硅烷原位合成改性LDHs-PP复合材料阻燃性能研究

以硅烷水解溶液电导率为考察指标,筛选并确定较适宜的硅烷CPTMO（3-氯丙基三甲氧基硅烷）水解体系为：乙醇水溶液体积分数为25%、V（CPTMO）∶V（25%EtOH）=1∶40、体系pH为10、水解时间为2 h。采用原位合成法制得改性LDHs,以PP复合材料的阻燃性能与机械性能参数为考察指标,考察并确定适宜的LDHs以及复配协效阻燃剂Sb₂O₃的用量。样品检测与分析结果表明,原位合成改性过程中,由于硅烷水解产物硅醇的表面包覆作用,抑制了LDHs的生长,从而使原位合成改性LDHs样品的颗粒细化、吸油值下降、表面能下降,与PP聚合物基体间的相容性、分散性提高;样条燃烧过程中,协效阻燃剂Sb₂O₃与LDHs表面包覆的硅烷[Cl（CH₂）₃Si（OCH₃）₃]受热分解生成HCl反应中,生成了高效阻燃成分氯氧化锑、氯化锑,捕捉并稳定PP受热分解的·H等活性自由基,从而提高复合材料的阻燃性能。     

甲烷干气重整（Ni/MgAl2O4）@SiO2催化剂的制备及抗积碳性能研究

采用烷基偶联剂水解法制备（Ni/MgAl₂O₄）@SiO₂催化剂,探究Ni、SiO₂质量分数对催化剂的甲烷干气重整（DRM）反应活性和抗积碳性能的影响。在常压、750℃、V（CH₄）∶V（CO₂）∶V（N₂）=5∶5∶1、GHSV=26 400 mL/(g_cat·h)条件下进行DRM反应,（10Ni/MgAl₂O₄）@5SiO₂催化剂表现出最好的反应性能,CH₄转化率为77%,CO₂转化率为90%。通过TEM、SEM等表征发现,SiO₂可以包覆在Ni/MgAl₂O₄催化剂表面,阻碍Ni晶粒团聚,增大催化剂的抗积碳性能。将该催化剂在严苛条件[V（CH₄）∶V（CO₂）∶V（N₂...     

铝合金表面新型硅烷膜的制备及表面形貌研究

通过正交试验确定了铝合金表面硅烷膜技术的最佳工艺参数。在基础配方上制备了硅烷膜,利用硫酸铜点滴试验评价了工艺参数,结果表明,水解温度、硅烷浓度、醇水比及pH主要影响了硅烷溶液的水解与缩合反应。分析了硅烷膜的表面形貌、初步探讨了硅烷膜的耐腐蚀性能,结果表明,硅烷膜均匀、致密,具有比铬酸盐钝化更优的防护作用。     

LY12铝合金表面硅烷杂化膜的电化学性能研究

以γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体,制备了正硅酸乙酯(TEOS)改性溶胶,并在LY12铝合金表面制得了2种有机硅烷杂化薄膜.对裸铝合金、钝化膜和硅烷杂化膜合金电极进行了动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)测试,评价了各化学转化膜的防腐蚀性能.结果表明:有机硅烷杂化膜可有效提高铝合金的耐蚀性,其耐蚀效果与传统铝合金表面钝化膜相当,其中GPTMS/TEOS膜的性能更优于钝化膜.     

硅烷/纳米CeO2·ZrO2复合膜层的制备及其性能研究

针对低温多效海水淡化过程中金属换热管路的腐蚀问题,采用硅烷（APS）、纳米氧化锆（Zr O₂）及纳米氧化铈（Ce O₂）在铝合金表面制备硅烷/纳米Zr O₂·Ce O₂复合膜层,研究其抑制金属腐蚀的效果。结果表明,当纳米Zr O₂、纳米Ce O₂添加浓度为50 mg/L时,复合膜层的综合性能较好;通过动电位极化法和电化学阻抗法探究了复合膜层在不同温度下的耐蚀性能,结果表明硅烷/纳米Zr O₂·Ce O₂复合膜层的防护效果较单一硅烷膜层有明显提升。随着溶液温度的升高,硅烷/纳米Zr O₂·Ce O₂复合膜层的耐蚀性能降低较少,纳米Zr O₂、纳米Ce O₂的协同作用使得硅烷膜更能适应高温高盐环境。     

