Sol-Gel法制备Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合陶瓷膜的研究

将Sol-Gel法应用于无机膜的制备,成功的研制出一种新型的膜面平整、膜厚均匀且无宏观缺陷的Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合陶瓷膜,复合膜含有γ-Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2和Al2SiO5等晶相,改变体系组成含量,晶相组成和含量随之变化,从而引起膜的显微结构的变化。利用XRD、SEM、AFM、EPMA等测试手段重点研究了膜的表面形貌和显微结构,并分析了添加剂、热处理方式等对膜的表面形貌和显微结构影响。     

Al2O3-SiO2-TiO2复合陶瓷膜的研制

本文用Sol-Gel法制备了掺杂TiO2、SiO2改性的γ-Al2O3膜,Al2O3-SiO2-TiO2混合溶胶的比例为:Al:Si:Ti=1:4:1(mol比),加入硝酸调节其pH值位1.2-2.5,可得到稳定的Al2O3-SiO2-TiO2溶胶。通过XRD分析,膜的相组成为非晶态SiO2、γ-Al2O3和Al4Ti2SiO12及TiO2,SEM分析膜主要特征为层状表面结构,平铺在支撑体上。研究发现添加剂、pH值、膜与基体之间的应力作用、浸渍时间、热处理过程对膜的形成的影响甚大。     

等轴晶ZrO2(Al2O3, Fe2O3)复相陶瓷的制备

讨论了以硝酸盐溶液为原料，经喷雾干燥、热解、成型、烧结或直接烧结制备等轴晶ZrO2(Al2O3, Fe2O3)复相陶瓷的过程. 研究了成型压力、烧结温度、恒温时间及Al3+, Fe3+的加入对ZrO2陶瓷的相组成、晶粒大小和形貌的影响. 结果表明：成型压力对相组成及晶粒尺寸无明显影响；无论是直接采用硝酸盐复合粉末还是采用氧化物粉末压坯作为前驱物，烧结产物的形貌、相组成不变；加入Fe2O3可克服微观结构层状堆垛，获得相对细小均匀的等轴晶粒，且随Fe2O3含量的增加，单位体积中a-(Al, Fe)2O3核心的数量增加，晶粒尺寸更加细小、均匀，Fe2O3含量相对于Al2O3在20%左右时效果最佳；各相晶粒在长时间高温烧结时生长速度较为缓慢，0.5 h为0.5 mm左右，烧结12 h才到2.0 mm左右.     

CaF_2在MgO-Al_2O_3体系燃烧过程中行为的研究

本文从燃烧温度（Tc）、反应速度（ΔT／t）、产物相组成几个方面研究了CaF2在MgO-Al2O3-Al体系燃烧过程中的作用。研究结果表明：CaF2具有破坏氧化膜、活化反应的作用。Tc和ΔT／t均随着CaF2的增加而升高，当减小Al粉粒度时，CaF2的作用更为显著。热力学计算证明，在1200℃时，CaF2与Al2O3反应生成低熔点中间相（3CaO·Al2O3），促进了Al2O3膜与周的分离，加快了铝的氧化，提高了反应体系的燃烧温度。     

ZrO2纤维模板自蔓延高温合成ZrB2/Al2O3复合粉

ZrB2纤维或含ZrB2纤维复合粉的制备对于发展纤维增强超高温结构陶瓷基复合材料具有重要的意义.以ZrO2纤维、B2O3和Al粉为原料,通过自蔓延高温合成法制备了含ZrB2纤维的ZrB2/Al2O3复合粉.通过X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、X射线能谱,对产物的相组成、微观形貌及化学组成进行了分析表征,用差示扫描量热-热重分析研究了原料混合粉在加热过程中的反应过程.研究了氩气压力对燃烧合成产物的物相组成及ZrB2纤维结构的影响,重点分析了产物中ZrB2的存在状态.结果表明:氩气压力为1.5 MPa下,产物相组成为ZrB2和Al2O3.部分ZrB2以ZrO2纤维为模板形成ZrB2纤维;部分ZrB2以颗粒形式分散在ZrB2/Al2O3复合粉中.生成的ZrB2纤维,表面粗糙,结构较为完整,直径约为10 μm.     

