Ni0.5 Fe2.5 O4/ZrO2磁性纳米固体酸的合成与表征

将磁性基质Ni0.5Fe5O4／ZrO2和ZrO2进行组装制备出磁性固体酸催化剂，采用TEM、DTA、XRD等手段对Ni0.5Fe5O4／ZrO2磁性固体酸催化剂的结构和性能进行表征，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．     

P(VDF-HFP)/ZrO_2复合纤维隔膜的结构与性能研究

将纳米ZrO2填充到聚偏氟乙烯-六氟丙烯(P(VDF-HFP))溶液中,采用静电纺丝法制备了P(VDFHFP)/ZrO2复合纤维隔膜,考察分析了ZrO2含量对隔膜形貌、热收缩性、力学性能和电化学性能的影响。结果表明:P(VDF-HFP)/ZrO2复合纤维隔膜均具有纤维互穿三维立体微孔结构;当ZrO2质量分数为6%时,P(VDF-HFP)/ZrO2复合隔膜综合性能达到最佳,与不加ZrO2的P(VDF-HFP)纤维隔膜相比,其断裂强度由3.52 MPa提高到8.06 MPa,电化学稳定窗口由4.63 V增加到5.62 V,离子电导率由1.31 mS/cm提高到2.52 mS/cm;以LiCoO2为正极材料,使用P(VDF-HFP)/ZrO2复合膜组装的电池首次充放电比容量高达142.8 mAh/g。     

二氧化锆的制备及其应用进展

ZrO2 (Y2 O3)是重要的结构陶瓷和功能陶瓷的原材料。有关ZrO2 (Y2 O3)的研究包括ZrO2 (Y2 O3)粉体原料制备研究及应用开发研究 ,二者相互促进。本文就国内外目前ZrO2 (Y2 O3)粉体原料的制备方法及其相关应用进展进行了讨论 ,介绍了该领域的发展趋势     

超高气孔率ZrO_2质隔热材料的开发

日本美浓窑业公司的研究人员采用浇注-胶凝-冷冻干燥工艺开发出可替代ZrO2纤维制品的新型超高气孔率的ZrO2质隔热材料。初始原料使用常规的高纯度稳定ZrO2粉。以蒸馏水为分散媒介,按m(ZrO2粉)∶m(蒸馏水)分别为24.5∶75.5、     

Fe-Al/ZrO2复合粉体的均匀分散

研究FeAl/ZrO2复合粉体在有机液体介质中的分散效果。通过采用2种液体介质邻苯二甲酸二丁酯(dibutylphthalate,DBP)或正丁醇,3种分散剂甲基丙烯酸(methylacrylicacid,MAA)、丙烯酸(acrylicacid,AA)或油酸(oleicacid,OA)相互组合的实验方案,发现OA对DBP中的ZrO2单一粉体的分散效果好于AA或MAA的,但MAA对正丁醇中的ZrO2单一粉体或FeAl/ZrO2复合粉体具有很好的分散效果:固相质量分数(下同)为50%的ZrO2单一粉体悬浮液的粘度可从很高降低到0mPa·s,54.5%的FeAl/ZrO2复合粉体悬浮液的粘度为150mPa·s,56.5%的FeAl/ZrO2复合粉体悬浮液的粘度为800mPa·s。其分散机制符合相似相容原理。     

TZP用作陶瓷人工关节材料的研究

利用ZrO2增韧陶瓷主要靠四方相ZrO2(t-ZrO2)转变成单斜相（m-ZrO2)的马氏体相变来实现增韧的。本文研究了Y2O3和CeO2共同稳定四方ZrO2(TZP)制备工艺,并加入一定量的Al2O3,阻止ZrO2晶粒长大,提高材料强度。实验结果表明,经烧成的样品ZrO2的相组成为t-ZrO2,晶粒粒径＜1μm样品的抗折强度和断裂韧性均有提高,可以用作增韧人工关节材料。     

氧化锆(氧化钇)增韧莫来石陶瓷的组成与强韧化机理的研究

本文采用常压烧结工艺制备ZrO2增韧莫来石陶瓷(ZTM).通过调整ZrO2、Y2O3含量制得不同组成的ZTM材料,其强度随ZrO2加入量的增加经历了先上升而后下降的过程.在不同组成下,材料的强韧化机理不同.当ZrO2≤30vol%时,ZTM材料是以应力诱导相变增韧为主;ZrO2＞30vol%(如ZT M40(2Y)),材料则以微裂纹,裂纹偏转等强韧化机理为主;并且分散相ZrO2晶粒的大小及分布均匀性等对强韧化机理的发挥有很大影响.     

