负载型纳米氧化铈载体的制备

以大比表面积、大孔径的γ-Al2O3为基载体通过浸渍-沉积法制得了一系列不同负载量的CeO2/γ-Al2O3复合载体,通过测定复合载体的比表面积和TPR实验考察了CeO2的负载量和焙烧温度对复合载体物化性能的影响,实验结果发现,30%(质量分数)的负载量是CeO2在γ-Al2O3上单层分散的极限负载量;450℃的焙烧温度可避免CeO2和基载体之间生成复合氧化物.     

NH4HCO3沉淀法制备纳米CeO2棒状晶的研究

以Ce(NO3)3·6H2O和NH4HCO3为原料,采用化学沉淀法制得了平均长度84nm,直径15nm的CeO2棒状晶.利用XRD、TEM对CeO2粉体及其前驱体进行分析表征,发现CeO2晶粒继承了前驱体的棒状形貌.借助FTIR确定了前驱体的化学组成为Ce2O(CO3)2·H2O,从化学反应过程出发研究了CeO2棒状晶的具体形成过程.     

pH值对Ni/CuO-ZrO2-CeO2-Al2O3催化剂甲烷自热重整制氢性能影响

采用浸渍-共沉淀法制备了Ni/CuO-ZrO2-CeO2-Al2O3催化剂,其中Ni负载量为10%(质量分数)。采用XRD、H2-TPR等方法表征了催化剂的结构及还原性能,并在固定床微反装置中考察了载体制备的沉淀过程中pH值的改变对Ni/CuO-ZrO2-CeO2-Al2O3催化剂在甲烷自热重整制氢反应中催化性能的影响。研究发现,在反应温度为650℃～850℃范围内,pH值为9制备的Ni/CuO-ZrO2-CeO2-Al2O3催化剂的甲烷转化率最高。由TPR与XRD结果可知,在制备条件中pH值为9的催化剂载体中ZrO2进入CeO2的晶格中,形成更多的CeO2-ZrO2固溶体,使得NiO与载体之间的相互作用增强,从而提高了甲烷的转化率。     

Study on Simultaneous Catalytic Reduction of Sulfur Dioxide and Nitric Oxide on Rare Earth Mixed Compounds

CeO2/γ-Al2O3, La2O3/γ-Al2O3, CeO2-La2O3/γ-Al2O3 and CeO2-La2O3, which were prepared by impregnating in certain ratio, were used as the catalysts for the reduction of SO2 and NO by CO. Separate and simultaneous removal of SO2 and NO over La2O3/γ-Al2O3, CeO2/γ-Al2O3, CeO2-La2O3/γ-Al2O3 were investigated. The phase characteristics of catalysts were also analyzed by X-ray diffraction. The result shows that the conversions of SO2 and NO are above 98% over CeO2/γ-Al2O3 and CeO2-La2O3/γ-Al2O3. After SO2 is added in the NO-CO-N2 system (NO∶SO2=1∶2～1∶3), the conversions of SO2 and NO are both above 98%. Furthermore, it is found that CeO2-La2O3 with various ratios has different activity for the simultaneous reduction of SO2 and NO.     

固相合成In2O3纳米晶及动力学的研究

以InCl3·4H2 O和NaOH为原料 ,利用固相反应合成前驱体 ,再经焙烧合成In2 O3纳米晶。用X射线衍射 (XRD)分析了不同焙烧温度对合成In2 O3晶粒尺寸的影响。研究结果表明 :按Scherrer公式估算合成In2 O3纳米晶的晶粒尺寸在 2 0～ 3 0nm ,焙烧温度越高 ,晶粒尺寸越大 ;根据前驱体不同升温速率下的差热 (DTA)曲线 ,用Kissinger和Ozawa法计算了合成In2 O3纳米晶的活化能分别为 167.0 3和 176.0 6kJ·mol- 1 ,差别不大 ;根据晶粒生长动力学理论计算In2 O3晶粒长大的活化能为 2 .82kJ·mol- 1 ,表明热处理过程In2 O3纳米晶粒的长大主要以界面扩散为主。     

共沸蒸馏法制备W-ZrO_2复合粉末的相变过程及微观结构表征

以(NH4)6H2W12O40·xH2O(偏钨酸铵)和Zr(NO3)4·3H2O(硝酸锆)为原料,并以CH_3CH_2OH(乙醇)和CH_3CH_2CH_2CH_2OH(正丁醇)为分散剂,采用共沸蒸馏法制备出W-2%ZrO_2复合粉末,利用XRD、SEM、EDS、TEM等检测手段对粉末制备过程中不同阶段产物的物相、形貌及微观结构进行了分析与表征。结果表明:在共沸蒸馏过程中,(NH4)6H2W12O40·xH_2O与Zr(NO3)4·3H2O发生共沉淀反应,生成WO3·mH2O和Zr(WO4)2·nH_2O复合络合物。这种复合络合物较蒸发结晶法所制备的前驱体粉末具有更好的分散性且无硬团聚,经750℃煅烧后转变为由m-ZrO_2和WO_3组成的复合氧化物粉末;再经两段还原(一段还原温度750℃,二段还原温度800℃,还原时间均为2h)后,复合粉末中仍存在WO_2包覆ZrO_2的颗粒,其结构为椭圆形蠕虫状,粒径为15~20nm。当二段还原温度提高到900℃后,复合氧化物粉末完全转化为具有多面体球形和方形结构的W-ZrO_2复合粉末。     

