光固化后用气压烧结Si3N4陶瓷的显微组织和力学性能影响

选用CeO₂和Yb₂O₃两种不同的烧结助剂,用光固化后气压烧结制备了高致密的Si₃N₄陶瓷材料。在相同的烧结温度下,用CeO₂烧结试样中的β-Si₃N₄的晶粒尺寸比用Yb₂O₃为烧结助剂制备的试样的晶粒尺寸要大。其中:在1750℃,10 MPa条件下制备出了致密度到>95.8%Si₃N₄基陶瓷,力学性能分别为:σ_max=715.83±15.26 MPa、HV=14.16±0.43 MPa、K_IC=8.03 MPa·m^1/2。     

Fe2O3对MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃体系微观结构的影响

采用分子动力学模拟方法研究了Fe₂O₃对MgO-Al₂O₃-SiO₂微晶玻璃体系微观结构的影响,从径向分布函数、桥氧数目、四面体数目和均方位移函数分析了不同Fe₂O₃含量下的微晶玻璃微观网络结构变化。研究结果表明：将Fe₂O₃加入到MgO-Al₂O₃-SiO₂微晶玻璃体系中,对Al-O、Si-O的径向分布函数影响很小;随着Fe₂O₃的增加,Al-O-Si、Al-O-Al、Si-O-Si、[SiO₄]和[AlO₄]的含量减少,Fe-O-Si、Fe-O-Al和[FeO₄]的含量增加,而Al³⁺和Si⁴⁺的均方位移是先增大后减小。当Fe₂O₃     

Fe3O4@HBP-NH2复合材料对水中重金属离子的选择性吸附

将Fe₃O₄@NH₂磁性粒子与端氨基超支化聚酰胺(HBP-NH₂)通过亲核加成反应，制备Fe₃O₄@HBP-NH₂复合材料，分析了Fe₃O₄@HBP-NH₂对模拟废水中Pb²⁺、Cd²⁺和Cu²⁺的吸附行为。研究结果表明，Fe₃O₄@HBP-NH₂复合材料已被成功制备，并且该材料仍然能够实现快速磁性分离。同时，吸附实验表明，当t=120 min、pH=4.5、T=55℃和Fe₃O₄@HBP-NH₂添加量为1.0 g/L时，Fe₃O₄@HBP-NH₂对Pb²⁺、Cd²⁺...     

Z型异质结Fe3O4@MoS2@SDS光催化降解抗生素的研究

通过超声的方法将十二烷基硫酸钠(SDS)修饰至Fe₃O₄@MoS₂表面，得到Z型异质结Fe₃O₄@MoS₂@SDS光催化剂，考察了Fe₃O₄@MoS₂@SDS光催化降解四环素(TC)的降解率。结果表明，在光照2 h后，Fe₃O₄@MoS₂@SDS对TC的去除率达到89.7%,远高于Fe₃O₄@MoS₂(57.6%)、MoS₂(43.4%)、Fe₃O₄(26.7%);Fe₃O₄@MoS₂@SDS对TC的光降解过程符合一级动力学。在TC的光降解过程中h⁺、·O^-₂、·OH...     

焦粉基Fe3O4/C诱导铜盐还原耦合化学沉淀法脱除废水硫氰酸盐

煤焦化过程中产生大量酚-氰-硫氰酸盐等组分复杂的工业废水，对水体生态环境具有潜在危害，研究高效的含硫氰酸盐废水处理技术具有积极的经济、环保意义。以焦粉固废为碳源，采用等体积浸渍，结合限热碳还原法制备磁性Fe₃O₄/C材料，采用XRD和N₂吸附-脱附技术进行物质结构表征，并应用于诱导铜盐化学沉淀法脱除模拟焦化废水中硫氰酸盐。XRD结果表明，负载的Fe₃O₄平均晶粒尺寸为10.8 nm, Fe₃O₄/C材料比表面积6.8 m²·g^-1。模拟焦化硫氰酸盐废水(浓度为2.5 g·L^-1)处理实验结果显示，在铜盐浓度为0.03 mol·L^-1时，采用铁质量分数20%Fe₃O₄/C催化剂(投加量1.25 g),废水初始pH=5.6,45℃下反应2 h,硫氰酸盐脱除率可达99.84%,催化剂稳定性良好；动力学模拟显示反...     