阳极氧化法制备纳米孔径的多孔Al2O3膜

本文采用阳极氧化法制备多孔Al2O3陶瓷膜，研究了电流密度、氧化时间和电解液对铝表面原位生长多孔氧化铝膜的影响。应用扫描电镜(SEM)，能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段分析研究了氧化铝膜的相结构和表面形貌。     

静电纺丝模板法制备γ-Al_2O_3纤维

以静电纺丝法制备的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)纤维为模板,以非水解溶胶-凝胶法制备的Al2O3溶胶为浸渍液,利用模板浸渍技术制备出Al2O3凝胶-PVP复合纤维,再经1 000℃煅烧制备出γ-Al2O3纤维。借助X射线衍射和扫描电镜研究了浸渍溶胶浓度、浸渍时间及浸渍次数对γ-Al2O3纤维物相组成及形貌的影响。结果表明:当Al2O3溶胶中铝离子浓度为0.1 mol/L、浸渍时间为30 s、浸渍1次时,合成的γ-Al2O3纤维表面平滑,连续性好,纤维直径达到0.22μm。     

纳米Al_2O_3和TiO_2对PVDF膜结构与性能的影响

分别将纳米二氧化钛(Ti O2)、纳米氧化铝(Al2O3)颗粒与PVDF复合,采用相转化法制备出PVDF/Ti O2和PVDF/Al2O3复合膜。考察了纳米粒子比例对膜纯水通量、截留率、力学性能的影响。采用傅立叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪探究了纳米粒子对PVDF膜结构的影响;采用扫描电子显微镜分析了膜表面、断面和内部的形貌以及成孔情况。结果表明,通过两种纳米材料改性后,膜的孔结构均得到了改善;PVDF/Ti O2复合膜的亲水性优于PVDF/Al2O3复合膜,但力学性能不及后者。     

Ti-Al系掺杂Nb_2O_5原位合成Al_2O_3晶须

以Ti粉、Al粉为基本组分,通过添加Nb2O5,于1220℃/30min烧结后在Ti-Al基内原位合成Al2O3晶须,借助XRD、SEM以及EDS研究产物组成和Al2O3晶须形貌,并讨论晶须的生长机制。结果表明,无Nb2O5时,除铝剩余外,还形成TiAl3和Al2O3相,Al2O3短晶须分布在孔洞区域。加入10wt%Nb2O5后,产物由TiAl3、Al2O3和NbAl3相组成,Al的衍射峰基本消失,基体内形成大量的Al2O3晶须,直径约为30～90nm。根据晶须顶端的圆珠小球,Al2O3晶须主要以VLS机制生长。     

Al2O3—SiO2混合溶胶—凝胶涂层对工程陶瓷表面改性的研究

利用溶胶－凝胶法在SG4工程陶瓷基体上成功制备了Al2O3-SiO2混合涂层;通过X射线仪测定了Al2O3-SiO2凝胶粉末的晶相组成。对精磨、热处理、Al2O3涂层和Al2O3-SiO2混合涂层四种试样抗弯强度的样本均值和样本标准离差进行了比较,并通过观察四种试样表面的SEM形貌和两种涂层试样断面的SEM形貌初步分析了表面改性的原因。分析结果表明：溶胶涂层对基体表面微裂纹有一定的弥合作用,可以提高基体的抗弯强度而降低材料强度的分散性,其效果好于单纯的热处理,Al2O3-SiO2混合涂层试样的表面质量优于Al2O3涂层试样;Al2O3-SiO2混合涂层渗入基体更深,可以更好地弥合基体表面微裂纹,有效提高基体的抗弯强度。     

Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2陶瓷复合膜的烧成及表征

将制备好的Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2复合溶胶在担载体上涂膜、干燥、烧成，制成了有担载体的复合膜。应用SEM，XRD等测试手段对Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2复合膜的结构、表面形貌和孔径进行了表征，并研究了溶胶性能和烧成制度对膜性能的影响。进行了对污水处理实验，并取得了很好的效果。     

ZrO_2和原位自生TiN复相O′-Sialon的合成机理与表征

通过对TiO2 和ZrO2 在Si3N4 SiO2 Al2 O3体系中的反应过程分析和试验 ,讨论了原位自生TiN/O′ Sialon与ZrO2 /O′ Sialon复相材料的合成机理 ,并利用各种手段分别对所合成的两种材料进行了表征     

