稀土掺杂的氧化铝载体及其抗热冲击性的研究

用掺杂稀土的方法制成了抗热冲击的氧化铝载体。研究了稀土在氧化铝中掺入深度对阻滞氧化铝相变、延缓烧结和生成低表面积化合物的效应。对十种稀土的效应进行了比较。提出一种分两步掺杂的技术,可获得甚为满意的结果,所制得的含镧氧化铝在1000℃热冲击2小时后仍为γ-相,1200℃热冲击2小时后仍为δ—相,而未掺杂的氧化铝在相应温度下分别为γ+δ-相和α-相。这类含镧氧化铝试样在800,1000,1200℃热冲击2小时后比表面积仍可达230,126,28米~2/克,而相应的未掺杂氧化铝分别为150,77,8米~2/克。对掺杂稀土的氧化铝的孔径分布、表面酸度、表面化学活性等作了综合考察,证明它和纯氧化铝没有明显的差异,故认为这类载体可能在催化剂制造工业中有广泛的适应性。     

微乳水热法制备γ-氧化铝纳米纤维

氧化铝有勃姆石(γ-Al00H),α-氧化铝以γ-氧化铝等几种晶型.其中γ-氧化铝由于表面化学性质、局部微结构、与相组成相关的比表面积、孔容、孔径分布和酸碱特性等特点,可以直接作为催化剂或是催化剂载体应用于汽车和石油行业.到目前为止,人们已经合成了不同形貌的氧化铝纳米材料[1],但是产品普遍存在粒度分布宽、粒子团聚比较严重且大小分布不均匀等问题.     

氧化铝负载二氧化钛催化剂的制备与光催化降解COD性能试验

以氧化铝为载体负载二氧化钛制备光催化剂.采用溶胶一凝胶法,得到氢氧化铝凝胶,于500℃下锻烧;再将氧化铝浸泡于钛酸丁酯的乙醇混合溶液中水解,450℃焙烧得样品.对氧化铝载体及载体表面上二氧化钛的存在形态进行了研究.通过x衍射(XRD)测定、扫描电镜(SEM)测试,显示Al2O3以γ型晶体为主.TiO2颗粒在Al2O3表面上主要为锐钛矿(Rutile)型,大小介于微米与纳米级之间.     

煤制兰炭过程中挥发性有机污染物和臭氧协同处理机理

为探究低温等离子体联合催化剂载体协同处理煤制兰炭过程中产生的挥发性有机污染物及臭氧,以二甲苯作为目标污染物,选取γ-氧化铝小球为催化剂载体,考察功率、氧通量、二甲苯初始浓度、催化剂载体用量等因素对挥发性有机污染物和臭氧协同处理效果的影响。结果表明：低温等离子体放电功率越大,二甲苯的脱除效果越好;在放电功率为70 W、氧通量为15%、初始浓度为600×10^-6时,二甲苯的去除率为64.41%,此时臭氧的产生量为125.21×10^-6,综合考量在该性能下的协同处理效率最高;在最优低温等离子体性能的条件下,γ-氧化铝载体粒径越小,二甲苯的去除效率越高,协同处理效果最佳,二甲苯总去除率最高可达73.93%,臭氧抑制率最高为66.45%。γ-氧化铝载体对低温等离子体协同处理挥发性有机污染物与臭氧具有一定的促进作用。研究成果可为协同处理挥发性有机污染物提供有效的参考。     

微米氧化铝／尼龙1010复合材料剪切强度研究

以尼龙1010为基体,用硅烷偶联剂(KH—550)有机化处理过的氧化铝(Al2O3)为增强剂,进行氧化铝(Al2O3)/尼龙1010复合材料剪切性能实验.使用HITACHI S-3000N电子显微镜(SEM)观察、分析试件断面形貌.实验发现氧化铝(Al2O3)能有效改变其复合材料的剪切强度.当氧化铝(Al2O3)含量为10%时,氧化铝(Al2O3)/尼龙复合材料的剪切强度达到最大值;但随着氧化铝(Al2O3)质量分数的增加,剪切强度不断下降.影响剪切强度的主要因素是氧化铝颗粒与尼龙之间的界面强度.尼龙中填充氧化铝(Al2O3)降低了复合材料的塑性.     

