钛合金表面CaTiO3涂层的水热制备与形成过程

通过热碱处理和水热反应在钛合金表面制备出具有多孔网状结构的钛酸钙涂层,利用XRD、SEM、TEM和Raman等测试技术研究了不同水热条件对热碱反应层及钛酸钙涂层的微观形貌、晶体结构及其形成过程的影响.研究表明:钛合金基片在3 mol/L NaOH的溶液中于180℃热碱处理6 h,可在其表面形成均匀的柱状钛酸钠反应层.在水热钙化反应过程中,CaCl2溶液中的Ca2+主要通过与钛酸钠的取代反应形成钛酸钙涂层,涂层的形貌和反应程度受CaCl2溶液浓度和反应时间的影响较大.CaCl2溶液浓度过低或反应时间过短将影响Ca2+对钛酸钠中Na+的取代程度;而CaCl2溶液浓度过高时,可促进Ca2+在热碱反应层表面的沉积,易形成大块团聚物;当反应时间过长时,钛酸钙晶体的过度生长将使网状结构孔隙变小.其最佳反应条件是水热温度为100℃,反应时间为6 h,CaCl2溶液浓度为0.5 mol/L,此时涂层厚度为5～8μm,微观形貌为网状结构,孔隙尺寸约为300 nm,晶体结构呈柱状,其长度在100～500 nm之间.该方法有望为解决目前临床上所面临的钛合金表面涂层脱落问题提供一条有益的技术途径.     

乙二胺四乙酸二钠对镍钛合金表面电沉积羟基磷灰石涂层的影响

先用10mol/L的NaOH溶液处理镍钛片,随后采用电沉积法制备羟基磷灰石涂层。电沉积工艺参数为:硝酸钙0.042mol/L,磷酸二氢铵0.025mol/L,EDTA-2Na1.5×10-4mol/L,温度65℃,pH4.5,电流密度1mA/cm2,时间1h。采用扫描电镜、红外光谱仪和能谱仪对所得涂层进行表征。NaOH溶液处理有利于羟基磷灰石的生长。溶液中EDTA-2Na的存在不影响羟基磷灰石的生成,只是促使羟基磷灰石末端聚拢,使羟基磷灰石之间的空隙扩大,并减少涂层的CO3-2含量,增加OH-,有效减少了涂层的镍含量。     

SiO_2/ZnO复合薄膜改性及二甲基二氯硅烷修饰的搪瓷表面疏水性能研究

采用水热法,通过反应釜中高温高压在搪瓷表面制备了SiO_2/ZnO复合薄膜。研究了不同反应温度、水热时间与溶胶配比对其疏水性能的影响。利用SEM、红外光谱仪、全自动视频微观接触角测量仪分析了薄膜的微观结构与性能,最后对搪瓷表面进行光泽度、白度、耐酸度的测试。结果表明,反应温度在220℃,水热时间为14 h,SiO_2溶胶与ZnO溶液配比为1∶1时制备的SiO_2/ZnO复合薄膜,经过DDS修饰疏水性能最优,接触角达到150.3°。SiO_2/ZnO复合薄膜对搪瓷的光泽度与白度基本没有影响,不影响表面实际观感,同时搪瓷表面耐酸性为一级。     

水热合成二氧化钛薄膜及光催化反应器的研究

采用水热合成法制备纯二氧化钛薄膜,并且利用石英螺旋管自制光催化反应器。在紫外光的照射下,以亚甲基蓝溶液为目标降解物。确定了水热合成高催化性能二氧化钛薄膜的适宜水热合成条件及自制光催化反应器最佳工艺参数:在紫外光照射下,水热合成反应温度为160℃,反应时间为6 h,原料TiCl4的浓度为1 mol/L时,制备的TiO2薄膜对亚甲基蓝溶液的光催化降解率达到了27.5%。自制光催化反应器的最佳工艺参数为:亚甲基蓝溶液p H值为7.7,反应器长度45cm,反应器亚甲基蓝溶液进入速率10 r/min,反射面距反应器距离5 cm,该条件下的自制光催化反应器的降解率为45.5%。     

