ZnO和CuO混合纳米颗粒在添加FCC粗颗粒的 流态化及聚团碰撞与破碎过程研究

研究混合纳米Zn O和Cu O颗粒添加3种不同粒径FCC粗颗粒(催化裂化催化剂)的流化行为,用高速摄像机观察流化现象并对聚团碰撞与破碎过程、聚团成分进行分析。结果表明,添加FCC粗颗粒可显著改善纳米颗粒的流化性能,FCC3对纳米颗粒流化性能的改善效果比FCC1或FCC2更明显;且随着FCC粗颗粒添加量的增加,纳米颗粒流化行为的改善效果越好,体系的混合均匀程度是影响混合纳米Zn O和Cu O流化性能的重要因素。     

油田管道用纳米TiO_2改性防腐涂料的研究

制备了TiO2:改性防腐涂料,并对其性能进行了实验研究.结果表明,当纳米粒子添加量为3%时,防腐材料的常规性能、耐磨擦性及耐腐蚀性都得到了较大的提高.说明纳米TiO2对改善石油管道防腐涂料的性能具有重要作用.     

TiO2颗粒表面包覆SiO2纳米膜及其表征

TiO2作为一种重要的催化剂,在石油化工方面有重要的应用,特别是煤基合成油和超深度脱硫中的优越性受到注目。同时TiO2还是重要的白色颜料,为了提高TiO2的应用性能,对Ti02颗粒进行了SiO2纳米膜的表面包覆改性。采用精确控制pH值的连续法在TiO2颗粒表面包覆了SiO2的纳米层,并进行了TEM、HRTEM、EDS、XPS、ICP和光学性质表征。证明了SiO2在TiO2颗粒表面形成了一层连续的纳米膜,厚度大约为3．5-4．0nm,SiO2凝胶纳米膜比较致密,没有未包膜上的絮状物,而且TiO2是单颗粒分散,没有发生多个颗粒被包膜在一起的现象。XPS证明SiO2凝胶在包膜后的TiO2颗粒的表面为物理包覆。用SiO2包膜后,样品的光学性质有了明显的提高,同时改变了样品在不同介质中的分散性质,在水性介质中分散性能提高到93．0％。这种表面处理后的TiO2可以作为一种催化剂用于煤基合成油和超深度脱硫中。     

Eu3+掺杂纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Eu3+掺杂的纳米TiO2粉体。以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究了掺杂纳米TiO2粉体的光催化性能,并讨论了掺杂TiO2粉体的加入量、亚甲基蓝溶液的初始浓度、pH值以及稀土元素掺杂量和烧成温度等对样品光催化性能的影响。结果表明:在样品加入量为0.15 g/50 mL,亚甲基蓝溶液的初始浓度为10 mg/L,pH=7时样品的光催化性能最佳。稀土元素的最佳掺杂量(摩尔比)为n(Eu3+)∶n(TiO2)=0.5%,样品的热处理温度在500～550℃时,样品表现出较好的光催化活性。掺杂TiO2粉体对亚甲基蓝有良好的降解效果,反应4 h降解率达到88.16%,优于同等条件下制备的纯TiO2粉体。     

纳米SiO2添加量对Mn-Zn铁氧体显微结构及功耗的影响

对添加纳米级SiO2和普通级CaCO3组合对Mn-Zn铁氧体功率损耗的影响进行研究,采用扫描电子显微镜对Mn-Zn铁氧体材料的显微结构、晶界以及元素分布进行观察分析。结果表明,适量的纳米SiO2（与CaCO3组合）掺杂能够改善烧结铁氧体的微观结构并显著降低功率损耗,纳米SiO2添加量应不大于0.005％(wt),并发现在不同的测试温度下,SiO2添加量有不同的最佳值。在较低温度（≤60 ℃）下,纳米SiO2的最佳添加量为0.0025％(wt)。当材料在较高温度（≥80 ℃）测试时,适宜的纳米SiO2添加量为0.005％(wt)。     

