新型催化材料氮化钼的批量制备与结构表征

环境法规关于硫、氮含量的严格规定要求对燃料进行深度脱硫脱氮,氮化钼作为一种催化材料具有良好的脱硫脱氮活性和较高的选择性。但其制备条件苛刻,为加快其应用进程,采用溶胶—凝胶法制备了负载型氮化钼的前驱体,采用流化床反应器、三级脱水、循环未反应氮化剂的流化氮化新工艺实现了氮化钼的批量合成。采用正交实验的方法确定了最优氮化条件:空速7 000 h-1、H2/N2为4、升温速率为1.2℃/min、氮化终温为650℃,活性组分含量为10%。并采用BET、XRD、SEM等对制备的氮化钼及其前驱体进行了结构表征。     

纯相钼酸酐氮化合成技术及表征

以钼酸铵为原料,采用高温焙烧法制备颗粒状催化剂前驱体钼酸酐;以氮氢混合气为氮化剂合成氮化钼。考察空速、程序升温速率及氮化终温对氮化钼比表面积的影响,并通过SEM、XRD、BET对纯相氮化钼及前驱体钼酸酐表征。结果表明,一定条件下,当空速为42 000 h-1时,产物的比表面积最大,为129.2 m~2·g~(-1);当升温速率为1.0℃·min-1时,比表面积最大,为135.6 m~2·g~(-1);当氮化终温为750℃时,比表面积达到52.78 m~2·g~(-1)。纯相钼酸酐氮化条件温和、原料成本低。     

流化氮化工艺制备氮化钼的影响因素分析

采用溶胶凝胶法制备了负载型γ-Mo2N催化剂的前驱体.以氢氮混合气为氮化剂,采用流化床反应器、三级脱水、循环未反应氮化剂的流化氮化新工艺实现了高比表面积氮化钼的批量合成,利用XRD和SEM等对合成的纯相γ-Mo2N和负载型γ-Mo2N及其前驱体进行了表征.研究发现氮化剂中水含量、空速、氮化终温、升温速率、氢氮体积比对高比表面积γ-Mo2N/SiO2的形成均有影响,且影响显著性依次降低.结果表明:以流化床反应器为核心的流化氮化新工艺合成条件温和、原料成本低、效果好.     

磷化钼的常压制备及脱硫活性

提出了磷化钼常压制备工艺,包括溶胶-凝胶法制备负载型磷化钼催化剂前体及在常压下以氢氮混合气为还原剂的催化剂前体还原。研究结果表明：磷化钼常压制备工艺可行;担载量为25%、磷钼比为1∶1、焙烧温度为500 ℃、氢氮比为1∶9、还原气空速为2400 h?1、还原终温为550 ℃时催化剂比表面积最大,可达122.336 m2/g;以噻吩为模型化合物考察磷化钼催化剂的催化活性,噻吩转化率可达89.17%。     

氮化硼晶须氮化工艺及其生长机理(英文)

通过氮化由三聚氰胺和硼酸为原料制备的氮化硼晶须前驱体制备出氮化硼晶须,并采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪和热分析仪对氮化硼晶须氮化工艺进行研究,同时对氮化硼晶须的生长机理进行探讨。结果表明:当升温速率5℃/min、氮气流量0.2L/min、氮化温度1 700℃、保温时间30min时可制备出长径比高、性能优良的氮化硼晶须。氮化硼晶须的生长机理可归纳为前驱体脱水、聚合反应、无机化反应和晶相转变等过程。     

钛酸镧氧氮化物粉体的制备与表征

以溶胶-凝胶法所制备的复合氧化物La2Ti2O7粉体为前驱体,氨气为氮化剂,制备了LaTiO2N氧氮化物粉体.采用热重-差热分析(TG-DTA),X射线(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、氮吸附比表面仪(BET)、透射电镜(TEM)对前驱体氧化物和合成的氧氮化物进行了表征.结果表明:合成的氧化物La2Ti2O7粉体活性高,在900℃氮化12 h可制备出比表面积为13.51 m2/g的LaTiO2N氧氮化物粉体.随着氮化温度的升高,氧氮化物的紫外-可见吸收边界有明显的红移,纯相LaTiO2N的吸收边界为580 nm.     