探讨正交试验法制备硅酸钠的工艺

利用稻壳灰与NaOH溶液反应制备硅酸钠。通过正交试验法研究NaOH溶液的浓度、液料比(NaOH溶液与稻壳灰的质量比)、反应温度以及反应时间等工艺条件对SiO_2溶出率的影响。正交试验结果分析表明,NaOH溶液的浓度为6mol/L、液料质量比为1∶4、反应时间为180min、反应温度70℃时,所制备的硅酸钠纯度可达8.161 8%。按此实验推断,在NaOH溶液的浓度为5mol/L、液料质量比为1∶4、反应时间为150min、反应温度70℃时,所制备的硅酸钠产量高达23.193 7g。     

从皂浆废液中提取核苷酸

研究了采用离子交换层析技术从皂浆废液中提取核苷酸的最佳条件,实验表明,用2 mol/L的NaOH溶液将样品调至pH=9,流速控制在1.0 mL/min,依次用0.02 mol/L甲酸溶液,0.15 mol/L甲酸溶液,0.01 mol/L甲酸—0.05 mol/L甲酸钠溶液,0.1 mol/L甲酸—0.1 mol/L甲酸钠溶液洗脱时,条件最佳,核苷酸的提取率是86.70%。     

以柠檬酸为成孔剂制备微孔-介孔ZSM-5分子筛的研究

采用NaOH溶液对ZSM-5分子筛进行不同时间预处理,再以柠檬酸为成孔剂,在水热条件下合成了微孔-介孔ZSM-5分子筛,考察碱处理时间对分子筛内部孔道结构的影响。同时测试了分子筛在苯酚叔丁基化反应中的催化活性。结果表明,ZSM-5分子筛经1 mol/L的NaOH溶液处理1 h后加入柠檬酸搅拌2 h,于100℃条件下晶化24 h所形成的微孔-介孔ZSM-5分子筛具有良好的微孔和介孔复合结构。在苯酚叔丁基化反应中表现出良好的催化性能,在反应温度为145℃时,苯酚的转化率为85. 6%,2,4-二叔丁基苯酚的选择性为60. 2%。     

亚氯酸钠溶液烟气湿法脱硝技术研究

通过设计实验装置,以亚氯酸钠溶液作为氧化剂,后端采用氢氧化钠溶液吸收,模拟焚烧炉烟气湿法脱硝技术,研究脱硝效率较好的实验条件.结果表明:浓度为15 mmol/L的NaClO2溶液放置一周后,在45℃条件下对烟气进行氧化,后端采用0.1 mol/L NaOH溶液,在95℃条件下脱硝效果较好.     

碱预处理稻草补充反硝化碳源特性研究

采用NaOH溶液处理天然稻草,通过设计响应面试验,研究在不同碱处理条件对稻草的反硝化能力(DP)影响,以期为低碳污水提供一种廉价碳源;并结合扫描电镜(SEM)表征稻草碱处理前后表面形态改变情况,探究碱预处理稻草机理。结果表明,处理温度、处理时间和NaOH浓度因素对稻草DP成正相关,液固质量比仅在低水平(<40)下对碱预处理有影响;各因素对DP影响大小为处理时间>NaOH浓度>温度,优化条件为:处理时间24 h,处理温度18.5℃,NaOH浓度0.375 mol/L。在优化处理条件下,稻草的DP为128.6 mg/g。NaOH溶液可有效破坏稻草表面果胶和蜡质层,处理后的稻草组织间隙和中间孔腔增大,比表面积增加,有利于微生物与稻草中纤维素接触,从而显著增强其反硝化潜力。     

关于降低水泥化学分析标准滴定溶液浓度的探讨

目前,在水泥行业中,测定生料、熟料及水泥化学分析需要制备一定浓度的标准滴定溶液,文中结合实际生产控制指标,适当降低GB/T176-2017《水泥化学分析》有些标准滴定溶液浓度。通过试验对比,得出乙二醇法测定游离氧化钙(f-CaO)0.1mol/L苯甲酸(C6H5COOH)标准滴定溶液浓度降低为0.05mol/L;离子交换法测定硫酸盐三氧化硫(SO3)0.06mol/L氢氧化钠(NaOH)标准滴定溶液浓度降低为0.02mol/L;氟硅酸钾容量法测定二氧化硅(SiO_2)0.15mol/L氢氧化钠(NaOH)标准滴定溶液浓度降低为0.05mol/L,可减小标准滴定溶液对所测氧化物滴定度,增加测定消耗标准滴定溶液体积,减小人为误差,提高准确性,保证检测精密度,并且标准滴定溶液浓度相对扩展不确定度不大于GB/T601-2016《化学试剂标准滴定溶液的制备》要求的0.2%。     

