微正压、流动氩气下碳热还原法制备碳氧化铝的研究

研究了1 300～1 500℃、微正压+15 kPa、0.1 L/min流动氩气下,碳热还原法制备碳氧化铝.结果表明,以α-氧化铝和石墨为原料,1 400℃时开始生成Al_4O_4C,1 500℃时Al_4O_4C的含量反而降低,合成温度升高可能导致Al_4O_4C分解;以α-氧化铝、铝和石墨为原料,1 300℃时开始生成Al_4O_4C,Al粉的添加显著降低了Al_4O_4C的形成温度.1 500℃、60 min时,配比为n(α-Al_2O_3):n(Al):n(C)=4:4:3,Al_2O_3几乎完全反应,以Al_4O_4C为主要相,存在少量Al_4C_3;配比达到n(α-Al_2O_3):n(Al):n(C)=1:4:3时,Al_4O_4C消失,以Al_4C_3为主;原料中Al配比升高,Al_2O_3配比降低,产物中Al_4C_3含量增加.制备碳氧化铝的最佳条件是原料配比为n(α-Al_2O_3):n(Al):n(C)=4:4:3,合成温度1 500℃,保温时间90 min时,Al_4C_3消失,形成了含少量Al_2O_3的Al_4O_4C材料.不同原料配比下形成的碳氧化铝均以Al_4O_4C为主,未发现Al_2OC.     

露蕊乌头中季胺生物碱盐的研究

从露蕊乌头(Aconitum gymnandrum Maxim)中分得一主要生物碱盐,分子式C_(22)H_(33)O_2NHC1;熔点,315—317°(分解);其二乙酰衍生物的熔点,235—7℃。经化学和光谱法鉴定为氯化阿替生季胺碱(atisinium Chloride)。     

氯化胆碱-水合草酸低共熔溶剂中ZnO的溶解行为

以氯化胆碱(ChCl)和水合草酸(H_2C_2O_4·2H_2O)为原料合成氯化胆碱/水合草酸低共熔溶剂(ChCl/H_2C_2O_4·2H_2O DESs)。研究ChCl/H_2C_2O_4·2H_2O DESs的组成与熔点的关系,1ChCl:1H_2C_2O_4·2H_2O DES的黏度、电导率与温度的关系,ZnO在1ChCl:1H_2C_2O_4·2H_2O DES中的溶解度及溶解行为。研究结果表明:1ChCl:1H_2C_2O_4·2H_2O DES的低共熔点为9℃,在150℃以内具有热稳定性;随温度从297 K升高到333 K,1ChCl:1H_2C_2O_4·2H_2O DES的黏度从199.4 m Pa·s降低到35.6 m Pa·s,电导率则从3.55 m S/cm增大至15.01 m S/cm,ZnO的溶解度由0.310 mol/L增至0.860 mol/L;未发现ZnO与体系中的正离子或负离子结合成离子物种形式存在,溶解于1ChCl:1H_2C_2O_4·2H_2O DES中的ZnO与体系中的草酸反应生成可溶于该体系的ZnC_2O_4。     

Tc>100K的Tl-Ca-Ba-Cu-O超导体

新近朱经武、赵忠贤、Hazen等人相继报导研制成Tc>100K的Bi-Sr-Ca-O和Tl-ca-Ba-Cu-O体系高温超导体,这是自1987年国际上掀起的超导热以来的又一次重大突破。我们选择名义成伤为Tl:Ca:Ba:Cu=2:2:1:3(简称2213)的配比作了初步研究。所用原料为Tl_2O_3,CaO,BaCO_3,CuO。由于Tl_2O_3,的熔点为717℃,低于BaCO_3的分解温度,远低于CaO、BaO和CuO的熔点。因此,将这四种原料直接混合在高温下烧结是难以得到预期结果的。特别是Tl_2O_3是剧毒化合物,高温下很易挥发,必     

铝钙复合物对福建低灰熔点煤灰的影响

选取龙岩(LY)和上京(SJ)两种福建低灰熔点煤,利用灰熔点测定仪研究氧化铝、氧化钙及铝钙复合物对两种煤灰熔融温度的影响规律.研究结果表明:加入Al_2O_3(4%～18%,质量分数,下同)可以一直提高灰熔点,加入CaO(2%～8%)使灰熔点降低.但LY灰、 SJ灰中添加较多Al_2O_3后再加少量CaO可使灰熔点比对应只加Al_2O_3的高,表现出铝钙协同作用.通过XRD和SEM-EDX分析煤灰在高温下的矿物转化行为、表面微观形貌及化学组成,研究铝钙协同作用对低灰熔点煤的影响规律及其机理.结果发现:加入氧化铝后,煤灰在高温下生成的耐熔矿物莫来石是提高灰熔点的主要因素;加入较高含量的氧化铝和少量的氧化钙后,灰中先生成莫来石矿物,其中的氧化钙则会生成钙长石;在有莫来石存在时,钙长石与莫来石一起导致其熔融温度升高,从而提高灰熔点.     