海藻酸辅助溶胶-凝胶法制备球形氧化铝颗粒

以2种不同的拟薄水铝石(PB)和海藻酸钠(ALG)为原料,采用海藻酸辅助溶胶-凝胶法制备γ-Al2O3颗粒.用氮气吸附-脱附、强度测定仪、XRD、SEM、XRF对样品进行表征;考察了2种拟薄水铝石的胶溶指数;研究了不同拟薄水铝石配比及胶溶剂硝酸处理时间对氧化铝颗粒物化性质的影响.结果表明:拟薄水铝石的胶溶指数是影响颗粒强度的重要因素;采用不同的拟薄水铝石进行配比,可调控氧化铝颗粒的孔结构及强度;随着硝酸处理时间的延长,氧化铝颗粒的比表面积、孔容和孔径逐渐降低,钙含量也随之降低,但颗粒的强度随着处理时间的延长而增大,并在15,min时达到最大值104,N,继续延长处理时间强度出现一定程度的降低;硝酸处理过程改变了拟薄水铝石粒子的大小和堆积方式,并没有改变γ-Al2O3的物相结构.     

微波对制备异丁烷脱氢流化床催化剂的结构及组成影响研究

采用微波技术制备并表征Cr-K/γ-Al2O3流化床催化剂,评价其催化异丁烷脱氢制异丁烯的性能,分析催化剂结构与催化性能的关系和微波作用机制。结果表明:与传统法制备的催化剂相比,微波制备法降低了催化剂中活性组分的晶粒度,活性组分的分散度增加;微波法制备的催化剂部分活性Cr6+物种占据了氧化铝载体表面及内部四配位体附近的空穴,可形成稳定的—Al—O—Cr—O—Al—结构;微波法制备的催化剂中,单个Cr6+物种及低聚体的Cr6+物种多于传统制备的催化剂,而这两种活性铬物种在异丁烷催化脱氢反应中起着非常重要的作用;采用微波技术可缩短催化剂制备时间,提高其活性、稳定性和耐磨性,延长催化剂寿命。     

掺杂CeO2氧化铝涂层的性能研究

在以拟薄水铝石胶溶法制备的AlOOH溶胶中加入CeO2粉末,制备物质的量组成为nCeO2：nAl2O3 =1：3的涂覆浆液,并对堇青石蜂窝陶瓷载体进行表面涂覆．利用X射线衍射（XRD）、比表面积（BET）等方法研究了CeO2掺杂对氧化铝涂层的晶相结构、负载量以及比表面积和孔径分布的影响．结果表明,CeO2掺杂抑制了介稳态γ-Al2O3向稳定态α-Al2O3的转变,增加了氧化铝涂层的负载量和比表面积,提高了氧化铝涂层的高温热稳定性．     

CO偶联合成草酸二丁酯反应研究

以Pd/Al2O3为催化剂,在固定床反应器中对CO偶联合成草酸二丁酯反应进行了研究。对焙烧后的载体进行了表征,考察了载体和反应条件对催化剂性能的影响。实验结果表明,1200℃的高温焙烧对γ-氧化铝载体的晶型、比表面、孔分布和表面酸性有很大的影响,有利于催化剂性能改善。在优化工艺条件下,CO的转化率可达46%,草酸二丁酯选择性可达94%左右,而且催化剂在一定反应时间范围内稳定性能良好。     

有序介孔氧化铝负载钴基催化剂的费-托合成催化性能

以P123为模板剂,采用挥发诱导自组装法(EISA)合成了有序介孔氧化铝(OMA),并以其为载体,制备了钴基费-托合成催化剂.分别采用XRD、TEM、氮气物理吸附-脱附、氧滴定等方法对载体和催化剂进行了表征,考察了不同焙烧温度对OMA的孔结构和晶型的影响,以及所合成的OMA的孔结构和晶型对其负载钴基催化剂的费-托合成催化性能的影响.结果表明:OMA的比表面积随着焙烧温度的提高先增大后减小而孔径则先减小后不变,当焙烧温度升高至700℃后,OMA逐渐由无定形的氧化铝转化为γ-氧化铝.载体焙烧温度为800℃的催化剂具有最高的还原度和分散度而表现最佳的费-托合成催化性能.     

