在辉光放电电解等离子体处理的铜基表面上接枝硬脂酸制备超疏水材料

利用辉光放电电解等离子体技术对铜基底表面进行活化,再经硬脂酸修饰,得到铜基底超疏水性材料.考查了Na2SO4浓度、放电电压、放电时间、硬脂酸-甲醇溶液浓度、接枝时间以及接枝温度对超疏水表面性能的影响.用接触角仪、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FTIR)对铜表面的润湿性、表面元素组成及结构进行了表征和分析.结果表明,经修饰的铜基底表面具有良好的疏水性,接触角高达155.30°,滚动角小于5°,且稳定性良好.     

一步水热法构筑镁合金超疏水表面及其性能研究

利用一步水热法在镁合金表面构筑了超疏水表面.通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外(FT-IR)、X射线光电子能谱分析(XPS)、X射线衍射(XRD)、接触角测量仪对其表面形貌、组成和润湿行为进行了研究,采用电化学极化曲线测试对超疏水涂层的耐腐蚀性能进行了考察.结果表明,一步水热法构筑的镁合金超疏水涂层由微/纳米二级结构组成,最优条件下改性表面接触角和滚动角分别为163.3°和2.8°,具有良好的耐腐蚀性能、耐酸碱性能和稳定性.     

涂层法制备超疏水表面及在油水分离中的应用

采用涂层法,以含硅聚四氟乙烯为成膜物质,以疏水纳米SiO2为填料,成功制备出含有微/纳米复合结构的超疏水表面.系统研究了疏水纳米SiO2和低表面能物质的含量与涂层表面水接触角的关系.采用接触角测量仪和扫描电子显微镜(SEM)分别对涂层的水接触角和表面形貌进行表征,根据国家标准分别对涂层厚度、硬度和结合力进行测试.在最佳制备条件下,该超疏水涂层水接触角153.5°,涂层厚度22μm,涂层硬度4H,结合力1级.该超疏水涂层具有自清洁及良好的油水分离性能.     

一步喷涂法制备低黏附的超疏水颗粒表面

采用硬脂酸和十八烷基三氯硅烷分别对商业来源的ZnO、TiO2和SiO2颗粒进行修饰得到相应的疏水颗粒.然后利用简单的一步喷涂法通过喷涂所制备的疏水颗粒的无水乙醇悬浮液制备自清洁型的超疏水颗粒表面.通过红外光谱(FT-IR)、X-射线光电子能谱(XPS)、X-射线粉末衍射(XRD)证明低表面能物质成功地修饰在这些氧化物表面;用扫描电镜(SEM)观察超疏水表面形貌发现表面团聚现象比较严重;用DSA100型接触角测量仪测量所制备的超疏水颗粒表面对水滴的静态接触角高达160°,滚动角小于5°,说明该表面具有良好的超疏水性能.     

基于复合电沉积钢基超疏水表面制备工艺研究

提出了一种改进的复合电沉积制备钢基超疏水表面的方法.通过在Q235基材上构筑微纳米的NinSiO_2表面,实现了Q235钢基超疏水表面的制备.首先改进复合电沉积工艺;然后通过正交实验和极差分析,分析镀液中Ni ~(2+)含量对表面超疏水性能的影响,确定最佳镀液配方;最后探究电流密度、阳极速度和时间对表面超疏水性能的影响,并基于此对工艺参数进行优化.最终确定当Ni ~(2+)浓度为0.5mol/L、电流密度为37.5A/dm~2、阳极速度为8m/min、沉积时间为3min时,可制备出表面接触角为153.5°,滚动角为6.5°的超疏水表面.     

十二羟基硬脂酸的醇溶液浸泡金属片引发的超疏水性

通过十二羟基硬脂酸的醇溶液浸泡,在铁、锌、铜锌合金的表面进行氧化还原自组装反应,形成了微纳米结构的粗糙表面超疏水结构,静态水接触角超过160°,讨论了可能的生成机理.利用X射线光电子能谱(XPS)、接触角测量、红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)进行表征.结果表明,构筑的金属表面结构具有良好的超疏水性.     

