制备纳米氧化锌前驱体碱式碳酸锌的热解动力学

采用碳酸氢铵法由粗氧化锌制备纳米氧化锌。研究了碳酸氢铵法制备纳米氧化锌前驱体碱式碳酸锌的组成、热解温度、纳米氧化锌晶型,以及前驱体热解动力学。研究表明:前驱体碱式碳酸锌的组成为Zn5(CO3)2(OH)6,它在222℃左右开始分解,在250℃左右强烈分解为氧化锌、水和二氧化碳,温度高于265℃后分解接近完全。前驱体在600℃下热解1h得属于六方晶系的纳米氧化锌,空间群为C46V%DP63mc。Zn5(CO3)2(OH)6热解反应的表观活化能Ea为184.59kJ/mol,表观频率因子A为4.98×1018s-1,动力学机理就是随机核化机理,遵从Aurami方程Ⅱf(α)=3(1-α)[-ln(1-α)]2/3。     

葛粉的热分析与热分解动力学的研究

利用热重差热综合热分析仪(TG/DTA),在不同升温速率(5,10,15,20℃/min)下,采用Freeman-Carroll、Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa和Friedman四种热分析方法,对葛粉的热行为及其热分解的动力学参数进行了研究。结果表明,葛粉的热行为包括自由水脱附(30～150℃)和分解(200～400℃)两个阶段,对应的失重率分别约为6%和70%。其热解反应的动力学方程为:dα/dt=1.424×1018[exp(-(193.70±8.97)×103/RT)](1-α)(2.28±0.04)。     

重金属Cd烧砖过程挥发特性研究

为了探究固体废物中Cd元素在砖窑协同处置时的挥发及固化规律,用Cd O和Cd Cl_2·2.5H_2O模拟普通固体废物和高氯固体废物中重金属Cd的赋存形态,通过热重分析实验探究纯重金属试剂的高温挥发规律,通过管式炉中试实验模拟烧砖过程,获取不同温度下Cd的挥发率和固化率,通过线性拟合的方式求得Cd在砖窑处置下的挥发动力学模型。结果表明:Cd O试剂在升温至400℃时的失重量为4.54%,此后直至温度升至1 000℃才开始二次失重;Cd Cl_2·2.5H_2O试剂升温至100℃失重8.87%,在680℃失重量为88.45%,随后保持稳定。含Cd O的模拟烧结砖在低温区(400～700℃)的固化率较高,为96.87%～85.53%,Cd Cl_2·2.5H_2O在低温区固化率较低,为87.18%～71.55%。最终得到Cd O和Cd Cl_2·2.5H_2O在砖窑烧结过程中挥发动力学模型分别为a=1-exp(-0.659exp(-1249/T)t)和a=1-exp(-1.059exp(-1439.3/T)t)。     

pH值对沉淀法制备Al_2O_3相转变的影响

为获得Al2O3粉体,以Al(NO3)3为原料,NH3.H2O为沉淀剂,采用液相化学沉淀法,在不同pH值下制备了Al(OH)3前驱体,并利用TEM,XRD,TGA等分析手段对前驱体进行了表征。pH=5时前驱体的相转变主要是由非晶Al(OH)3→非晶Al2O3→α-Al2O3;pH=9及pH=11前驱体的相转变主要是由Al(OH)3→γ-Al2O3→θ-Al2O3→α-Al2O3。XRD结果表明,低pH值时制备的Al(OH)3更容易转化为α-Al2O3稳定相。pH=5时前驱体在1 100℃就可转变为α-Al2O3稳定相,而pH=9和pH=11时制备的前驱体则分别需在1 150℃和1 200℃才能转变为α-AlO。研究表明,pH值对制备的前驱体的物相、形貌、相转变都有很大影响。     