纳米TiO_2在不饱和聚酯中的分散性及力学性能

分别采用机械搅拌和三辊研磨机对纳米二氧化钛和不饱和聚酯树脂的混合物进行共混处理,制备了不同质量分数纳米TiO2的不饱和聚酯树脂复合材料(TiO2/UPR);并对纳米TiO2在基体中的分散性及混合物的黏度进行了表征。结果表明:研磨处理比机械搅拌处理的TiO2/UPR复合材料分散更均匀,粒径更小。纯树脂和TiO2/UPR混合物的黏度均随混合处理时间的增加有升高的趋势,在交联以前,TiO2/UPR混合物的黏度比纯树脂的黏度显著提高,但纯树脂在研磨处理2 h后产生严重交联,黏度急剧升高。添加纳米TiO2提高了TiO2/UPR复合材料的力学性能。与纯树脂相比,添加纳米TiO2质量分数3.0%时,TiO2/UPR复合材料的拉伸强度提高了63%,弯曲强度提高了17%;添加纳米TiO2质量分数1.0%时,冲击强度提高了6.1%。     

吸波材料SiC对微波烧结纳米TiO2的影响

纳米TiO2是一种无机功能材料.采用溶胶一凝胶法及微波烧结联合制备了纳米TiO2,研究了添加吸波材料SiC对纳米TiO2晶型和粒径的影响,并利用微波烧结机理对结果进行了分析.研究结果表明:微波烧结时间短,比传统的烧结时间大大的缩短,效率提高了2倍以上;添加吸波材料SiC烧结纳米TiO2成型的时间要短;SiC的添加方式不同,导致了烧结成型的时间也不相同,制备复合SiC/TiO2粉体的烧结成型时间要比用SiC铺床的方法进行烧结的时间短,但TiO2不够纯.其中含有SiO2.     

纳米SiO2制备、修饰及其表面酰胺化

用硅烷偶联剂(3-Aminopropyltriethoxysilane,APTS)对纳米SiO2进行表面改性,得到改性的SiO2颗粒(APTS-SiO2),再用丙烯酰氯与APTS-SiO2颗粒反应制备了表面连接上丙烯酰胺的纳米复合材料(AA-APTS-SiO2).采用扫描电子显微镜(SEM)观察了纳米SiO2、APTS-SiO2及AA-APTS-SiO2的形貌;采用红外光谱(FTIR)和热重分析法(TG)对AA-APTS-SiO2的化学结构与组成进行了表征.研究表明:APTS-SiO2颗粒能够成功地与丙烯酰氯反应形成AA-APTS-SiO2复合颗粒,制备APTS-SiO2最优的反应条件是1 g SiO2,100 mL乙醇和水的体积比为3:1的混合溶剂,2.0g氨水,SiO2与APTS的摩尔比为3:1.     

添加纳米TiO2对PMMA性能的影响

在PMMA聚合过程中加入经过修饰的纳米TiO2,测定了添加纳米TiO2的PMMA的性能.结果表明:纳米TiO2在PMMA中分散比较均匀,添加纳米TiO2能够有效地提高PMMA的紫外屏蔽、玻璃化温度和热变形温度,改善材料的光学、力学和热学性能.     

SiO_2纳米颗粒与SDS对CO_2泡沫的协同稳定作用

CO2驱油时,由表面活性剂溶液产生的CO2泡沫稳定性较差,加入纳米颗粒后可与表面活性剂产生协同作用,从而提高CO2泡沫的稳定性.通过泡沫评价实验、界面张力实验和扩张黏弹性模量实验,研究改性SiO2纳米颗粒与表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对CO2泡沫的协同稳定作用.结果表明:SiO2纳米颗粒与水的接触角大于79.83°时,能与SDS产生有效协同稳定作用,且协同稳定作用仅在SDS/SiO2混合溶液一定质量浓度比区间范围内存在,当质量浓度比为0.10~0.40时,协同稳定作用随质量浓度比增大,呈现先增强后减弱的规律;当质量浓度比为0.17左右时协同稳定作用最强;当质量浓度比大于0.40时,二者无有效协同稳定作用.SDS与SiO2纳米颗粒对CO2泡沫的协同稳定机理主要包括改善颗粒在界面的吸附位置、减弱歧化作用、改善界面性质及增大体相黏度.研究结果对提高三次采油中CO2驱的采收率具有指导意义.     