固体酸催化乙酸丁醇酯化反应的研究

制备了SO42 - /Fe2 O3 ZrO2 SiO2 、SO42 - /Fe2 O3 SiO2 、SO42 - /ZrO2 SiO2 、SO42 - /TiO2 SiO2 等固体酸 ,用于催化乙酸 丁醇液相酯化反应 ,发现SO42 - /Fe2 O3 ZrO2 SiO2 固体酸具有良好的催化性能 ,其乙酸丁酯收率和酯化选择性可分别达到 93.2 6%和 96.0 0 % ,对SO42 - /Fe2 O3 ZrO2 SiO2 进行了XRD、BET和TGA表征 ,发现该类催化剂的成分主要以无定形状态存在 ,SO42 - 可能是该类催化剂的活性组分之一 ,催化剂失活的主要原因在于反应中SO4 2 - 的流失。     

载体对镍基催化剂催化苯加氢反应的影响

采用共沉淀法制备了不同载体负载的超细镍催化剂,考察了载体对催化剂催化苯完全加氢反应性能的影响。结果表明,在140～190℃和4MPa氢压下,不同载体负载的催化剂上苯完全加氢活性相差很大,活性大小顺序为：SiO2〉硅藻土〉ZrO2〉TiO2〉γ—A1203。激光粒度分析、BET、XRD和TPR结果表明,催化剂具有大的比表面积,活性组分在载体表面分散均匀,载体与Ni相互作用较强的SiO2作载体苯完全加氢活性最好。     

复合添加剂对方镁石-尖晶石砖性能的影响

以电熔镁砂和烧结镁铝尖晶石为原料 ,以TiO2 、ZrO2 、Al2 O3 和Fe2 O3 组成复合添加剂进行正交实验 ,测定了试样的体积密度和耐压强度 ,对实验数据进行了正交直观分析 ,并对试样进行了XRD分析和SEM分析。结果发现 :添加剂影响耐压强度的顺序为TiO2 >ZrO2 >Fe2 O3 >Al2 O3 ;试样的主晶相为方镁石 ,次晶相为尖晶石 ,同时还有少量玻璃相 ;试样的大小颗粒均与基质结合紧密 ,基质中有脱溶晶相 ,此晶相发育良好。     

添加剂TiO2和Cr2O3对复合陶瓷Mullite／ZrO2／Al2O3的影响

利用添加剂改善结构陶瓷材料的性能是一种较佳的方法,复合陶瓷mullite/ZrO_2/Al_2O_3具有较高的力学性能。试验证明:加入不同的添加剂对复合陶瓷有不同的影响,TiO_2会使材料的力学性能大幅度降低;Cr_2O_3会使材料的硬度显著提高。     

支撑体材料对NaA型沸石分子筛膜形成的影响

采用水热合成法制备NaA型沸石分子筛膜,实验比较了α-AI2O3、ZrO2及TiO2三种支撑体对NaA型沸石分子筛膜形成的影响。XRD测定所合成的沸石分子筛膜是NaA型。SEM和渗透实验结果表明,沸石分子筛膜的性能与支撑体有关,TiO2优于ZrO2和α-AI2O3。TiO2支撑体上合成沸石分子筛膜的H2、N2渗透系数大小基本与膜两侧平均压力无关,理想分离系数约为8,高于Kundsen扩散分离因子3．74,表现有一定的分子筛分效应。     

Black Sand-Based Photocatalyst for Hydrogen Production from EDTA Solutions Under UV–Vis Irradiation

Topics in Catalysis - Black sand from coastal deposits composed by a mixture containing oxides (Fe2O3, TiO2, SiO2, ZrO2, MnO, Al2O3, etc.) and metals (V, Cr, Ni, Sr, Ce, etc.). Both this mineral,...     

SiO_2/ZrO_2无机复合膜制备的研究

以正硅酸乙酯(TEOS)和氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)为先驱体,乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法在Al2O3基体上制备了SiO2/ZrO2无机复合膜。重点考察了锆含量、浸没时间、涂膜方式对膜性能的影响。实验结果表明:随着锆含量的增大,渗透比达到最大值时的涂膜次数减少,采用高低锆浓度结合涂膜以及适当的浸没时间可以提高膜的综合性能。