模板法制备Ce_xZr_(1-x)O_2及催化餐饮废油合成生物柴油

以松木为模板,使用模板法制备了不同铈锆含量的Ce_xZr_(1-x)O_2复合氧化物的催化剂,用于餐饮废油与甲醇进行酯交换反应合成生物柴油.采用BET、SEM对Ce_xZr_(1-x)O_2进行表征分析.研究不同制备方法、CeO_2的负载量和煅烧温度对催化剂活性的影响,以及不同的酯交换反应条件对生物柴油产率的影响.制备的Ce_xZr_(1-x)O_2具有松木的生物形态,并有助于催化剂形成多孔道结构.以Ce_xZr_(1-x)O_2为催化剂,考察甲醇和餐饮废油的酯交换反应.结果表明:当x=0.5,煅烧温度为600℃时,甲醇与餐饮废油物质的量比为60∶1,催化剂用量(基于餐饮废油的质量)的质量分数为5%,反应温度为190℃,反应时间为6 h的反应条件下,酯交换反应的甲酯收率达到91.1%.     

Al_2O_3/WO_3/ZrO_2催化剂的制备及在酯交换反应中的研究

以松木为模板,采用模板法将不同含量的Al_2O_3添加到WO_3/ZrO_2复合氧化物中,采用X射线衍射、BET比表面积分析、拉曼光谱和NH_3等温吸附测试等手段对其进行表征,以评估其改进结果。将Al_2O_3/WO_3/ZrO_2催化剂应用到甲醇与乌桕油(非食用油)的酯交换反应中,在其他反应条件相同,Al_2O_3质量分数为3%时,生物柴油最高产率达到83.1%。结果表明:添加Al_2O_3稳定了ZrO_2的四方相结构,使得催化剂比表面积更大、孔数量增加;模板法制备的催化剂孔径分布均匀,WO_3呈高度分散无定型状态;引入Al_2O_3增加了WO_3/ZrO_2催化剂的中强酸性,对弱酸性和强酸性无明显改变。     

固体酸SO_4~(2-)/C-TiO_2-La_2O_3的制备及其催化性能的研究

采用高温磺化法制备复合型稀土改性固体酸SO_4~(2-)/C-TiO_2-La_2O_3,以酸值为18.97 mg(KOH)/g地沟油与甲醇的酯化反应作为探针反应,考察La_2O_3含量、磺化温度、磺化时间对固体酸催化剂SO_4~(2-)/C-TiO_2-La_2O_3酸位中心的影响。结果表明,制备催化剂SO_4~(2-)/C-TiO_2-La_2O_3的最佳条件:La_2O_3的含量为3%、磺化温度为200℃、磺化时间为10 h,在此条件下催化地沟油与甲醇发生酯化反应的酯化率最高可达到91.42%。利用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、比表面积、热重分析、能谱分析等手段对固体酸催化剂进行表征,结果表明,同时加入La_2O_3和TiO_2,可增加催化剂的酸位中心的数量、提高催化剂的稳定性、增强催化剂的催化性能。     

固体碱催化剂CaO-人造沸石催化制备生物柴油的研究

制备了CaO-人造沸石固体碱催化剂,并将其用于酯交换反应制备生物柴油.按L25(56)设计了正交试验,并确定了制备生物柴油的最佳工艺条件为:催化剂焙烧温度为500℃,催化剂用量为原料油质量的4%,醇油摩尔比为9:1,反应时间3.5 h,反应温度70℃,生物柴油产率可达98%;并运用了FT-IR、TG-DSC、XRD等手段对催化剂进行了表征.     