AISI3O4表面Fe3Si型过渡金属硅化物渗层结构缺陷初探

利用NaCI：KCI：NaF=2：2：1（摩尔比）的碱金属卤化物混合体系为载体,Na2SiF6：Si=8：2粉末为渗硅剂,SiO2为助渗剂,800℃下渗硅5h可实现在AISI3O4不锈钢表面形成Fe3Si型硅化物渗层．采用万能材料试验机进行轴向拉伸试验,用附带能量色散谱仪的扫描电子显微镜进行断面分析．结果表明,渗层中的大空洞为包盐孔洞．     

TiO2／SiO2核壳结构微粒的合成及超疏水防紫外线功能织物的制备

以正硅酸乙酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法在纳米TiO2表面包覆SiO2壳层,制备TiO2／SiO2核壳结构复合微粒,并将其负载在涤纶织物上,然后对织物进行疏水化处理,得到具有超疏水和防紫外线双重功能的织物．采用透射电子显微镜对复合微粒进行了表征;采用扫描电子显微镜对涤纶及处理后的涤纶织物的表面形貌进行了观察;采用视频光学接触角测量仪对涤纶织物表面的润湿性能进行测试;对织物超疏水性能的稳定性以及织物的紫外线防护性能进行了研究．结果表明：TiO2／SiO2复合微粒在纤维表面的负载不仅极大地提高了纤维表面的粗糙性,有利于超疏水表面的形成,并且由于TiO2的引入使织物获得了良好的紫外线防护性能;SiO2壳层对TiO2的包覆降低了TiO2的光催化作用,从而有效地提高了超疏水表面的紫外光照射稳定性．     

SiO2/TiO2共混电纺纤维的制备及光催化性能研究

以正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸四丁酯(Ti(OC4H9)4)为原料,采用静电纺丝技术制备了SiO2/TiO2共混纤维膜,经过煅烧后得到了SiO2/TiO2无机纳米纤维.采用TG-DTA对SiO2/TiO2共混无机纤维的热行为进行了表征,并对不同电压、不同纺丝液配比以及不同煅烧温度条件下得到的样品进行了SEM表征,研究不同条件对纤维形貌和光催化性能的影响.结果表明:当纺丝电压+17 kV、接收距离13.5 cm时,纺丝液最佳配比是4.0 g PVP、11 mL EtOH、1.0 mL HAc、1.3 mL TEOS和1.0 mL Ti(OC4H9)4.为了得到形貌和组成兼备的SiO2/TiO2共混无机纤维,确定最佳热处理条件是450℃保温3 h,样品在紫外光照射下对亚甲基蓝的最高去除率达到51%.     

MoP/TiO_2-SiO_2-Al_2O_3的制备及加氢脱芳性能研究

采用溶胶—凝胶法及共浸渍法制备了TiO2-SiO2-Al2O3复合载体,并用共浸渍法制备负载型MoP/TiO2-SiO2-Al2O3催化剂。XRD结果表明,TiO2的晶相衍射峰呈锐钛矿,SiO2则大多以无定型态分散于γ-Al2O3晶体表面。通过原位还原技术对催化剂进行还原处理,在连续固定床反应器上进行活性评价,结果表明,钛硅铝物质的量比对催化剂的活性有很大的影响,在温度为360℃,压力为3MPa,液时空速为1h-1,氢油体积比为500∶1的反应条件下,n（Ti）∶n（Si）∶n（Al）为1∶1∶4,Mo负载量为20%时,MoP/TiO2-SiO2-Al2O3催化剂的加氢脱芳活性最高,达到65.6%。并且TiO2-SiO2-Al2O3三元复合载体比传统的γ-Al2O3和SiO2-Al2O3二元复合载体的活性分别提高了19.6%和13.6%。     

Characteristics of non-magnetic nanoparticles in magnetically fluidized bed by adding coarse magnets

The fluidization behavior of SiO₂, ZnO and TiO₂ non-magnetic nanoparticles was investigated in a magnetically fluidized bed (MFB) by adding coarse magnets. The effects of both the amount of coarse magnets and the magnetic field intensity on the fluidization quality of these nanoparticles were investigated. The results show that the coarse magnets added to the bed lead to a reduction in the size of the aggregates formed naturally by the primary nanoparticles. As the macroscopic performances of improved fluidization quality, the bed expansion ratio increases whilst the minimum fluidization velocity decreases with increasing the magnetic field intensity, but for TiO₂ nanoparticles there exists a suitable magnetic field intensity of 0.059 6 T. The optimal amounts of coarse magnets for SiO₂, ZnO and TiO₂ non-magnetic nanoparticles are 40%, 50% and 60% (mass fraction), respectively. The bed expansion results analyzed by the Richardson-Zaki scaling law show that the exponents depend on both the amount of coarse magnets and the magnetic field intensity.     

