无水溶胶凝胶法合成镁橄榄石超细粉体研究

以正硅酸乙酯和无水氯化镁为前驱体,以二氯甲烷为溶剂,采用无水溶胶-凝胶法合成出镁橄榄石超细粉体。通过FTIR分析发现,正硅酸乙酯和无水氯化镁之间通过脱卤代烷缩聚反应生成Si-O-Mg凝胶网络。利用XRD、SEM和激光粒度仪表征了镁橄榄石粉体的物相、形貌及粒径分布,结果表明,凝胶经1000℃煅烧后生成镁橄榄石晶相,粉体颗粒近似球形,晶粒尺寸为130~150 nm,粒径分布范围较宽。     

溶胶-凝胶法低温合成莫来石的研究

以去离子水和无水乙醇为分散介质,以六水合氯化铝为铝源、正硅酸乙酯为硅源,通过1,2-环氧丙烷调凝,采用溶胶-凝胶法合成了莫来石前驱体凝胶。考察了环氧丙烷用量以及水浴温度对凝胶时间及莫来石合成的影响。研究表明,水浴温度65℃、1,2-环氧丙烷与铝的摩尔比为3:1时可以较快的制备出均匀稳定的莫来石前驱体凝胶。利用TG-DTA、XRD、FT-IR对干凝胶热处理过程中的结构变化及相演变进行了分析,结果表明,前驱体凝胶为第一类莫来石凝胶,在热处理过程中没有形成γ-Al_2O_3、铝硅尖晶石等中间相,在990℃左右凝胶晶化放热直接转变成单相莫来石。干凝胶经1000℃煅烧1h后可形成莫来石,1200℃煅烧后莫来石晶相发育良好。在热处理之前凝胶中已经形成Si-O-Al结构,这是莫来石低温合成的最主要原因。     

非水解溶胶-凝胶法合成堇青石的反应过程研究

以自制乙醇铝,正硅酸乙酯和醋酸镁为前驱体,采用非水解溶胶-凝胶法合成堇青石,利用XRD、FT-IR和DTATG研究了醋酸镁的加入时机对堇青石合成的影响,前驱体的反应历程和凝胶加热过程中的相转变历程。结果表明:醋酸镁在铝、硅缩聚反应之后引入更利于合成堇青石;非水解溶胶-凝胶法合成堇青石的前驱体反应过程为:首先自制乙醇铝与正硅酸乙酯发生脱醚非水解缩聚反应形成含Al-O-Si键合的中间产物,然后醋酸镁进一步与之发生脱酯的非水解缩聚反应形成Mg-O-Al和Mg-O-Si键合。以醋酸镁为镁源非水解溶胶-凝胶法可在900℃形成μ-堇青石,μ-堇青石于1050℃转变为α-堇青石,并在1200℃制得α-堇青石纯相;由其制得陶瓷烧结体的热膨胀系数为1.329×10~(-6)/℃,具有良好的低膨胀特性。     

溶胶-凝胶法合成堇青石材料性能的研究

以正硅酸乙酯,六水硝酸镁,九水硝酸铝为原料,无水乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备均质堇青石粉体,将粉体压制后在1250℃保温2h烧成后得到堇青石陶瓷烧结体,通过DSC-TGA、 XRD和SEM对试样进行表征.结果表明:前驱体经不同温度煅烧后得到堇青石粉体的晶相经历了从无定形态向α-堇青石转变的过程,μ-堇青石在950℃时结晶形成,1200℃时,μ-堇青石转化为α-堇青石,同时有镁铝尖晶石相出现,1250℃时,α-堇青石相增多,μ-堇青石相和镁铝尖晶石相消失,堇青石的结晶程度较好,其烧结体的致密度达到最高,为2.456 g/cm3,晶粒细小,微观结构比较均匀致密.     

