蛋白土与硫酸铵煅烧反应产物及过程动力学

蛋白土具有良好的应用前景,但是其自然白度较低制约了其开发应用。蛋白土硫酸铵煅烧法可去除其中的显色金属氧化物,提高蛋白土的白度,同时提取其中Al₂O₃。本文采用热重-差示扫描量热（TG-DSC）、同步热分析与红外质谱（TG-FTIR-MS）联用系统,结合X射线衍射对煅烧过程的固相及气相产物进行了表征分析,明析了其化学过程。结果表明,蛋白土中的Al₂O₃和Fe₂O₃在200~350℃时反应生成（NH₄）₃（Al,Fe）（SO₄）₃,同时逸出NH₃和H₂O;350~450℃时,进一步反应转化为NH₄（Al,Fe）（SO₄）₂,同时逸出NH₃、H₂O、SO₂和O₂;450~550℃时,NH₄（Al,Fe）（SO₄）₂分解生成（Al,Fe）₂（SO₄）₃,同时逸出NH₃、H₂O、SO₂和O₂;550~750℃时（Al,Fe）₂（SO₄）₃分解生成Al₂O₃和Fe₂O₃,同时逸出SO₂和O₂。采用Kissinger微分法与Ozawa积分法分别计算出4个阶段表观活化能后取二者平均值,分别为101.74kJ/mol、104.52kJ/mol、201.40kJ/mol、232.51kJ/mol,并获得对应4个热化学反应阶段的频率因子、反应级数和动力学方程。     

Co3O4-Bi2O2CO3催化剂的制备及其光催化性能

以Bi(NO₃)₃·5H₂O、Co(CH₃COO)₂·4H₂O为原料,采用化学沉淀-水热法制备了Co₃O₄-Bi₂O₂CO₃异质结构复合半导体光催化剂,并通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外可见漫反射光谱（DRS）、荧光光谱（PL）等手段对所合成的复合型催化剂进行了理化性能表征。研究结果表明：引入Co₃O₄没有改变Bi₂O₂CO₃物相结构,但促进了Bi₂O₂CO₃ 对可见光的吸收能力,提高了Bi₂O₂CO₃表面吸附氧物种的数量,抑制了光生载流子复合。复合光催化剂对罗丹明B（RhB）的光催化脱色实验显示引入Co₃O₄能够明显提高Bi₂O₂CO₃催化剂的光催化脱色能力。尤其是Co₃O₄引入量为0.6%的Co₃O₄-Bi₂O₂CO₃样品对罗丹明B染料的光催化脱色率可达到97%（模拟日光照射30min）。本文为复合型光催化剂制备提供了简单易行的技术路线,制备的新型半导体复合光催化剂Co₃O₄-Bi₂O₂CO₃在环境净化方面表现出了较好的应用前景。     

纳米多孔CuMn基氧化物电极的制备及性能

铜氧化物由于具有理论容量高和储量丰富等优势成为下一代有前景的超级电容器电极材料，但其电子导电性低和长期循环稳定性差制约实际应用。本文以三明治型Cu₃₀Mn₇₀/Cu/Cu₃₀Mn₇₀箔带为母合金，通过脱合金与自蔓延氧化相结合的技术制备了高导电柔性纳米多孔CuMn@多组元氧化物核-壳复合电极，并探究了不同脱合金条件下Mn残余量对电极形貌、结构和电化学性能的影响。实验结果表明，随着腐蚀时间的延长，Mn的残余量会逐渐变少，而不同腐蚀条件下获得的多组元氧化物均由CuO、Cu₂O、Cu_xMn_1-xO和CuMn₂O₄相组成。腐蚀时间为50min时制备的电极(NP-TMO5)在三电极体系测试中具有最优的电化学性能：5mA/cm²电流密度下，面积比电容为1045.7mF/cm²，且循环12000次后，电容保持率为95.9%。两电极对称体系测试中，3mA/cm     