氨丙基甲基二甲氧基硅烷防腐保护镀锌钢板的研究

本次实验采用氨丙基甲基二甲氧基硅烷在镀锌钢板表面制备抗腐蚀保护膜,采用正交实验得出硅烷钝化最优工艺条件：硅烷浓度V（SCA）=2mL,钝化时间t1=10s,固化温度T=100℃,固化时间t2=5h。采用醋酸铅点滴和交流阻抗研究试样的耐腐蚀性能,实验结果表明试样经硅烷钝化后耐腐蚀性得到大幅度提高,耐黑变时间达到35s,阻抗值达到1600n。初步讨论了硅烷的成膜机理和各因素对成膜的影响。     

改性硅溶胶封孔剂对多孔Al2O3陶瓷绝缘性能和微观结构的影响

采用甲基三甲氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷对硅溶胶进行改性制得有机硅改性硅溶胶封孔剂,并通过浸渍和加热固化的方法对多孔Al₂O₃陶瓷片进行封孔处理。研究了固化温度和固化时间对封孔Al₂O₃陶瓷片绝缘性能的影响,并对多孔Al₂O₃陶瓷片封孔前后的微观结构进行了表征。结果表明,较佳封孔条件为固化温度120℃、固化时间60 min,此时封孔Al₂O₃陶瓷片的直流和交流击穿电压分别达到最大值10.76 kV和6.01 kV,1 000 V绝缘电阻不低于9 999 MΩ。封孔Al₂O₃陶瓷片表面为改性硅溶胶涂层,呈致密无孔隙状态且与基体结合紧密,涂层厚度约为25μm,表面水接触角提高到86.93°,封孔层深度约为10μm。     

7075铝合金无铬化学转化膜工艺的研究

采用无铬化工艺,以氟锆酸钾和氟钛酸钾为主盐,高锰酸钾作为着色剂,硫酸镁作为成膜促进剂,研发出一种金黄色无铬铝合金钛锆转化膜。利用单因素实验和正交实验确定了最优转化液组成和工艺条件,并通过铬酸盐点滴实验、塔菲尔极化曲线、NaCl溶液腐蚀实验等研究转化膜的耐腐蚀性能。结果表明：K₂TiF₆ 6g/L,K₂ZrF₆ 6g/L,KMnO₄ 20g/L,MgSO₄ 8g/L,在温度25℃、pH为3.7、反应时间7min条件下,制得的铝合金转化膜均匀、连续、带有金黄色。该工艺下制备的化学转化膜自腐蚀电流密度降低了两个数量级,其耐蚀性得到了明显的提高。     

钒掺杂二氧化钛光催化活性研究

二氧化钛凭借优异的光催化性能,越来越受到人们的广泛关注和重视。以钛酸四丁酯为原料,利用水解-水热-干燥/煅烧工艺制备得到未掺杂TiO₂光催化剂和掺钒TiO₂光催化剂,利用其对甲基橙溶液的降解率做了比较分析。结果表明,以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备钒掺杂TiO₂光催化剂是可行的。制备V/TiO₂产品的最佳工艺条件：钒钛质量比为6∶100、水热温度为160 ℃、水热时间为12 h,120 ℃下干燥14 h。紫外光照射条件下,甲基橙光催化降解效率达到99.10%,降解时间小于45 min。     

微弧氧化表面的溶胶-凝胶涂料封孔及其耐腐蚀性研究

使用紫外光辅助溶胶 -凝胶的光化学工艺,在微弧氧化的铝合金纤维表面涂敷一层封孔层,封孔层能够有效地将多孔的微弧氧化膜封闭,显著提高铝合金纤维的耐腐蚀性能。对微弧氧化后和封孔后的铝合金纤维进行电化学分析,结果显示,封孔后铝合金纤维的腐蚀电位从 -0.651 V正移至 -0.368V。腐蚀电流密度 Icorr从 6.02×10^-6 A/cm²降低到 9.58×10^-10 A/cm²,极化电阻 R_p从 5.4×10³ Ω·cm²增加到 4.5× 10⁴Ω·cm²,紫外光处理过的封孔膜层的腐蚀速率显著降低,铝合金纤维的耐腐蚀性能显著提高。     