循环流化床灰中铝的浸出行为及动力学研究

以煤矸石电厂循环流化床粉煤灰(CFB灰)为原料,研究了CFB灰中Al2O3酸浸出行为的影响因素及其酸浸出过程动力学。试验结果表明:盐酸浓度6 mol/L、酸浸温度110℃、酸浸时间180 min、液固比为4:1,KF加入量为15%,Al2O3的浸出率为68.46%。CFB灰中Al2O3的浸出过程受扩散和化学反应控制,符合典型的"未反应核收缩模型"。其反应动力学方程可用1-(1-α)1/3=k’t来描述,反应表观级数为1.0875,反应活化能为21.186 kJ/mol。     

3Y-ZrO2/Al2O3复合粉体制备工艺研究

以Al(NO3)3·9H2O和ZrOCl2·8H2O为主要原料,采用醇-水溶液加热结合共沉淀法制备出前驱体。利用DTA-TG和X射线衍射(XRD)分析研究了前驱体的煅烧过程。结果显示,275℃时前驱体已完全分解为非晶态氧化物,800℃时t-ZrO2开始结晶,至1150℃时出现α-A12O3晶体,获得3Y-ZrO2/A12O3复合粉体。该复合粉体在1400℃下常压烧结,可得到相对密度达90.4%的ZTA陶瓷。     

AM_2O_8(A=Zr,Hf;M=Mo,W)氧化物粉体的低温 液相合成及其结构控制(英文)

立方AM2O8氧化物(A=Zr,Hf:M=Mo,W)是最有希望的一类负热膨胀材料.为开发这类材料,期望获得高质量AM2O8粉体,而传统固相合成法不能达到这一目的.低温液相合成法是一种有望合成高质量AM2O8氧化物粉体的途径.本文介绍了1998年以来低温液相合成AM2O8粉体的研究进展,首先,概述了AM2O7(OH)2·2H2O脱水的合成工艺,其后讨论了用于制备醇盐或羧酸盐前驱体的凝胶技术.着重讨论了材料结构控制问题, 并提出了进一步研究方向.     

Bi2WO6花瓣状微球的无助剂合成及其光催化性能

以Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO4·2H2O为原料,采用无助剂水热法合成了Bi2WO6花瓣状微球,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、N2吸附-脱附等温线等方法对Bi2WO6微球形貌与结构进行表征,以罗丹明B(RhB)为降解模型,考察了水热反应温度、水热反应时间和前驱体溶液pH值对Bi2WO6微球光催化性能的影响。结果表明:前驱体溶液pH值对Bi2WO6微球的光催化性能影响最大。前驱体溶液为酸性时,有利于花瓣状Bi2WO6微球的生成;前驱体溶液为碱性时,有杂质相Bi3.84W0.16O6.24生成。在适宜的水热反应条件(前驱体溶液pH值0.5,反应温度150℃,反应时间24 h)下,合成的斜方晶型Bi2WO6微球具有花瓣状形貌,微球直径为0.5~3.0μm,表面平均孔径为18.9 nm,比表面积为27.9 m2/g,氙灯(150 W)光照75 min,对20 mg/L的RhB脱色率可达100%,说明花瓣状Bi2WO6微球具有优良的可见光催化活性。     

PZT-PMN-BF高活性粉体及压电变压器的制备

以柠檬酸和乙二胺四乙酸为螯合剂,乙二醇为溶剂,通过溶胶凝胶法制备了一种满足压电变压器应用要求的0.9Pb(Zr0.53Ti0.47)O30.04Pb(Mn1/3Nb2/3)O30.06BiFeO3四元系压电陶瓷前驱体粉体。该粉体经650℃煅烧后呈钙钛矿结构,瓷体在1 020℃的低温下实现了致密烧结,材料的主要参数为:d31=-98.94×10-12C/N,d33=242×10-12C/N,K33=0.639,K31=0.303,Kp=0.535,Qm=1 880,能满足压电变压器的要求。开发的Rosen型压电陶瓷变压器使用100 MΩ负载在5 V的低电压驱动下,升压比能达到950倍以上。     

