热镀锌及锌铝镁合金钢在不同大气环境下的腐蚀行为

选用热镀锌(GI)钢和热镀锌铝镁合金(ZM)钢，分别在吐鲁番、江津、青岛和万宁4种典型环境地区中进行大气腐蚀试验。通过分析镀层腐蚀后的形貌、微观组织结构和腐蚀产物成分，探究了纯Zn镀层和Zn–Al–Mg合金镀层在不同大气环境下的腐蚀行为。结果表明，在相同大气环境下服役时，ZM具有比GI更优异的耐蚀性。两者在干燥大气中的腐蚀速率都较低，在潮湿工业大气环境和近海高氯大气环境中的腐蚀速率较高，腐蚀产物以Zn(OH)₂、ZnO、ZnCO₃及Zn₅(CO₃)₂(OH)₆为主。     

锌酸钙表面沉积Ca Sn(OH)6的制备及锌镍二次电池应用

为了改善锌镍二次电池中锌负极存在的严重极化问题，并提高锌负极的电化学性能和循环稳定性，采用水热–共沉淀法制备了表面沉积CaSn(OH)₆的锌酸钙，研究了CaSn(OH)₆的沉积对锌酸钙的形貌结构和电化学性能的影响。结果表明：水热–共沉淀法可以让CaSn(OH)₆沉积在锌酸钙表面，且制得的锌酸钙结晶度高。Ca Sn(OH)₆的沉积降低了锌酸钙的电荷转移电阻，加快了电化学反应速率，并提升了锌酸钙的耐腐蚀能力和电荷传递速率，有效的改善了锌电极的极化现象。将表面沉积Ca Sn(OH)₆的锌酸钙用作锌镍电池负极活性物质时，电池在0.2 C充放电循环70次后的容量保持率为85.34%。     

镀锌层在室内模拟大气环境中腐蚀行为及寿命评估

针对电力金具镀锌层在大气环境中腐蚀及寿命评估问题，通过KY-YW40室内腐蚀试验箱分别模拟工业、海洋腐蚀环境，采用SEM、EDS、XRD等测试技术表征其腐蚀特性，采用灰色关联方法计算青岛市和重庆市江津区两地室内外腐蚀行为的相关性。结果表明：在0～96 h阶段，工业大气环境中镀锌层的腐蚀深度和腐蚀速率的变化明显高于海洋大气环境。在96～120 h阶段，海洋大气环境的腐蚀速率接近工业大气环境，镀锌层在工业大气环境中锈层稀疏多孔，锈层主要成分为Zn₄SO₄(OH)₆；而在海洋大气环境中，锈层由稀疏转变成致密，Cl-易穿蚀锌层，造成铁基体腐蚀，锈层主要成分有Zn₅(OH)₈Cl₂H₂O和Fe(OH)₂。分别得到江津工业、青岛海洋大气环境室内外腐蚀时间相关模型：T₀=23.55T和T₀=19.63T，室内腐蚀试验与室外暴露试验关联度大于0.6，有良好相关性，可以有效评估工业、海洋...     

还原氧化石墨烯对水性无机富锌涂料防腐性能的影响

为提高水性无机富锌涂层的防腐性能，以高模数硅酸钾溶液和氟碳乳液为成膜物质，片状锌粉为主要功能填料，并添加适量还原氧化石墨烯分散液作为辅助填料，制备了硅酸盐水性无机富锌涂料。采用物理性能测试、电化学测试、盐雾试验等测试方法，探究了还原氧化石墨烯添加量对涂层防腐性能的影响。结果表明：加入适量还原氧化石墨烯，可以增强水性无机富锌涂料的防腐性能，当涂料中还原氧化石墨烯分散液添加量达到6%时，涂层的力学性能及耐腐蚀性最佳，经过腐蚀后的主要腐蚀产物为Zn₅(OH)₈Cl₂和ZnO。     

阳离子表面活性剂喷涂对ZnMg棒状双金属氢氧化物电催化还原CO2产CO性能影响

CO₂还原电催化剂已成为近几年催化领域的研究热点，但CO₂还原常伴随着竞争析氢反应，这直接导致了能源的浪费。本文通过水热合成制备出一种高效还原CO₂为CO的锌镁双金属氢氧化合物[ZnMg(OH)₄]，并引入阳离子表面活性剂来抑制析氢副反应。以ZnMg(OH)₄为载体通过喷涂法将阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(C₁₉H₄₂BrN,CTAB)涂覆在催化剂表面，形成ZnMg(OH)₄-CTAB复合催化剂，并对催化剂的晶体结构、形貌进行表征，通过一系列电化学测试对催化剂电催化CO₂还原性能进行评估。在电势-1.5V (vs.RHE)下，表面涂覆阳离子表面活性剂CTAB能使样品的CO法拉第效率从78.2%提高至87.25%。结果表明，在催化剂表面涂覆阳离子表面活性剂形成的复合催化剂ZnMg(OH)₄-CTAB具有较高的CO₂还原性能，这与阳离子表面活性...     

