钽掺杂金红石型二氧化钛光催化分解水的析氧活性

以钛酸丁酯为原料,用低温超声水解方法合成不同Ta掺杂浓度的金红石型TiO2光催化剂,采用XRD、PL、DRS、BET等技术进行了催化剂表征.在光源为高压汞灯和氙灯、Fe3+为电子受体、悬浮液pH值为2.0的条件下,考察Ta掺杂对金红石型TiO2的光催化分解水析氧活性的影响.结果表明:Ta掺杂量(质量分数)在1.0%～5.0%范围时,Ta掺杂没有改变金红石型TiO2的晶型,表面形成氧空位,在导带底附近形成施主能级,有利于光生电子和空穴的分离,掺杂催化剂光致发光强度与其光催化析氧活性的变化趋势一致;当Ta掺杂量在1.0%时,掺杂催化剂的光催化分解水析氧活性最高,紫外光和可见光下光催化分解水的析氧速率分别为130.4和69.6 μmol/(L-h),比金红石型TiO2掺杂改性前的析氧速率分别提高14.6%和12.1%.     

固体电解质在冰晶石熔盐中饱和溶解度及电解腐蚀率测定

用等温饱和法测定固体电解质氧化物陶瓷在冰晶石熔盐中的溶解度,采用SEM,EDS和XRF研究固体电解质的电解腐蚀行为.结果表明,氧化钇稳定的氧化锫固体电解质在冰晶石熔盐中钇和锆的饱和溶解度分别是0.077%和0.285%,且通过计算固体电解质在不带电条件下的腐蚀率为2.5×10-3mm/h,而带电条件下的腐蚀率仅为1.5×10-3mm/h.固体电解质在带电条件下于冰晶石熔盐中呈现出良好的耐腐蚀性能.     

常压干燥法制备TiO2气凝胶

以钛酸丁酯为原料, 以甲酰胺为干燥控制化学添加剂控制凝胶网络结构, 采用溶胶－凝胶法制得TiO₂醇凝胶; 结合正硅酸乙酯母液浸泡和低表面张力溶剂替换及常压干燥等后处理步骤, 实现了TiO₂气凝胶的常压干燥法制备. 采用XRD、BET、TEM、SEM、EDS及FT-IR等测试手段对样品进行表征. 结果表明：所制备的TiO₂气凝胶为无定形结构, 表观密度为0.375g/cm³, 比表面积达523m²/g, 平均孔径约9.9nm; 经850℃空气气氛下煅烧4h后, TiO₂气凝胶转变为锐钛矿型结构, 平均孔径增大到16.3nm, 比表面积仍达208m²/g. 本研究提出的制备方法简单, 所制备的气凝胶比表面积高、热稳定好.     

纳米SnO2的表面改性研究

用超声处理与偶联剂相结合对纳米SnO2进行表面改性,用沉降体积、激光粒度分析、红外光谱(FTIR)和透射电镜(TEM)等手段时改性效果进行表征。研究了偶联剂的种类和用量等因素时改性效果的影响,并时改性机理进行了初步探讨。结果表明：钛酸酯偶联剂(CT-201)对纳米SnO2的改性效果比硅烷偶联剂(KH-550)好,其最佳用量为纳米SnO2粉体质量的6．5％～7．5％;经钛酸酯偶联刑改性的纳米SnO2在有机溶剂中的分散性大为改善;偶联刑与纳米SnO2之间的作用主要为化学吸附。     

机械活化黄铁矿在非水溶液介质中的表面行为研究

采用交流阻抗方法并结合循环伏安方法, 研究了机械活化对黄铁矿粉末微电极/非水溶液界面性质的影响。结果表明, 机械活化增大了黄铁矿电化学反应的有效活性面积, 降低了界面的电荷传递电阻, 减少了双电层电容。当有添加剂存在时, 微电极的电化学电阻和界面电容越小, 黄铁矿颗粒的分散效果越好。十八酸通过改变介电常数和增大双电层厚度而增大静电斥力, 提高黄铁矿的分散性能。     

某矿山地下开采前露天边坡应力应变与稳定性分析

结合海南铁矿石碌矿区露天转地下开采的实例,利用极限平衡法、有限元应力法、有限元强度折减法对该矿区露天转地下开采前的边坡进行应力应变与稳定分析,得到了较为一致的结果,表明该边坡目前处于稳定状态.     