化学浴沉积法制备氢氧化镍及其催化过一硫酸盐降解亚甲基蓝

采用简单的化学浴沉积法（CBD）制备出水合氢氧化镍[Ni（OH）₂·0.75H₂O]粉体。该粉体具有微/纳构造特征,整体呈现出无规则微米级颗粒状形貌,由纳米片自组装而成。考察了水合氢氧化镍作为催化剂活化单过硫酸氢钾（PMS）降解亚甲基蓝（MB）溶液的性能。结果表明,Ni（OH）₂·0.75H₂O/PMS 复合体系具有良好的降解MB溶液的能力,其对MB的降解率可达84.33%;而相同条件下Ni（OH）₂·0.75H₂O或PMS单一体系对MB的降解率仅为9.46%和21.19%。MB 溶液的降解率随反应体系中PMS用量的增加而提高,随MB初始浓度的增加而降低,随催化剂用量的增加先增加而后维持不变。Ni（OH）₂/PMS体系中引入C₂O₄^2-或PO₄^3-阴离子会抑制MB溶液的降解,抑制率分别为65.77%和16.44%,但NO₃^-的引入对MB的降解无抑制。自由基俘获结果证实,·SO₄^-是参与直接氧化降解MB的主要活性中间体;动力学分析表明氢氧化镍催化活化PMS降解MB溶液的反应为二级反应,其表观反应速率常数k=5.39 L/（mmol·min）。     

Cu-3-trz-PMo12的合成、结构及催化氧化碘离子性能

采用水热法合成了一例新的多酸基有机-无机杂化物,通过X射线单晶衍射、傅里叶变换红外光谱（IR）、热分析测试（TG）、X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、元素分析对化合物进行了表征。X射线单晶衍射分析结果表明,化合物的结构式为（PMo₁₂O₄₀） ［Cu₆（C₂H₄N₄）₆］（PMo₁₂O₄₀）?H₂O（简称为Cu-3-trz-PMo₁₂）,属于三方晶系,R-3空间群,晶胞参数a=1.756 66（3） nm、b=1.756 66（3） nm、c=2.303 24（6） nm、α=β=90°、γ=120°、V=6.155 2（3） nm³、Z=3、R₁=0.023 8、wR₂=0.059 2。化合物是由6个3-氨基-1,2,4-三氮唑、6个Cu⁺、两个经典的Keggin型［PMo₁₂O₄₀］^3-及一个间隙水分子组成的二聚体,两个这样的二聚体通过氢键交替相连形成次级单元,每个次级单元之间又通过氢键作用进而形成一个三维超分子结构。催化研究表明,该非均相催化剂在催化过氧化氢氧化碘离子中表现出较为优异的催化活性且具有较稳定的可重复性。     

KBaB5O9的两步法制备及其过程动力学研究

本文利用溶液法制备了K₂Ba[B₄O₅(OH)₄]₂·8H₂O,并将其进行热处理制备得到了KBaB₅O₉,利用XRD、FT-IR、TG-DTA-DTG对样品进行了表征。分析研究了由K₂Ba[B₄O₅(OH)₄]₂·8H₂O热处理制备KBaB₅O₉过程中的物相变化过程,其物相变化经历脱结晶水、脱羟基、重结晶、再分解、熔融再结晶5个阶段,其中结晶水的脱失分两步进行。运用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法、Šatava-Šesták法对K₂Ba[B₄O₅(OH)₄]₂·8H₂O结晶水第二步脱失过程的动力学参数进行了计算,可知K₂Ba[B₄O₅(OH)₄]₂·8H₂O结晶水第二步脱失过程的活化能E_s为151.94 kJ/mol,指前因子的对数值lg A_s为21.25 min^-1,机理函数G(α)=(1-2α/3)-(1-α)^2/3(其中α为转化率)。     

Cu2O/TiO2催化甲醛乙炔化反应的载体效应

以不同温度焙烧的TiO₂为载体,CuCl₂·2H₂O为铜源,NaOH为沉淀剂,L-抗坏血酸钠为还原剂,采用液相还原-沉积沉淀法制备了Cu₂O/TiO₂,借助X射线粉末衍射（XRD）、H₂程序升温还原（H₂-TPR）、N₂-物理吸附、透射电镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）等手段,研究了TiO₂载体焙烧温度对Cu₂O/TiO₂甲醛乙炔化反应性能的影响。结果表明,低温焙烧得到的TiO₂载体以锐钛矿相存在,与Cu₂O物种间具有弱的相互作用,使得Cu₂O被过度还原为金属Cu,催化活性较低。随着载体焙烧温度的升高,TiO₂中出现金红石相,Cu₂O与载体间相互作用增强,Cu₂O高效转变为乙炔亚铜活性物种,使催化剂表现出最佳的催化性能。     