氧化铋超细粉体制备过程热分析研究

以硝酸铋为反应原料,利用尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀法制备了Bi2O3超细粉体。利用TG-DSC及XRD 对所制备的Bi2O3超细粉体进行了表征。研究结果表明,尿素均匀沉淀法合成的前驱体成分主要为(BiO)2(CO3)3、Bi(OH)3 和BiOOH的混合物,确定最佳煅烧温度范围为560℃-620℃。XRD分析结果表明:均匀沉淀法制备得到单斜晶型α- Bi2O3,且纯度高。     

酸性溶剂对水热法合成 ZrW2 O8粉体形貌的影响

以水热法制备负热膨胀性ZrW2 O8粉体,考察酸性溶剂对粉体的合成及性质的影响。对其前驱体进行热重-差热分析,以X射线粉末衍射,扫描电子显微镜对产物结构及形貌进行表征。结果表明当加入的溶剂为HCl 和HNO3混合液时,能够获得结晶良好,纯度高的纳米ZrW2 O8粉体。但随着HNO3量的不断增加,颗粒尺寸逐渐减小,颗粒的形状从棒状转变为类球形。通过原位X射线衍射分析,表明所合成的粉体具有良好的负热膨胀性能。     

负热膨胀材料钨酸锆研究进展

ZrW2O8是由0.3K至分解温度1050K都具有各向同性的负热膨胀化合物,但由于其窄的热稳定范围反应合成相当困难。本文综述了该材料的各种合成技术以及该材料的负热膨胀的机理,讨论了ZrW2O8的特性,介绍了其潜在的应用。     

Synthesis and thermal expansion of ZrO2/ZrW2O8 composites

In this work, a ceramic composite of ZrW₂O₈ and ZrO₂ was synthesized, in order to investigate the possibility of compensating the positive thermal expansion of ZrO₂ with the negative thermal expansion (NTE) compound ZrW₂O₈, tailoring the thermal expansion of these composites. The NTE material was mixed with varying amounts of ZrO₂. The thermal expansion coefficients of this series of composites decrease with increasing amounts of ZrW₂O₈. Nevertheless, a negative deviation from the values expected by the rule of mixtures was found to be most pronounced in the middle of the compositional region.     

纳米ZrO2(Al2O3)复合陶瓷的制备研究

以Al(NO3)3和ZrOCl2.8H2O为原料,采用化学共沉淀法合成了ZrO2/Al2O3复合粉体,并讨论了反应条件对样品的影响,通过DTA、XRD、分光光度计等手段对产品进行了表征,结果表明:采用合适的合成条件可以得到粒度分布均匀、粒径约30.1nm的ZrO2/Al2O3复合粉体。     

用Y2O3-Al2O3-SiO2钎料进行Si3N4的连接

本文用二种Y2O3-Al2O3-SiO2(YAS)钎料进行Si3N4/Si3N4的连接研究.在20kPaN2,1450℃～1650℃保温15min的实验条件下,Si3N4/Si3N4的接头强度随连接温度的增加先增后降.微观分析表明:接头强度与YAS/Si3N4的界面扩散反应和接头残留玻璃相的厚度有关.     

紫外/过氧化氢（UV/H2O2）高级氧化工艺在饮用水处理中的应用

通过砂滤池出水后接UV/H2O2高级氧化中试试验设备并投加特征污染物,考察了UV,UV+颗粒活性炭(GAC),UV/H2O2,UV/H2O2+GAC工艺对阿特拉津、嗅味物质及消毒副产物生成量的去除效果,发现UV/H2O2+GAC工艺对土臭素去除效果最好,去除率高达95%以上;对MIB和阿特拉津的去除效果比较接近,去除率在70%以上;UV/H2O2能有效去除消毒副产物前体物、减少消毒副产物的生成。     