纳米α-Al_2O_3的湿化学法制备

以硝酸铝和碳酸氢铵为主要原料,采用湿化学法,在1 135℃煅烧2 h,制备了平均晶粒尺寸为31.6 nm的α-Al2O3纳米粉末。研究了表面活性剂及水与乙醇的体积比的溶剂以及前驱体的煅烧温度和时间对合成粉末的相组成及晶粒大小的影响。结果表明,制备前驱体的最佳滴定速度为将Al(NO3)3溶液一次性全部加入NH4HCO3溶液中,水和无水乙醇的最佳体积比为1∶1,分散效果最好的分散剂是PEG6000;前驱体的最佳煅烧温度为1 135℃,时间为2 h。     

不同处理条件对前驱体转变成ZrW2O8的影响

利用分析纯氯氧化锆(ZrOCl_2·8H_2O)、钨酸(H_2WO_4)、氨水(NH_3·H_2O)作为原材料制备了ZrW_2O_8前驱体。通过对前驱体XRD，SEM和TG-DSC分析，研究了不同处理条件对前驱体转变成立方晶系ZrW_2O_8过程的影响。前驱体在1 100℃分别加热1，2h和5 h后的产物为单斜晶系WO_3和ZrO_2。在1 150℃分别加热0.5，1 h和1.5 h后产物为ZrW_2O_8和WO_3。Zr／w摩尔比为1∶2.5，1∶2.2和1∶2的前驱体，在1150℃保温1.5 h后产物为ZrW_2O_8和WO_3，但相同处理条件下，Zr／W摩尔比为1∶1.8和1∶1.5时，其产物为ZrW_2O_8和ZrO_2。研究结果表明：Zr／w摩尔比为1∶1.8的ZrW_2O_8前驱体，经1 150℃保温1.5 h，所合成的ZrW_2O_8粉末的X射线衍射峰为较好的单一峰。     

氮化硼合成的工艺及性能研究

本论文采用硼酸和三聚氰胺按照一定的配比合成氮化硼的前驱体高聚物,氮化硼前驱体高聚物溶于甲酸溶液。将氮化硼前驱体高聚物在23 kV,正负极距离为15 cm条件下纺出细度均匀的纤维。对合成的前驱体高聚物放在马弗炉中按照10℃/min的升温速度升至800℃,保温一定时间得到氮化后的产物,氮化后产物成白色,硬度较大。利用扫描电镜、傅里叶红外光谱仪和TG-DSC热重分析仪对氮化后产物的性能特征进行了测试。     

氨解法制备纳米Ti0.4Cr0.6OxNy粉体

以共沉淀法制备的钛和铬的摩尔比为4：6的TiO2／Cr2O3纳米复合粉体为前驱体,氨气为氮化剂,制备了钛铬双金属氧氮化物纳米粉体。采用Auger电子能谱、X射线衍射、透射电子显微镜、BET比表面积、电子探针等技术对氧化物复合粉体和合成氧氮化物粉体进行了表征。结果表明：前驱体组成均匀、比表面积大、反应活性高,800℃氮化8h可以合成X射线衍射纯立方相钛铬双金属氧氮化物纳米粉体e粉体呈球形,晶粒尺寸在20～35nm,比表面积达35．62m^2／g,基本无团聚。氮化前后粉体的氧含量和氮含量发生了明显变化,粉体的组成可以用Ti0.4Cr0.6OxNy表示。     

溶胶-凝胶燃烧法制备Nd:Y_2O_3激光陶瓷纳米粉体

以Y_2O_3 和Nd_2O_3为原料,采用溶胶-凝胶燃烧法制备出Nd:Y_2O_3激光陶瓷纳米粉体.XRD测试结果表明粉体的最佳煅烧温度为1000 ℃,并且晶化完全.原子力显微镜观察结果表明粉体的粒度约为200 nm,分布均匀.差热-热重分析表明,柠檬酸在447 ℃分解放热, 而晶型转变温度为590 ℃,荧光光谱测试表明粉体最强的荧光发射峰位于9421.646 cm~(-1)(即波长1061.4 nm处) ,是 Nd~(3+4)F_(3/2)-~4I_(11/2)谱相导致的荧光发射.     