La–Ho掺杂对BiFeO3组织结构形成的影响

采用固相合成方法制备了BiFeO₃(BFO)、Bi_0.8La_0.1Ho_0.1FeO₃(BLHFO)样品,并利用高温偏光显微镜实时观察了样品升温熔化–凝固的动态过程,凝固后的样品通过微焦斑二维衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪分析其物相组成、微观形貌及元素分布。实时观察发现BFO和BLHFO样品升温过程中均呈现边熔化边析出多面体Fe₂O₃晶粒,并在降温过程中进一步长大的现象。凝固后的SEM扫描显示,在连续的Bi₂O₃相中夹杂少量几十微米的Fe₂O₃晶粒,以及大量几微米的BiFeO₃晶粒,未掺杂的样品中BiFeO₃是无规则的,而La–Ho掺杂的样品中形成了规则立方体形状的BiFeO₃晶体。此外,能谱分析还显示,共掺样品中Fe₂O₃晶粒内只含有La元素,而La和Ho元素可以共掺进入BiFeO₃多面体晶粒中。     

制备条件对脱硝脱二噁英V2O5-CeO2/TiO2催化剂协同性能的影响

采用等体积浸渍的方法制备V₂O₅-CeO₂/TiO₂催化剂,考查了V₂O₅/CeO₂比、负载顺序、焙烧温度、反应空速对催化剂协同脱硝脱二噁英性能的影响。结果表明,所制备的催化剂活性组分在载体表面分散均匀。采用共同浸渍法制备,V₂O₅/CeO₂质量比为1∶3,焙烧温度为550℃的催化剂协同脱硝脱二氯苯性能最佳,在200℃反应温度下脱硝率为93%,二氯苯的脱除率达到90%。     

CaO含量对镧硼硅酸盐玻璃陶瓷晶相和化学稳定性的影响

采用熔融冷却法制备了Na₂O-CaO-La₂O₃-B₂O₃-SiO₂玻璃,经热处理获得了硅酸盐氧基磷灰石硼硅酸盐玻璃陶瓷,并采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)、产品一致性试验(PCT)法等方法探究了CaO取代SiO₂对该硼硅酸盐玻璃陶瓷物相、微观结构和化学稳定性的影响规律。结果显示:随着CaO含量增加,硅酸盐氧基磷灰石晶相衍射峰增强,其他晶相的衍射峰减弱直至消失,当CaO摩尔分数为15%时获得只含CaLa₄(SiO₄)₃O晶相的玻璃陶瓷样品;CaO含量会对玻璃陶瓷的晶相种类和晶体形状、大小、分布产生影响,CaO含量变化会造成陶瓷相晶体发生团簇和长大;采用PCT法浸泡28 d后,所有样品关于Si、Ca、La三种元素的归一化浸出率(g·m^-2·d^-1)均保持在10^-3数量级以下,表明其具有优异的化学稳定性,且CaO摩尔分数为15%的玻璃陶瓷样品化学稳定性最优异。研究结果表明,硅酸盐氧基磷灰石硼硅酸盐玻璃陶瓷是固化富La和某些锕系元素高放废物的潜在基材。     

CeO2-In2O3异质结复合材料的制备及其在三乙胺气敏监测中的应用

以In(NO₃)₃·4.5H₂O和Ce(NO₃)₃·6H₂O为原料,对苯二甲酸为配体,N,N-二甲基甲酰胺为有机溶剂,通过热解金属有机骨架法(MOFs)成功制备了CeO₂-In₂O₃复合材料。采用X射线双晶粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis)和比表面积与孔隙度分析仪(BET)对材料的微观结构进行表征,研究了CeO₂-In₂O₃复合材料的气敏性能。结果表明,当In/Ce摩尔比为3∶1时,CeO₂-In₂O₃对1×10⁵μg/L三乙胺(TEA)的响应值(48.37)最高,是纯In₂O₃(9.45)的5倍,响应/恢复时间缩短至...     

La的掺杂方式对CeO2-MnOx催化氧化氯苯性能的影响

采用共沉淀法制备CeO₂-MnO_x和La₂O₃-CeO₂-MnO_x催化剂,再用沉积-沉淀法制备La₂O₃/CeO₂-MnO_x催化剂,并对催化剂的氯苯催化氧化反应活性进行检测。结果表明,La的加入可以显著提高催化剂催化氧化氯苯的活性。XRD和TPR表征结果表明,La的加入抑制CeO₂晶粒尺寸的长大,增强CeO₂的晶格应变,并促进Mn进入CeO₂的晶相,形成较好的MnCeO_x固溶体。催化剂的热稳定性评价结果表明,La的加入有效提高CeO₂-MnO_x催化剂的热稳定性。     