红格钒钛磁铁矿氧化物相转变及非等温氧化动力学

在对红格钒钛磁铁矿基础特性研究基础上,探讨了其球团氧化过程物相的存在形式和转变过程,并通过热分析法研究了红格矿非等温氧化动力学.结果表明:红格钒钛磁铁矿属于高铬型钒钛磁铁矿,Cr_2O_3的质量分数为1.48%,连晶强度为625 N;主要物相组成为磁铁矿、钛磁铁矿、钒磁铁矿、铬铁矿;温度低于300℃时其氧化速率缓慢;球团氧化过程有价组元物相迁移变化历程为:Fe_3O_4→Fe_2O_3;Fe_2VO_4→(Cr_(0.15)V_(0.85))_2O_3;Fe_(2.75)Ti_(0.25)O_4→FeTiO_3→Fe_9TiO_(15);FeCr_2O_4→(Fe_(0.6)Cr_(0.4))_2O_4,Fe_(0.7)Cr_(1.3)O_3,(Cr_(0.15)V_(0.85))_2O_3.红格矿非等温氧化动力学研究表明:当升温速率为10℃/min时,温度在220~380℃,380~500℃和500~800℃时,反应活化能分别为47.02,14.95和30.36 kJ·mol~(-1).     

高铅渣物理化学性能测定的偏差规律

为探明造成高铅渣物理化学性能测定中实际值与理论值偏差的原因,本研究配制了Pb O-Fe Ox-Ca OSi O_2-Zn O系渣。利用TG-DSC热重差热分析仪分析了不同组分含量熔渣的失重变化规律,采用FACTSage软件计算炉渣熔点、粘度,并与实验测定结果进行了对比,分析了性能偏差规律。研究结果表明,对w(Pb O)=20%~40%的中、高铅渣,熔渣在736~1 450℃时铅的挥发率大约15%~16%;当w(Fe O)/w(Si O_2)设置在1.29~2.05和w(Ca O)/w(Si O_2)=0.40时,实际测定的渣熔点与炉渣挥发后理论熔点之间的偏差(ΔT_(a-vv))介于+34~+190℃,实测粘度与理论粘度偏差(Δη_(a-vv))介于+0.17~0.32 Pa·s;而w(Ca O)/w(Si O_2)=0.80时,ΔTa-vi值较小,介于+3~+92℃,实测值更接近理论值。依据不同熔渣组分在给定温度下的挥发规律以及ΔT_(a-vv)和Δη_(a-vv)偏差结果,可以对给定的初始渣组分的实际熔点及粘度值进行预测,并可根据实测值来预测可能的渣组分。     

中温固体氧化物燃料电池双钙钛矿PrBaCo2O5+δ作为潜在阴极的电化学性能研究

通过溶胶-凝胶制备双钙钛矿PrBaCo_2O_(5+δ)(PBCO)中温固体氧化物燃料电池阴极材料,研究结果表明:PrBaCo_2O_(5+δ)为四方结构.在100~850℃内,PBCO样品为金属导电机制.交流阻抗谱的测试结果表明:PrBaCo_2O_(5+δ)电极在800℃时的极化电阻为0.034 8Ω·cm~2.采用La_(0.9)Sr_(0.1)Ga_(0.8)Mg_(0.2)O_(3-δ)(LSGM)电解质为支撑体的单电池在800℃时的功率密度达到558.7 m W/cm2.     

烧结温度对Bi6 Fe2 Ti3 O18多铁陶瓷的 结构和铁电性能的影响

以Bi_2O_3、Fe_2O_3、TiO_2为原料,采用传统固相反应法,分别在930℃、950℃、1 000℃、1 050℃下烧结制备Bi_6Fe_2Ti_3O_(18)陶瓷.X线衍射结果表明,在930℃、950℃和1 000℃烧结的陶瓷均为单一的层状钙钛矿Bi_6Fe_2Ti_3O_(18)相,而在较高温度1 050℃下烧结的陶瓷出现了杂相.扫描电镜观察显示,950℃烧结得到的陶瓷晶粒尺寸均一,气孔率较低.电滞回线测试显示,950℃烧结的陶瓷耐压性最好,剩余极化随外加电场的增加逐渐增大,当测试电压为240 kV/cm时,剩余极化强度(2P_r)最大值为21μC/cm~2.压电力显微镜测量显示该陶瓷具有良好的铁电极化翻转特性.     

