明胶浓度较低的范围内(小于1wt%),明胶浓度增大有利于晶体生长形成α-FeOOH.晶体生长有取向性排列,其表面吸附有明胶分子.明胶和葡聚糖等量混合有机质在矿化过程中起主要作用的是葡聚糖,这与葡聚糖的亲水性有关.     

超细α-FeOOH热转变过程规律及热处理工艺 Ⅰ.空洞形成机理及脱水条件选择

采用DTA、TEM、HREM、SEAD、BET等实验手段,研究了α-FeOOH脱水相变过程中空洞形成机理,并考察了焙烧温度、气氛对γ-Fe_2O_3磁性能的影响。结果表明,γ-Fe_2O_3空洞主要由脱水过程中α-FeOOH内部OH~-脱除时产生,铁黄表面缺陷部位和α-FeOOH初级粒子凝并区域是脱水相变的“发源地”。当在450℃湿空气下焙烧时,最终获得的磁粉性能较佳。     

海洋软管铠装层用钢的海水腐蚀行为

通过浸泡实验研究了铠装层用钢在模拟海水环境下的腐蚀行为.实验结果表明,实验钢的微观组织由回火马氏体组成,同时在基体中观察到含铬的析出粒子;腐蚀速率随着腐蚀时间延长逐渐降低,最终实验腐蚀速率为0.068 9 mm·a~(-1).腐蚀行为分为三个阶段:快速下降阶段、平稳过渡阶段和缓慢下降阶段,试样表面的腐蚀产物主要为α-FeOOH,γ-FeOOH,Fe_3O_4,Fe_2O_3;随着腐蚀时间的增加,腐蚀产物结构更加密实且厚度更大,铬元素倾向于在腐蚀产物中聚集.     

10CrMoAl钢热轧薄板的周浸实验对比分析

为了系统地研究10CrMoAl钢的耐腐蚀性能,对其周浸试验各周期试样进行了腐蚀速率分析、SEM分析、XRD分析及电化学分析.结果表明:腐蚀速率最快的阶段是72～168 h腐蚀阶段,其次是0～72 h腐蚀阶段,最慢的是168～240 h腐蚀阶段.经过168 h腐蚀后,锈层厚度平均为80 μm,是经过72 h腐蚀后的试样锈层厚度的近2倍.经过240 h的腐蚀后,锈层仍然维持在80 μm左右,却出现了50 μm的过渡层.经过168 h和240 h腐蚀所形成的锈层几乎完全阻止了γ-FeOOH和α-FeOOH等稳定产物的形成,从而有效地阻碍了基体的继续腐蚀.此外,锈层中Cr、Mo和Al的富集,也对阻碍腐蚀的进行起到一定的作用.     

葡聚糖及明胶对氢氧化铁凝胶矿化作用

以葡聚糖及明胶为有机基质,在常温中性条件下进行模拟铁生物矿化实验. 目的是研究明胶及葡聚糖对氢氧化铁凝胶矿化行为的调控作用及其机理,结果表明葡聚糖容易吸附到铁氧化物表面,对晶核有包裹作用,阻碍了晶核的自由扩散和生长,形成纳米级的β-FeOOH和α-Fe2O3. β-FeOOH是Fe(OH)3转化为α-Fe2O3的中间过渡相. 在明胶浓度较低的范围内(小于1 wt%),明胶浓度增大有利于晶体生长形成α－FeOOH. 晶体生长有取向性排列,其表面吸附有明胶分子. 明胶和葡聚糖等量混合有机质在矿化过程中起主要作用的是葡聚糖,这与葡聚糖的亲水性有关.     

络合剂Na2H2Y在形成α-FeOOH中的作用

通过添加剂Na2H2Y碱法制备了α-FeOOH，测量了反应速度并用SEM观察了α-FeOOH颗粒的开貌，结果表明该反应对Fe^2 是零组反应，加入添加剂Na2H2Y后反应速度常数k增大。电镜观察发现Na2H2Y有α-FeOOH晶体产生枝晶的作用，当碱比R＝3.0,CNa2H2Y=0.8mmol.L^-1时制备的发晶体最佳，用它生产的γ-Fe2O3磁粉性能优良，分析实验结果认为Fe^2 的氧化反应发生在凝聚体[Fe（OH2）]m表面从而使反应对Fe^2 成零级；溶液中螯合物FeY的氧化反应改变了反应速度常数，而且因为它发生在α-FeOOH晶体的弯曲界面区域，从而减少了晶体的缺陷。     

Q235碳钢在西沙大气暴晒的锈层特征

在西沙群岛高温、高湿的海洋大气环境下对Q235碳钢进行了3个月的暴晒实验,利用电子探针、激光拉曼等观察分析了暴晒后样品的锈层特征. 结果表明:Q235碳钢暴晒1个月后迅速形成较厚的锈层,锈层疏松多孔,多裂纹;当暴晒3个月时,锈层却明显减薄. Q235碳钢在西沙暴晒1个月后形成的外层腐蚀产物主要是γ-FeOOH、β-FeOOH、α-FeOOH及少量Fe3O4等,而锈层内部主要为Fe3O4、γ-Fe2O3等铁的氧化物. 暴晒3个月后,疏松锈层的内部电解液蒸发加剧,内层还原后的锈层重新被氧化,生成较多的FeOOH,同时部分γ-FeOOH转化成为α-FeOOH. Q235碳钢在西沙大气环境下的暴晒过程(也就是锈层的氧化还原反应的交替过程)中,钢基体不断地被腐蚀.     