共沉淀法制备稀土石榴石Ln3Al5O12(Ln=Y, Ce, Yb)

以Y2O3、Yb2O3、Al(NO3)3.9H2O和Ce(NO3)3.6H2O为原料,NH4HCO3、NH3.H2O做复合沉淀剂,用共沉淀法制备纳米稀土石榴石Ln3Al5O12(LnAG,Ln=Y,Ce,Yb)粉体。用TG/DTA、XRD、SEM、TEM等手段对LnAG前驱体及煅烧后的粉体进行表征。结果表明,用上述方法在1 000℃煅烧3h可得到分散性好、形状规则且粒径为50nm左右的Y3Al5O12、Yb3Al5O12、Y2.9Ce0.1Al5O12石榴石粉体,但不能得到Ce3Al5O12石榴石,合成石榴石粉体的最佳煅烧温度为1 050℃以上。     

新型SO2和NO吸附-催化剂La-Cu-Na-γ-Al2O3的制备

研究了新型SO2和NO吸附-催化剂La-Cu-Na-γ-Al2O3的制备条件,并用均匀设计法确定了La-Cu-Na-γ-Al2O3的组成.研究表明,当用分步等体积浸渍法制备La-Cu-Na-γ-Al2O3时,以Na2CO3、Cu(NO3)2和La(NO3)3为原料,在873K下空气中焙烧制备的含Na2CO3、CuO、La2O3的质量分数分别为8%、5%、5%的La-Cu-Na-γ-Al2O3,具有较好的低温(423K)同时吸附储存SO2和NO的能力.     

光学玻璃抛光材料用超细CeO2前驱体的制备

以低铈混合氯化稀土为原料,NH3^ H2O为沉淀剂,空气和H2O2为氧化剂,经选择性氧化沉淀、洗涤、烘干、煅烧制备用于光学玻璃抛光材料的超细CeO2前驱体。研究了氧化沉淀条件与加料方式对前驱体中氧化铈含量的影响,以及煅烧温度与前驱体粉末粒度、比表面和物相组成的相关关系。结果表明：采取正序滴加进料方式,控制沉淀过程1)H值在4．5～5．5范围。可以使Ce^3 氧化成Ce^4 并形成氢氧化物沉淀而与其他稀土离子分离,沉淀物在600～700℃煅烧,得到CeO2含量大于80％．中位粒径D50小于1．5μm的超细CeO2抛光粉前驱体。     

碳酸盐前驱体和CS_2硫化制备SrY_2S_4∶Eu~(2+)红色荧光粉及其表征

以Sr2+,Y3+和Eu3+的混合硝酸盐溶液为阳离子溶液,以(NH4)2CO3为沉淀剂,共沉淀法制备了碳酸盐前驱体,TG-DSC分析结果表明,随着(NH4)2CO3浓度的升高,前驱体组成由碱式碳酸盐向正盐转变。以CS2为硫化剂,高温煅烧前驱体合成了SrY2S4∶Eu2+红色荧光粉。XRD表明前驱体经800℃处理得到纯相SrY2S4。荧光光谱和SEM研究表明在[Sr(NO3)2+Eu(NO3)3]∶[Y(NO3)3]∶[(NH4)2CO3]=0.25∶0.50∶2.00(摩尔比)条件下制备前驱体,然后1050℃煅烧4 h所得荧光粉的发光强度最大,粒径小于1μm,粒子形貌呈椭球。Eu2+在SrY2S4基质中的最佳掺杂摩尔分数是0.6%。     

钪锆陶瓷粉的制备及其热分解动力学参数

以Sc2O3、Zr(NO3)4·3H2O和NH3·H2O为原料制备出了钪锆陶瓷粉。运用差示/热重(DSC/TG)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段,对钪锆陶瓷粉前驱体的热稳定性、相结构、表观状态及脱水动力学参数进行了分析。通过多重速率扫描法记录样品在不同升温速率下的DSC/TG曲线,采用kissinger法对钪锆陶瓷粉前驱体的热分解动力学进行研究。结果表明,钪锆前驱体为无明显晶形,400℃完成脱水反应生成钪锆陶瓷粉,486℃开始晶型转变为立方相,前驱体脱水反应的表观活化能E为99.62 kJ/mol,指前因子A为3.53×107,反应级数为1.2。     

