介孔SO4^2-／TiO2固体超强酸的制备与表征

以工业硫酸钛液为原料，分步水解制得吸附硫酸根的介孔偏钛酸，焙烧得到介孔SO4^2-／TiO2固体超强酸。用Hammett指示刑法、XRD、BET和FI—IR等多种手段对催化剂进行了表征；以乙酸乙酯的合成为模型反应，考察了催化活性。结果表明所制备的SO4^2-／TiO2催化剂是介孔结构；随着焙烧温度的升高和SO4^2-含量的增加，其比表面积和酸强度都先增大后减小。最高酸强度H0=14．52，最大比表面积为192m^2／g；酸强度及硫含量与催化活性都有着密切联系。在500℃下焙烧，硫含量为2．7%时，催化活性最高。     

ZrO_2-SiO_2复合物作为MgO粉高温添加剂的电学性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了ZrO2-SiO2复合物,通过电参数测试仪、泄漏电流测试仪测量了加入ZrO2-SiO2复合物后的电工级MgO粉的电学参数和泄漏电流,分析了ZrO2-SiO2复合物用量、ZrO2和SiO2质量配比以及退火工艺对其电学性能的影响。研究表明,将ZrO2和SiO2质量配比为4∶6,用量为2%的ZrO2-SiO2复合物装入电热管中,经退火工艺处理后管子的泄漏电流最小,较适合作为电工级MgO粉的高温添加剂。     

常见固体超强酸的研究

目前国内石油化工厂的烷基化装置基本采用液体酸技术，液体酸催化剂具有极强的腐蚀性，污染环境、腐蚀设备等缺点，越来越受到严峻的挑战。固体超强酸催化剂催化活性较高，且制备方法简便，催化反应温度低，对环境友好，有着广泛的应用前景，于是人们把目光投向了固体超强酸催化剂及其技术。本文介绍了常见固体超强酸ZrO2／SO4 2-上异丁烷与丁烯烷基化的研究，重点讨论利用固体超强酸催化剂进行异丁烷和丁烯的烷基化反应，认为固体超强酸催化剂有较高的催化活性和广阔的应用前景，国内外许多石油公司正在致力于开发一种无公害、易分离的固体酸烷基化催化剂。其中ZrO2／SO42-型催化剂被认为是最有希望的一种催化剂。     

SO_4~(2-)/TiO_2-SiO_2固体超强酸失活原因及再生方法研究

以SO42-/TiO2-SiO2固体超强酸催化剂为例,选择松香与甘油酯化这一高粘度有机反应体系,通过IR、TPD、XRD和BET等检测方法,研究了SO42-/TiO2-SiO2的失活原因。研究表明,催化剂表面吸附有机物、酸中心减少、酸量下降是导致该催化剂失活的主要原因。在此基础上研究了再生方法,优化了再生条件:在500℃焙烧脱去吸附物,再用H2SO4浸渍对失活催化剂进行再生。再生催化剂的催化性能与新鲜催化剂性能基本相同。     

SO42-/ZrO2固体酸的超声快速制备及表征

在沉淀和浸渍过程中都分别施加超声波快速制备了SO42-/ZrO2固体酸。利用XRD、FT-IR、TG-DTA、BET和NH3-TPD等方法对样品进行分析表征,探讨超声作用对固体酸中ZrO2晶粒粒径、样品比表面积、热稳定性和酸性等的影响。结果表明,超声制备SO42-/ZrO2形成超强酸结构的适宜焙烧温度为550℃。与常规法相比,超声波的引入能获得较小晶粒的ZrO2,并强化了浸渍过程中与高价硫的结合,所得样品比表面积增大,并可以提高催化剂的酸强度以及改变催化剂酸量分布。     

介孔SO2-4/TiO2固体超强酸的制备与表征

以工业硫酸钛液为原料,分步水解制得吸附硫酸根的介孔偏钛酸,焙烧得到介孔SO2-4/TiO2固体超强酸.用Hammett指示剂法、XRD、BET和FI-IR等多种手段对催化剂进行了表征;以乙酸乙酯的合成为模型反应,考察了催化活性.结果表明所制备的SO2-4/ TiO2催化剂是介孔结构;随着焙烧温度的升高和SO2-4含量的增加,其比表面积和酸强度都先增大后减小,最高酸强度H0=-14.52,最大比表面积为192m2/g;酸强度及硫含量与催化活性都有着密切联系,在500℃下焙烧,硫含量为2.7%时,催化活性最高.     