氧化锆负载硝酸盐固体碱催化剂的制备与表征

氧化锆分别用NaNO3、KNO3、Ca(NO3)2浸渍,经高温焙烧制得Na2O/ZrO2、K2O/ZrO2、CaO/ZrO2固体碱催化剂,将其用于碳酸二甲酯和异辛醇酯交换合成碳酸二异辛酯的反应。通过XRD、FT-IR、BET等表征手段,分析了催化剂的物相结构、硝酸盐与载体的相互作用及焙烧温度对催化剂活性的影响。结果表明,Na2O/ZrO2、K2O/ZrO2、CaO/ZrO2固体碱催化剂分别在600,500,700℃达到各自活性的最大值。Na2O/ZrO2具有高活性和高稳定性,K2O/ZrO2活性高,但是稳定性较差。     

ZtO2晶相形式对Ni-B/ZrO2催化剂CO选择性甲烷化性能的影响

Amorphous Ni-B/ZrO2 catalysts were prepared by coprecipitation-chemical reduction with KBH4 aqueous solution,and various crystalline phase ZrO2(amorphous-ZrO2,tetragonal-ZrO2 and monoclinic-ZrO2) supported Ni-B catalysts were obtained by thermal treatment in 5%H2-N2 stream at different temperature.The effect of ZrO2 polymorphs and the treatment temperature on the catalytic performance for the CO selective methanation were investigated,and the catalysts were characterized by N2 physisorption,Powder X-ray diffraction(XRD), Temperature-Programmed Desorption(CO-TPD and H2-TPD),and Differential Scanning Calorimeter(DSC).The treatment temperature affected strongly the crystalline structure of ZrO2,and the CO methanation activity and selectivity of the Ni-B/ZrO2 catalysts were significantly influenced by the crystalline phase of ZrO2.Of the three forms of ZrO2 polymorphs(amorphou-ZrO2,tetragonal-ZrO2 and monoclinic-ZrO2),the amorphous-ZrO2 supported nickle catalyst showed highest CO methanation activity,attributing in large part to the largest specific surface area and the optimum CO/H2 absorption intensity of the Ni-B/amorphous-ZrO2 catalyst.     

SO_4~(2-)/ZrO_2-MgO固体酸催化剂的合成及其催化合成醋酸丙酸纤维素

用浸渍法制备SO24-/ZrO2-MgO固体酸催化剂,用X射线衍射、红外光谱、NH3程序升温脱附等方法对SO24-/ZrO2-MgO固体酸催化剂进行表征。结果表明,SO24-/ZrO2催化剂中加入适量的Mg有利于四方晶相ZrO2(t)的形成;有利于增加固体酸表面酸强度和酸量。SO24-/ZrO2-MgO催化剂在合成醋酸丙酸纤维素(CAP)的反应中有很高的活性,当n(ZrO2)∶n(MgO)=15∶1,焙烧温度500℃时,催化活性最佳,50℃下,反应8 h后,CAP收率达116.40%。     

ZrO2/MCM-41催化的苯乙酮氢转移反应

通过浸渍法分别制备了硅胶(SiO2)、全硅MCM-41介孔分子筛负载ZrO2催化剂,考察其在以异丙醇为氢源,苯乙酮的氢转移反应中的催化性能,并与纯ZrO2进行对比,同时对各催化剂进行XRD、N2吸附-脱附、XPS、吡啶原位吸附红外等表征分析。结果表明:与纯ZrO2相比,负载型催化剂活性明显增加,归因于ZrO2与载体发生强相互作用,形成Si-O-Zr键,使催化剂表面的Zr-OH数目显著增加,出现B酸中心,且L酸中心强度增强。ZrO2/MCM-41的催化活性优于ZrO2/SiO2,可归因为前者中ZrO2的分散程度较高。ZrO2/MCM-41的最佳ZrO2负载量为5%(wt);最佳反应时间8 h;最佳异丙醇和苯乙酮摩尔比为10:1。苯乙酮含吸电子取代基后转化率升高,而含供电子取代基后转化率降低。5%ZrO2/MCM-41的催化活性随重复使用次数增加而逐渐降低。     

ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料的裂纹扩展阻力曲线与增韧机制

通过压痕小裂纹法测量了ZrO2(3Y)／Fe3Al复合材料的R曲线,并利用显微Raman光谱和XRD测试了ZrO2(3Y)／Fe3Al复合材料的相变高度(h)和可相变体积分数(φ1),定量探讨了ZrO2(3Y)／Fe3Al复合材料中相变增韧和桥联增韧2种机制对增韧的贡献。结果表明：Fe3Al的加入使相变高度h和可相变体积分数φ1明显提高,当Fe3Al含量为30％(体积分数,下同)时,h由单相ZrO2(3Y)的12μm提高至21μm;φ1由单相ZrO2(3Y)的19％提高至30％,h和φ1的增大使相变增韧效应增高。Fe3Al的桥联效应及相变增韧效应使ZrO2(3Y)／Fe3Al复合材料具有较单相ZrO2(3Y)更明显的R阻力行为。     

粗孔微球硅胶负载氢氧化锆对磷酸根吸附性能

以粗孔微球硅胶为载体,采用浸渍法负载ZrOCl2,然后用氨水将ZrOCl2转化为ZrO(OH)2,得到ZrO(OH)2/SiO2吸附剂,研究其对水溶液中磷酸盐的吸附。单独使用粗孔微球硅胶作为吸附剂时对磷酸根没有任何吸附作用。单独使用ZrO(OH)2·2.6H2O(用量0.1g)作为吸附剂时60min吸附量为120.4mg PO43-/g,以纯ZrO(OH)2计的吸附量为160.3mg PO43-/g,当ZrO(OH)2/SiO2负载量为10%时,用量为0.5g,在相同条件下吸附量为36.4mg PO43-/g,以纯ZrO(OH)2计的吸附量为364.3mg PO43-/g。吸附动学实验表明吸附过程符合准二级动力学模型。     

Selective oxidation of methylamine over zirconia supported Pt-Ru,Pt and Ru catalysts

Pt–Ru, Pt and Ru catalysts supported on zirconia were prepared by impregnation method and were tested in se-lective oxidation of methylamine (MA) in aqueous media. Among three catalysts, Ru/ZrO2 was more active than Pt/ZrO2 while Pt–Ru/ZrO2 demonstrated the best catalytic activity due to the fact that Pt addition efficiently pro-moted the dispersion of active species in bimetallic catalyst. Therefore, the~100%TOC conversion and N2 selec-tivity were achieved over Pt–Ru/ZrO2, Pt/ZrO2 and Ru/ZrO2 catalysts at 190, 220 and 250 °C, respectively.     

二氧化硅/二氧化锆核壳复合材料的制备及性能

合成了一种新型的二氧化硅/二氧化锆(SiO2/ZrO2)核壳型复合材料。利用异丙醇锆的水解缩合在SiO2微球表面沉积ZrO2层,得到二氧化锆包覆的SiO2/ZrO2核壳型复合氧化物。采用SEM、EDX、XRD等对复合材料的形貌及性质进行表征。利用IR-1红外发射率测量仪测定复合粒子在8～14μm波段的红外发射率。结果显示:该复合物具有明显的核壳结构。随着沉积次数的增加,ZrO2在SiO2表面的含量增加。ZrO2层经高温热处理可分别形成四方和单斜两种晶型。ZrO2层沉积在SiO2表面后,得到的SiO2/ZrO2核壳复合粒子的红外发射率较基底SiO2的有所降低。ZrO2的晶型也影响着复合材料的红外发射性能。ZrO2层为单斜晶的SiO2/ZrO2核壳复合物在8～14μm波段的红外发射率值比ZrO2层为四方晶时的更小。ZrO2层和SiO2球之间的界面作用解释了该复合材料红外发射率降低的原因。     