柠檬酸凝胶法制备Mn-Ni-Fe基负温度系数热敏陶瓷

采用柠檬酸凝胶法制备锰-镍-铁基前驱体,在300℃煅烧干燥的前驱体得到纳米粒度粉末,压制成圆片坯体后在1100～1300℃烧结得到负温度系数(negative temperature coefficient,NTC)热敏陶瓷样品。研究了粉体和烧结样品的相结构、微观形貌、电性能和热敏特性。结果表明:合成粉体的纳米颗粒为单相Mn1/3Ni2/3Fe2O4尖晶石,粉体具有高化学均匀性。烧结的Mn1/3Ni2/3Fe2O4陶瓷样品具有均匀的微观结构,陶瓷样品的烧结密度和材料敏感指数β随着烧结温度的增加而增加。测量温度为50～150℃范围时,1300℃烧结的Mn1/3Ni2/3Fe2O4样品,其β可高达4300K。     

沉淀温度及pH值对Cu-Zn-Al-Mg甲醇合成催化剂性能的影响

采用两步共沉淀法制备了pH值7.0、沉淀温度分别为70℃、80℃、90℃及沉淀温度为70℃,pH值8.0的合成甲醇催化剂。考察了沉淀温度及pH值对催化剂性能的影响。采用X射线衍射、N_2吸附-脱附、同步热分析及H_2-程序升温还原对催化剂样品进行表征。结果表明,当沉淀pH值为7.0时,随着沉淀温度的降低,有利于前驱体中Zn~(2+)取代率增加,有利于第一步形成锌铝水滑石结构的前驱体,有利于提高催化活性;略低的沉淀pH值可以提高催化剂的高温稳定性。     

PAN原丝沸水收缩率影响因素的探讨

采用溶液聚合和湿法纺丝制备碳纤维用聚丙烯腈(PAN)原丝,探讨了共聚组成、凝固浴温度、凝固浴浓度、拉伸介质和热定型温度对PAN纤维沸水收缩率的影响。结果表明,采用二元共聚物丙烯腈/甲叉丁二酸的质量比为99/1,凝固浴温度为30℃、凝固剂中二甲基亚砜质量分数为70%,热定型温度为160℃,拉伸介质为加压饱和蒸汽时,制备的PAN原丝沸水收缩率最低。     

新型无铅铁电陶瓷BaTi2O5粉体的制备

采用Sol-gel法,以钛酸丁酯和乙酸钡为主要原料。无水乙醇为溶剂,少量乙酰丙酮为螯合剂。在不同温度煅烧合成了BaTi2O5（BT2）粉体。采用XRD、DTA/TG、FT—IR和SEM对样品进行检测表征。700℃时粉体晶化。800～1200℃为稳定单相BT2．粉体基本为球形．粒径随温度的升高而增大。     

掺硫介孔炭的制备及其汞脱除特性

采用模板法,以MCM-41为模板剂,2-噻吩乙醇和百里香酚蓝为前体,制备了掺硫介孔炭吸附剂,在固定床汞吸附实验装置上研究了其脱汞性能,考察了前体质量比、煅烧温度、烟气温度与烟气组分（O₂、SO₂）等因素对其脱汞性能的影响,并对吸附剂的物化特性进行了表征,分析了其脱汞特性。结果表明：在前体（2-噻吩乙醇∶百里香酚蓝）质量比为6∶1、煅烧温度为900℃时制备获得的掺硫介孔炭MCM-900-1∶6的脱汞效率最高,其比表面积达932m²/g,C质量分数为81.12%,S质量分数为10.24%;MCM-900-1∶6脱汞温度区间较广,在50～150℃下脱汞效率高达90%;MCM-900-1∶6有着良好的抗SO₂干扰能力,O₂对其脱汞有一定的促进作用;随着煅烧温度上升,掺硫介孔炭的分层现象消失且变得更加规整;FTIR表明900℃煅烧后,掺硫介孔炭的C＝S取代O―H成为数量最多的官能团;XPS分析表明,掺硫介孔炭表面主要为噻吩硫与单质硫,它们对脱汞起主要作用。     

NaTi_2（PO_4）_3纳米晶的室温固相合成及表征

以Ti（SO4）2和Na3PO4.12H2O为原料,在表面活性剂聚乙二醇（PEG）-400的存在下,进行固相反应,然后将混合物在60℃下保温4 h,接着用水洗去混合物中的可溶性无机盐并于100℃下干燥,即得纳米晶NaTi2（PO4）3的前驱体,将前驱体煅烧可得NaTi2（PO4）3纳米晶。前驱体和它的煅烧产物通过TG/DTA,IR,XRD和UV-vis表征。结果表明,500℃下煅烧2 h得到的产物为无定形结构,700℃下煅烧2 h得到具有高结晶度的斜方NaTi2-（PO4）3[空间群R-3c（167）],其平均一次粒径为47 nm。前驱体及煅烧产物均具有强的紫外吸收能力。