一步法合成SO4^2-／TiO2酸位结构及酯化机理研究

利用高酸值麻疯树油中游离脂肪酸与甲醇酯化反应作为目标反应，通过直接煅烧工业原料偏钛酸，制得高酯化活性的ST（SO4^2-／TiO2）固体酸．FTLR研究表明：ST固体酸具有焦硫酸结构酸位，含有高键级高共价特性S=O．S=O强烈的诱导效应提高了与之相连的配位不饱和钛原子的路易斯酸性，吸水后产生质子酸。随着硫含量增加，质子酸性增加．ST固体酸制备过程中，硫酸根与二氧化钛发生固相反应，硫酸根强键舍在二氧化钛表面，同时部分硫酸根分解产生三氧化硫并原位吸附，从而形成固体酸位。ST固体酸通过质子化羧酸、甲醇亲核加成、脱水脱质子机理催化酯化反应。     

Co0.5Fe2.5O4/ZrO2磁性纳米固体酸的合成与表征

将磁性基质Co0.5Fe2.5O4与ZrO2进行组装制备出磁性固体酸催化剂，采TEM,DTA,XRD,FTIR等手段对Co0.5Fe2.5O4/ZrO2磁性固体酸催化剂的结构和性能进行了研究，结果表明磁性基质的引入延迟了ZrO2的晶化以及ZrO2(t）相向ZrO2(m)相的转变，使ZrO2更加稳定，我们合成的Co0.5F2.5O4/ZrO2粒径在40nm左右，且具有良好的催化性能和适宜的磁学性能。     

镧的引入方法对SO4^2-改性锆交联粘土固体酸结构的影响

以累托土为基质，采用不同的方法引入La，制备了四种含La的SO4^2-改性锆交联粘土固体酸催化剂．借助N2吸附-脱附，XRD，NH3-TPD，Py-IR等分析手段对催化剂进行表征，考察了La不同的引入方法对其结构和酸性的影响．实验结果表明，先用La交换累托土，再与Zr交联剂进行交联，或采用La-Zr双组分交联剂，采用这两种方法引入La后，制得的交联粘土的层结构规整性显著提高，比表面积较大，孔径较均一，并且L酸酸量明显增加、酸强度明显增强．     

La改性固体超强酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3的制备及催化性能研究

采用共沉淀-浸渍法制备了固体超强酸S2O82-/ZrO2-Al2O3催化剂,并加入La对催化剂进行改性。以柠檬酸三丁酯的合成为探针反应评价催化剂的活性,并通过红外光谱、X射线衍射、NH3程序升温脱附等方法对催化剂进行表征,考察制备条件及La的引入对催化剂结构和性能的影响。结果表明:(NH4)2S2O8溶液浸渍浓度为0.5mol/L,锆铝氧化物物质的量比为1∶1,600℃焙烧4h后于1%(质量分数)的La(NO3)3溶液浸渍所得的催化剂活性较好,柠檬酸的转化率可达93.69%。La的引入可以提高催化剂对S2O82-的结合能力,抑制活性组分的分解,增加催化剂的酸强度和酸总量,提高催化剂的活性。     

添加氧化物对Ba2TiSi2O8极性玻璃陶瓷析晶性能的影响

采用恒温场晶粒定向晶化工艺制备了Ba2TiSi2O8极性玻璃陶瓷，在组成1．2BaO—1．0TiO2—2．6SiO2的基础玻璃中，分别加入0．2CaO和0．1ZrO2，研究了添加不同的氧化物对Ba2TiSi2O8极性玻璃陶瓷析晶性能的影响。实验结果表明，加入CaO和ZrO2都会影响主晶相的析出过程，特别是加入ZrO2造成玻璃陶瓷中产生BaZrSi3O9第二相。此外，压电性能测试显示，加入0．2CaO有利于BTS晶体的定向析晶；加入ZrO2不利于BTS晶体的定向析晶。     