表面亲水改性GO的制备及其对铬离子的吸附性能

利用不同浓度NaOH水热处理GO,将其表面疏水性的环氧基团转化为亲水性的—OH和—ONa基团,得到表面亲水性的GONaOH。GONaOH呈多孔结构,改性有效地改善了GO材料的比表面积。进一步系统研究了各因素对表面改性GONaOH吸附性能的影响。研究结果表明,以20 mg 2 mol/L NaOH改性处理的GONaOH为吸附剂,pH=5条件下对200 mL 50 mg/L铬离子吸附性能达到305.3 mg/g,约为未经改性处理的GO的3倍。     

高硫煤的微波脱硫研究

考查了高硫煤直接微波处理、浸渍不同浓度NaOH溶液后微波处理及其与磁选相结合的手段对脱硫效率的影响,结果表明:高硫煤样直接经微波辐照处理具有一定的脱硫效果,但脱硫率较低。原煤经不同NaOH溶液浸渍后,再经微波处理,其脱硫效果明显提高。在采用2 mol/L NaOH溶液浸渍后,经700W微波功率处理60s,其脱硫率达到最大,为45.2%。磁选对脱硫效率的影响受微波功率的影响较大。在本实验条件下,采用900W微波功率处理,经磁选后脱硫率明显提高。     

钛基镍-铁合金电极的制备及其析氢性能

采用恒电位电沉积法,在钛板上制备Ni-Fe合金电极。通过测量Ni-Fe合金电极在1 mol/L NaOH溶液中的阴极极化曲线,讨论了电沉积液中FeSO_4·7H_2O质量浓度、电沉积电位和时间对Ni-Fe合金电极析氢性能的影响,得到电沉积的最优工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 100 g/L,FeSO_4·7H_2O 15 g/L,H_3BO_3 20 g/L,抗坏血酸5 g/L,十二烷基硫酸钠1 g/L,pH=3.5,温度25℃,电位-1.3 V(相对于饱和甘汞电极),时间30 s。当电流密度为0.05 A/cm~2时,Ni-Fe合金电极在1 mol/L NaOH溶液中的析氢过电位比Ni电极低23%。Ni-Fe合金电极表面比Ni电极表面粗糙,其表面的Ni、Fe含量比约为2:3。     

用于疝气补片的PVDF涂层聚酯单丝的制备

采用在聚酯(PET)单丝表面涂覆上与人体组织基本不产生黏连、相容性好的聚偏氟二乙烯(PVDF)涂层,以此单丝为原料制成的疝气补片可防止黏连和感染现象。由于PET单丝很难直接在表面进行PVDF的涂覆,所以先对其表面进行碱减量处理,碱处理工艺为:NaOH溶液浓度4mol/L,处理温度90℃,时间2h。采用DSC、红外光谱、声速、干热与沸水收缩、接触角等测试手段对PVDF涂层的PET单丝结构与性能进行了表征。研究结果表明:PVDF的亲水性比PP好;PET单丝的取向度经碱处理后有所减小,但涂层后又有增加;涂层后的PET单丝热收缩率减小;涂层是物理涂层,PET和PVDF界面上无化学反应发生。     

印染污泥水热减量及产物作为类芬顿催化剂研究

采用水热法处理印染污泥,并将产物作为类芬顿催化剂处理质量浓度50 mg/L的亚甲基蓝溶液。结果表明,当水热温度220℃、水热时间4 h、NaOH投加量0.16 g/g时,污泥减量效果为佳,其干基减量率达到55%,而总减量率达到81%。水热炭能有效催化H_2O_2氧化降解亚甲基蓝。优化反应条件:水热炭投加量0.8 g/L,H_2O_2投加量0.8 mL/L,溶液pH为3,反应0.5 h后基本达到平衡,对亚甲基蓝的去除率高达98%。污泥在水热过程中,部分Fe~(3+)被还原为Fe~(2+),主要以Fe(OH)_2的形式存在。水热炭具有磁性,可以通过磁体对其进行回收,实现了资源的最大化利用。     