Ni-Sn-P合金镀层在人工海水中的腐蚀行为及腐蚀机理

利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)测试了电镀Ni-Sn-P合金镀层在人工海水中腐蚀前后表面形貌和合金成分的变化,结合X射线光电子能谱(XPS)对腐蚀后合金表面的组成进行了分析,并在此基础上探讨了Ni-Sn-P合金镀层在人工海水中的腐蚀机理。研究结果表明:电镀Ni-Sn-P合金在人工海水中耐蚀性优于Ni-P合金,由于人工海水中的氯离子的穿透效应而出现的局部腐蚀孔数较Ni-P合金大幅减少,腐蚀后Ni-Sn-P合金表面形成由SnO₂、SnCl₄、Ni₃(PO₄)₂、NiO和Ni(OH)₂组成的膜层,对合金耐蚀性的提高起到重要作用。     

高性能水合钒酸锌纳米棒的合成与电化学性能研究

本文报道了一种以Zn（NO₃）₂与偏钒酸铵为原料,采用水热法合成的水合钒酸锌(Zn₃V₂O₇（OH）₂·2H₂O)材料。XRD结果表明,该材料具有高纯的晶体结构;扫描电子显微镜表明,该材料是由一维纳米棒构成。而且该材料作为可充锌离子电池正极,在电化学测试中表现出优异的性能。因此,本研究工作不仅提供了一种新型的低维纳米材料合成技术,而且为高性能可充锌离子电池的发展提供了帮助。     

碳酸钠浓度对废电池铅膏脱硫影响机制与动力学

以铅膏为研究对象，采用碳酸钠为脱硫剂，系统研究了碳酸钠浓度对铅膏脱硫率及铅收得率的影响，并借助化学分析、扫描电镜分析仪（SEM-EDS）、X射线衍射分析仪（XRD）揭示了铅膏脱硫反应机理，计算了动力学参数。结果表明，铅膏脱硫率随碳酸钠浓度的增加而增大，而铅收得率变化规律相反。铅膏主要由硫酸铅及铅的氧化物组成。在碳酸钠浓度小于0.150 mol/L时，脱硫产物中主要以PbCO₃和Pb₃（CO₃）₂（OH）₂形式存在；随着浓度的增加，PbCO₃不断向Pb₃（CO₃）₂（OH）₂转化，并最终转化为NaPb₂（CO₃）₂（OH）₂，导致铅收得率降低。铅膏脱硫过程活化能随浓度的增大而减小，受化学反应控制。浓度低于0.208 mol/L时，活化能降低幅度较大，由7.275 kJ/mol降至5.312 kJ/mol，之后活化能随浓度的增加变化程度较小。     

Mg(OH)2及与Al3+离子共存时去除植酸的性能与机理研究

通过低浓度镁离子和氢氧根离子自然沉淀，低温4°C减慢合成速度来合成Mg(OH)₂，并研究其对于IHP的吸附去除作用和机理。研究结果表明：IHP在Mg(OH)₂表面的吸附热力学符合Freundlich模型，且吸附速率较快，在反应3 min时已达到平衡吸附量的75%。而且Mg(OH)₂对于IHP的吸附具有pH依赖性。对于其机理研究发现，IHP的吸附去除会促进Mg(OH)₂的溶解，Mg²⁺离子先释放进入环境中再被Mg(OH)₂重新吸附，从而促进IHP的进一步吸附。另外Mg(OH)₂与Al³⁺共存时对于IHP的去除具有协同作用，其作用效果大于两者单独作用效果的简单叠加。     

不同形貌的纳米Mg(OH)2催化臭氧化降解甲硝唑

采用化学沉淀法分别以六水合氯化镁和取自察尔汗盐湖的天然水氯镁石为原料制备了不同形貌的纳米 Mg(OH)₂催化剂，通过扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱等手段对所合成的催化剂的表面形貌、晶体结构和表面官能团等性质进行了表征。将两种不同形貌的纳米Mg(OH)₂材料首次应用于催化臭氧化过程，研究了两种不同形貌的纳米Mg(OH)₂[Mg(OH)₂-1和Mg(OH)₂-2]催化剂对甲硝唑的降解和矿化能力。结果表明，在单独臭氧化过程中，反应10min时甲硝唑的降解和矿化效率均较低，分别为51.9%和17.4%，而在臭氧化系统中分别加入Mg(OH)₂-1和Mg(OH)₂-2，甲硝唑的去除效率和矿化效率均明显提高，且Mg(OH)₂-2的催化臭氧化性能要优于Mg(OH)₂-1。另外，单独臭氧化过程、Mg(OH)₂-1催化臭氧化以及Mg(OH)₂-2催化臭氧化过程中甲硝唑的降解均较好地符合伪一级动力学反应模型（R²>0.97）。除此之外，对这两种不同形貌的纳米Mg(OH)₂催化剂的稳定性进行了考察，结果表明，催化剂在循环使用六次后对甲硝唑仍有较高的催化臭氧化去除效率。因此，所合成的两种形貌的纳米Mg(OH)₂催化剂将是一种很有前景的、能用于去除抗生素的臭氧化催化剂。     