Cu2(NO3)(OH)3催化过硫酸盐降解苯酚

基于过硫酸盐的高级氧化工艺在高浓度含酚废水处理中引起了越来越多的关注。我们研究了Cu₂（NO₃）（OH）₃和过硫酸盐对于废水中苯酚的降解效果和机理。结果表明,Cu₂（NO₃）（OH）₃-过硫酸盐体系在较广泛的pH条件下（pH值为5.0~10.0）对苯酚的降解效率均较高。溶液中的总有机碳（TOC）分析表明,在pH值为8.0,1 g·L^-1过硫酸盐和1 g·L^-1 Cu₂（NO₃）（OH）₃条件下,该体系可在4 h内将初始浓度为100 mg·L^-1的苯酚完全矿化而没有产生二次污染。猝灭剂实验和电子顺磁共振（EPR）分析进一步证实Cu₂（NO₃）（OH）₃-过硫酸盐体系中的主要氧化物种是O₂^·-、SO₄^·-和¹O₂。     

蚀刻废液制备多种单一晶型碱式氯化铜及性能分析

以印刷电路板蚀刻废液为原料生产碱式氯化铜的过程存在产物多种晶型混杂的问题,影响产品的纯度和性能。为获得纯正的晶型产品,以酸、碱蚀刻废液为原料,通过改变连续反应结晶过程的加料速率、反应温度、pH等条件,获得了A型（Atacamite）、B型（Botallackite）和C型（Clinoatacamite）3种单一晶型产物。3种产物中单一晶型纯度分别为99.0%（A型）、99.7%（B型）和90.7%（C型）。3种产物的XRD和SEM分析表明:A型属正交晶系,为长条片状聚集物;B型属单斜晶系,为正六棱柱单晶聚集物;C型属单斜晶系,为不规则片状聚集体。3种产物的化学分析和TG-DSC热分析表明:A、B、C 3种结晶形态具有不同的化学式,分别为A型Cu₄（OH）₆Cl₂·H₂O、B型Cu₅（OH）₈Cl₂和C型CuCl₂·3Cu（OH）₂·0.5H₂O;3种产物具有不同的热分解活化能和分解热。B型碱式氯化铜在3种产物中含铜量最高,且热稳定性最强,是碱式氯化铜生产中最好的晶型产物。     

TiO2-Al2O3复合粉体的制备及光催化性能

Al₂O₃陶瓷膜在过滤染料废水过程中容易被染料大分子堵塞,导致Al₂O₃陶瓷膜水通量下降。以钛酸丁酯、异丙醇铝为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备Ti(OH)₄-AlOOH复合溶胶,经450 ℃烧成获得TiO₂-Al₂O₃复合粉体。以SEM、纳米粒度/电位仪作为主要表征手段,研究了不同Ti(OH)₄和AlOOH摩尔比对复合溶胶粒径分布的影响,进而探究TiO₂-Al₂O₃复合粉体的光催化性能。结果表明,Ti(OH)₄和AlOOH摩尔比为0~0.4时,随着Ti(OH)₄和AlOOH摩尔比的增大,胶粒的平均粒径从67.5 nm减小到34.0 nm,Ti(OH)₄-AlOOH复合溶胶的电位从43 mV升高至53 mV。当Ti(OH)₄和AlOOH摩尔比为0.4时,复合粉体对结晶紫的去除率高达79.3%,反应速率常数增大到了0.018 min^-1。TiO₂-Al₂O₃复合粉体制备的陶瓷膜能有效降解表面沉积的大分子,解决了陶瓷膜堵塞的问题。     

镍掺杂铝酸镧涂层的制备及其红外辐射性能

采用溶胶?凝胶法合成了Ni2+掺杂的LaAlO3基红外辐射材料LaAl0.6Ni0.4O2.89 (LANO),以其为辐射基料,利用喷涂工艺在氧化铝陶瓷片表面制备红外辐射涂层,考察了磷酸二氢铝、铝溶胶、硅溶胶和钠水玻璃4种粘结剂对涂层物相组成、热稳定性和红外辐射性能的影响. 结果表明,以LANO为辐射基料、铝溶胶为粘结剂时,涂层红外辐射性能最佳,3?5 ?m波段红外发射率达0.93;所制涂层具有良好的抗热震性能,50次热震后涂层未明显剥落失效;涂层具有显著的强化辐射传热效果,节能率达31.7%.     

