Ce含量对Ti/IrO_2-SiO_2-CeO_2电极电催化性能的影响

为降低析氧电位,改善电极表面形貌,制备电催化性能良好的Ti基IrSi电极,在煅烧温度为450℃条件下,采用热分解法制备了不同Ce含量的Ti/IrO_2+SiO_2+CeO_2氧化物电极,采用SEM对电极的表观形貌进行表征,采用循环伏安曲线、析氧极化曲线及交流阻抗图谱对电极的电催化性能进行表征。结果表明,添加适量Ce可使晶粒分散均匀,裂纹数目增多,电极表面变得平坦、致密、均匀,同时析氧电位降低,孔隙率增加,电催化活性大大提高。但过量Ce又会对电极电催化性能产生不利影响,Ce含量达到10%时,裂纹数量最多且分布均匀,涂层形貌良好,析氧电位达到最低,为1.23V,电催化性能达到最佳。     

碳材料在染料敏化太阳能电池对电极中的应用

主要介绍了石墨、活性炭和碳黑等传统碳材料,以及碳纳米管、纳米碳粉和硬碳球等新型碳材料作为染料敏化纳米晶太阳能电池(DSSCs)对电极材料的研究进展,阐述了对电极材料比表面积对DSSCs的光电转换效率影响很大,碳材料的电导率低有助于提高电池性能.     

凹凸棒石黏土吸附脱色性能对比实验研究

实验研究了凹凸棒石黏土(下称凹土)对水溶性阴离子染料的吸附脱色性能。结果表明,在体系为酸性并且存在晶格同名金属阳离子的条件下,凹土对水溶性阴离子染料具有良好的吸附脱色作用:当染料溶液的初始浓度为0.1g/L,凹土加入量为4g/L,吸附时间40min时,吸附脱色率即可达到90%以上;吸附时间120min时,吸附脱色率可达到99%以上。吸附最佳pH范围为3～5。凹土的吸附脱色性能优于膨润土。     

粒子电极对印染废水的电催化降解性研究

利用自制不锈钢基PbO2电极与粒子电极组成三维电极处理直接绿模拟废水,研究粒子电极的电催化性能。考察了槽电压、电催化时间、电解质浓度、粒子电极投加量及粒子电极的回收利用次数等因素对直接绿模拟废水色度去除率的影响,确定较佳反应条件。对比分析铁尾矿和粉煤灰两种粒子电极的电催化性能。结果表明:槽电压6v,电催化时间4min,粒子电极投加量13g/L,电解质浓度为0.06g/L,对50mg/L直接绿废水的去除率最高可达97.98%。铁尾矿的电催化性能较粉煤灰好,但是回收利用率较粉煤灰低。     

Ni-Co /MoS2复合电沉积行为及析氢性能研究

为提高Ni-Co合金的电催化析氢活性,在制备过程中加入MoS_2粒子。采用循环伏安与计时电流法研究了Ni-Co/MoS_2复合电极在柠檬酸钠体系电解液中的电沉积行为;通过阴极极化曲线与电化学交流阻抗考察了复合电极在碱性环境下的电催化析氢性能。结果表明,MoS_2颗粒加入电解液后,吸附于电极表面,改变了电极表面的活性位点,成核弛豫时间减少,成核速率提高,形核过程完全转变为三维瞬时成核。当电位小于-1.0V时,MoS_2颗粒促进了Ni-Co的电化学还原。当电位大于-1.0V时,MoS_2颗粒抑制Ni-Co的电化学还原。Ni-Co/MoS_2复合电极表面粗糙多孔,有大的比表面积,与Ni-Co电极相比,Ni-Co/MoS_2复合电极析氢催化性能更高。     

无机陶瓷膜提纯凹凸棒土处理印染废水研究

采用无机陶瓷膜提纯凹凸棒石黏土,将提纯后的凹凸棒土用于染料废水处理。结果表明,当凹土投加量为3.0 g,染料pH值为10,振荡速率为150 r/min,吸附时间为90 min时,膜分离技术提纯后的凹土对印染废水COD值降低率约为85%,脱色率约为95%,优于抽滤方法提纯凹土。     

不同煤沥青含量和添加剂对电极糊塑性影响的研究

通过改变沥青加入量及使用不同添加剂制备了电极糊, 并对电极糊的塑性(延伸率)及挥发分进行了测定。结果发现: 电极糊的塑性(延伸率)与沥青含量有相关性; 添加剂β、γ、δ均能提高电极糊的塑性, 其中添加剂δ含量为1%的电极糊的延展率最好, 达到5.18%; 综合电极糊的性能考虑, 添加剂含量以不超过2%为宜。     

纳米铜粉对储氢合金电极电化学性能的影响

以直流电弧等离子法制备纳米铜粉,对比不同质量纳米铜粉取代镍粉作为导电剂对储氢电池负极材料AB5型储氢合金电极电化学性能的影响。结果表明,制备的铜粉为近球形颗粒,中粒径为150 nm。采用纳米铜粉取代镍粉作为导电剂后,可以显著改善储氢合金负极的充放电性能和高倍率性能,在1 800 m A/h的放电电流密度下,以纳米铜粉替代50%的镍粉作为导电剂,高倍率从7.65%提高至44.18%。纳米铜粉的电催化活性不如镍粉,但可以显著提高合金电极的导电性,改善动力学性能。     