磷化碳钢上聚四氟乙烯涂层腐蚀行为

以20#碳钢样片为基底材料,采用浸渍提拉法,在经磷化的碳钢样片基底上,制备了膜厚为13(±2)μm的聚四氟乙烯疏水涂层,并对其物理化学性能和腐蚀情况进行了表征.结果表明,普通的磷化碳钢表面,其磷化颗粒晶体尺寸比较粗大,且颗粒分布不均匀;采用磁力搅拌的磷化碳钢表面,其磷化颗粒晶体尺寸细小而致密.所制备的磷化膜由Zn3(P...     

化工管道连接法兰磷化工艺条件优化及磷化膜的耐蚀性

以化工管道连接使用的Q235钢法兰为研究对象,对其进行磷化处理以提高耐蚀性.采用正交试验法考察了磷酸二氢锌浓度、氟化钠浓度、硝酸镧浓度、磷化液温度和磷化时间对磷化膜耐CuSO4点蚀时间的影响,并通过极差分析得到最佳磷化工艺条件为:磷酸二氢锌浓度60 g/L、氟化钠浓度2.5 g/L、硝酸镧浓度40 mg/L、磷化液温度...     

Al（OH）3@Zn（OH）2双层包覆氧化铁黄合成及其耐热性能研究

采用共沉淀法对铁黄颜料进行Al（OH）₃/Zn（OH）₂双层异相包覆,提升其耐热性能,并通过XRD、TG-DTA、FT-IR、SEM&EDS等手段对包覆前后铁黄颜料的微观结构进行表征。研究结果表明,包覆质量分数为40%的Al（OH）₃时铁黄颜料的耐热性能较好;第二层包覆Zn（OH）₂,最优包覆质量分数为30%,样品在240 ℃时色差值为1.84。XRD测试结果表明,Al（OH）₃和Zn（OH）₂包覆并没有改变氧化铁黄的特征峰,两者可能以无定形态包覆在铁黄粒子表面。SEM、EDS、FT-IR测试表明,Al（OH）₃/Zn（OH）₂已成功对铁黄颜料进行了包覆;此外,还出现了片状结构对应Al（OH）₃自身成核现象,包锌后出现了团聚现象。TG-DTA表征显示,包覆后样品升温脱水分两步,低温吸热峰对应包覆层物质的脱水,高温吸热峰偏向更高温度,对应包覆颜料耐热性能的提升。     

Microwave dielectric characteristics of ceramics in Mg2SiO4–Zn2SiO4 system

(Mg_1−xZn_x)₂SiO₄ ceramics were prepared and characterized. The densification temperatures of the present ceramics are much lower than those for Mg₂SiO₄ and Zn₂SiO₄ end-members. Small solid solution limits of Zn in Mg₂SiO₄ and Mg in Zn₂SiO₄ are observed, and the bi-phase structure is confirmed in (Mg_1−xZn_x)₂SiO₄ ceramics with x = 0.1–0.9. Even though, it is clear that the Qf value of Zn₂SiO₄ ceramics can be significantly improved together with a suppressed temperature coefficient of resonant frequency τ_f by substituting Mg for Zn. (Mg_0.4Zn_0.6)₂SiO₄ ceramics indicate a good combination of microwave dielectric characteristics: _r = 6.6 Qf = 95,650 GHz, and τ_f = −60 ppm/°C.     

Zn/Cu单晶转换MOF材料的CO2/CH4分离性能研究

CO₂的捕获和分离具有重要的工业和环境意义。采用溶剂热法,以羧基和路易斯碱位点功能修饰的配体和锌离子构筑了阴离子型金属有机框架材料{[Zn₂(N)·(DMF)₃·(CH₃)₂NH₂]·(DMF)₂}_n (NEM-7-Zn)。为了提高骨架的稳定性,通过金属离子置换工艺,将NEM-7-Zn转化为高稳定性的铜基框架材料NEM-7-Cu。采用EA、PXRD、TGA及比表面积分析等技术对多孔材料进行综合表征,并测定了NEM-7-Cu对二氧化碳、乙炔和甲烷单组分气体的吸附等温线。实验结果表明,NEM-7-Cu不仅具有较高的CO₂ 吸附性能（74 cm³·g^-1）,更表现出优异的CO₂/CH₄（11.5）和C₂H₂/CH₄（7.1）吸附选择性。通过巨正则Monte Carlo方法（GCMC）计算得到CO₂在NEM-7-Cu中的主要吸附位点为功能基团羧基与路易斯碱位点附近以及Cu的金属团簇附近。     