基于Fe2O3的片状α-Al2O3包覆研究

首先以片状α-Al₂O₃为基质,以Fe Cl₃为铁源,采用液相沉积法制备了Fe₂O₃/α-Al₂O₃珠光颜料,并借助SEM、EDS、XRD等手段对制备的珠光颜料进行性能表征,考察了反应p H值、反应温度、铁盐浓度、添加剂用量等因素对片状α-Al₂O₃包覆率的影响,得到了制备铁系包覆片状α-Al₂O₃的最佳制备工艺参数,同时了解了各参数影响包覆率的主次顺序,并在此基础上着重探讨了六偏磷酸钠对包覆率产生影响的机理。结果表明：影响包覆率的主次顺序依次为反应p H值、反应温度、添加剂用量、铁盐浓度;在最优的工艺参数下制备出来Fe₂O₃/α-Al₂O₃的包覆率为20.93%;样品的表面形貌光滑平整且包覆完整。     

Al2O3掺杂对Cu3Ti2Ta2O12陶瓷微观结构及介电性能的影响

采用固相反应法制备了Al₂O₃掺杂Cu₃Ti₂Ta₂O₁₂ (CTTAO)陶瓷，研究了其晶相组成、微观结构、复阻抗及介电性能。研究结果表明：CTTAO陶瓷样品为立方类钙钛矿结构，空间群Im3。随着Al₂O₃掺量的增加，样品的平均晶粒尺寸、介电系数和介电损耗均先减小后增大。结合复阻抗谱分析表明，CTTAO陶瓷具有半导性晶粒和绝缘性晶界构成的非均匀性微观结构，低频下的介电损耗主要由晶界电阻决定，利用内部阻挡层效应(IBLC)和MaxwellWagner极化弛豫模型，可解释CTTAO的巨介电响应。     

CeO2改性Ni/γ-Al2O3催化剂上顺酐加氢制备丁二酸酐

采用等体积浸渍法制备CeO₂改性Ni/γ-Al₂O₃催化剂,通过BET、XRD、H₂-TPR和SEM等对催化剂结构及物化性能进行表征,考察Ni-CeO₂/γ-Al₂O₃催化剂对顺酐催化加氢制备丁二酸酐催化性能的影响。结果表明,引入适量CeO₂可提高催化剂活性组分Ni的分散度,增加催化剂比表面积,提高催化剂热稳定性。采用负载CeO₂质量分数5%的Ni-CeO₂/γ-Al₂O₃催化剂,在反应温度120 ℃、反应压力2.0 MPa和空速0.6 h^-1条件下,顺酐转化率为99.5%,丁二酸酐选择性为99.4%。     

Bi2Sn2O7/CeO2 Z型异质结光催化剂在可见光下降解有机污染物性能研究

利用水热法将Bi₂Sn₂O₇纳米颗粒负载到CeO₂微球上制备Z型异质结光催化剂并用于光催化降解水污染物。结果表明,在光照下60 min时,优化的Bi₂Sn₂O₇/CeO₂(BSC-5)对盐酸四环素的降解效率达到88.4%(反应速率常数k=0.033 4 min^-1),是CeO₂的8.25倍和Bi₂Sn₂O₇的4.71倍。Z型异质结可以形成更多暴露的活性中心,具有更好的光电子-空穴对分离效率、优异的氧化还原能力以及有效产生超氧自由基(·O^-₂)和羟基自由基(·OH)。此外,Bi₂Sn₂O₇/CeO₂在光催化降解实验中表现出良好的稳定性,经过5次循环后降解效率保持在85%以上。同...     

α-Al2O3小孔径超滤膜低温制备与性能研究

α-Al₂O₃以低廉的价格与优秀的性能成为制备陶瓷膜的经典材料,然而α-Al₂O₃需高温驱动相变,高温会导致晶粒的过度生长与孔隙的聚结,这不利于超滤膜的制备。为制备具有高选择性的α-Al₂O₃小孔径超滤膜,采用聚合溶胶路线,通过调节溶胶合成参数影响其热处理过程中的结构转化以促进α-Al₂O₃的低温制备。在950℃下煅烧的前驱体完全转变为α-Al₂O₃。通过考察涂膜时间提升膜面完整性并采用该热处理条件制备了具有超薄分离层的α-Al₂O₃超滤膜。该膜展现出良好的分离与渗透性能,并具有较好的重复性,截留相对分子质量约为75 kDa,渗透率约为250 L·m^-2·h^-1·bar^-1。     