超细α-FeOOH制备过程研究 Ⅲ.制备过程的中试放大

在过程分析与实验的基础上,寻找到解决α-FeOOH制备过程重复性问题的途径:将Fe(OH)_2沉淀与其氧化分开进行。确定了过程放大的着眼点分别为沉淀微观混合及反应中氧传递速率。实验确定了微观混合过程与容量传质系数、搅拌功率的放大判据。中试放大制备出长轴0.28μm、轴比大于10的α-FeOOH粒子,验证了放大判据的正确性。     

添加离子对α—Fe2O3气敏性能影响的研究

本文通过对各种添加微量金属离子的α-FeOOH脱水转变为α-Fe_2O_3的热力学数据及其粒子形貌和其相应材料制备成气敏元件的性能研究,对添加离子于α-FeOOH粒子生成的影响以及脱水后相应α-Fe_2O_3气敏性能影响的原因进行了讨论。并且,根据对添加不同量Sn~(4+)的α-Fe_2O_3样品进行穆斯堡尔谱的测定,讨论了添加离子对α-Fe_2O_3气敏性能影响的机理。     

红外光谱技术在铁氧化物形成研究中的应用

以红外光谱(IR)和X射线衍射(XRD)为主要表征手段,研究了在中性环境中微量Fe(Ⅱ)离子存在时氢氧化铁凝胶的相转化过程,获得了铁氧化物液相形成过程的重要信息．结果表明：微量Fe(Ⅱ)离子存在时氢氧化铁凝胶的相转化机制与没有Fe(Ⅱ)离子时不同,除生成α-FeOOH和α-Fe2O3外,还生成了新的物种γ-FeOOH,γ-FeOOH的生成与温度、pH、阴离子种类等反应条件有关。     

不同表面活性剂作用下纳米FeOOH的合成与表征

基于表面活性剂和天然聚合物调控下制备晶型稳定和形貌特殊的纳米羟基氧化铁(FeOOH)颗粒,采用X射线衍射仪、红外光谱仪和透射电镜,系统地探讨了不同表面活性剂作用下FeCl_3溶液在pH=11及40℃下水浴陈化24h形成铁矿物的晶型及结构形貌.结果表明:Fe(Ⅲ)经水解中和可形成针铁矿(α-FeOOH)纳米颗粒;各产物中α-FeOOH的晶型、颗粒尺寸和形貌结构差异不明显,证实了阴离子、阳离子和非离子表面活性剂所带电荷对形成的同一矿相产物没有影响;DTAB、AEO-3P、SDBS、F127和Tween80作用下形成的产物中还含有结晶性较差的水铁矿相,表明表面活性剂所含基团会抑制水铁矿向针铁矿转化;含相同基团的阳离子表面活性剂的链长对形成产物α-FeOOH没有影响.     

模拟海洋大气下碳钢及镀锌钢的腐蚀产物演变

对Q235、Q345及镀锌钢在中性盐雾箱中连续喷雾2、6、24、48、72、144、240、360 h,研究了在模拟海洋大气下3种材料的腐蚀产物组成和形态随时间的演变规律.通过失重法计算腐蚀速率,并用XRD和SEM对腐蚀产物进行表征.结果表明:3种钢材的腐蚀动力学曲线遵循指数函数规律;其中镀锌钢的腐蚀速率远远低于碳钢,而两种碳钢的腐蚀速率很接近;Q235和Q345钢的腐蚀产物主要有α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH和Fe_3O_4,其随着喷雾时间的延长呈现不同的变化规律;不同腐蚀产物呈现不同的形貌特征,γ-FeOOH为花片状,β-FeOOH为棉花状,报道较少的Fe_3O_4为尖晶石状;相比于两种碳钢,镀锌钢的锈层则更加密实.     

Brij30作用下FeOOH在乙醇/水介质中的合成及表征

探索了40℃条件下, pH值、反应介质(乙醇/水)和非离子表面活性剂Brij30对FeCl_3溶液水解中和产生的羟基氧化铁的矿相及形貌的影响,并通过X射线衍射、红外光谱和透射电子显微镜对FeOOH进行表征分析.结果表明,在pH=10的反应体系中, Brij30有利于β-FeOOH的生成,反应介质中乙醇含量的增加对形成稳定相β-FeOOH的影响不明显,最终产物形貌和尺寸大小基本相似,为几纳米至十几纳米的絮状细纤维;在pH=13的反应体系中,反应介质中乙醇量的增加会抑制水铁矿转化形成α-FeOOH稳定相.     