化学刻蚀法制备铝合金基超疏水表面

采用简单化学刻蚀法对铝合金基体进行腐蚀,得到了粗糙表面.然后对铝合金粗糙表面进行氟化处理,得到了具有超疏水的表面.研究了不同刻蚀时间以及不同刻蚀液浓度对表面疏水效果的影响.结果发现:在实验的参数条件下,不同刻蚀时间下,接触角随着氢氟酸刻蚀时间的增加,先增加后减少,当氢氟酸刻蚀时间为7 min时,所得试件水的接触角最大.不同刻蚀液浓度下,接触角随着盐酸浓度的增加,先增加后减少.当盐酸浓度为4 mol/L时,所得试件水的接触角最大.     

锌基底上含金属锡的超疏水表面的制备

针对超疏水金属表面广阔的应用前景,采用氯化亚锡的丙酮溶液,十八硫醇的丙酮溶液为疏水剂在锌基底上构建了超疏水表面,通过X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)进行了结构表征和疏水性能测试.结果表明,超疏水表面具有微纳米阶层结构,静态接触角为158°,滚动角小于5°.     

氧化还原法刻蚀制备铜基超疏水表面

通过三氯化铁和铜的氧化还原反应,在铜基材料上制备了具有一定粗糙度的微结构表面。该表面使用月桂酸进行表面处理后,表现出优异的超疏水性能。水在该表面上的接触角可达161.6°。表面微结构和超疏水性能受刻蚀时间的影响较大。随着刻蚀时间的增加,表面上的微粗糙结构开始逐渐形成并增大,此过程对应的水的接触角不断增加,到一定程度后,逐渐趋于稳定。进一步考察了刻蚀剂的浓度、修饰剂的种类、浓度和时间等条件对于该表面超疏水性能的影响。结果表明,反应和修饰条件对铜表面的表面润湿性能具有明显的影响。     

普通硅酸盐表面的疏水改性及微纳结构表征

通过十八烷基三氯硅烷(OTS)硅烷化自组装方法,实现了普通硅酸盐玻璃的表面疏水改性,改性后的玻璃表面具有疏水性和良好的透光性.该方法首先运用氢氟酸(HF)溶液预处理玻璃表面,进行化学织构化,形成微纳结构,然后利用OTS分子在玻璃表面自组装形成疏水分子膜.实验考察了HF溶液的处理时间、OTS甲苯溶液的浓度及其处理时间、以及其他预处理方法对玻璃表面接触角的影响,得到了一种简便易行的玻璃疏水改性处理方法,能够方便的制备出接触角为107o的透明疏水玻璃.同时,运用原子力显微镜(AFM)测定了光面玻璃和磨砂面玻璃在疏水改性过程中玻璃表面微观结构的变化,提出了该疏水改性方法的作用机理.     

镁在钢板阴极上的电沉积现象

采用NaClKClMgCl2熔盐体系进行了金属镁的电解研究·在电解实验的基础上,通过对阴极钢板上沉积的镁的形貌进行SEM观察,从而研究了电流强度、电解时间等对镁在阴极上电沉积的影响,以及MgO在电解过程中的电泳现象·研究表明,增大电流强度,单位时间电解槽的产能增大·时间的延长和氟化物的添加,都有利于镁在阴极钢板上的沉积,而MgO在阴极钢板的沉积,则会导致电解条件恶化,电流效率大大下降,因此应严格控制MgO在电解质中的含量·     

活性炭纤维电化学处理染料废水

研究了活性炭纤维(ACF)作电极电化学处理染料废水的问题．考查了电极材料、电压、电解时间以及电解质等因素对电化学处理染料废水效果的影响．结果表明，以ACF作阴极，ACF 不锈钢作阳极，在电压为15V，电解时间为30min，电解质NaCl加入量为5kg/t的条件下，染料废水的色度去除率可达96．10％，COD去除率达56．78％．在电解后的废水中加入少量CaO可以解决返色问题．研究表明，ACF是一种新型的催化电极材料．     