钛合金表面超疏水膜的制备及其耐蚀性与机械稳定性

采用阳极氧化工艺在Ti6A14V钛合金表面制备阳极氧化膜作为过渡层,然后喷涂Si O₂颗粒溶胶烘烤使其固化成膜,再通过正辛基三乙氧基硅烷表面修饰,制备出具有微纳米表面结构、接触角为151.6°的超疏水膜。结果表明：超疏水膜的主要成分为Ti、O、Si和C元素,腐蚀电流密度仅为8.06×10^-8 A/cm²,较裸钛合金降低约一个数量级,并且电荷转移电阻和低频阻抗模值较裸钛合金分别增大约7000Ω·cm²、3000Ω·cm²,表现出良好的耐蚀性,可作为耐腐蚀膜层对钛合金起到防护作用。超疏水膜经受80次落砂冲击、50次胶带剥离以及沿砂纸往复摩擦400 cm后,接触角仍然大于150°,保持超疏水状态。蜂窝状多孔结构的阳极氧化膜充当过渡层,使溶胶膜和表面修饰形成的薄膜与钛合金基体牢固结合,从而表现出良好的机械稳定性。     

溶胶-凝胶法制备γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷/正硅酸乙酯杂化材料研究

采用溶胶-凝胶工艺制备γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷/正硅酸乙酯(GPTMS/TEOS)杂化材料,采用正交实验法对H2O与S i的摩尔比、GPTMS与TEOS摩尔比、水解时间等影响材料性能的因素进行了优化,用热失重(TGA)和动电位扫描法研究分析了该材料的结构、耐热及防腐保护性能。结果表明:当GPTMS∶TEOS=1∶3(摩尔比),H2O∶S i=11.25∶1(摩尔比)时,该材料的耐热性及防腐保护性能最优,X射线衍射分析表明,该材料结构为非晶态结构。     

镧铈复合氧化物修饰的Cu-Co合金催化剂用于合成气直接制乙醇

Cu-Co双金属的结构和组成决定了其催化合成气直接制乙醇的性能。通过柠檬酸络合辅助的等体积浸渍法制备了ZrO₂负载的钙钛矿型复合氧化物La_0.95Ce_0.05Co_0.7Cu_0.3O₃，经原位还原，得到了La-Ce-O掺杂的ZrO₂担载的Cu-Co双金属催化剂。结果表明，催化剂中活性组分以Cu-Co合金的形式存在，且Cu-Co合金高度分散于载体表面，而La-Ce-O以复合氧化物的形式存在。该催化剂用于合成气直接制乙醇，在温度为280℃，压力为4 MPa，空速为3 900 mL·（g·h）^-1，V（H₂）∶V（CO）∶V（N₂）=8∶4∶1的反应条件下，CO转化率为9%，总醇的选择性为29.7%，总醇中乙醇的选择性为63.5%，具有优良的催化性能。     

新型环保钝化膜的制备工艺及性能研究

以硫酸和植酸作为原料,利用阳极氧化法,研究了一种铝及铝合金表面处理的新型环保钝化膜制备工艺,在6061型铝合金表面制备了一层钝化膜,采用硫酸铜点蚀法对膜层进行耐腐蚀性能的测试,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对钝化膜层的表面形貌以及成分进行测试,并以耐腐蚀性作为依据确定钝化膜制备的最佳工艺参数。结果表明,钝化膜层的表面呈凹凸不平并有少量孔洞的结构,其耐腐蚀性能优异,最佳制备工艺参数为:温度38℃,电压18 V,钝化时间20 min,硫酸与植酸的质量比为2。这种新型铝及铝合金表面处理的钝化膜制备工艺,将脱脂、水洗、钝化等几道工序合并为一道工序,简化了生产工艺、提高了生产效率、减少了用水量以及废水的排放量,节能环保。     

蒸发器用铝管表面有机-无机耐蚀杂化膜的制备与表征

通过浸渍法制备了有机-无机耐蚀杂化膜。通过正硅酸乙酯和乙烯基三乙氧基硅烷水解缩合与溶胶凝胶法,成功地在铝管表面沉积得到乙烯基三乙氧基-二氧化硅薄膜。最佳制备条件为:水解温度35℃,水解时间180min,固化温度120℃,固化时间90min。通过点滴、盐雾、碱浸失重和析氢试验,研究了膜层的耐蚀性。结果表明:CuSO4点滴时间延长约40倍;耐蚀性明显增强,相同情况下的失重速率减半;析氢时间也延长1倍。     