TiO_2-MCM-41的制备表征及选择性吸附脱硫研究

以钛酸正丁酯作为钛源,MCM-41为载体,采用加热回流法合成了TiO2-MCM-41介孔分子筛(n(Si)/n(Ti)=5),并借助XRD、FT-IR、N2吸附-脱附等表征手段研究了吸附剂的结构特性。以催化裂化汽油为油品进行静态脱硫和动态脱硫实验,结合使用固定床技术和色谱-硫化学发光检测(GC-SCD)偶联技术系统考查了吸附剂的选择性吸附脱硫性能及其对不同硫化物的选择性规律。结果表明,TiO2在介孔分子筛MCM-41的内孔壁能均匀分散;TiO2与MCM-41孔道表面的SiO2以Si—O—Ti键连接;MCM-41经负载TiO2后,吸附脱硫性能明显提高;TiO2-MCM-41对FCC汽油中各种硫化物的选择性顺序为:四氢噻吩2-甲基四氢噻吩≈C5硫醚3,4-二甲基噻吩2/3-乙基噻吩2-乙基-5-甲基噻吩噻吩2,5-二甲基噻吩C1-C3硫醇2-甲基噻吩2,3-二甲基噻吩3-甲基噻吩2,4-二甲基噻吩苯并噻吩。     

纳米TiO2／SiO2固相萃取剂的制备及对重金属离子吸附性能的研究

以钛酸四丁酯、正硅酸乙酯作为前驱体,溶胶—凝胶法制备了纳米TiO2／SiO2复合物。采用x射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、X射线能谱（EDS）等手段对所制得的TiO2／SiO2复合材料进行表征。以纳米TiO2／SiO2复合材料作为填料制成固相萃取小柱,对重金属离子Cu^2＋、Cr^3＋、Pb^2＋和Hg^2＋进行吸附,硝酸洗脱后,采用ICP—MS进行检测。考察了吸附剂对不同pH值溶液中金属离子的吸附性能。自制SPE小柱与ICP—Ms联用测定Cu^2＋、Cr^3＋、pb^2＋和Hg^2＋的最低检出限分别为0．031,0．010,0．041,0．025μg／L。     

基于溶胶凝胶法的TiO_2溶胶的制备

用N-N二甲基乙酰胺（DMAC）作溶剂,钛酸丁酯作前驱物,冰乙酸为稳定剂,通过溶胶凝胶法制得了二氧化钛（TiO2）溶胶,并且对加水方式、加水量、溶剂量、pH值、温度等影响因素进行了考察。结果表明,当采用分散加水方式,温度在25℃～35℃以下,DMAC与钛酸丁酯的体积比为3.5：1,V（H2O）/V（Ti（OC4H9）4）为2～3,pH值为2～4时所得TiO2溶胶稳定,透明性好,可用作聚合物与纳米二氧化钛复合膜的研制的添加剂。     

石墨烯／二氧化钛复合光催化剂的制备及可见光催化性能研究

以钛酸正丁酯为钛源,采用一种简单的原位水解技术制备了石墨烯／二氧化钛复合光催化剂．通过XRD、SEM、TEM、Raman、PL和UV-vis光谱仪等分析手段对产物进行了表征,并测试了该复合光催化剂在可见光区对染料罗丹明B的光催化降解性能．实验结果表明：制备的复合光催化剂主晶相为锐钛矿型二氧化钛,石墨烯表面富集的二氧化钛颗粒尺寸约为10-20nm左右,均匀弥散、形成一层致密的氧化钛膜层．样品降解罗丹明B测试结果表明,石墨烯与二氧化钛的复合,一方面使得二氧化钛光催化剂在可见光区的吸收大大增强,另外,石墨烯的存在能够促进二氧化钛半导体中电子和空穴的有效分离,并且在一定程度上提高了污染物在半导体表面的富集效率,从而使石墨烯／二氧化钛复合光催化剂对降解罗丹明B表现出良好的光催化活性．