溶胶-凝胶法制备新型无毒铬绿粉彩颜料的研究

以正硅酸乙酯和氯化铬为原料,采用溶胶-凝胶法制备了包裹型铬绿粉彩颜料,探讨了不同铬硅摩尔比(Cr/Si)、煅烧合成温度、以及色料添加量等因素对制品呈色的影响。结果表明,在Cr/Si摩尔比为0.15,煅烧合成温度为850℃时获得呈现鲜艳翠绿色的包裹铬绿色料。且其合成粉彩颜料与无铅熔剂的最佳质量比为1∶6.7。XRD及TEM结果亦表明,包裹铬绿色料的晶相为Cr2O3S,iO2呈无定形态。     

Sol-Gel法制备莫来石粉末的研究

本文研究了以正硅酸乙酯（TEOS）和硝酸铝为原料，用溶胶-凝胶法制备莫来石粉末的过程。探讨了温度和pH值对Al2O3-SiO2凝胶时间的影响；用IR和XRD研究了凝胶在热处理过程中的晶相变化。研究结果表明：温度升高，凝胶时间缩短；pH=3时，溶胶的聚集速度减慢，胶凝时间较长；莫来石相是经铝硅尖晶石转化而成．铝硅尖晶石在1000℃开始转化为莫来石，至1250℃全部转化；制备的莫来石粉末晶粒尺寸为100-200nm。     

铝、铝硅溶胶及其粉末的合成

以硝酸铝为铝源、硅溶胶为硅源、柠檬酸为稳定剂,采用溶胶凝胶法制备出了稳定的铝溶胶及铝硅溶胶,分析了硝酸铝与柠檬酸的摩尔比(N/C比)、反应温度、保温时间对铝溶胶形成的影响,确定N/C比3:1、100℃及保温1h是铝溶胶较优的工艺参数。XRD分析表明,经1200℃煅烧2h后,铝凝胶粉转变成了α-Al2O3晶相,铝硅凝胶粉末经1200℃煅烧2h后,样品主要为正交莫来石结构,SEM显示所得粉末为无规则形态。     

溶胶—凝胶法制备莫来石粉末

以硝酸和正硅酸乙酯为主要原料，采用溶胶－凝胶法制备莫来石粉末，并利用DSC技术和XRD技术研究了莫来石的形成过程、物相组成，制定出合理的煅烧温度。     

纳米尖晶石铁氧体在MgO-Al2O3-SiO2玻璃中的析晶研究

以正硅酸乙酯、醋酸镁、异丙醇铝、醋酸镍和硝酸铁为原料，通过溶胶一凝胶工艺合成了氧化镁一氧化铝一二氧化硅玻璃和微晶玻璃。采用DTA和XRD对凝胶玻璃的吸晶行为进行表征。DTA和XRD结果显示：凝胶体在500℃热处理后可以转变为透明玻璃体，在900℃热处理后，得到含有堇青石晶相的微晶玻璃；当5％(摩尔分数)氧化镍引入体系后，在800℃处理2h后，纳米尖晶石和堇青石同时从体系中析出；当氧化镍和三氧化二铁同时取代体系中的氧化镁和氧化铝时，纯纳米铁氧体尖晶石从玻璃体中析出。     

正硅酸乙酯溶胶-凝胶行为的超声波原位监测研究

利用超声波原位监测的方法,研究了酸催化条件下正硅酸乙酯的溶胶-凝胶行为,得到信号特征值随反应的变化曲线,结合红外和电镜图谱,对结果进行了分析。研究表明,低温利于水解,高温利于缩合,80℃的反应温度相对适合;相同温度下,当H2O/TEOS=8∶1时,正硅酸乙酯水解-缩合的过程最短。由此考察了超声波监测信号特征值变化与正硅酸乙酯溶胶-凝胶反应过程的联系,可获得过程中粒子形成、粒径变化、反应程度以及凝胶生成等信息,提供了一种材料制备过程中实时在线的监测和研究手段。     

有机电解液对锂离子电池合金型负极材料性能的影响

锂离子电池合金型负极材料的研究得到了广泛的关注,但是合金电极与电解液相互作用的研究非常少。本文采用电镀和热处理相结合的方法制备出Cu₆Sn₅合金薄膜电极,研究了各种电解液对电极性能的影响。研究结果表明,合金电极在LiN(CF₂SO₂)₂(LITFSI)为溶质的电解液中表现出比在常用的以LiPF₆作为溶质的电解液中更高的容量和更好的循环性能。合金薄膜电极在1mol·L^-1 LITFSI/EC∶DEC(1∶2)电解液中具有更小的反应电阻和更大的反应电流密度,锂离子在电极上插入和脱嵌的可逆性良好,反应电阻只有在1mol·L^-1 LiPF₆/PC电解液中的1/10。研究结果表明,乙烯碳酸酯(EC)由于在充放电过程中会形成固体电解质界面（SEI）膜,能大幅度提高材料的电化学性能,在锂离子电池中是不可或缺的。     