超细α-FeOOH制备过程研究 Ⅰ.制备工艺

以制备晶形、粒度、轴比等满足高性能磁粉要求的铁黄为目标,研究了碱法超细α-FeOOH合成的工艺配方和工艺条件对粒子性能的影响,包括碱比、气量、转速、Fe(OH)_2结晶条件、熟化时间等工艺参数的影响规律。重复稳定地制备出三类超微粒α-FeOOH粒子,其粒度分别为0.18、0.28、0.39μm,分布均匀,无枝叉。     

pH值对Q235钢在模拟酸性土壤中腐蚀行为的影响

通过腐蚀失重计算、扫描电镜、X射线衍射方法、极化曲线分析等手段,研究了pH值对Q235钢在模拟酸性土壤中腐蚀行为的影响.在模拟酸性土壤环境中,Q235钢的腐蚀速率随土壤pH值升高而降低,经360 h腐蚀后,在pH值为4.0、4.5和5.1的土壤中试样的腐蚀速率分别为0.68、0.48和0.42 mm·a-1.随土壤pH值升高,Q235钢锈层更为致密,其表面蚀坑由窄深型发展变为宽浅型发展.腐蚀产物均为SiO2、α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe2 O3及 Fe3 O4,随土壤 pH值升高,腐蚀产物中α-FeOOH/γ-FeOOH质量比升高.极化曲线分析表明,随土壤pH值升高,Q235钢腐蚀电位升高,自腐蚀电流密度降低,试样腐蚀速率减小.     

绒球状单分散氧化铁微纳米球的水热合成

采用水热法成功合成了绒球状单分散氧化铁微纳米球.对合成温度以及表面活性剂对产物物相纯度及形貌的影响进行了研究,同时对其形成机理进行了讨论.结果表明,该绒球状氧化铁微纳米球是由赤铁矿α-Fe2O3和四方纤铁矿β-FeOOH组成的,且以β-FeOOH为主产物.     

硫铁矿烧渣水热法合成纺锤形α-Fe2O3

运用XRD、TEM等测试手段,对硫铁矿烧渣水热法合成的纺锤形α- Fe2O3的工艺进行了研究.结果表明以Fe(OH)3为前驱体水热合成纺锤形α-Fe2O3的适宜条件是搅拌速率500 r/min,升温速率2.5 ℃/min,加热到(170±2) ℃水热反应1.5 h,快速冷却.反应系统中NaH2PO4的加入量对产物的α-Fe2O3轴比有显著影响.NaH2PO4对α-Fe2O3形貌的影响机理为NaH2PO4与水热反应的前驱体Fe(OH)3、中间体α-FeOOH和产物α-Fe2O3的络合作用,抑制了α-Fe2O3晶核的成核速率并控制了α-Fe2O3在不同晶面的生长速率.     

低碳钢在湿热工业海洋大气中的腐蚀特征

以0.1 mol·L-1 NaCl+0.01 mol·L-1 NaHSO3溶液为腐蚀介质,采用干/湿周浸加速腐蚀实验、腐蚀失重、X射线衍射、扫描电镜和能谱分析等方法,研究了湿热工业海洋大气中低碳钢的腐蚀行为.结果表明:实验钢的腐蚀过程均遵循幂函数d=Atn分布规律,钢种不同,常系数A、n的值不同;腐蚀产物主要由非晶物质和少量Fe3 O4、α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH晶体组成.所得锈层可分为主体锈层和界面疏松带两部分,由内至外锈层中Fe、O含量梯度变化很小.Cl-、SO2与水分的长期协同作用会导致内锈层结构变差,而添加稳定性或耐蚀性较高的元素可以改善锈层质量,进而增强钢材的耐腐蚀性能.     

Characterization of γ-Fe2O3 nanoparticles prepared by transfor- mation of α-FeOOH

γ-Fe2O3 nanoparticles were successfully synthesized by a chemically induced transformation of α-FeOOH.In this method,the precursor(α-FeOOH)was prepared by chemical precipitation,and then treated with a mixed FeCl2/NaOH solution to produce the nanoparticles.X-ray diffraction indicated that when the precursor was treated with FeCl2(0.22 mol/L)and NaOH(0.19 mol/L),pure γ-Fe2O3 nanoparticles were obtained.However,when the concentration of FeCl2 was<0.22 mol/L or the concentration of NaOH was<0.19 mol/L,α-FeOOH and γ-Fe2O3 phases co-existed in the nanoparticles.Transmission electron microscopy observations showed that in the samples with co-existing phases,the nanoparticles did not have identical morphologies.The pure γ-Fe2O3 nanoparticles were polygonal rather than spherical.The volume ratio of α-FeOOH and γ-Fe2O3 was estimated for the two-phase samples from magnetization data obtained from a vibrating sample magnetometer.This chemically induced transformation is novel,and could provide an effective route for the synthesis of other metal oxide nanocrystallites.