空心玻璃微珠/Al基泡沫材料的微观组织与性能研究

选用直径为40～80μm的空心玻璃微珠、铝粉为原料,制备含有不同体积分数的空心玻璃微珠Al基泡沫材料,并分析其显微组织与性能。研究结果表明,空心玻璃微珠Al基泡沫材料的密度范围在1.37～2.21 g/cm~3,孔隙率为18.23%～49.13%。当空心玻璃微珠的体积分数为30%、40%时,微珠分布比较均匀;体积分数达50%时,微珠出现团聚,团聚随着体积分数的增大而变得严重,团聚处微珠与基体的结合不好;在制备样品过程中,基体铝发生轻微氧化,微珠与基体也发生微量反应;微珠体积分数为40%的泡沫材料的吸能能力较好,达到62.88 MJ/m~3;材料的吸能能力随着微珠含量的增多而降低。     

MPEG修饰的纳米氧化铁粒子的合成及清洗工艺

以MPEG为溶剂、还原剂及修饰剂,Fe(acac)3为铁源,通过高温热分解法制备了超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPIONs).采用饱和食盐水清洗方法对合成的粒子进行收集,经透析除去其表面残留的NaCl.采用XRD,TEM,HRTEM,SQUID,ICP MS,TGA,FT IR,纳米粒度与Zeta电位分析仪对样品进行表征.结果表明:经透析处理后氧化铁的质量分数为NaCl的6.9×104倍,制备的SPIONs具有高的结晶度及单分散性,在300K下,具有超顺磁性,饱和磁化强度为53.7A· m2·kg-1;具有惰性端基的MPEG修饰于SPIONs表面,为其提供了良好的水分散性.采用盐桥法萃取清洗工艺可清除过量的MPEG,有利于SPIONs更好的应用在生物医学领域.     

H3PW12O40-TiO2/膨润土光催化降解甲基橙的催化性能

通过溶胶凝胶制得H3PW12O40Ti(OH)4凝胶,并柱撑于膨润土层间制备了复合光催化剂H3PW12O40TiO2/膨润土。由XRD、SEM、EDS对制备的复合光催化剂进行表征测试表明,固载的H3PW12O40TiO2使膨润土层状结构发生明显变化,柱撑体H3PW12O40TiO2呈弥散状态,且TiO2为锐钛结构,催化剂为颗粒粒径大小不一、分布松散的复合材料。对甲基橙的H3PW12O40TiO2/膨润土光催化降解应用表明,掺杂的杂多酸使所制备的复合催化剂光催化活性得到了极大提高,在光催化体系下有较广的pH适应范围,且制备的催化剂具有良好的催化稳定性。在表征分析及应用实验的基础上,提出了H3PW12O40TiO2/膨润土的强化催化作用原理。     

平板式微纳陶瓷膜表征及其在水处理中的应用

膜分离技术是近几十年来发展最快、应用最广的水处理技术。陶瓷膜具有化学稳定、高机械强度、耐热抗腐蚀、亲水、分离效率高等优势,受到广泛关注。本文研究了一种平板式微纳氧化铝陶瓷膜(微纳瓷膜?),并且详尽研究了该微纳瓷膜的结构参数特征。该微纳瓷膜的膜通量是有机膜的的3~5倍,过滤效率高,再生能力强。可用于膜生物反应器(MBR)的陶瓷滤膜片以及各种规格的净化组件和净水系统,适用于饮用水、生活污水、工业废水等的处理。     

钛铁矿精矿碳热还原制取碳氧化钛（TiCxO1-x）物相演化机理研究

基于 USTB 工艺,以广西某钛业公司的浮选钛铁矿精矿为研究对象,研究钛铁矿精矿直接碳热还原制 取碳氧化钛（TiC_xO_1-x）机理和物相变化过程。采用 XRD、SEM-EDS 和 HSC 热力学软件对碳热还原产物及反应过程 进行分析,结果表明：随着碳配比量的增加,还原过程物相主要为：FeTi₂O₅、Ti₂O₃、Fe、TiO、TiC_xO_1-x、TiC;当石墨的配 比质量分数为 22.92%~26.61% 时,1 550 ℃氩气气氛下还原 4 h 可得到 TiCxO1-x;结合反应热力学和物相分析结果可 知,整个还原过程主要是固相 C 参与还原,CO 还原作用小,还原过程物相演化规律为：FeTiO₃→FeTi₂O₅→Ti₂O₃+Fe→ TiO+Fe→TiC _xO_1-x+Fe。在 1 550 ℃下,反应生成 TiC 过程主要是固相碳起还原作用,CO 无法起到还原作用;生成碳 氧化钛 TiC_xO_1-x的 ΔG 介于 TiC 和 TiO 之间,属于不完全还原状态,主要通过控制碳配比量在反应温度内即可还原 得到碳氧化钛。     