Nb5+掺杂r-TiO2的光催化分解水析氧活性

用钛酸丁酯低温水解方法合成不同掺杂Nb5 浓度的金红石型TiO2(r-TiO2)光催化剂,采用XRD、PL、DRS和BET等技术进行了催化剂表征.在光源为高压汞灯和氙灯、Fe3 为电子受体、悬浮液的pH值为2.0的条件下,考察Nb5 的掺杂量对r-TiO2粒子的光催化分解水析氧活性的影响,并探讨了掺杂催化剂的DRS,PL光谱与光催化活性的关系.结果表明Nb5 的掺杂量在0.5%～3.0%范围时,Nb5 掺杂没有引起r-TiO2的晶型改变,表面形成氧空位,在导带底附近形成施主能级,有利于光生电子和空穴的分离,掺杂催化剂光催化活性增强;掺杂催化剂光致发光强度与其光催化析氧活性的变化趋势一致,Nb5 掺杂量在1.0%(摩尔分数)时,PL光谱强度最大,光催化析氧活性最高,紫外光源和可见光源析氧速率分别达480 μmol/(L-h)和78 μmol/(L-h);Fe3 的初始浓度为8.0 mmol/L时,催化剂析氧活性最高.     

钇掺杂WO3的制备及光催化分解水析氧活性

采用固相烧结法制备低量Y3 (0.05%)掺杂的WO3催化材料,采用XRD、XPS和DRS对样品进行表征和分析,考察催化剂在电子接受体Fe3 溶液体系下的光催化分解水析氧活性.结果表明,0.05% Y3 掺杂可以使WO3样品的光谱响应范围向可见光区拓展.XPS分析表明,Y3 掺杂可以导致催化剂样品表面氧空位增加.在可见光辐射下光催化分解水析氧的实验中,0.05% Y3 掺杂WO3样品的光催化析氧速率达161.3 μmol/(L·h),是未掺杂WO3的1.7倍.     

硅矿物在拜耳法溶出中的行为

研究了高岭石、伊利石、叶蜡石等几种单体硅矿物在铝酸钠溶液中的溶出行为.结果表明,高岭石、伊利石、叶蜡石等单体硅矿物在铝酸钠溶液中的溶出速率受温度等反应条件的影响.采用量子化学理论计算,用CASTEP程序模块,在GGA-PW91基组水平,对高岭石、伊利石、叶蜡石及其常见完全解理面(001)slab模型进行几何优化,揭示了高岭石、伊利石、叶蜡石在铝酸钠溶液中反应活性差异的微观本质.高岭石、伊利石和叶蜡石的反应活性存在较明显的不同,其中叶蜡石的反应活性最大.伊利石的Si-O键结合力最强,Al-O键结合力相对最弱,相对最难反应脱Si;叶蜡石Si-O键结合力相对最弱,相对较容易反应脱除Si.OH-的存在对高岭石、伊利石、叶蜡石完全解理面的微观电子结构、Si-O键的结合力等均影响显著,其中OH-对高岭石表面性质及 Si-O键结合力的降低产生的影响最大,因此高岭石在相对较低温度下较易在碱性溶液中反应脱硅.     

谷氨酸添加剂对铝酸钠溶液种分分解率及产品粒度的影响

选用谷氨酸作为种分添加剂,在初始浓度ρ(Na2O)为150 g/L,初始苛性比醟0为1.42,温度为75 ℃,搅拌速度为160 r/min,晶种系数Ks为0.25的实验条件下,研究添加剂用量对铝酸钠溶液分解率和产品粒度的影响.结果表明:谷氨酸在一定浓度范围内能提高铝酸钠溶液分解率,低浓度时添加效果最佳;添加浓度为3×10-3 mol/L,反应进行到2 h时产品粒度得到细化,其它条件下产品粒度均得到粗化.结果表明:谷氨酸是有效的铝酸钠溶液种分添加剂.