Na2O-SiO2-ZrO2-TiO2系统玻璃耐碱机理的研究

本文采用了分光光度法、原子吸收光谱法及电子探针(EPMA)等手段，对Na2O-SiO2-ZrO2-TiO2系统玻璃进行了耐碱机理的初步探讨。用相关分析对碱蚀液中ZrO2、TiO2、SiO2等氧化物的碱溶出行为及各氧化物在玻纤表面上的残留行为进行了讨论．     

添加物对合成堇青石性能的影响

本文探讨了碱金属氧化物、碱土金属氧化物、过渡金属氧化物及稀土金属氧化物对合成堇青石烧结性能及热膨胀性能的影响,结果表明,碱金属氧化物K_2O和碱土金属氧化物CaO均能降低堇青石的热膨胀和烧结温度,扩大了烧结范围。过渡金属氧化物Cr_2O_3增大了堇青石的热膨胀系数,对烧结有一定的促进作用,而稀土金属氧化物Y_2O_3对堇青石的烧结性能影响较小。     

掺杂Pb氧化物的MnO2电极材料制备与性能

以Mn（NO3）2、Pb（NO3）2为原料,在碱性条件下用NaCIO作氧化剂,制备掺杂Pb氧化物的MnO2电极材料。试验比较了碱和氧化剂用量、反应时间、反应温度等因素对产物电化学性能的影响。用恒电流充放电系统测试了样品的充放电容量和循环性能。结果表明：在40qC和强碱条件下,Mn（NO3）2、Pb（NO3）2与NaCIO反应4h,制得掺杂Pb氧化物的MnO2试样。经恒电流充放电性能测试,产物的充放电容量达到200mAh·g^-1,且试样的循环性能也有一定改善。     

掺杂Pb氧化物的MnO2电极材料制备与性能

以Mn（NO3）2、Pb（NO3）2为原料,在碱性条件下用NaCIO作氧化剂,制备掺杂Pb氧化物的MnO2电极材料。试验比较了碱和氧化剂用量、反应时间、反应温度等因素对产物电化学性能的影响。用恒电流充放电系统测试了样品的充放电容量和循环性能。结果表明：在40qC和强碱条件下,Mn（NO3）2、Pb（NO3）2与NaCI...     

Li1＋xMn2O4的合成及表征

以硝酸锂、乙酸锰和柠檬酸为原料,采用溶胶-凝胶法合成了过量锂尖晶石型锂锰氧化物.将过量的锂掺杂到尖晶石型锂锰氧化物中时,锂掺杂量对材料的结构、初始容量及循环性能都有明显的影响.利用粉末X衍射、红外光谱、热重和差热分析等手段对锂锰氧化物的形貌及结构进行了表征.热重和差热分析表明前驱体于400℃开始形成LiMn2O4,并向尖晶石型结构转变.红外光谱表明,Li1.05Mn2O4中的Mn-O键最强,结构最稳定.XRD结构表征表明,过量锂掺杂的锂锰氧化物仍属于尖晶石结构.当锂锰物质的量比为1.052时,锂锰氧化物的晶格常数最小,晶体最稳定.     

复合体酸ZrO2—SnO2—Fe2O3／SO^2— 4的制备

用化学共沉淀法并用乙二醇作分散剂,制备复合氧化物基ZrO2-SnO2-Fe2O3/SO^2- 4固体超强酸,并对影响酸强度的各种因素进行了考察,确定了三种元素的最佳配比,硫酸的最佳浓度,浸泡时间,烧结温度及最佳烧结时间等,并对其在乙酸与乙醇的酯化反应中的催化作用进行了部分考察,表明其具有一定的催化活性。     

CaO-SiO_2-FeO_x-MgO氧化物体系液相区及相关系计算

焚烧垃圾底灰的主要氧化物组分为SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、Na2O和MgO,该六元体系相关系和热力学性质对于焚烧底灰渣化处理中玻璃相形成以及重金属低浸出具有重要影响.本文运用计算热力学理论及相图计算方法,对CaO-SiO2-FeOx-MgO四元氧化物体系的热力学性质进行了研究,获得了描述该四元系液相吉布斯自由能的模型参数,并依此计算了不同温度及氧分压下SiO2-FeOx-MgO、CaO-SiO2-FeOx和CaO-SiO2-FeOx-MgO体系液相区和高铁区域的相关系.计算结果表明温度及氧分压对上述3个氧化物体系的液相区及高FeOx区域的相平衡关系具有较大影响     

含锆耐碱玻璃中 SiO_2、ZrO_2 碱蚀动力学的研究

用分光光度法测定了耐碱玻璃中ＳｉＯ２、ＺｒＯ２转入碱侵蚀液的量，在此基础上，系统地研究了该玻璃中ＳｉＯ２、ＺｒＯ２的表观活化能Ｅａ和频率因子实验值Ｋ０对速率常数的影响，并讨论了影响碱蚀过程的动力学因素。实验表明：评价氧化物自身的耐碱性，不能仅根据Ｅａ值，还应考虑Ｋ０的大小。     

