S2O2-8/Fe2O3-ZrO2-SiO2固体酸催化剂合成马来酸二己酯

在铁锆氧化物中引入硅的氧化物,并用S2O2-8浸渍铁锆硅复合氧化物,制得较S2O2-8/Fe2O3-ZrO2(PSFZ)和SO2-4/Fe2O3-ZrO2-SiO2(SFZS)催化活性更强的固体酸催化剂S2O2-8/Fe2O3-ZrO2-SiO2(PSFZS),研究获得最佳制备条件.用马来酸酐与正己醇的酯化反应考察了催化剂活性.XRD和TEM结果表明,制备的催化剂S2O2-8对铁锆硅复合氧化物的促进作用明显好于SO2-4;SiO2 和Fe2O3的引入使催化剂呈现多孔结构,分散性好,其稳定性增加,催化活性提高;用该催化剂代替硫酸和对甲苯磺酸用于催化马来酸酐和正己醇的酯化反应,可得无色透明的酯化产物,3 h内酯化率达97.9%,分别比PSFZ和PSFZS催化剂提高约10%和20%.     

固体酸S_2O_8~(2-)/Fe_2O_3-SiO_2催化制备马来酸二己酯

在铁氧化物中引入硅的氧化物 ,并用S2 O82 -浸渍铁硅复合氧化物 ,制得固体酸催化剂S2 O82 -/Fe2 O3 SiO2 (Ⅰ )。用马来酸酐与正己醇的酯化反应考察了催化剂的活性。通过XRD和TEM分析 ,对催化剂的结构进行了表征。结果表明 ,Ⅰ的最佳制备条件为 :n(Fe)∶n(Si)为 5∶1、70℃陈化 3h ,2 0 0℃焙烧 2h、用 0 2 5mol/L的 (NH4) 2 S2 O8浸渍 3h、在 5 5 0℃下煅烧 6h ;Ⅰ的催化活性比S2 O2 -8/Fe2 O3 和SO2 -4/Fe2 O3 SiO2 更强 ,S2 O2 -8对Fe2 O3 SiO2 的促进作用明显高于SO2 -4;SiO2 的引入提高了催化剂的分散效果 ;有较好的使用重复性 ;它代替硫酸、对甲苯磺酸用于催化马来酸酐和正己醇的酯化反应可得无色透明的酯化产物     

铁氧化物/铝体系绝热温度数值计算与分析

基于热力学基本原理,对铁氧化物/铝体系绝热温度进行计算机数值计算与分析。结果表明:不同铁氧化物/铝体系(FeO/Al、Fe2O3/Al及Fe3O4/Al)常温下发生燃烧合成反应的绝热温度均为产物Fe的沸点温度(3 148.2 K),且Fe的气相转变率(摩尔比)各不相同,分别为20.6%FeO/Al,21.3%Fe2O3/Al,2%Fe3O4/Al。通过在体系中添加不同含量的铁合金,可以降低体系的绝热温度及产物的相转变率,对于Fe2O3/Al体系,铁合金添加量为0～1.35 mol及3.75～5.1 mol时,可以控制产物Fe气相及Al2O3液相的转变率。当添加铁合金含量使得体系绝热温度低于1 800 K时,燃烧波不能自维持反应,通过对体系进行预热,可以实现燃烧合成反应燃烧波的自维持,预热温度越高,铁合金可添加量越大。     

铁氧化物/铝体系绝热温度数值计算与分析EI北大核心CSCD

基于热力学基本原理,对铁氧化物/铝体系绝热温度进行计算机数值计算与分析。结果表明:不同铁氧化物/铝体系(FeO/Al、Fe2O3/Al及Fe3O4/Al)常温下发生燃烧合成反应的绝热温度均为产物Fe的沸点温度(3148.2 K),且Fe的气相转变率(摩尔比)各不相同,分别为20.6%FeO/Al,21.3%Fe2O3/Al,2%Fe3O4/Al。通过在体系中添加不同含量的铁合金,可以降低体系的绝热温度及产物的相转变率,对于Fe2O3/Al体系,铁合金添加量为0~1.35 mol及3.75~5.1 mol时,可以控制产物Fe气相及Al2O3液相的转变率。当添加铁合金含量使得体系绝热温度低于1800 K时,燃烧波不能自维持反应,通过对体系进行预热,可以实现燃烧合成反应燃烧波的自维持,预热温度越高,铁合金可添加量越大。     