草酸氧钒热分解制备纳米VO2及粉体表征

研究了一种在350 ℃分解草酸氧钒前驱体(VOC2O4·H2O,草酸还原工业V2O5粉的产物)来制备纳米VO2粉末的方法.采用TG-DSC、XRD、TEM及电阻-温度仪等测试手段对所得粉末进行了测试分析,实验结果表明:所得VO2粉末呈结晶态,组分单一,粒径为80～120 nm,相变温度为68.5 ℃,电阻突变量约3个数量级.     

固相法制备MgO-La2O3纳米晶及表征

以硝酸镧、醋酸镁和酒石酸铵为原料,固相反应法合成白色糊状物,糊状物经400℃时燃烧得到灰白色蓬松絮状多孔性前驱物,前驱物在不同温度下煅烧制备了不同粒径的MgO-La2O3纳米晶,考察研究了煅烧温度和酒石酸铵的用量对MgO-La2O3复合纳米晶的影响,探讨了酒石酸铵的作用.通过XRD、TEM、SEM等手段对纳米晶结构、尺寸形貌进行了表征,样品为立方晶系和六方晶系混合的MgO-La2O3复合纳米晶.     

H2O2氧化-水热结晶法合成纳米WO3的研究

以钨粉为原料, H2O2氧化金属钨粉生成的过氧聚钨酸为前驱体, 采用水热法制备了WO3 及其水合物. 低于180 ℃水热反应12 h, 得到正交晶型的WO3·0.33H2O和单斜WO3; 在180 ℃水热反应24和45 h则生成单斜WO3和六方WO3. 结果表明, 一定的水热反应温度和时间对晶化是必须的, 本实验180 ℃水热反应24和45 h后干燥均得到不含水合物的WO3粉体. 水热反应温度的升高和时间的延长均有利于正交WO3·0.33H2O向六方WO3和单斜WO3转化. 所制得的纯WO3 粉体晶形良好, 晶粒尺寸达到了纳米级, 并探讨了其水热机制.     

水热法制备SiO_2/ZrSiO_4复合包覆型γ-Ce_2S_3色料的研究

采用氧氯化锆(ZrOCl_2·8H_2O)、正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,以SiO_2包裹γ-Ce_2S_3(γ-Ce_2S_3@Si0_2)为呈色剂,通过复合包裹法制备了SiO_2/ZrSiO_4复合包覆型γ-Ce_2S_3(γ-Ce_2S_3@SiO_2/ZrSiO_4)。系统研究了水热温度、混合液pH值、聚乙烯吡络烷酮(PVP)的添加量及不同的n_(Cc)/n_(Zr)等对合成包裹色料的影响,得到了合成γ-Ce_2S_3@SiO_2/ZrSiO_4的最佳条件。研究发现,基于色料的发色以及温度稳定性能,当n_(Cc)/n_(Zr)=1,PVP添加量为γ-Ce_2S_3@SiO_2质量的20%时,调节混合液pH=9,经210℃水热反应12 h能够得到温度稳定性能较好的红色γ-Ce_2S_3@SiO_2/ZrSiO_4,其红度值(a~*)为26.73。透射电子显微镜(TEM)结果表明利用正硅酸乙酯(TEOS)水解合成出了核壳结构的γ-Ce_2S_3@SiO_2呈色剂,二次包裹后,在SiO_2表面形成了ZrSiO_4吸附层。通过差热-热重(DTA-TG)结果可知,γ-Ce_2S_3@SiO_2/ZrSi0_4相比γ-Ce_2S_3@Si0_2,其温度稳定性能提升了147℃。     

液相共沉淀法制备612钪酸盐前驱体的研究

研究了以Ba(NO3)2、Ca(NO3)2、Al2(CO3)3为原料,添加3%Sc(NO3)3,采用液相共沉淀法制备扩散型阴极用612钪酸盐前驱体。以TG-DSC曲线和XRD、SEM分析了钪酸盐前驱体的焙烧工艺?焙烧产物的物相结构和颗粒形貌。结果表明:与机械混合法相比,液相共沉淀法制备的612钪酸盐前驱体颗粒更细,呈准球形,平均粒径0.2~0.5μm,Sc分布更均匀;合成温度为1 150℃,保温3 h;主要物相组成为质量分数在95%以上、具有发射活性的Ba3CaAl2O7。     

静电纺丝技术制备Y2O3∶Eu3+ 纳米纤维

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Y(NO3)3+Eu(NO3)3]复合纳米纤维,研究了反应体系的最佳组成,系统地讨论了静电纺丝工艺的影响,获得了最佳制备条件.将PVP/[Y(NO3)3+Eu(NO3)3]复合纳米纤维在900℃焙烧10h,获得了晶态的Y2O3∶Eu3+ 纳米纤维.XRD分析表明,PVP/[Y(NO3)3+Eu(NO3)3]复合纤维为无定型,Y2O3∶Eu3+ 发光纳米纤维属于体心立方晶系,空间群为Ia3.SEM分析表明,PVP/[Y(NO3)3+Eu(NO3)3]复合纳米纤维表面光滑,平均直径约为150nm;Y2O3∶Eu3+ 发光纳米纤维的直径约为50nm.     