不同介质中间硝基苯磺酸钠的电化学行为

研究了铜电极上间硝基苯磺酸钠在含有四丁基高氯酸铵（TBAP）电解质的质子惰性介质（DMF）、质子介质（H₂O）及混合介质（DMF/H₂O）中的电化学行为。结果表明：在质子惰性介质中,间硝基苯磺酸钠分步连续地被还原为ArNO^-₂·和［ArNO²］^2-·阴离子自由基;其中ArNO₂/ArNO^-₂·为扩散控制的单电子转移可逆氧化还原反应。在水溶液中,间硝基苯磺酸钠经历了ArNO₂/ArNO和ArNO/ArNHOH反应。而在混合溶剂中,由于DMF的存在阻碍了硝基的质子化进程,间硝基苯磺酸钠经历了ArNO₂/ArNO^-₂·和ArNO-2·/ArNHOH反应。通过量化计算进一步证实了上述实验结果。     

不同沉淀剂对制备邻苯基苯酚的Cu-Mg催化剂性能的影响

采用共沉淀法制备了用于环己烯基环己酮脱氢合成邻苯基苯酚的Cu-Mg催化剂,考察了不同共沉淀剂Na₂CO₃、NaOH、NaHCO₃、（NH₄）₂CO₃和H₂C₂O₄ 制备的Cu-Mg催化剂对催化活性和选择性的影响,利用XRD、BET、H₂-TPD、NH₃-TPD和CO₂-TPD等手段对催化剂进行表征。研究表明,催化剂制备中共沉淀剂种类对催化剂晶形结构、比表面积、表面酸、碱性和对氢吸附能力等影响显著,从而影响催化剂的活性和选择性;采用NaCO₃作共沉淀剂制备的Cu-Mg催化剂具有较大的比表面积,有利于MgO和活性组分Cu的分散,催化剂表面低温吸氢中心多,因而催化剂活性大,反应物转化率高,有利于降低催化剂表面强酸和强碱中心数,有利于抑制副反应,从而有利于提高生成邻苯基苯酚的选择性,在空速0.12 h^-1、H₂空速33 mL·（g·h）^-1和反应温度360 ℃条件下,环己烯基环己酮转化率达99.95%,邻苯基苯酚收率达95.23%。     

强磁性Fe_3O_4纳米粒子的制备及其性能表征

采用共沉淀法在无N2气保护下制备了比饱和磁化强度达到75 9emu g的强磁性Fe3O4纳米粒子。在用NaOH溶液沉淀Fe3+和Fe2+混合溶液的过程中,考察了n(Fe2+)∶n(Fe3+)、晶化时间、晶化温度、总铁浓度和NaOH溶液浓度等条件对Fe3O4纳米粒子的粒径分布及磁性的影响。当n(Fe2+)∶n(Fe3+)=5 5∶1 0,晶化时间为2h,晶化温度为50℃时,Fe3O4纳米粒子磁性最佳。所制得的Fe3O4粒子为结晶完整、具有较高纯度和粒径分布均匀的立方体形纳米颗粒;其相变温度随着Fe3O4纳米粒子粒径的减小而降低。Fe3O4纳米粒子的等电点约为pH=7 2。     

PS-PVA-CH塑料空心微球充D2

研究了激光惯性约束聚变靶用PS-PVA-CH三层塑料空心微球采用热扩散法高温高压充氘气技术。实验研究表明,对于直径300 μm、PS壁厚5～7 μm、PVA壁厚3～5 μm、CH层厚4～6 μm的塑料微球,50℃充气的平衡时间为20～40 h,70℃的平衡时间为7～12 h,90℃的平衡时间为2～4 h。在室温25℃时,微球的气体渗透系数为（3.0～4.2）×10^-19 mol·m^-1·s^-1·Pa^-1,对应的保气半寿命为28～37 h。对于参数接近的微球,如果充气时间相同,充气外压与微球内压基本呈正比。当外压达到6.0 MPa时微球开始出现破损。     