(Sn_(1-x),Ni_(2x))O_2纳米颗粒膜的制备及半导体性能

为提高SnO2的半导体性能,以分析纯SnCl2.2H2O和NiCl2.6H2O为主要原料,控制不同n(Ni2+)/n(Sn2+),利用溶胶凝胶-浸渍提拉法制备了(Sn1-x,Ni2x)O2纳米颗粒膜及半导体元件。用XRD、AFM对样品的结构、形貌进行了分析,并测试了(Sn1-x,Ni2x)O2元件的半导体性能。结果表明,(Sn1-x,Ni2x)O2纳米颗粒膜表面椭球形颗粒排列致密,尺寸约30 nm,(Sn1-x,Ni2x)O2为金红石型结构,但Ni2+代替了SnO2晶格中的部分Sn4+,使其晶胞参数a轴长平均减小0.000 4 nm,c轴长平均减小0.000 3 nm;随n(Ni2+)/n(Sn2+)由0.006增大到0.03,(Sn1-x,Ni2x)O2的晶粒尺寸由约45 nm减小至约18 nm;随温度由30℃上升至150℃,n型(Sn1-x,Ni2x)O2半导体元件的电阻约减小至其10%,而纯净SnO2元件的电阻仅约减小至其15%;随n(Ni2+)/n(Sn2+)的增大,离子化杂质散射增强,(Sn1-x,Ni2x)O2内部载流子迁移率下降,元件在150℃左右的电阻也由4.8 kΩ增大至12.1 MΩ,提高了元件的半导体性能。     

乙酰丙酮氧钒的绿色合成工艺研究

以三氧化二钒为钒源,在体系中引入氧化剂和水夹带剂,合成了乙酰丙酮氧钒,实现了乙酰丙氧钒的绿色连续合成。探讨了空气、过氧化氢和氧气三种氧化剂对乙酰丙酮氧钒合成的影响,对产物进行表征并与商业乙酰丙酮氧钒对比。结果表明,引入氧化剂之后,乙酰丙酮氧钒的产率显著提高,三种氧化剂制得的乙酰丙酮氧钒产率均可达到80%以上,其中氧气氧化效果最好,当氧气流量为200 mL/min,回流2 h时,乙酰丙酮氧钒产率可达90%。XRD、FTIR和TG结果显示,本研究合成的乙酰丙酮氧钒纯度较高,与商业乙酰丙酮氧钒可比。     

Nd2（C7H4NO4）2(SiW12O40)·18H2O的合成及其光电性能的研究

以硅钨酸和2,3-吡啶二羧酸为配体合成了一种新型的配合物Nd2(C7H4NO4)2(SiW12O40)·18H2O,并对其进行了元素分析、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱、热重分析和电化学分析等一系列表征。结果表明:配合物在261nm处具有较强的紫外吸收;在361nm处进行荧光激发,分别在431nm和480nm处得到两个强度不同的荧光发射峰;具有较好的热稳定性;在-0.3~0.3V的电势范围具有电化学活性。     

Coprecipitated iron-containing catalysts (Fe-Al2O3, Fe-Co-Al2O3, Fe-Ni-Al2O3) for methane decomposition at moderate temperatures: Part II. Evolution of the catalysts in reaction

Coprecipitated Fe-Al₂O₃, Fe-Co-Al₂O₃ and Fe-Ni-Al₂O₃ catalysts is shown to be very efficient in carbon deposition during methane decomposition at moderate temperatures (600–650 °C). The carbon capacity of the most efficient bimetallic catalysts containing 50–65 wt.% Fe, 5–10 wt.% Co (or Ni) and 25–40 wt.% Al₂O₃ is found to reach 145 g/g_cat. Most likely, their high efficiency is due to specific crystal structures of the metal particles and formation of optimum particle size distribution. According to the TEM data, catalytic filamentous carbon (CFC) is formed on them as multiwall carbon nanotubes (MWNTs). The phase composition of the catalysts during methane decomposition is studied using a complex of physicochemical methods (XRD, REDD, Mössbauer spectroscopy and EXAFS). Possible mechanisms of the catalyst deactivation are discussed.