Na_3AlF_6-AlF_3-LiF-MgF_2-La_2O_3-Al_2O_3熔盐体系密度的研究

采用阿基米德法研究温度、单一或混合添加La_2O_3与Al_2O_3对Na_3AlF_6-AlF_3-LiF-MgF_2熔盐体系密度的影响,并用最小二乘法建立了密度数学模型,确定了熔盐密度与温度、 La_2O_3与Al_2O_3加入量之间关系的回归方程,为了使熔盐与所制备的La-Al中间合金液的有效分离,从熔盐密度的角度分析了电解制备La-Al中间合金时的合理电解温度与氧化物加入量。研究结果表明:熔盐密度随温度的上升或Al_2O_3加入量的增加呈现线性降低的趋势,却随着La_2O_3加入量的递增而线性增加;当(质量分数)w_(La_2O_3)∶w_(Al_2O_3)=1∶9时,熔盐密度随La_2O_3-Al_2O_3混合氧化物加入量的增加而线性下降,当w_(La_2O_3)∶w_(Al_2O_3)=3∶7, 1∶1或7∶3时,密度却随La_2O_3-Al_2O_3混合氧化物加入量的增加而线性增加;在温度为905～1055℃, La_2O_3与Al_2O_3加入量分别为0%～5%, 0%～10%(质量分数)的研究范围内,熔盐密度(ρ)与温度(t), La_2O_3, Al_2O_3含量之间的关系为:ρ=3.0231-0.0011t+0.0260w_(La_2O_3)-0.0053w_(Al_2O_3),从而可以确定电解制取La-Al中间合金较为理想的Na_3AlF_6-AlF_3-LiF-MgF_2-La_2O_3-Al_2O_3熔融体系温度应控制在965～995℃之间,氧化物的加入量应满足条件w_(La_2O_3)+w_(Al_2O_3)9%,w_(La_2O_3)∶w_(Al_2O_3)1。     

烧结助剂Al_2O_3与Y_2O_3对固态锂离子电解质LLZO的锂离子电导率的影响

以Li_2CO_3,La_2O_3和ZrO_2为原料,分别添加Al_2O_3和Y_2O_3作为烧结助剂,制备锂离子固态电解质xAl_2O_3-Li_7La_3Zr_2O_(12)和xY_2O_3-Li_7La_3Zr_2O_(12)(分别简称为xAl_2O_3-LLZO和xY_2O_3-LLZO。x为摩尔分数,x=0,0.1,0.2,0.3,0.4和0.5),研究Al_2O_3和Y_2O_3的添加量对LLZO的结构与锂离子电导率的影响。结果表明,在1 150℃烧结15 h时,Al_2O_3和Y_2O_3这2种烧结助剂都能稳定立方相石榴石结构LLZO。当Al_2O_3过量时,产生LaAlO_3杂相,当Y_2O_3过量时,产生Li_2ZrO_3和YO_(1.458)杂相。0.2Y_2O_3-LLZO在1100~1200℃范围内能形成稳定的立方相石榴石结构LLZO,并且在1 150℃烧结27 h不发生分解反应;LLZO的致密度和锂离子电导率都随烧结助剂含量增加而先增加后减小,Al_2O_3和Y_2O_3的最佳添加量x分别为0.2和0.3,所得0.2Al_2O_3-LLZO的致密度与离子电导率分别为94%和1.78×10~(-4)S/cm,0.3Y_2O_3-Li_7La_3Zr_2O_(12)的致密度与离子电导率分别为96%和5.23×10~(-4)S/cm。     

Ce_xLa_(1-x)活性组分对NH_3-SCR脱硝特性的影响研究

为探究天然氟碳铈矿中Ce和La之间的联合作用对脱硝性能的影响,利用微波加热的方法制备了Ce_xLa_(1-x)活性组分并负载在γ-Al_2O_3上进行了活性测试,其中Ce_(0.8)La_(0.2)催化剂脱硝效果最好,在反应温度为350℃时有78%的NO转化率。BET、NH_3-TPD、XRD、Raman和XPS测试结果表明,Ce_(0.8)La_(0.2)催化剂的活性组分是含有Ce和La的固溶体且具有更好的吸附NH_3能力与更高的比表面积,并且在Ce_(0.8)La_(0.2)催化剂的表面存在的表面吸附氧是提高NH_3-SCR催化性能的原因之一。     