MoO3对玄武岩玻璃结构及性能的影响

三氧化钼在硼硅酸盐玻璃系统中的溶解度非常低,其在核废料玻璃中的过量存在可导致易溶“黄相”的形成。本实验以天然玄武岩制备的玄武岩玻璃为基体,掺入不同含量的MoO₃制备玻璃固化体。采用X射线衍射分析、场发射扫描电子显微镜等测试手段对不同条件制备的玻璃固化体进行表征,研究了MoO₃添加量对玻璃固化体微观形貌、理化性能、化学稳定性的影响。结果表明:MoO₃的大量引入将使玄武岩玻璃析出CaMoO₄。随着MoO₃添加量增加,玻璃固化体Tg下降,密度上升。其钼酸盐最大溶解度为5.5%(质量分数),高于硼硅酸盐玻璃系统,此时玻璃化转变温度、密度分别为619℃、2.70 g/cm²。玄武岩玻璃富含铝,通过对硼硅酸盐玻璃和玄武岩玻璃成分的对比分析,这是其具有优异钼酸盐溶解度的主要原因,玄武岩玻璃固化体28天的浸出液Mo浸出率为8.5×10^-6 g/(m²·d),与广泛使用的硼硅酸盐玻璃相当。     

CaO-B2O3-SiO2微晶玻璃的制备及介电性能

低介电常数、低介电损耗的微晶玻璃是制造低温共烧陶瓷基板的重要材料。本文采用熔融水淬法制备了CaO-B₂O₃-SiO₂(CBS)微晶玻璃,重点研究了m(CaO)/m(SiO₂)质量比、B₂O₃含量对CBS微晶玻璃介电性能的影响。结果表明：CBS微晶玻璃的主要晶相有Ca₃Si₃O₉、Ca₂B₂O₅、CaB₂O₄、SiO₂和Ca₂SiO₄。随着m(CaO)/m(SiO₂)质量比的增加,介电常数增加,介电损耗先降低后增加;硅灰石相的增多使介电损耗从2.87×10^-3降到1.36×10^-3,介电损耗随着SiO₂、Ca₂B...     

亲油性纳米Fe3O4的制备及其在含油污水处理中的研究

采用化学共沉淀法制备出纳米 Fe₃O₄,并用纳米 Fe₃O₄处理含油污水。通过 TEM、XRD 和 FT- IR 的表征,确定 Fe₃O₄的粒径大小与均匀状况,以及纳米 Fe₃O₄的晶格纯度和亲油性。通过改变反应时间、反应温度、搅拌速度和磁场励磁电流,确定纳米 Fe₃O₄处理含油污水最佳除油条件。     

A/B位离子掺杂BiFeO3纳米薄膜的微结构与铁电性能

采用化学溶液法结合层层旋涂退火工艺,在掺氟氧化锡导电玻璃基片上制备了BiFe_0.95Mn_0.05O₃和Bi_0.9Nd_0.1FeO₃纳米晶铁电薄膜,并分析比较了其微结构和铁电性能。结果表明:2组分样品均为单相多晶钙钛矿结构,晶粒细小均匀,表面平整,结构致密。两薄膜均获得了饱和电滞回线,且BiFe_0.95Mn_0.05O₃薄膜具有向上的择优取向极化和更优异的铁电性能,其剩余极化强度(Pr)达60mC·cm^–2,在1~50 k Hz频率范围与25~200℃温度区间内铁电极化响应稳定,保持时间长达1′10³ s工作与反复极化翻转高达1′10⁹次表现出优异的电荷保持力和抗疲劳稳定性。     

CeO2/TiO2吸附剂煤气脱汞产物的浸出规律

基于金属氧化物脱汞吸附剂后续无害化处理要求，本文提出采用硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)溶液浸出金属氧化物脱汞产物的新思路。CeO₂/TiO₂吸附剂(CeTi)吸附汞后得到含汞吸附剂(Hg-CeTi)，利用汞程序升温脱附实验(Hg-TPD)确定其表面吸附态汞的赋存形态。随后探究Na₂S₂O₃溶液对于Hg-CeTi表面脱汞产物的浸出能力，着重分析不同赋存形态的汞在Na₂S₂O₃溶液中的迁移规律。Hg-TPD结果表明，模拟煤气中脱汞产物以HgCl₂、HgO和HgS为主。由于硫代硫酸根(S₂O₃^2-)与Hg²⁺的配合能力，HgO易从Hg-CeTi表面脱附并向液相迁移；HgCl₂会在液相中与OH^-反应生成Hg...