镍含量对钼铬铜合金铸铁组织及耐磨性能的影响

采用金相显微镜、洛氏硬度计、扫描电镜等方法,研究镍含量对钼铬铜合金铸铁微观组织及硬度的影响,并研究其二体磨损性能。结果表明:向钼铬铜合金铸铁添加一定的镍可提高合金的淬透性,增加基体中马氏体和贝氏体的含量,提高合金硬度,并细化石墨,同时提高合金的耐磨损性。当镍含量过高时,合金基体中残余奥氏体含量增加,石墨变细,裂纹增多,合金硬度和耐磨性降低。添加Ni含量为1.81%时,钼铬铜合金铸铁的耐磨性能较优。     

赤泥基陶粒的制备及性能研究

以拜耳赤泥为主要原料,糖蜜酒精废液、玻璃、蔗渣为辅料,制备赤泥基陶粒,采用硬度和显气孔率为主要性能指标,考察各制备因素对陶粒性能的影响,并通过XRD、SEM对陶粒进行表征分析。通过试验得到陶粒的制备工艺:制备原料组配为10 g赤泥、0.7 g Al Cl3、3 g玻璃粉末、0.25 g蔗渣、3.5 g糖蜜酒精废液,焙烧温度950℃,焙烧时间3 h。所制备的陶粒平均硬度为152.8 N,显气孔率为43.04%,磨损率为1.58%。表征分析显示:陶粒中赤泥原有八面沸石组分基本消失;陶粒中出现了非晶态的玻璃相组分;陶粒孔洞丰富,部分内、外孔洞连通。     

超声辅助对共沉淀法制备富锂锰基正极材料Li[Li_0.144Ni_0.136Co_0.136Mn_0.544]O₂性能影响的研究

通过超声辅助共沉淀法成功制备了富锂锰基正极电极材料,研究了不同的超声时间对材料形貌、结构和电化学性能的影响。研究发现,超声辅助能够使材料颗粒更加均匀,结构更合理,有利于材料电化学性能的提升。当合成前躯体材料超声时间为8h时,复合材料的放电比容量最好,在0.1C的初始放电比容量为327.8 mAh g_-1,均高于未超声的复合材料的265.2 mAh g_-1,1C下循环50圈后放电容量为181.6 mAh g_-1,保持率为84.8%。通过循环伏安法测试和电化学交流阻抗测试,发现超声后的复合材料还原氧化峰电流更大,电荷转移阻抗更小,具有较好的倍率性能。     

A,X,P型分子筛的原位制备与结构控制

以天然矿物红辉沸石为原料,采用"酸处理红辉沸石--碱--铝酸钠--水"水热反应体系,在晶化温度95℃,晶化时间为7h条件下,根据不同分子筛相应结构比,通过控制SiO2/Al2O3,SiO2/Na2O和H2O/Na2O的摩尔比,制备出A、X、P型分子筛,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、Fourier红外光谱和热重--差热分析仅分析相应结构和性能特征。结果表明,生成的A、X、P型分子筛分别为立方四面体,立方八面体和四方晶系结构,结晶度分别高达97%,96%和97%,体积粒径范围分别为3.5~4μm、2~3μm和1~3μm,脱水活化能分别达到35.48、30.03和19.11kcal/mol,产率分别为94.7%、91.4%和90.2%。     

纳米纤维素/氧化石墨烯/碳纳米管复合薄膜的制备及表征

以纳米纤维素(CNF)为分散介质,氧化石墨烯(GO)为增强介质,多壁碳纳米管(MWNT)为导电介质,机械搅拌后真空抽滤制备CNF/GO/MWNT复合薄膜,研究GO/MWNT含量对复合薄膜性能的影响,采用红外、Raman光谱、扫描电镜、透射电镜对薄膜的结构和形貌进行表征,采用动态力学分析、热重分析和电导率测试研究薄膜的力学性能、热性能和电性能。结果表明,薄膜的拉伸强度随GO含量的增加先增加后减小,薄膜电导率和耐热性随MWNT用量增加而增加,当CNF/GO/MWNT质量比为20/10/70时,复合薄膜性能最佳,薄膜的电导率达到236.07 S/m,拉伸强度为25.13 MPa,180~300℃区间材料的热失重为9.45%,最大热分解速率对应温度达到322.69℃。扫描电镜、透射电镜结果表明,GO在材料内部呈现规整结构,CNF能有效分散GO/MWNT,形成均匀分散液。