介孔SiO2负载SO2-4/ZrO2固体超强酸催化剂的制备及其酯化催化活性研究

以稻壳SiO2为原料,非离子表面活性剂TX-100为模板,制备了介孔SiO2(MSU-2)及其负载SO2-4/ZrO2固体超强酸催化剂.以乙酸和正丁醇的酯化反应为探针,研究了载体类型、ZrO2的负载量、催化剂用量和反应时间对催化剂性能的影响.结果发现,当SO2-4/ZrO2的负载量在10wt%以上时,催化剂具有超强酸性;SO2-4/ZrO2负载量为20wt%时,催化剂(SO2-4/ZrO2/MS-60)具有最优的催化酯化反应活性.     

氧化锆-莫来石复合材料的机械性能和热性能

以ZrO2和电熔莫来石为主要原料,制备出了氧化锆-莫来石复合材料.研究了不同温度下ZrO2添加量对莫来石陶瓷的抗弯强度(σ)、断裂韧性(KIC)和热膨胀系数(CTE)的影响.结果发现,ZrO2的加入促进了莫来石陶瓷的烧结.1550℃下添加20wt%ZrO2的试样的σ和KIC最高分别达到268.23MPa和4.05MPa·m1/2,针状莫来石晶体交错排布以及亚微米级ZrO2颗粒的钉扎作用是材料强度和韧性提高的主要原因.材料的线性热膨胀系数随着ZrO2添加量的增加而增大.     

介孔SiO2负载SO4^2-／ZrO2固体超强酸催化剂的制备及其酯化催化活性研究

以稻壳SiO2为原料,非离子表面活性剂TX-100为模板,制备了介孔SiO2(MSU-2)及其负载SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂。以乙酸和正丁醇的酯化反应为探针,研究了载体类型、ZrO2的负载量、催化剂用量和反应时间对催化剂性能的影响。结果发现,当SO42-/ZrO2的负载量在10wt%以上时,催化剂具有超强酸性;SO42-/ZrO2负载量为20wt%时,催化剂(SO42-/ZrO2/MS-60)具有最优的催化酯化反应活性。     

氧化锆对聚丙烯性能和结构的影响研究

先将氧化锆ZrO2制成母粒,再用于改性聚丙烯(PP)。研究结果表明ZrO2的加人使PP的拉伸强度有所降低,但PP的简支梁缺口冲击强度和断裂伸长率均有较大幅度提高,ZrO2用量为0.3%时,PP的简支梁缺口冲击强度达到13.7KJ/m2。差示扫描量热分析和偏光显微镜观察发现,随着ZrO2用量增加,PP的结晶温度逐渐提高,而球晶尺寸逐渐减小,ZrO2具有明显的成核作用。广角X衍射分析表明,ZrO2的加人使PP产生了俘结晶,并且俘晶型的含量随ZrO2场用量的增大而增加。     

ZrO2中孔膜的制备及其耐酸碱腐蚀性能

以正丙醇锆为前驱体,通过颗粒溶胶路线制备ZrO2溶胶,并以此溶胶制备出稳定的制膜液. 采用浸浆法,经过一次涂膜,在平均孔径约为70 nm的片状a-Al2O3支撑体上制备出完整无缺陷的孔径小于10 nm的中孔ZrO2陶瓷膜,详细考察了烧成温度对ZrO2粉末和ZrO2中孔膜性能的影响. 在450℃的烧成温度下制备出孔径约为7 nm的ZrO2中孔膜,该膜对PEG的截留分子量为19500,在原料液侧压力为0.76 MPa、温度(23±1)℃条件下,纯水渗透通量为30~35 L/(m2×h). 经HNO3(pH=2)和NaOH(pH=13)溶液动态腐蚀后的ZrO2中孔膜对PEG截留分子量的变化表明,所制ZrO2膜具有较高的耐酸碱腐蚀性能.