面向生物甲烷分离的不同金属配位金属-有机骨架材料的分子设计

采用巨正则Monte Carlo法（GCMC）,对CH₄ /CO₂混合气体体系基于金属-有机骨架材料（MOFs）的吸附分离进行了模拟研究。吸附分离材料涉及3个系列（M-MOF-74、M-MIL-53和[M（atz）（bdc）_0.5]）（M=Mg,Co,Ni,Zn,Al,Cr）不同金属配位的8种MOF材料。研究表明,Mg-MOF-74的CO₂吸附性能在高压下优于其他材料;在低压时,拥有大量氨基官能团的[Zn（atz）（bdc）_0.5]和[Co（atz）（bdc）_0.5]材料有更高效的CO₂分离性能。通过径向分布函数和CO₂吸附构型快照重叠图进一步分析发现,各个系列材料不同金属配位对CO₂吸附构型的影响造成了材料吸附分离性能有较大的不同。研究结果能够为实验上设计和开发新型高效CO₂和CH₄吸附分离MOFs材料提供启发。     

A stepwise process for carbon dioxide sequestration using magnesium silicates

This work involves the production of magnesium in the form of Mg(OH)₂ from serpentinite rock (nickel mine tailing) material followed by conversion into MgCO₃ using a pressurised fluidised bed (PFB) reactor operating at 400°C–600°C and pressures up to 2.85MPa. Our approach is rooted in the thermodynamic fact that the reaction between Mg(OH)₂ and gaseous CO₂ forming MgCO₃ and water releases significant amounts of heat. The main problem is, however, the chemical kinetics; the reaction is slow and has to be accelerated in order to be used in an economically viable process for large-scale (~1Mt/a) CO₂ sequestration. We have constructed a lab-scale PFB reactor test-setup for optimising the carbonation reaction. At high enough temperatures and conversion levels the reaction should provide the heat for the proceeding Mg(OH)₂ production step, making the overall process energy neutral. So far we have been able to achieve a conversion degree of 26% at 500°C and 2.85MPa after 30min (particle size 125–212μm). In this paper the test facility and our latest results and progress on CO₂ mineral carbonation are summarised. Also, the possible integration of the iron as a feedstock for iron and steel production will be briefly addressed. An interesting side-effect of this carbon dioxide capture and storage (CCS) route is that significant amounts of iron are obtained from the serpentinite rock material. This is released during the Mg(OH)₂ production and can be of great interest to the iron- and steel producing sector, which at the same time is Finland’s largest CO₂ producer.     

锌基复合电极原位水热合成和电化学性能研究

以硝酸锌、硝酸铝为前体,尿素为沉淀剂,采用水热法在泡沫镍表面原位生长锌基有序微纳米片状电极材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段对合成产物的结构和形貌进行了表征。研究结果表明,产物为少量铝掺杂的Zn_4-xAl_x（OH）₆CO₃·H₂O层状双金属氢氧化物,形貌为正六边形片状结构,直径为1~2 μm,厚度为80~200 nm。以合成的锌基复合电极为工作电极,采用三电极体系进行电化学性能测试,结果显示电极呈现典型的赝电容性质,电流密度为5 A/g条件下电极质量比电容仍高达1 022.3 F/g。     

Zn(OAc)2/AC催化固定床上CO2与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯及其反应机理

以负载型乙酸锌为催化剂,在固定床上实现了CO₂和1,2-丙二醇(PG)合成碳酸丙烯酯(PC)反应。考察了不同载体和负载量对负载型乙酸锌催化性能的影响以及反应条件对PC合成反应的影响。结果表明:负载量为40% (质量分数)的Zn(OAc)₂/AC催化性能最好。CO₂与PG合成PC适宜的反应条件为:PG、乙腈和CO₂的摩尔比为1:1.8:11,CO₂ 压力 4.0 MPa,反应温度160 ℃和液空速0.9 h^-1。在此条件下,PC收率和选择性分别为6.3%和49.0%。采用原位红外结合设计实验研究了无水乙酸锌分别与CO₂和PG之间的相互作用,发现CO₂与乙酸锌之间的化学吸附比较弱,而PG与乙酸锌之间的化学吸附较强,能够活化PG。据此推测了乙酸锌催化CO₂与PG合成PC的反应机理。