析氧阳极固体电解质在冰晶石中的腐蚀行为

对作为析氧阳极的氧化锆固体电解质在带电和不带电条件下,于冰晶石熔盐中的腐蚀行为进行定性研究。采用高倍扫描电镜及能谱分析等手段,对氧化锆固体电解质在电解前后的表面及截面形貌进行观察及分析,探讨固体电解质在冰晶石熔盐中的腐蚀情况及腐蚀机理。研究结果表明：在不带电条件下,与普通的惰性阳极一样,氧化锆固体电解质在冰晶石熔盐中遭到严重腐蚀,而在通电条件下,氧化锆固体电解质由于在冰晶石熔盐中存在一定程度的化学溶解动力学阻碍而呈现出良好的耐腐蚀性能。     

镁电解槽电解质“沸腾”时氯气泡特性的研究

在实验室中应用石英透明电解槽研究了由于杂质SO_4和悬浮态MgO引起镁电解槽电解质“沸腾”时阳极上析出的氯气泡的特性;提出了应用氟化物添加剂预防和消除“沸腾”现象的措施。     

H型电解槽中苯的直接电氧化

在H型电解槽中, 以苯为原料, 硫酸为支持电解质, 二氧化铅为阳极, 石墨 为阴极, 直接电氧化合成对苯醌. 对阳极材料、 阴极材料、 支持电解质、 电流密 度、 pH值、 苯浓度、 电解温度、 电解时间和电极面积等诸多影响电解的因素进行了研究 , 确定了由苯直接电解合成对苯醌的最佳条件.     

铝电解中氧化铝溶解过程及结壳行为

利用邱氏高温透明槽实验平台的高速温度采集模块结合原位重量分析法研究了冶金级氧化铝在冰晶石电解质中的溶解过程，尤其是结壳的形成与溶解过程，测定了结壳的溶解速率并分析了结壳的主要物理化学性质.通过对氧化铝溶解结壳过程的热量计算，分析了氧化铝加料过程中的热量平衡，以及加料量、氧化铝预热温度、电解液温度、过热度对溶解过程的影响.研究发现，在热平衡重新建立的过程中，氧化铝从体系中吸收的热量，首先由电解液降温来快速补充；当电解质大幅降温仍满足不了氧化铝的热量需求时，便由电解质冷凝放热来提供热量.相对于较高的电解温度、过热度而言，少量、多频次的氧化铝加料能够获得更加稳定的电解条件.     

熔盐电解法连续生产铝锂中间合金

在LiCl-LiF体系的电解槽中,以石墨作为阳极,铝液作为阴极,分别以LiCl和Li2CO3为原料连续电解生产铝锂中间合金,采用熔盐电解监控仪测量电解过程中的工艺参数,重点研究了反电动势、电流效率及合金浓度的变化.结果表明,反电动势随电流密度增加而逐渐增大;加入质量分数2%的Li2CO3可使反电动势降低0.8 V,通过控制电位法测得加料周期为30~40 min;电解LiCl的电流效率高于电解Li2CO3,最高电流效率可达66.1%;最终在680℃,300 A电流条件下,连续电解48 h,出炉10次,共制得了平均锂质量分数为6.73%的铝锂合金16 kg.     

煤电化学氧化的研究

以硫酸为电解质,用铂作阳极,研究了汝箕沟烟煤的电化学氧化。实验表明,阳极电流主要取决于Fe~(2+)离子浓度,起始电流明显地受到2价铁离子转变为3价铁离子电极反应的影响。为了得到一定的阳极反应速度,煤粒子和阳极的接触是必要的。用GC/MS(气相色谱/质谱)联机分析了电解氧化产物,产物主要为重烷烃和有机酸的混合物。     

铝电解过程中锂元素的阴极渗透机理

铝电解生产过程中，由于氧化铝中含有少量的氧化锂导致电解质中氟化锂含量升高，锂元素向阴极内衬中渗透.通过X射线衍射分析与扫描电镜分析，对电解质和阴极炭块中锂元素的存在形式进行了研究，探讨了铝电解过程中锂元素的阴极渗透机理.结果表明:电解质中的锂主要以LiNa₂AlF₆形式存在；电解过程中，电解质中的部分锂离子被铝还原为金属锂并进入铝液中，铝液中锂摩尔分数与电解质中的氟化锂摩尔分数成正比；电解质中的锂主要以氟化物形式通过阴极炭块中的开气孔和裂缝向阴极炭块中渗透，铝液中的锂不会通过铝液向阴极炭块内部扩散.