CaO-MgO-Al2O3-SiO2-F系可切削微晶玻璃的晶化机理研究

在CaO MgO Al2 O3 SiO2 F系可切削微晶玻璃体系中 ,本研究分析了K2 O和ZrO2 对玻璃析晶和显微结构的影响 ,探讨了晶化机理。K+ 促使云母相的生成和球晶的形成 ;晶化过程中 ,云母和顽辉石互为外延生长 ,使球晶中条状晶解离为片状晶。ZrO2 与F- 一起促使玻璃晶化后形成棒状云母晶粒 ,并具有晶粒长径比大、相互交错的显微结构     

Oxidative dehydrogenation of n-butane over vanadium magnesium oxide catalysts supported on nano-structured MgO and ZrO2: effect of oxygen capacity of the catalyst

Vanadium-magnesium oxide catalysts supported on nano-structured MgO and ZrO2 (Mg3(VO4)2/MgO/ZrO2) were prepared by a wet impregnation method with a variation of Mg:Zr ratio (8:1, 4:1, 2:1, and 1:1). For comparison, Mg3(VO4)2/MgO and Mg3(VO4)2/ZrO2 catalysts were also prepared by a wet impregnation method. The prepared catalysts were applied to the oxidative dehydrogenation of n-butane in a continuous flow fixed-bed reactor. Mg3(VO4)2/MgO/ZrO2 (Mg:Zr = 4:1, 2:1, and 1:1) and Mg3(VO4)2/ZrO2 catalysts showed a stable catalytic activity during the whole reaction time, while Mg3(VO4)2/MgO/ZrO2 (8:1) and Mg3(VO4)2/MgO catalysts experienced a severe catalyst deactivation. Deactivation of Mg3(VO4)2/MgO/ZrO2 (8:1) and Mg3(VO4)2/MgO catalysts was due to their low oxygen mobility. Effect of oxygen capacity (the amount of oxygen in the catalyst involved in the reaction) of the supported Mg3(V04)2 catalysts on the catalytic performance in the oxidative dehydrogenation of n-butane was investigated. Experimental results revealed that oxygen capacity of the catalyst was closely related to the catalytic activity in the oxidative dehydrogenation of n-butane. A large oxygen capacity of the catalyst was favorable for obtaining a high catalytic activity in this reaction. Among the catalysts tested, Mg3(VO4)2/MgO/ZrO2 (4:1) catalyst with the largest oxygen capacity showed the best catalytic performance.     

Fabrication of SiO2@ZrO2@Y2O3:Eu3+ core-multi-shell structured phosphor

ZrO2 interface was designed to block the reaction between SiO2 and Y2O3 in SiO2@Y2O3:Eu coreshell structure phosphor. SiO2@ZrO2@Y2O3:Eu core-multi-shell phosphors were successfully synthesized by combing an LBL method with a Sol-gel process. Based on electron microscopy, X-ray diffraction, and spectroscopy experiments, compelling evidence for the formation of the Y2O3:Eu outer shell on ZrO2 were presented. The presence of ZrO2 layer on SiO2 core can block the reaction of SiO2 core and Y2O3 shell effectively. By this kind of structure, the reaction temperature of the SiO2 core and Y2O3 shell in the SiO2@Y2O3:Eu core-shell structure phosphor can be increased about 200-300 degrees C and the luminescent intensity of this structure phosphor can be improved obviously. Under the excitation of ultraviolet (254 nm), the Eu3+ ion mainly shows its characteristic red (611 nm, 5D0-7F2) emissions in the core-multi-shell particles from Y2O3:Eu3+ shells. The emission intensity of Eu3+ ions can be tuned by the annealing temperatures, the number of coating times, and the thickness of ZrO2 interface, respectively.     