La_2O_3/Y_2O_3对水热法制备W-Cu粉体的影响

采用水热-共还原法制备了稀土氧化物(La_2O_3,Y_2O_3)掺杂W-Cu混合粉末。通过改变稀土的添加量及添加种类,设定不同的还原温度和还原时间,在N_2/H_2还原气氛中得到还原产物。借助SEM、TEM、XRD等手段分析了复合粉末的物相、形貌、成分和微观结构,探讨了稀土掺杂对复合粉体还原温度、还原时间以及还原产物的影响。结果表明,加入稀土La_2O_3后,复合粉末的煅烧温度降低、还原温度升高,还原时间变长,稀土适合添加量为2%;单一加入La_2O_3得到复合粉末分散性好,颗粒为均匀的圆形和多边形,且相较于单一加入Y_2O_3和加入La_2O_3+Y_2O_3复合还原粉中W,Cu混合最为均匀。     

高含量La_2O_3/Y_2O_3对钼合金微观组织与性能的影响

采用粉末冶金方法制备了不同质量分数La_2O_3/Y_2O_3复合稀土氧化物掺杂的钼合金,观察了钼合金物相构成、显微组织和断口形貌,测试了其力学性能。结果表明:掺杂La-2O_3/Y_2O_3钼合金的物相组成为La_2O_3、Y_2O_3和Mo;锻造态钼合金横截面的晶粒尺寸随La_2O_3/Y_2O_3含量增加而减小,锻造态钼合金纵截面的显微组织为明显的纤维状织构组织形态;锻造态Mo(La_2O_3)3.0(Y_2O_3)0.5钼合金的横截面断口为韧窝断裂和少量解理断裂,纵截面断口为沿晶脆性断裂;合金抗弯强度和弯曲角随La_2O_3/Y_2O_3含量的增加先增加后降低,Mo(La_2O_3)3.0(Y_2O_3)0.5钼合金抗弯强度达到1133 MPa,弯曲角达到38°。     

水化条件对La_2O_3水化特性的影响

针对我国目前La(OH)_3粉体制备工艺复杂、能耗大、成本高等特点,以La_2O_3为原料,研究了采用直接水化法制备La(OH)_3粉体的工艺过程,考察了不同水化条件对水化过程和转化率的影响;分析了不同水化条件下水化过程中温升曲线和转化率的变化;提出了La_2O_3直接水化制备La(OH)_3合理工艺条件。实现了整个工艺过程无废、低能耗、低成本、连续化和清洁化。     

纳米La_2O_3粉晶的制备及其表征

以La(NO_3)_3·6H_2O、NH_4HCO_3和聚乙二醇为原料,利用沉淀法制备了纳米La_2O_3粉体,利用XRD,TG-DTA和TEM等测试方法对干凝胶热分解过程及最终形成的纳米La_2O_3粉体进行了分析和表征,XRD法考察了前驱体在不同热处理条件下产物物相和晶粒度的变化情况,实验结果表明,在适当工艺参数下,前驱体经720℃,1h焙烧所得产物为平均粒径小于50nm的La_2O_3粉体.     

La_2O_3掺杂对V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂SCR性能的影响

通过共沉淀法将La组分掺入到TiO_2载体中,采用浸渍法将V和W组分负载到La_2O_3-TiO_2复合氧化物上,制备出V2O5-WO3/La_2O_3-TiO_2催化剂。考察不同La_2O_3掺杂量对其NH3催化还原NO性能的影响,同时通过多种物理化学手段进行表征分析。XRD,NH_3-in situ DRIFTS,H_2-TPR,XPS和UV-vis DRS测试结果表明,元素La与Ti以La-O-Ti键相互作用,生成高度分散的镧物种,也使得TiO_2具有更好的热稳定性,但由于LaO_x物种与VO_x物种和WO_x物种之间的相互作用,降低了催化剂的氧化还原性和表面Brnsted酸数量,从而降低了其催化活性。     

