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。     

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。     

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。     

离子导体Na_(0.5)Bi_(0.49)Ti_(0.98)Mg_(0.02)O_(3–δ)的热化学稳定性

具钙钛矿结构的Na_(0.5)Bi_(0.49)Ti_(0.98)Mg_(0.02)O_(3–δ)材料(NBTMg-4902)因其在较低温度(400~700℃)范围内具有高氧离子电导率,被认为是一种极具潜力的中低温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)电解质材料,然而对该材料在操作温度范围内的热化学稳定性尚未有充分的研究。本工作通过X射线衍射、电子扫描显微镜及差热/热重联合分析仪等研究了NBTMg-4902材料在还原气氛环境下的化学稳定性以及该材料与几种SOFC阴极材料的热化学相容性,结果表明:NBTMg在还原气氛下(5%H_2/95%N_2)极易被分解还原生成金属铋;另外,其与阴极材料(LSC及BSCF)在热处理过程中极易发生固相反应,不具备良好的热化学相容性,说明该材料在SOFC应用中具有一定的局限性。     

超顺磁性纳米Fe3O4的热分解法制备及表征

以单甲氧基聚乙二醇、对甲苯磺酰氯、邻苯二甲酰亚胺钾等为原料,根据盖布瑞尔合成法原理,合成了一端为氨基的单甲醚聚乙二醇(mPEG-NH2)。并以其为还原剂,聚乙二醇(PEG)为溶剂,利用热分解法制备了水分散性的超顺磁性纳米Fe3O4。采用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、热重分析(TG)、超导量子干涉仪(SQUID)和纳米粒度与Zeta电位分析仪等测试技术对其性能进行表征,实验结果表明,所制得的纳米Fe3O4粒子结晶度高,粒度均匀,分散良好,平均粒径为(12.2±1.6)nm,具有超顺磁性,饱和磁化强度为54 emu/g,在中性水溶液中其表面带正电,Zeta电位为+33 mV。TG测试结果表明,Fe3O4纳米粒子表面有机物的含量约为28%,Fe3O4的产率为57%左右。