含锆耐碱玻璃中SiO2,ZrO2碱蚀动力学的研究

用分光光度法测定了耐碱玻璃中ＳｉＯ２、ＺｒＯ２转入碱侵蚀液的量，在此基础上，系统地研究了该玻璃中ＳｉＯ２、ＺｒＯ２的表观活化能Ｅａ和频率因子实验值Ｋ０对速率常数的影响，并讨论了影响碱蚀过程的动力学因素。实验表明：评价氧化物自身的耐碱性，不能仅根据Ｅａ值，还应考虑Ｋ０的大小。     

SO4^2-/ZrO2介孔氧化物的合成及表征

以十二烷基硫酸钠（SDS）为模板剂,乙二胺为碱介质,水热法合成ZrO2介孔材料。焙烧之后,在不同浓度的硫酸溶液中浸渍反应,得到SO4^2-/ZrO2介孔氧化物。研究结果表明,当n（Zr）︰n（SDS）︰n（H2NCH2CH2NH2）︰n（H2O）=1.0︰1.0︰1.6︰200,反应温度为60℃时,所合成的介孔氧化物在0.5 mol.L^-1 H2SO4溶液中浸渍3.5 h,550℃焙烧2 h,产物的酸量为1.905 4 mmol.g^-1。     

Fe3+-TiO2/SiO2气相光催化降解乙醛反应动力学研究

用浸渍法制备了Fe^3 -TiO2／SiO2负载型光催化剂,并进行了光催化降解气相中乙醛的实验和动力学研究．结果表明,Fe^3 掺杂量(nFe3 ／nTi4)为0．5％时光催化降解乙醛的效率最高;水气的存在提高了Fe^3 -TiO2／SiO2负载型催化剂的光催化活性,但使Fe^3 -TiO2纳米粉的光催化活性降低;O2的存在使Fe^3 -TiO2纳米粉和Fe^3 -TiO2／SiO2负载型催化剂的催化活性均有所降低;光强减弱使乙醛降解率下降,反应速率与光强之间呈近似线性关系;光催化降解气相中乙醛的动力学可以用Langrauir-Hinshelwood动力学方程描述．     

含锆逆性玻璃及 TiO_2、PbO、SiO_2 的耐碱性以及氧化物耐碱性的评估

利用粉末失重法、分光光度法及原子吸收光谱法研究了含锆逆性玻璃及ＴｉＯ２、ＰｂＯ、ＳｉＯ２的耐碱性。在对比现存玻璃、氧化物耐碱性表示方法的基础上，研究得出了比较合理的评价氧化物耐碱性的指标。     

X-RAY FLUORESCENCE SPECTRA ANALYSIS ON THE STRUCTURE AROUND Ti4+ OF BaO-SiO2-B2O3-TiO2 SYSTEM GLASSES

The structure around Ti~(4 ) in BaO-SiO_2-B_2O_3-TiO_2 had been studied by X-ray fluorescence spectra. The results show that the Ti~(4 ) mainly exists in the [TiO_4] and enters the network of [SiO_4]. [TiO_4] has the tendency to change to [TiO_6] with the increase of TiO_2 content. When the TiO_2 content increases to about 20mol% the tendency reaches its maximum.     

Fe_3O_4-TiO_2磁性光催化剂的制备与性能

采用化学共沉淀法制备磁性纳米Fe3O4作为磁载体,以溶胶-凝胶法制备了Fe3O4-TiO2磁性光催化剂,采用X射线衍射(XRD)、紫外-可见(UV-Vis)漫反射等手段对其进行表征。以亚甲基蓝水溶液为模拟污染物,测试了Fe3O4-TiO2磁性光催化剂的光催化性能,光照90min后,亚甲基蓝的脱色率可达到96.6%,相同条件下TiO2对亚甲基蓝的脱色率为93.6%。在外加磁场作用下,Fe3O4-TiO2磁性光催化剂的平均回收率为85.6%,TiO2离心分离平均回收率为62.7%,Fe3O4-TiO2磁性光催化剂在保证高催化活性的前提下实现了高效回收。     

Review: Ferromagnetism in Undoped ZrO2 Thin Films

未掺杂氧化锆薄膜的铁磁性研究

宁帅,张政军（清华大学材料学院）

创新点说明：1,通过不同的物理气相沉积方法,实现了对未掺杂氧化锆薄膜的物相调控;2,发现了未掺杂氧化锆薄膜室温铁磁性对物相结构的依赖性;3,通过缺陷分析表征,发现四方相氧化锆的室温铁磁性主要由氧空位缺陷调控。