烟气直接还原脱硫催化剂研究

实验考察了Cr2O3、MoO3、WO3三种单组分氧化物催化剂，以及四种不同催化载体对SO2直接催化还原的影响，结果表明它们的活性相差很大，WO3的活性最差，MoO3的活性最高；具有酸碱双功能的γ-Al2O3载体是催化脱硫的最佳载体．此外，制备了三种双组分金属氧化物负载催化剂，其催化脱硫活性顺序是：Mo—Co／γ-Al2O3＞Mo—Fe／γ-Al2O3＞Mo—No／γ-Al2O3；Mo—Co双组分催化比单组分MoO3具有优越性，在250—400℃范围内，SO2脱除率达90％以上，不仅催化脱硫活性比较高，而且催化剂不易失活．     

涂层对氧化铝/耐热钢基复合材料磨料磨损性能的影响

通过化学气相沉积方法在氧化铝颗粒表面分别获得了Ni、TiN涂层。用不同涂层的氧化铝颗粒制备了氧化铝颗粒／耐热钢基复合材料，考察了复合材料在900℃下的磨料磨损抗力，结果表明：包Ni氧化铝复合材料的耐磨性是耐热钢的3．27倍，包TiN氧化铝复合材料的耐磨性是耐热钢的2．66倍。进一步的分析表明，包Ni氧化铝与耐热钢的界面结合强度可由无涂层时的0．67MPa提高到4．05MPa，而包TiN氧化铝与耐热钢的界面结合强度只提高到1．80MPa。较低的界面结合强度会导致氧化铝颗粒整体从基体中脱落，而包TiN氧化铝／耐热钢基复合材料的界面抗高温氧化性较差，也导致氧化铝颗粒易从基体中脱落，这两方面的作用是导致包TiN氧化铝复合材料高温磨料磨损抗力低的主要原因。     

氧化铝薄膜纳米孔的孔径对电解电压的依赖性

为了确定电解电压与氧化铝薄膜纳米孔孔径之间的内在关系，以2％的磷酸为电解液，在40～150V的电解电压范围内，对铝基材实施阳极氧化制备了具有纳米孔结构氧化铝薄膜．用环境扫描电镜(ESEM)观察结果表明，阻挡层中微裂纹的产生是形成纳米孔的先决条件，微裂纹的长度决定了孔径的大小．微裂纹的长度由阻挡层中的内应力决定，内应力由γ-Al2O3，与金属铝基体的匹配度决定，匹配度由γ-Al2O3的晶粒尺寸决定．X射线衍射(xRD)的分析结果表明，电解电压决定了氧化铝薄膜中γ-Al2O3晶粒尺寸的大小．因此，电解电压决定了氧化铝薄膜纳米孔的孔径．     

沉淀水热合成Al2O3载金催化剂及其CO氧化性能

为提高以惰性氧化铝为载体所担载的纳米金催化剂的CO氧化反应活性和稳定性，本研究设计了一种采用沉淀水热法合成的具有层状褶皱似的粗糙表面的氧化铝多孔载体，并以此为载体担载纳米Au粒子且用于CO氧化反应。系列表征结果表明，与直接沉淀法制得的氧化铝相比，沉淀水热法制备的氧化铝载体存在大量的褶皱似的粗糙表面且富含更多的羟基物种，促进了纳米金粒子在载体表面的高度分散，从而提高了其CO氧化反应活性和反应稳定性。     

生物合成聚γ-谷氨酸的相对分子质量表征

为了确定特定条件下聚γ—谷氨酸(γ—PGA)水溶液的Mark-Houwink方程参数，在参数适用范围内通过特性粘度测量，对γ—PGA的相对分子质量进行快捷、可靠的估计，在对钠盐型γ—PGA稀溶液的粘度特性和流变性质进行了系统考察的基础上，采用凝胶渗透色谱—激光光散射联机试验(GPC—LLS)和粘度方法，研究了钠盐型γ—PGA的特性粘数、分子尺寸对重均相对分子质量的依赖性；建立了γ—PGA在1．20mol／LNaCl水溶液中的Mark-Houwink方程。提出了相对分子质量的测定方法，并对均方末端距进行了估算。较大的α值表明：γ—PGA大分子即使在1．20mol／L的离子强度下由于聚离子的静电相斥作用仍然在溶剂中呈现出较伸展的构象，即呈棒状结构。     