锌尖晶石ZnM2O4(M=Cr,Mn,Fe)纳米晶的制备及其在可见光下对染料的光催化降解

采用无机盐溶胶-凝胶法,以硝酸锌、硝酸铁、硝酸铬、硝酸锰为原料,柠檬酸为络合剂,在空气气氛中,制得干凝胶经600 ℃热处理制备了系列锌尖晶石ZnM2O4(M=Cr,Mn,Fe)纳米粉体.用X射线衍射仪和透射电子显微镜分别对粉体的结构、形貌进行了分析和表征.结果表明:制备的ZnCr2O4,ZnMn2O4和ZnFe2O4粉体均为单一尖晶石晶体结构,呈不规则颗粒状,粒径为10～35 nm.通过紫外-可见漫反射吸收光谱,得到吸收极限波长分别红移至400,600,680 nm,具有较好的可见光响应.在高压汞灯(λ＞400 nm)和太阳光照射下,纳米ZnM2O4(M=Cr,Mn,Fe)粉体对甲基橙、酸性红B、活性艳红K-2G等有机模拟降解液的2h脱色降解率分别达到80%,57%和39%以上,表明锌尖晶石ZnM2O4(M=Cr,Mn,Fe)光催化剂具有良好的可见光催化活性,并随禁带宽度Eg的减小,催化活性增加.根据无机固体化学能带理论和晶体场理论,依据M-O电负性和d电子数量讨论了它们光催化活性的差别.     

感温变色建筑涂料的制备及光谱反射性能实验研究

感温变色建筑涂料在降低建筑冷热负荷、改善城市热环境方面具有很大的应用潜力。为了探究感温变色材料光学性能的影响因素,优化材料配方,首先制备了12种不同配方,变色温度为31℃的感温变色涂料,并分析了金红石型TiO₂质量百分含量对涂料光谱反射率和太阳光反射比的影响,研究表明涂料光谱反射率均随着TiO₂含量的增加而提高,感温变色粉最佳质量分数5%,TiO₂的最佳质量分数应在5%~10%之间,此时浅色态的反射比比深色态高0.2以上。同时探究了TiO₂粒径对涂料在不同波段反射率的影响,结果表明,在紫外和除红光外的可见光波段,感温变色涂料的反射率基本上随TiO₂粒径的增大而减小;在红光和近红外波段,感温变色涂料反射率基本上随TiO₂粒径的增大而增大。     

胶体五氧化二锑的制备及性质

以H3PO4 作为稳定剂,经双氧水氧化法制备胶体Sb2O5,对影响胶粒大小与分布的因素以及胶粒的荷电性、物相组成、光吸收特性、热稳定性进行了研究。结果表明,在 95℃、n(H3PO4 ) /n(Sb) =0 1~0 3、n(H2O2 ) /n(Sb2O3 ) >2 0条件下,制备出胶粒粒径 30nm左右的高度分散的胶体Sb2O5,胶粒表面带负电,等电点从pH=1 .85向更酸性范围移动,在 2相似文献   

Transition Metal Ion Complexation and Extraction by Hydroxamate Functionalised p-Tert-Butylcalix[4]Arenes

The functionalisation of macrocyclic p-tertbutylcalix[4]arenes at the lower rim with hydroxamic acid and proline hydroxamic acid groups gives the calixarenes chelating properties similar to siderophores. The (1)H NMR spectrum of p-tertbutylcalix[4]arene tetrahydroxamic acid shows a broad band at 10.8 ppm in DMSO-d(6) attributed to NHOH protons. Diffuse reflectance spectral analysis of PVC membranes containing the calixarene hydroxamic acids show absorption bands at 485 nm and 504 nm following contact with aqueous solutions of Fe(III) and V(V) respectively. The pH dependency of this extractive selectivity is examined for Fe(III), Co(II), Pb(II), Mn(II), Cu(II) and Ni(II) using a solid phase extraction approach. Spectrophotometric evidence for the complexation of Cu(II) in methanol by p-tertbutylcalix[4]arene tetraproline acid is also provided.     