目的：未掺杂氧化锆薄膜的制备、物相和缺陷调控以及室温铁磁性研究。

方法：脉冲电子束沉积、直流反应磁控溅射、电子束蒸镀。

结果：1,通过不同的物理气相沉积方法,实现了未掺杂氧化锆薄膜的物相调控;2,发现了未掺杂氧化锆薄膜室温铁磁性的物相依赖性;3,通过缺陷分析表征,发现四方相氧化锆的室温铁磁性主要由氧空位缺陷调控。

结论： 1,制备了不同物相结构的未掺杂的氧化锆薄膜;2,发现了四方相氧化锆薄膜可以在室温下呈现铁磁性;3,四方相氧化锆薄膜中的室温铁磁性主要由氧空位缺陷引起。

关键词：氧化锆薄膜,物相调控,室温铁磁性,氧空位缺陷

     

固体超强酸对合成马来酸二辛酯的催化作用

SO42-/ZrO2-TiO2固体超强酸用作合成顺酐二辛酯的催化剂,具有活性高,易于产品分离、无污染、可重复利用等优点.文中讨论了SO42-/MxOy不同原子比的5种固体超强酸在合成顺酐二辛酯反应中的不同催化活性.实验证明:在同一制备条件下的不同催化剂其活性不同,Zr/Ti原子比为1/3时的固体超强酸活性选择性最好,可使顺酐的转化率高达96%.     

Fabrication and Photocatalytic Activity of Ag_3PO_4-TiO_2 Heterostructural Nanotube Arrays

To extend the absorption capability of TiO_2 into visible light region and inhibit the recombination of photogenerated electrons and holes,we put forward an effective strategy of the coupling of TiO_2 with a suitable semiconductor that possesses a narrow band gap.Meanwhile,Ag_3PO_4-TiO_2 heterostructuralnanotube arrays were prepared by the two-step anodic oxidation to obtain the TiO_2 nanotube arrays and then by a deposition-precipitation method to load Ag_3PO_4.The samples were characterized by field emission scanning electron microscopy(FESEM),energy dispersive spectrometry(EDS),X-ray diffraction(XRD),and UV-vis diffuse reflectance spectroscopy(UV-vis DRS).The experimentalresults showed that Ag_3PO_4 nanoparticles were uniformly dispersed on the highly ordered TiO_2 nanotube arrays,which increased the visible-light absorption of TiO_2 photocatalyst.The photocurrent density and photocatalytic degradation of methylorange indicated that the performance of Ag_3PO_4-TiO_2 heterostructuralnanotube arrays was better than that of the TiO_2 nanotube arrays,which could be attributed to the effective electron-hole separation and the improved utilization of visible light.     

SO_4~(2-)-TiO_2/γ-Al_2O_3固体超强酸催化剂上的缩醛(酮)反应

通过浸渍法制备了SO42--TiO2/γ-Al2O3新型固体超强酸催化剂,以苯甲醛和乙二醇为原料合成了苯甲醛乙二醇缩醛。考察了催化剂的焙烧温度、带水剂的种类和体积、TiO2的质量分数、苯甲醛与乙二醇的摩尔比、催化剂的质量和回流时间对反应的影响以及催化剂稳定性对反应的影响。结果表明,在焙烧温度为500℃,甲苯为带水剂,甲苯体积为20 mL,TiO2的质量分数为10%,苯甲醛与乙二醇的摩尔比为1∶1.2,催化剂的质量为1.1 g,回流时间为1.5 h的反应条件下,苯甲醛乙二醇缩醛的收率可达96.1%,产品的纯度为99.6%。SO42--TiO2/γ-Al2O3新型固体超强酸催化剂在其它缩醛(酮)的合成中也具有良好的催化活性。     

The Preparation of Porous Activated Slag Granules/TiO_2 Photocatalyst and Its De-NO_x Performance

The porous structure and honeycombed structure of granulated blast furnace slag formed by alkali activation (AGBFS) can be used as a promising photocatalysts substrate for the photocatalytic removal of atmospheric or water pollutants.In this study,photocatalytic activated slag granules were synthesized by loading TiO_2 on AGBFS with immersion method.The physicochemical properties and NO_x removal performance of activated slag granules/TiO_2 photocatalysts were studied by X-ray diffraction (XRD),scanning electron microscope (SEM) and photocatalytic performance test.The effects of slag particle sizes and nano-TiO_2 loading concentrations on photocatalytic efficiencies of NO_x removal were also investigated.It was found that the De-NO_x performance of activated slag granules/TiO_2 photocatalyst increased with the increasing of slag particle size in low TiO_2 loading concentration situation,while increasing the TiO_2 loading concentration would result in the opposite De-NO_x performance as slag size increased.Nevertheless,for the same size activated slag,the photocatalytic efficiency of activated slag granules/TiO_2 photocatalyst gradually improved with the increase of loading concentration of TiO_2.     

固定化二氧化钛光催化氧化研究进展

阐述了二氧化钛光催化氧化作用机理及二氧化钛光催化剂的固定方法，探讨了二氧化钛改性的研究，对固定化二氧化钛光催化氧化技术进行了展望。