碳化钨纳米晶薄膜电极的制备及其对甲醇电氧化性能

引　言碳化钨具有与金属铂相类似的表面电子结构[1], 因此, 人们一直在探索碳化钨在化学领域中的催化性能, 期望利用矿藏丰富、价格低廉的钨矿优势, 用碳化钨来替代资源稀缺、价格昂贵的铂及铂基合金催化剂. 研究表明, 碳化钨在烷烃重整、异构化反应以及在氢析出反应等方面具有     

纳米MnO2离子筛的锂吸附性能

通过控制水热合成反应条件制备了不同晶相的一维纳米MnO₂,进一步用浸渍法制备了Li-Mn-O三元氧化物前驱体,并经酸处理后得到对锂离子具有特殊选择性的离子筛。用XRD、TEM、吸附等温线及反应动力学等手段对产物的晶相结构和锂吸附性能进行了研究。实验结果表明,反应物浓度对MnO₂不同晶面的生长速率有不同的影响;从TEM图像中可以清楚地看到,水热合成法制备出了尺寸为φ5nm×400nm的一维MnO₂纳米线;在pH＝9.19时每克离子筛的单分子层锂离子饱和吸附量Q_m为2.43mmol·g^-1;吸附速率常数为2.17×10^-6 s^-1;吸附量随溶液pH值的增加而增加,当pH=12.5时,相应的吸附量为3.47mmol·g^-1。     

铁基无铬高温变换催化剂的制备及其催化性能

用过渡金属氧化物Co2O3·xH2O取代铁铬催化剂中的Cr2O3,以硝酸法制备了用于大型合成氨工艺使用的不含硫的铁基无铬CO高温变换催化剂。控制铁盐溶液中Fe2+和Fe3+的比例能保证催化剂的主相是γ Fe2O3。Co2O3·xH2O的存在减缓了催化剂因受热引起烧结而导致的比表面积下降,提高了热稳定性。活性评价结果表明,所制备的催化剂有很好耐热性和活性。Co2O3·xH2O的加入量w(Co2O3·xH2O)从1%增加到5%,耐热15h后的低温活性从29 6%提高到了61 3%,证明Co2O3·xH2O是Cr2O3理想的替代物。     

多元杂多酸在仲辛醇制己酸中的催化作用

采用磷、钼、钒系列多元杂多酸作为硝酸氧化仲辛醇制己酸的催化剂,对其催化性能和选择性进行了实验研究。结果表明:H6PMo9V3O40、H10PMo5V7O40、H11PMo4V8O40等多元杂多酸均可提高仲辛醇的转化率、己酸产率和己酸选择性,并确定了这3种催化剂的最佳用量:当它们分别为仲辛醇质量的1 4%、1 0%、1 4%时,仲辛醇转化率可达98 3%、97 6%、100%;己酸的选择性可达85 7%、85 8%、78 8%;其性能明显优于钒催化剂。     

缺氧胁迫影响硝化污泥活性的机理

硝化过程是废水生物脱氮的关键环节。为了研究缺氧胁迫对硝化活性的影响及其机理,采用分批培养法分别测定了经0、12、24 h缺氧滞留处理的污泥硝化活性、过氧化氢酶活性和过氧化物酶活性,以及这些硝化污泥抗氧毒（过氧化氢）性能。经过12、24 h缺氧处理后,污泥平均比氨氧化活性分别从0.894 mg N·(g MLSS)^-1·h^-1降为0.453、0.387 mg N·(g MLSS)^-1·h^-1,下降了46.8％、49.8％,平均比亚硝酸氧化活性也从0.761 mg N·(g MLSS)^-1·h^-1降至0.485、0.459 mg N·(g MLSS)^-1·h^-1,下降了36.3％、39.7％。试验结果证明,缺氧胁迫可降低污泥硝化活性,缺氧胁迫时间越长,硝化活性降幅越大,缺氧胁迫对氨氧化的影响大于亚硝酸氧化。缺氧胁迫可抑制硝化污泥的抗氧化酶活性,POD、CAT活性分别下降了10％、17％（12 h）和24％、21％（24 h）,缺氧胁迫时间越长,抗氧化酶活性越低。缺氧胁迫可削弱硝化细菌的抗氧毒能力,引起硝化活性降低。