三维结构钴镍基双金属硫化物对超级电容器的影响[*]

采用水热法成功制备出三维结构NiCo2O4和NiCo2S4纳米材料,将其应用于超级电容器电极材料。通过XRD对材料的物相组成进行分析,用SEM和TEM对材料的表面形貌和结构进行观察分析,三维结构有利于电解液对电极材料浸润,从而极大地提升材料电化学性能。通过恒电流充放电、交流阻抗和长循环等电化学实验测试对比分析发现,双金属硫化物相比于氧化物具有更加优异的电化学性能,主要是由于硫元素具有更小的电负性且电化学反应活性较高。NiCo2S4电极材料恒电流充放电及长循环测试容量保持率分别为79.69%和76.66% ,与NiCo2O4材料的68.1%和59.64%相比展现出优异的稳定性能。     

钛基Ce掺杂SnO_2-RuO_2电极的制备及其对焦化废水的电解处理

采用溶胶-凝胶法制备了经稀土元素Ce掺杂改性的Ti/RuO_2-SnO_2-Ce电极,利用SEM、XRD、EDS等分析方法对电极表面的形貌、物相和涂层成分进行了表征,利用CV曲线、LSV曲线等检测手段对电极的电化学性能进行了测试。以Ti/RuO_2-SnO_2-Ce电极为阳极,钛板为阴极,构建电化学氧化反应装置,并采用其对焦化废水进行电解处理。结果表明,Ti/RuO_2-SnO_2电极经稀土Ce改性后极板表面活性位点数量明显增大,金属涂层的结晶化程度明显增强,电极的催化氧化活性显著提高。室温条件下,保持pH值为7.83,在电流密度为30mA/cm~2,电解时间为30min时,焦化废水经电解处理后COD去除率可达91.63%,TOC去除率可达66.22%,UV254值下降到0.921。     

凹凸棒石粉末提纯及浆料流变性能的研究

利用物理和化学方法对凹凸棒石矿物粉末（凹土）进行提纯、改性处理,通过表面吸附机理在凹土表面吸附分散剂以及复合活性剂,利用离心、水浴、过滤等处理获得高纯度、高活性凹土粉末,通过SEM和XRD分析粉末的组分变化,对改性凹土制备的水性悬浮剂流变性能进行研究。试验结果表明:经过提纯改性处理的凹土粉末纯度可以达到95%,凹土悬浮体的六偏磷酸钠分散剂最佳用量为0.75%,72 h后水性悬浮剂的悬浮率达到96%,在剪切速率作用下,悬浮剂具有较好的剪切粘度和应力,能够形成网络状结构,保证悬浮剂稳定性。      

Y-N-TiO_2/凹凸棒土光催化剂制备及性能研究

以钛酸丁酯为钛源、硝酸钇和二乙醇胺为改性剂原料,凹凸棒土为载体,采用溶胶-凝胶法制备了凹凸棒土负载的Y-N-TiO_2/凹凸棒土光催化剂,通过IR和XRD对其结构进行表征。考察了焙烧温度、催化剂用量、溶液pH值、光照条件等因素对光催化剂降解诺氟沙星性能的影响。结果表明,Y、N掺入了TiO_2晶格,其中部分TiO_2进入了催化剂载体凹凸棒土的层间并通过化学键与其成功复合。500℃焙烧的催化剂中锐钛矿型TiO_2比例相对较高,表现出最优的光催化活性,当催化剂用量为2g/L,溶液pH值为6,在可见光或太阳光下反应2h后,该催化剂对25mg/L的诺氟沙星降解率分别达89.6%和91.3%。此外,该催化剂易于回收,再生性良好。     

凹凸棒石粘土的改性方法研究现状

凹凸棒石独特的纤维状或棒状晶体形态和层链状晶体结构使其具有很大的比表面积,因而具有特殊的物理化学性质,主要包括吸附性、离子交换、流变性、催化性和可塑性等.但天然凹凸棒石粘土由于产地和组成不同而含有较多的杂质,严重影响凹凸棒石粘土的良好性能.经研究发现用提纯的方法对凹凸棒石改性可以除去其通道中的杂质,增加其比表面积,从而提高了吸附和离子交换性能;用热活化、酸化、碱化、有机改性、无机改性、混合法对原凹凸棒石进行改性可以使其疏松多孔,比表面积增加,吸附性能也随之提高,因而对其改性有较高的社会效益和经济效益.     