B82帘线钢中多元塑性夹杂物控制的热力学

为了控制B82帘线钢中的夹杂物形态,不仅要减少氧化物夹杂的数量,而且要控制其在CaO-Al_2O_3-SiO_2系塑性变形区域内,即成分位于钙斜长石(CaO·Al_2O_3·SiO_2)、假硅灰石(CaO·SiO_2)以及相邻低熔点区域;通过钢中三元以上塑性夹杂物热力学计算并经理论分析得出,要使多元夹杂物同时转变为熔点低于1350℃、尺寸细小、变形能力较强的钙铝硅酸盐类夹杂物,必须满足钢中溶解氧质量分数控制在(40~100)×10~(-4)%,钢液中Al质量分数控制在0.1%~4×10~(-4)%,Ca活度在(0.05~10)×10~(-6)%,不允许有纯Al_2O_3和氮化物夹杂.     

Sm_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7纳米热障涂层材料的制备及其热物性能研究

Sm_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7是一种三元稀土氧化物材料,具有耐腐蚀性能好、熔点高、热导率低、热稳定性良好等优点,在热障涂层领域有着潜在的应用前景.以Sm_2O_3,ZrOCl_2·8H_2O和Ce(NO_3)3·6H_2O为原材料,通过水热合成法制备了Sm_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7是纳米材料,并与同样方法制备的Sm_2Zr_2O_7的相关性能进行了对比.通过TG-DSC、XRD、Raman、SEM等测试手段对材料的热行为、相结构、晶粒尺寸和形貌等参数进行了表征.结果表明:Sm_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7纳米材料在高温热处理后为烧绿石结构,初始样品的晶粒尺寸为5.43 nm,比表面积为103.11 m2g~(-1).同时对热导率、热膨胀系数等热物性能进行了研究,其热导率为1.04 W m~(-1)K~(-1),热膨胀系数为10.86×10~(-6)K~(-1),这些性能均满足热障涂层的标准.与Sm_2Zr_2O_7相比,Sm_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7具有更优异的性能,是一种具有广泛应用前景的纳米热障涂层材料.     

SrAl_2O_4：Eu~(2+)，Dy~(3+)磷光体基质的固相反应历程及成相规律

从材料物理化学角度,研究了SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)磷光体基质的同相反应历程及成相规律,探明了SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)磷光体基质铝酸据相的固相反应历程为:1000℃首先开始形成Sr_3Al_2O_6相,约1080℃开始形成SrAl_2O_4相,约1300℃开始形成Sr_4Al_(14)O_(25)相,高于1300℃稳定存在的不是单相,而是SrAl_2O_4和Sr_4Al_(14)O_(25)的混合相。     

低熔点低膨胀玻璃粘结剂

日本科学技术厅无机材料研究所制成一种用于硬质玻璃以及膨胀系数相同的陶瓷或金属密封粘结的低熔点低膨胀玻璃粘结剂。这种粘结剂以SiO_2、B_2O_3、PbO为主要成分,再添加适量为抑制膨胀系数的Na_2O、K_2O以及Li_2O和降低粘结温度的AI_2O_3(见表)。制得这种粘结剂的方法和熔化普通玻璃时一样,在1300℃～1550℃熔化后冷却,然后研成粉末。     

N-(1,1-二甲基-3-氧代丁基)-2-丙烯酰胺的合成

以丙烯酰胺和二丙酮醇为原料,以浓硫酸为催化剂,合成了N-(1,1-二甲基-3-氧代丁基)-2-丙烯酰胺.采用红外光谱、核磁共振、熔点测定等方法对产物进行了表征.得到最佳反应条件为n(丙烯酰胺)∶n(二丙酮醇)∶n(浓硫酸)=2∶4∶1,反应温度为60℃,反应时间为6 h.得到产物的产率为20.0%,熔点为51~53℃.     

Sn_(0.95)Ga_(0.05)P_2O_7/聚四氟乙烯复合电解质的中温电性能

本文采用固相法合成了有机-无机复合电解质聚四氟乙烯/Sn_(0.95)Ga_(0.05)P_2O_7。XRD、SEM结果表明Sn_(0.95)Ga_(0.05)P_2O_7和PTFE复合没有发生反应生成新物质。采用电化学工作站研究了在中温(50~250℃)范围样品的电性能。电导率测试表明气体气氛显著影响电导率:σ(wet O_2)σ(wet N_2)σ(dry N_2)σ(dry O_2)。复合电解质在干燥氧气气氛中,175℃电导率达到最大值为:2.6×10~(-2)S·cm~(-1)。湿润氧气气氛下的水蒸气浓差电池说明质子导电性在复合电解质中存在。H_2/O_2燃料电池性能测试表明,在150℃下,最大输出功率密度为63 mW·cm~(-2)。     