铝粉对红棕色降温涂料性能的影响

有较高反射率的金属是热隐身涂料最常用和最重要的颜料种类.在实际应用中,多选用性能优异、价格低廉的铝粉.在前期实验的基础上,向3种基本组成相同而复色浆不同的红棕色涂料中加入定量的铝粉,研究了加入铝粉前、后涂层的表面发射率以及在指定波段内的反射率.结果发现,加入一定量的铝粉后,可提高涂料在380～2 500 nm波段尤其是可见光区的反射率:加入一定量的铝粉后,涂层在8.0～13.5 μm波段内的表面发射率均小于未加铝粉的涂层.     

Surface structural and solar absorptance features of nitrate-based copper-cobalt oxides composite coatings: Experimental studies and molecular dynamic simulation

The copper and cobalt oxides composites coatings on aluminum substrates have been successfully synthesized via sol-gel method using nitrate-based sol precursors. The composites were characterized by X-ray Diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM), Atomic Force Microscopy (AFM), and UV–Vis–NIR spectrophotometry. The sol-gel reactions were discussed and Molecular Dynamics (MD) simulation was integrated into the study to predict molecules assembly properties. The XRD analyses revealed that the CuO and the Co₃O₄ composites were formed after the annealing process with the average difference of the calculated lattice parameters compared to ICDDs was 1.17%. The surface electronic structure was mainly consisted of tetrahedral Cu(I), octahedral Cu(II), tetrahedral Co(II), octahedral Co(III) as well as surface, sub-surface and lattice oxygen O^?. The XRD, XPS and MD simulation results showed that there was minimal (or possibly non-existing) indication of copper-cobalt mixed phase oxides formations. FESEM and AFM surveys revealed that the coating had a porous surface composed of interlinked nanoparticles in the range of ~?10 to ~?40?nm. UV–Vis–NIR reflectance spectra showed that the sol precursors concentration and the dip-drying cycle significantly influenced the absorptance value with optimum absorptance (α) of 88.7% exhibited by coating synthesized using sol concentration of 0.1?M and 10 dip-drying cycles. High absorptance value and simplicity in the synthesis process render the coatings to be very promising candidates for solar selective absorber (SSA) applications.     

非质子溶剂凝胶法快速制备纳米TiO_2

在非质子非极性溶剂体系中,用凝胶法快速地合成了纳米TiO2超微粒子。研究溶剂的变化对TiO2粒子的影响。结果表明,以苯为溶剂时,V(钛酸丁酯)∶V(苯)=4∶15,V(钛酸丁酯)∶V(H2O)=1∶1,热处理温度为400～600℃时,合成的纳米粒子平均粒径约5nm,对215～300nm内的紫外光具有很强的吸收。该法操作简单,溶剂能够回收利用,所得的纳米TiO2粒子团聚小,粒径分散均匀。     

热反射涂料热性能测试方法综述

介绍了热反射涂料几个重要的功能性指标太阳反射比、半球发射率、阳光反射指数及隔热温差的测试和计算方法,对各热性能指标的应用特点和不同测试方法之间的差异进行了初步的探讨。     

Application of CuCoMnO x coat by sol gel technique on aluminum and copper substrates for solar absorber application

Solar thermal heaters are used widely in domestic and industrial applications. The main part of solar thermal heaters is the absorber surface which must have a maximum absorptivity (α) and minimum emissivity (ε) of solar radiation. This is achieved by application of selective coating on the absorber surface. In the present work, solar selective CuCoMnO _x spinel films are deposited by sol gel technique using a dip-coating technique on copper and aluminum sheets. The precursor’s ratio Co:Cu:Mn applied is 1:3:3. Different precursor molar ratios were combined with a fixed amount of solvents for the coating process. Process parameters such as withdrawal rate, heat treatment, and substrate materials on the coat characteristics and optical properties were studied. The coated metallic samples were heat treated at 450°C for 30 min in the case of aluminum and at 200°C at different times in the case of copper. Optical properties of the coatings, namely absorptivity (α) and emissivity (ε) were measured and the deposition process parameters were optimized in order to produce the maximum selectivity (α/ε) values. The deposition parameters were found to influence both the thickness and surface roughness of the coatings. As the coating thickness decreases, the absorptivity increases while the emissivity decreases irrespective of the substrate material. It was also observed from the results that when applying the coat on aluminum substrates, a maximum selectivity value of (α/ε) = 31 was realized while for the copper substrates a maximum value of (α/ε) = 81.8 was obtained. The deposited coatings were analyzed using SEM, XRD, and AFM.