核桃壳活性炭的制备及对水中硝基苯的吸附

采取NaOH活化制备核桃壳活性炭(WSAC),并考察了其对水中硝基苯的吸附性能。研究表明,WSAC的最佳制备条件:按核桃壳质量(g)与NaOH体积(mL)比2∶1投加10 mol/L的NaOH溶液,浸渍24 h,焙烧温度600℃,焙烧时间2.0 h。表征结果表明,制备的WSAC具有较丰富的官能团,并具有一定数量的孔隙。采用最佳条件下制备的WSAC处理10 mg/L的硝基苯溶液,处理出水能够达到《生活饮用水标准》(GB 5749—2006)和《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的要求。     

Ti/IrO_2-RuO_2涂层电极对2,4,6-三氯苯酚的氧化降解

采用Ti/IrO_2-RuO_2涂层电极对2,4,6-三氯苯酚(TCP)溶液进行电化学氧化降解研究。结果表明:TCP降解效率与溶液初始p H、溶液初始浓度、电解时间,外加电压、及溶液中电解质的量相关,在外加电压为7 V、p H=3、Na_2SO_410 g/L的条件下,Ti/IrO_2-RuO_2涂层电极对初始浓度为0.025 g/L的TCP溶液处理150 min后,TCP降解效率达到99%以上。通过探讨TCP在酸性条件和碱性条件下降解的中间产物及降解规律,表明在酸性条件下TCP的降解主要是通过·OH自由基氧化和在阳极表面直接氧化的共同作用实现的,而碱性条件下起主要反应的是·OH自由基的氧化作用。     

浓海水制备氢氧化镁颗粒的水热改性

将模拟浓海水和NaOH直接沉淀制备的Mg(OH)2水热处理得到Mg(OH)2阻燃剂粉体,考察了矿化剂和温度对其晶体形貌、结晶性及分散性的影响. 结果表明,在实验温度范围内,碱类矿化剂对晶体形貌的改善优于氯盐矿化剂;矿化剂浓度和水热温度越高,对晶体形貌改善越好,晶体粒径及厚度增加越快,且可减小晶体极性和微观内应变,提高结晶度和分散性. 在水热时间8 h、温度200℃、4.0 mol/L NaOH溶液为矿化剂条件下,可制备出粒度分布均匀、平均粒径约为0.250 mm、厚度约61 nm、团聚指数约为10.95的阻燃型Mg(OH)2.     

沉淀法回收废旧磷酸铁锂电池中的铁和锂

采用NaOH溶液浸泡法分离废旧磷酸铁锂电池的铝箔和正极材料,采用有机溶剂浸泡法分离正极活性物质和粘结剂,采用酸浸-沉淀法回收废旧磷酸铁锂电池中的铁和锂,考察了回收废旧磷酸铁锂电池中的铁和锂,考察了试剂浓度、固液比和反应时间等因素对处理效果的影响,实验结果表明:在NaOH溶液的浓度为0.4 mol/L,NaOH溶液与正极片的液固比(m L/g)为10的条件下,将正极废片在NaOH溶液中浸泡10 min,可以实现铝箔与正极材料的完全分离;在温度为60℃,有机溶剂与正极材料的液固比(m L/g)为10的条件下,将正极材料在有机溶剂NMP中浸泡30 min,可以实现正极活性物质与粘结剂的完全分离;在硫酸浓度为4 mol/L,液固比(m L/g)为10,反应温度为60℃的条件下,将正极活性物质在硫酸-双氧水体系中反应2 h,铁和锂的浸出率分别达到96.4%和97.0%;在浸出液的pH为3时,铁的沉淀率达到99.0%;在除去铁的浸出液中,碳酸钠的用量为200 g/L时,锂的沉淀率达到98.9%。     

纳米SiO_2在化学镀Ni-P合金镀液中的分散性研究

采用红外-紫外-可见分光光度计法研究了不同表面活性剂、配位剂、纳米SiO_2和p H对纳米粒子在溶液中的分散性和稳定性的影响;讨论了在不同温度和纳米粒子含量下,纳米粒子在铜表面的沉积速度。实验结果表明,化学复合镀Ni-P合金最佳工艺及操作条件是表面活性剂为5 g/L十二烷基硫酸钠,配位剂为13 g/L醋酸钠,2 m L/L乳酸,p H为5.0~5.5,3 g/L纳米SiO_2,θ为80~85℃。