氧化石墨烯在二水磷酸铁复合前驱体制备中的作用

以Fe(NO3)3·9H2O、NaH2PO4·2H2O、H3PO4为原料,添加氧化石墨烯(Graphene oxide,GO),采用均相沉淀法制备石墨烯/二水磷酸铁复合前驱体(Graphene/FePO4·2H2O),以期用于制备石墨烯/LiFePO4复合正极材料.结果发现,GO的添加可使FePO4·2H2O前驱体形貌由团聚的絮状转变为分散的类球状;对类球状粉体过滤浓缩后,再进行原料的滴加操作,使类球状粉体二次生长,产物为规则的球状粉体,且粒度分布均匀,分散性好,D50=4.220μm,振实密度达1.31 g/m3.粉体的XRD、FT-IR及Raman分析结果表明,前驱体制备中添加的GO在反应过程中已基本还原为石墨烯,这对于高密度球状石墨烯/磷酸铁复合前驱体的制备具有重要的应用价值.     

Performance of Pd/CeO2-ZrO2-Al2O3 catalyst for motorcycle

The Pd-only catalysts for motorcycle were prepared by impregnating CeO2-ZrO2-Al2O3 and CeO2-ZrO2+Al2O3 with PdCl2 aque-ous solution and characterized by X-ray diffraction (XRD), oxygen storage capacity (OSC) and H2-temperature-programmed reduction (H2-TPR) methods. The XRD result indicated that the CeO2-ZrO2-Al2O3 compound prepared by co-precipitation formed a single solid solu-tion and had good thermal stability, and Pd phase was not observed in all catalysts. The TPR results showed that the reduction temperature of Pd/CeO2-ZrO2-Al2O3 catalyst was lower than that of Pd/CeO2-ZrO2+Al2O3 catalyst whether they were fresh or aged catalysts. The Pd/CeO2-ZrO2-Al2O3 exhibited high three-way catalytic activity at low temperature, high thermal stability, and wide working window, sug-gesting a great potential for applications.     

尺寸形貌可控Y(NH_4)(C_2O_4)_2·H_2O和Y_2O_3的制备及其形成机制

以硝酸、氨水、硝酸铵、商业氧化钇及草酸为初始原料,加入分散剂聚乙二醇(PEG2000)及表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS),采用改进的草酸沉淀工艺成功制备氧化钇前驱体Y(NH_4)(C_2O_4)_2·H_2O及经随后的焙烧工艺获得最终产品Y_2O_3粉体。具体工艺中,将一定浓度的小体积Y(NO_3)_3溶液滴入大体积氨水-硝酸铵混合溶液中形成Y(OH)_3溶胶,整个滴入过程体系pH值保持稳定,然后将85℃温度下的饱和草酸溶液滴加入上述制备的Y(OH)_3溶胶中,进行沉淀转化以制备钇草酸盐前驱体Y(NH_4)(C_2O_4)_2·H_2O,继而经焙烧工艺成功制备Y_2O_3粉体。X射线衍射技术(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征表明:前驱体Y(NH_4)(C_2O_4)_2·H_2O具有立方晶体结构,有轻微的团聚,经950℃焙烧2 h后,尽管失去了O,C和H,立方相Y_2O_3产品完整地保留了前驱体的形貌特征。进一步,主要通过调整表面活性剂SDBS/分散剂PEG2000质量比及改变草酸沉淀转化终点pH值来考察其对Y_2O_3产品尺寸及形貌的影响。不同条件下制备的Y_2O_3粉体扫描电子显微镜(SEM)表征表明:精确控制实验条件,特别是控制草酸沉淀转化过程终点pH值,可制备出形貌和尺寸可控的Y_2O_3粉体,当草酸沉淀转化过程中终点pH值小于1.8时,制备的Y_2O_3粉体粒径在1μm以下。另外,基于前驱体Y(NH_4)(C_2O_4)_2·H_2O在空气气氛下的差示-热重(TG-DSC)分析结果,其热分解过程应为:Y(NH_4)(C_2O_4)_2·H_2O→Y(NH_4)(C_2O_4)_2→Y_2O_2CO_3→Y_2O_3。