La_(0.9)Rb_(0.1)Co_(1-x)Fe_xO_(3-δ)钙钛矿催化剂上NO_x辅助碳烟燃烧性能的研究

通过柠檬酸溶胶凝胶法制备了La_(0.9)Rb_(0.1)Co_(1-x)Fe_xO_(3-δ)(x=0.1～0.8)系列钙钛矿催化剂。通过X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H_2-TPR)、NO_x程序升温脱附(NO_x-TPD)及X射线光电子能谱(XPS)考察了Fe含量变化对催化剂结构、NO_x辅助碳烟燃烧反应活性、催化剂氧化还原活性、催化剂表面Fe和Co的化学状态以及NO_x储存能力的影响。结果表明:所制备的催化剂均保持钙钛矿结构,Co与Fe的共掺杂改变了B位金属的化学状态,催化剂表面存在Co~(2+)和更高价态的Fe物种。相比纯LaCoO_3和LaFeO_3,La_(0.9)Rb_(0.1)Co_(1-x)Fe_xO_(3-δ)(x=0.1～0.8)催化剂碳烟燃烧的特征温度T_(50)分别下降约30和70℃,碳烟燃烧的速度也随之加快。同时,在NO_x辅助碳烟燃烧过程中,NO氧化所生成的NO_2可与碳烟反应生成N_2,其中La_(0.9)Rb_(0.1)Co_(0.6)Fe_(0.4)O_(3-δ)催化剂具有最高的NO_x消除能力,在381℃时达到36.4%。     

纳米La_2O_3掺杂Mo_2NiB_2基金属陶瓷的摩擦磨损特性研究

以Ni-6B-53.3Mo为基础材料,采用真空热压烧结的方法在970℃下,制备不同La_2O_3掺杂含量(0%、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%)的Mo_2NiB_2基金属陶瓷。采用高温真空摩擦磨损试验仪、表面轮廓仪、激光共聚焦显微镜以及X射线衍射仪研究La_2O_3掺杂量对Mo_2NiB_2基金属陶瓷的微观组织和摩擦磨损性能的影响。结果表明:室温下,同一载荷时,随着La_2O_3含量的增加,Mo_2NiB_2基金属陶瓷的磨损率和摩擦系数呈现先增大后减小的趋势,掺杂0.3%La_2O_3的Mo_2NiB_2基金属陶瓷的磨损率和摩擦系数最大,掺杂1.2%La_2O_3的Mo_2NiB_2基金属陶瓷的磨损率和摩擦系数最小;载荷对Mo_2NiB_2基金属陶瓷的耐磨性影响显著,磨损率和摩擦系数随着载荷的增加而减小;温度升高,La_2O_3掺杂Mo_2NiB_2基金属陶瓷磨损率先降低后逐步平稳,摩擦系数呈现先减小后增大的趋势。     

纳米La_2O_3掺杂对Mo_2NiB_2基金属陶瓷组织及力学性能的影响

采用真空热压烧结技术,根据Ni-6B-53.3Mo的配比,制备了掺杂不同含量纳米La_2O_3颗粒(0、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%)的Mo_2NiB_2基金属陶瓷,并研究其显微结构和力学性能。结果表明,掺杂La_2O_3可以使Mo_2NiB_2基金属陶瓷的硬质相和Ni基粘结相相溶性提高,晶粒尺寸减小,Ni基粘结相分布更加均匀。随着La_2O_3掺杂含量的增加,Mo_2NiB_2基金属陶瓷的抗弯强度、硬度和压缩强度先增大后减小。掺杂0.6%La_2O_3时,抗弯强度和硬度均最大,分别为603.55 MPa和902.1 HV。掺杂0.3%La_2O_3时,压缩强度最大,为550 MPa。但随着La_2O_3掺杂含量的增加,Mo_2NiB_2基金属陶瓷的断裂韧性和密度都有所降低。     