纯化凹凸棒石黏土的理化表征与纯化机理

3种含不同杂质的凹凸棒石黏土纯化前后的样品以 X-衍射、电镜扫描、能谱、热示和红外光谱等分析方法进行了成分和结构的表征,并对纯化机理进行了理论探讨.实验结果表明：六偏磷酸钠协同超声水热法能有效去除凹凸棒石黏土中的石英和白云石,但不能将凹凸棒石黏土和蒙脱土有效分离;凹凸棒石黏土中的有色金属离子Ti³⁺和Fe³⁺在该纯化中也能得到充分的脱除;纯化后的凹凸棒石黏土为蓬松的白色针状晶体,晶体形状完整.根据DLVO理论,六偏磷酸钠在高比表面积的凹凸棒石黏土表面充分吸附,极大地增强了颗粒间的排斥作用能,使凹凸棒石黏土悬液稳定;利用凹凸棒石黏土与石英和白云石间的明显分散稳定性差异可获得良好的沉降分离纯化效果.     

凹凸棒石微波活化与焙烧活化的比较

将凹凸棒石粘土原矿提纯、球磨处理后分别进行焙烧活化和微波活化,对两种活化产品进行红外光谱和透射电镜分析对比,并将凹凸棒石原土、提纯产品和两种活化产品作为微粒子分别与阳离子聚丙烯酰胺组成微粒助留体系,对碱性过氧化氢机械纸浆进行助留试验。结果表明：焙烧活化比微波活化对凹凸棒石物质组成和结构的影响更大,而微波活化比焙烧活化对凹凸棒石分散性的改善更明显;焙烧活化和微波活化均可明显提高凹凸棒石与阳离子聚丙烯酰胺组成的造纸微粒助留体系的助留效果,但微波活化产品的性能更好,最高可使碱性过氧化氢机械纸浆的单程留着率达到92.46%。     

集成回填材料的压实性能研究

核工业的生产会产生大量的核废物,如何安全处置这些核废物尤其是高放废物(HLW)日益成为摆在人类面前的严峻问题。本文通过轻型、重型压实实验得出击实功是影响压实性能的一个重要因素;添加一定量沸石或凹凸棒石可以得到较大的最大干密度和较小的最优含水率。在沸石或凹凸棒石添加为0～20%时混合材料的干密度增加不大,压实曲线相对平缓;随着沸石或凹凸棒石增加到20%～50%时,压实干密度急剧增大,但考虑到增加沸石或凹凸棒石超过50%时所需的压实功较大,因此沸石或凹凸棒石的含量在20%～30%较容易压实。     

凹凸棒石/聚苯乙烯纳米复合材料的制备与性能

通过加热除去凹凸棒石中的水分，然后进行有机改性处理，并用苯乙烯单体对改性样品的湿润性进行了测试和表征。选择湿润性好的样品制备了凹凸棒石／聚苯乙烯纳米复合材料。本文讨论了热处理温度、改性剂的种类及用量、有机化处理时间等对凹凸棒石有机改性效果的影响，讨论了凹凸棒石加入量与材料力学性能的关系。工艺过程和条件也可能对凹凸棒石结构产生影响。     

磷酸铝/凹凸棒石纳米复合材料的制备及表征

本实验用盐酸活化凹凸棒石,然后采用化学沉积法制备磷酸铝/凹凸棒石纳米复合材料,探讨了磷酸铝用量、反应体系pH值、反应温度和反应时间等因素对磷酸铝/凹凸棒石纳米复合材料白度的影响,并采用X射线衍射、透射电子显微镜、红外光谱、BET-比表面分析技术对纳米复合材料进行了表征.结果表明,磷酸铝/凹凸棒石纳米复合材料合成的最佳工艺条件为:磷酸铝用量占纳米复合材料总质量的60％,反应温度90℃,反应时间50 min,反应体系pH值控制在8.5.在此最佳工艺条件下所得的纳米复合材料与原凹凸棒石相比,白度由52％提高到86.6％;凹凸棒石经酸化和磷酸铝包覆之后结构没有发生改变,磷酸铝以非晶态形式均匀包覆于凹凸棒石表面,磷酸铝与凹凸棒石之间的作用为物理吸附,没有化学键的结合.     

凹凸棒石黏土矿除铁增白在合成分子筛上的应用

凹凸棒石黏土矿因富含有铁等元素限制它的应用.本实验利用超声波的热效应.搅拌作用和强烈振动作用,应用草酸一三氯化钛联合漂白的技术路线.对各地凹凸棒石黏土矿进行除铁漂白.实验结果表明,应用此方法除铁增白效果明显,经除铁增白后的凹凸棒石黏土矿反射率可迭56.1%,白度可迭71.1%.利用除铁增白后的凹凸棒石黏土矿进行分子筛的合成,并借助IR、XRD、SEM等手段进行表征,结果表明经除铁增白后的凹凸棒石黏土矿能合成出分子筛.     

纳米TiO2/凹凸棒土复合体的制备及其表征

以凹凸棒土（ATP）为载体，采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO₂/ATP复合型催化剂.利用扫描电镜（SEM）、热重-差热分析（TG-DSC）、X射线衍射分析（XRD）等分析测试手段对其组成、结构、尺寸进行分析和表征.结果表明，该复合材料由ATP和锐钛矿型的纳米TiO₂组成，其中TiO₂ 纳米粒子尺寸在20～30 nm之间，比相同工艺条件下的无负载的TiO₂纳米粒子尺寸小；在该纳米复合材料中，纳米TiO₂颗粒间不发生团聚，并且与ATP间结合牢固.