ZrO2及ZrO2:CdS薄膜的制备和表征

利用ｓｏｌ－ｇｅｌ方法合成了ＺｒＯ_２薄膜,并通过在ＺｒＯ_２薄膜中复合ＣｄＳ纳米粒子成功地制备了ＺｒＯ_２：ＣｄＳ薄膜．制得的ＺｒＯ_２薄膜透明并具有较好的光透射性,而ＺｒＯ_２的含量及膜厚是影响其光透射性的主要因素．分散在ＺｒＯ_２：ＣｄＳ薄膜中的ＣｄＳ纳米粒子为六方相结构,并具有较好的分散性,其平均尺寸为４～６ｎｍ．实验结果表明：ＺｒＯ_２颗粒的晶化会对薄膜的光学性能及表面形貌产生影响,但ＣｄＳ的形成可以抑制薄膜表面ＺｒＯ_２颗粒的晶化,从而得到较为平滑的薄膜．     

ZrO_2-硬脂酸系纳米复合相变储能材料的可行性研究

回顾了储能材料尤其是相变储能材料的发展及基本应用。对比前人研究成果,提出了使用ZrO2-硬脂酸系纳米复合材料作为相变储能材料的设想,并且结合现有的成果初步论证了ZrO2-硬脂酸系纳米复合相变储能材料的应用可能性。通过调节pH值等制备和改性参数使用共沉淀法或直接复合法,可以取代不能大批量生产的溶胶-凝胶法。并且由于ZrO2有着比SiO2更好的机械强度和耐高温性能,所以使用ZrO2代替SiO2,完全可以制备出有着类似于SiO2-硬脂酸系相变储能材料储热性能的复合材料。     

ZrO2改性CaO-SiO2复合生物涂层的制备及表征

以CaO稳定的ZrO2为原料,与适量SiO2在1400℃下反应.制得CazSiO4不同含量(质量分数:20%、40%、60%)的ZrO2改性CaO-SiO2复合粉体,并采用大气等离子体喷涂技术制备涂层.利用X射线衍射(XRD)、电子探针(ETMA)及能量色散谱(EDS)对涂层相组成和形貌进行表征.涂层的体外生物活性和稳...     

先驱体转化制备ZrO2改性SiC陶瓷的氧化行为研究

采用先驱体转化法,以聚碳硅烷、二乙烯基苯和正丁醇锆为原料高温裂解制备了ZrO2改性的SiC陶瓷材料,结合XRD,SEM和EDS能谱等测试方法,研究ZrO2的添加对材料氧化行为的影响。结果表明:ZrO2引入后,SiC陶瓷材料在1600℃开始氧化,表面生成了SiO2阻氧层阻止气体逸出,宏观上形成气泡,到1700℃材料氧化较严重,表面变得凹凸不平,出现较多空洞,并且存在一定程度的失重;1700℃氧化后,含ZrO2的材料表面和内部均有一定程度的氧化,表面的主要成分为SiO2,内部有部分SiC发生了氧化,两种材料氧化层呈梯度分布;在高温氧化过程中,ZrO2会发生由四方相向单斜相的相变,SiC对ZrO2的相变具有抑制作用,而材料氧化后生成的SiO2则无法抑制ZrO2的相变。     

ZrO_2－SiO_2复合粉体的制备和表征

本文采用气凝氧化硅和氯氧化钻为原料，以共沉淀法制备了ｘＺｒＯ２（１－ｘ）ＳｉＯ２（ｘ＝１０～４０ｖｏｌ％）系列粉料。ＤＴＡ－ＴＧ结果表明，吸附水的释放和Ｚｒ（ＯＨ）４。凝胶的热分解分别引起失重；在差热曲线上９００℃处的放热峰表明四方氧化锆开始析出，并得到Ｘ射线粉末衍射试验的证实，ＸＲＤ还揭示二氧化硅具有稳定ｔ－ＺｒＯ２的作用．透射电镜（ＴＥＭ）观察发现在受热过程中，氧化锆经历了疏松海绵体→密实海绵体→球形颗粒匀颗粒成长的衍变过程。