新型环保钝化膜的制备工艺及性能研究

以硫酸和植酸作为原料,利用阳极氧化法,研究了一种铝及铝合金表面处理的新型环保钝化膜制备工艺,在6061型铝合金表面制备了一层钝化膜,采用硫酸铜点蚀法对膜层进行耐腐蚀性能的测试,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对钝化膜层的表面形貌以及成分进行测试,并以耐腐蚀性作为依据确定钝化膜制备的最佳工艺参数。结果表明,钝化膜层的表面呈凹凸不平并有少量孔洞的结构,其耐腐蚀性能优异,最佳制备工艺参数为:温度38℃,电压18 V,钝化时间20 min,硫酸与植酸的质量比为2。这种新型铝及铝合金表面处理的钝化膜制备工艺,将脱脂、水洗、钝化等几道工序合并为一道工序,简化了生产工艺、提高了生产效率、减少了用水量以及废水的排放量,节能环保。     

柠檬酸催化稀土-硅烷复合转化膜的制备及性能研究

以柠檬酸为催化剂,硝酸铈［Ce（NO₃）₃］为稀土盐,乙烯基三甲氧基硅烷（VTMS）和正硅酸乙酯（TEOS）为硅烷单体,在Mg-Li合金表面制备了稀土掺杂硅烷复合转化膜,并与单一的稀土转化膜、硅烷转化膜和先稀土转化后硅烷转化得到的复合转化膜进行了比较。通过接触角、吸水率、电化学阻抗谱、极化曲线等测试研究了转化膜的疏水性、耐水性和耐腐蚀性。结果表明：在柠檬酸的催化下,制备的稀土掺杂硅烷复合转化膜更加致密,表面具有一定的粗糙度,可以有效提高涂层的耐水性和耐腐蚀性。转化膜的接触角为110.26°,吸水率仅为1.1％,腐蚀电流密度为1.30×10^-6 A·cm^-2,电化学阻抗可达到2.5×10⁴ Ω。     

甲醇直接氧化合成二甲氧基甲烷催化剂的研究

二甲氧基甲烷是重要的有机化工原料,在溶剂、化工中间体、制氢和燃料添加剂等领域应用广泛,以甲醇为原料一步合成二甲氧基甲烷是C1化工的研究新热点。以TiO₂为载体,通过负载V₂O₅并采用Ti(SO₄)₂改性制备V₂O₅/TiO₂-SO₄^2-催化剂,在温度（135～150） ℃、V（CH₃OH）∶V（O₂）∶V（N₂）=1∶（1.5～4）∶（7～20）和原料气流量(5 000～8 000) mL·(g·h)^-1条件下,将甲醇直接氧化合成二甲氧基甲烷。结果表明,甲醇转化率为48%,二甲氧基甲烷选择性为80%。     

Sb-SnO2/OMC电催化膜对水中大肠杆菌的去除效果

为了提高电催化膜的电催化性能,采用电沉积法,以PTFE膜为支撑,制备出Sb掺杂SnO₂沉积OMC的SbSnO₂/OMC电催化膜。利用SEM、TEM、XRD和LSV等分析手段,对Sb-SnO₂/OMC的结构组成及性能进行表征。结果表明,Sb-SnO₂粒子均匀分布在OMC表面,结合形成多个活性化学位点。当锑与锡摩尔比为0.15、电沉积电压为2.5 V、电还原时间为60 min时,制得的Sb-SnO₂/OMC析氧电势为1.73 V。在电压2.5 V的条件下,电催化膜连续工作5 h,对水中大肠杆菌去除率可达95.9%,这表明Sb-SnO₂/OMC电催化膜能很好去除水中微生物,在水处理领域有良好的应用前景。     

Ni基催化剂在甲烷水蒸气重整中的抗积碳研究

采用等体积浸渍法制备镁铝尖晶石结构载体的Ni基催化剂,通过浸渍水解不同质量分数的（3-氨丙基）三乙氧基硅烷制备具有SiO₂包覆层的Ni基催化剂,并加入La助剂,对比SiO₂包覆层及添加La助剂对催化剂性能的影响。利用XRD、N₂-物理吸附、H₂-TPR、TEM、TG等技术对催化剂进行表征。结果表明,SiO₂包覆层可以有效阻止高温条件下催化剂表面积碳的生成,在温度为750℃、n（H₂O）/n（CH₄）=1.0的严苛条件下,相较未进行包覆处理的催化剂,添加La助剂的10%SiO₂包覆催化剂积碳速率降低90%以上。