CuO/Ce_xZr_(1-x)O_2催化剂催化CO氧化性能的研究

采用共沉淀法制备Ce_xZr_(1-x)O_2载体,等体积浸渍法制备CuO/Ce_xZr_(1-x)O_2催化剂,考察载体中CeO_2与ZrO_2质量比(mCeO_2∶mZrO_2)和CuO负载量对CuO/Ce_xZr_(1-x)O_2催化剂结构及物化性能的影响.采用X射线衍射(XRD)、比表面积及孔容积测试(BET)、氢气程序升温还原(H_2-TPR)、一氧化碳程序升温还原(CO-TPR)等方法对CuO/Ce_xZr_(1-x)O_2催化剂进行表征,结果表明:当mCeO_2∶mZrO_2为4∶1时,CuO负载量为10%(质量分数)时,10%CuO/Ce_(0.815)Zr_(0.185)O_2催化剂具有较大的比表面积和孔容积,较好的Cu物质分散度,以及较好的还原性能和CO氧化性能.因此,在催化CO氧化反应中,10%CuO/Ce_(0.815)Zr_(0.185)O_2催化剂表现出较优的活性,在常压下,CO完全转化温度低至80℃.     

甲烷氧化偶联制C2烃La2O3基催化剂的研究

本文的实验结果表明,具有开放型本征构型的La_2O_3对甲烷氧化偶联反应有相当好的活性和选择性,在750℃、原料气空速6.O×10~4ml.g~(-1).h~(-1),CH_4:O_2:N_2=3.7:l.0:9.0(V/V)的反应条件下,氧接近全部转化,甲烷转化率达25.4％,C_2烃选择性为43.6％,添加碱土金属(Ca、Sr、Ba)氧化物或碳酸盐能显著地改善催化剂的性能,在上述反应条件下,60mol％Ba-La_2O_3催化剂的C_2烃选择性达到58％。     

低钙铝酸钙熟料的物相转变和浸出性能

以分析纯CaCO_3,Al_2O_3和SiO_2为原料,研究了n_(CaO)/n_(Al2O3)=1.0,w_(Al2O3)/w_(SiO2)=3.0时物料的熔化温度以及熟料的物相组成、自粉化性能和氧化铝浸出性能.结果表明:物料熔化温度为1 392℃;烧结温度为1 350℃时熟料物相为CaAl_2O_4,Ca_(12)Al_(14)O_(33)和γ-Ca_2SiO_4,自粉化性能和氧化铝浸出性能良好,氧化铝浸出率为93.37%;1 400℃物料局部熔化,非均相的形成造成物料扩散受阻和物相分布不均匀,阻止β-Ca_2SiO_4向γ-Ca_2SiO_4转化,熟料自粉化性能变差,且有Ca_2Al_2SiO_7生成,二者均使氧化铝浸出性能变差,氧化铝浸出率仅为74.50%;1 450℃物料完全熔化,熟料自粉化性能和氧化铝浸出性能得到改善.     

制备四氧化三铁纳米颗粒的新方法

以草酸亚铁(FeC_2O_4·2H_2O)在高纯氩气(氩气含量≥99.999%)中的热重-差热(TG-DTA)分析为理论依据,利用X射线衍射仪(XRD)、热场发射扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(TEM),分别对FeC_2O_4·2H_2O在氩气中热分解最终产物进行物相和形貌表征。研究结果表明:FeC_2O_4·2H_20在高纯氩气中热分解过程分为两个阶段:第一个阶段是在室温到255℃之间,FeC_2O_4·2H_2O失去结晶水变为FeC_2O_4;第二阶段是255℃到520℃之间,FeC_2O_4受热分解为Fe_3O_4。在高纯氩气中,以6℃/min升温速率从室温升520℃并在520℃,保温20 min,热分解草酸亚铁时,获得了粒径为约40~60 nm的球形Fe_3O_4颗粒。     

V_2O_5/TiO_2催化剂上甲苯气相氧化制苯甲醛

采用浸渍法,制备出一系列不同负载量的V_2O_5/TiO_2催化剂;并采用XRD、FT-IR、N_2-物理吸附对催化剂结构进行表征.结果表明,适量的V_2O_5可较好地分散在TiO_2载体上,其中15%V_2O_5/TiO_2催化剂展现出更好的催化活性.在优化的工艺条件:反应温度为350℃,空速为2500h-1,n(air):n(toluene)=5:1,在15%V2O5/TiO2催化剂上,甲苯的转化率为7.3%,苯甲醛的选择性和收率分别为79.1%和5.8%.