Ce改性CuO/γ-Al2O3的稳定性及催化活性研究

以CeO2作为改性添加剂、γ-Al2O3为载体、CuO为活性成分，用分层浸渍的方法制备出负载型CuO—Ceo2／γ-Al2O3湿式氧化催化剂；采用TG—DTA、XRD对其进行表征，研究了Ce的掺杂对载体及活性成分高温稳定性的影响并得出结论：在湿武氧化反应过程中，Ce的掺杂有效抑制了γ-Al2O3向α-Al2O3转变的高温相交，以及活性成分CuO与载体间相互作用形成CuAl2O4昀过程。通过对苯酚的湿式氧化降解实验，获知CeO2的加入可明显提高催化剂活性，其中6％CuO-6％CeO2／1—100％Al2O3的质量组分比对苯酚的催化活性最佳，反应30min，苯酚溶液COD的去除率为91．31%。     

涂层对氧化铝／耐热钢界面性能的影响

通过化学气相沉积方法在氧化铝表面分别获得了Ni及TiN涂层,并制得了氧化铝/耐热钢复合材料,为进一步研究复合材料性能与涂层的关系,考察了涂层对复合材料界面结合强度与抗高温氧化性的影响。结果表明：两种涂层都能提高氧化铝/耐热钢界面的结合强度,Ni涂层提高强度的幅度更大;包Ni氧化铝复合材料中的Ni涂层溶解到了耐热钢基体中,界面抗氧化性较好;包TiN氧化铝复合材料中的TiN仍存在于界面上,界面抗氧化性较差。     

瓷坩埚替代铂坩埚在氧化铝灼减分析中的应用

本文分析了在氧化铝灼减分析中,在满足冶金级氧化铝产品分析要求条件下,用瓷坩埚替代铂坩埚,按照国标GB/T 6609.2—2004氧化铝1000℃质量损失的测定方法。经验证,采用瓷坩埚替代铂坩埚可以在氧化铝灼减分析中应用。     

石墨—五氯化锑层间化合物的结构和电导率研究

本文通过透射电镜研究了石墨—ＳｂＣｌ５层间化合物（简称ＳｂＣｌ５—ＧＩＣ）的结构，由相对强度和级数的关系提出了堆垛模式。从 ＳｂＣｌ５－ＧＩＣ的电子衍射花样得出： ＳｂＣｌ５以六方结构的α和β相以及外延生长的γ-相形式层间到碳层层面之间，其中ａα=ａβ＝１５． １５Ａ，ａγ＝１７．２２Ａ；ａγ与 ａｃ一致，而 ａα和ａβ相对ａｃ转动±１６°。 衍射斑点强度表明γ－相在一级ＳｂＣｌ５－ＧＩＣ中含量最高，而在二级和三级中含量相近，而二级的电导率最高。γ－相是影响电导率提高的主要因素，γ－相含量越高，则它的电导率越低。     

负载Cu金属有序介孔氧化铝催化剂的制备及表征

采用等体积浸渍和原位合成方法以硝酸铝作为铝源,聚乙二醇1540为模板剂,磷酸氢二铵为辅助剂,硝酸铜为铜源,制备出负载铜金属有序介孔氧化铝催化剂,并采用氮等温吸附—脱附线、透射电镜、X射线衍射、热失重分析多种测试技术对合成催化剂的物理化学性质和结构特征进行了表征。实验结果表明,两种方法均可以制备出比表面积大（大于210m2/g）、孔径分布窄（4nm左右）的负载铜金属介孔氧化铝催化剂。与等体积浸渍法相比,原位合成法所制备的负载Cu金属有序介孔氧化铝金属铜在载体上的分布更均匀,铜离子与载体的相互作用力更强,且孔结构的有序性较好。