La_2O_3添加量对Fe-3Mo-3Cr-0.6V-0.5Mn-0.8C合金组织与力学性能的影响

以羰基铁粉、钼铁粉、铬铁粉、钒铁粉、锰铁粉、石墨和稀土La_2O_3为原料,采用真空烧结法制备La_2O_3改性Fe-3Mo-3Cr-0.6V-0.5Mn-0.8C合金,研究La_2O_3添加量(0.1%~0.7%,质量分数)对合金密度、硬度、组织结构以及力学性能的影响。结果表明,随La_2O_3添加量增加,合金的晶粒度明显减小,密度、硬度与抗弯强度都出现"双峰值效应"。当合金中加入0.1%La_2O_3时,合金具有最高的密度6.79 g/cm3和较高的硬度(HB)240,抗弯强度达到最大值2 300 MPa,比不含La_2O_3的合金抗弯强度提高近12%,弯曲断裂形式由脆性断裂转变为穿晶-沿晶断裂的复合断裂形式。     

Na_3AlF_6—Al_2O_3—La_2O_3熔盐体系电导率的研究

用惠斯顿电桥法测定了Na_3AlF_6—Al_2O_3—La_2O_3体系的电导率,并导出了该体系电导率随温度、Al_2O_3和La_2O_3浓度而变化的数学模型。结果表明:该体系的电导率随温度的升高而增大,随Al_2O_3和La_2O_3浓度的增加而减小,Al_2O_3浓度对电导率的影响为La_2O_3对其影响的7倍。     

(LaCe)_2O_3·P_2O_5·B_2O_3·Tb~(3 )灯用荧光材料的合成和发光特性

本文主要研究了以原料充足的La_2O_3为基质,以CeO_2为敏化剂,以Tb_4O_7为激活剂,用高温固相反应法合成稀土硼磷酸盐磷光体,讨沦了各种因素对发光亮度的影响。所制取的高亮度的绿色发光材料,最佳组成为(La_(0.9)Ce_(0.055)Tb_(0.045))_O_3·0.85P_2O_5·0.15B_2O_3。     

La_2Y_2Al_2O_9荧光基质材料的制备及表征

以六水硝酸镧、氧化钇以及九水硝酸铝为原料,按照摩尔比La∶Y∶Al=1∶1∶1进行配料,分别以甘氨酸(C_2H_5NO_2)、甘露醇(C_6H_(14)O_6)和尿素(CO(NH_2)_2)为燃烧剂,通过溶液燃烧法合成La_2Y_2Al_2O_9荧光基质材料。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了煅烧温度、煅烧时间以及燃烧剂对合成粉体物相和形貌的影响。在以甘氨酸(C_2H_5NO_2)为燃烧剂,煅烧温度800℃,煅烧时间4 h的优化工艺条件下可以获得结晶度和纯度较高、形貌较好、链球网状分布的单斜晶系La_2Y_2Al_2O_9新型化合物。采用紫外可见光谱仪和荧光光谱仪对所制得的La_2Y_2Al_2O_9粉体进行发光性能表征。结果表明,产物在200～400 nm之间有一较宽且强的紫外吸收带,在350～440 nm处出现一个较宽的荧光激发带。因此,La_2Y_2Al_2O_9粉体可以作为基质材料应用于发光粉体的制备。     

氧化物直接制备储氢合金LaNi_(4.6)Si_(0.4)

采用La_2O_3,NiO和SiO_2为原料,采用固体透氧膜法(solid oxygen-ion membrane,缩写为SOM)直接制备三元储氢合金LaNi_(4.6)Si_(0.4)。分析La_2O_3-NiO-SiO_2烧结片的组成及CaCl_2熔盐中的侵蚀反应;结合电解中间产物的组成分析反应机理,并推导以电流表示的反应速率公式。结果表明:SOM法电解La_2O_3-NiO-SiO_2烧结片直接制备LaNi_(4.6)Si_(0.4)是可行的,产品呈一定程度的海绵状;烧结片组成为NiO,La_4Ni_3O_(10)和La_(10)(SiO_4)6O_3;电解机理为La_4Ni_3O_(10),La_(10)(SiO_4)6O_3与Cl-反应生成LaOCl和SiO_2,LaOCl,SiO_2与NiO电解出的Ni反应生成LaNi_(4.6)Si_(0.4);电解反应最合理的电压为3.5 V。