含钙聚合氯化铝铁产品物相组成与稳定性关系

用X光粉晶衍射分析技术配合扫描电镜(带点能谱)对以矾土水泥和硫酸厂红尘为原料生产的聚合氯化铝铁的结构进行表征，发现产物中明显存在两相：无定型的铝铁共聚物(PAFC)和铝、铁、钙氢氧化物(氧化物)微晶。通过对原料、盐酸浸出液及其合成产物、浸出液残渣的X衍射分析比较，提出了含钙聚合氯化铝铁中结晶相的结构主要为铝取代Ca4Fe9O17，铁取代Ca3A12(OH)12及CaAl2Fe4O10，Ca2(A1，Fe)2O5。这些细微结晶相的存在大大降低了溶液中Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)离子浓度，从而延缓了酸性溶液中β-FeOOH的生成，使得高浓度含钙PAFC的稳定期得以延长。     

熔铁催化剂活性与其母体铁氧化物形态和组成的关系(Ⅱ) 表面活性位和氨合成反应速率

采用N2 低温吸附、CO和CO2 化学吸附技术和活性试验研究了不同铁氧化物为母体的氨合成催化剂表面活性位与催化活性的关系 .结果表明 ,活性相铁原子在表面的暴露百分数 <1 % ,99%以上的铁原子掩埋在体相内部 .随着母体铁氧化物性质和组成的变化 ,催化剂活性 (以氨的体积分数表征 )、质量反应速率 (rm)、合成氨转换频率 (TOF)和表面酸覆盖度 (SA)及其酸碱覆盖度的比例 (SA/SK)有相似的变化规律 ,即与Fe2 +/Fe3+呈驼峰形变化曲线 .实验发现 ,随着母体中FeO含量的增加 ,还原后催化剂表面性质和表面结构改变 ,表面活性位数目减少而活性位强度增大 .这可能是结构改性剂Al2 O3对Fe晶面的表面重构作用所致 .     

铁氧化物联合低含量亚铁离子催化H_2O_2降解偶氮染料活性黑5

采用铁污泥(铁氧化物)/Fe2+/H2O2法对模拟染料废水进行处理。以活性黑5染料溶液为研究对象,比较了不同氧化体系下活性黑5的脱色效果,其中铁氧化物/Fe2+/H2O2对活性黑5的脱色效果最佳;考察了溶液pH、H2O2含量、铁氧化物投加量、染料初始含量对脱色效率的影响。结果表明,脱色反应在60 min内基本完成,铁氧化物/Fe2+/H2O2能在较宽的pH范围内保持较好的脱色效果;增加H2O2含量和铁氧化物投加量均可以提高活性黑5溶液脱色率,但H2O2质量浓度超过5.78 mg/L后效果提高不明显;在15~450 mg/L内,铁氧化物投加量的增加对脱色效果的影响不显著;染料脱色率随染料初始含量的升高而降低。     

外加剂对白云石烧结及抗水化性的影响

研究了钢渣、Al2 O3、Fe2 O3 及复合稀土氧化物对白云石烧结及抗水化性的影响。发现它们都在一定程度上促进了白云石的烧结 ,并提高了其抗水化性。其中以添加复合稀土氧化物的效果最好 ,而其他几种添加剂的作用基本相同。考虑成本及环境因素 ,选择钢渣还是可取的。添加剂中的Fe2 O3、Al2 O3等与CaO反应生成C2 S、C4 AF、C2 A、C3A等物质 ,但仍有游离CaO存在 ,可对钢水起净化作用     

水热法制备铁锡纳米复合氧化物及表征

以Fe(NO3)3·9H2O,SnCl4·5H2O为原料,通过改变水热反应的条件合成了铁锡纳米复合氧化物.用X射线衍射仪和透射电镜对产物的结构和微观形貌进行了表征.结果表明:在水热制备铁锡复合氧化物的过程中,通过分步控制温度法和使用不同的沉淀剂可以控制产物的粒径大小和形貌.最终得到以棒状的α-Fe2O3晶体为核,附着有SnO2粒子的纳米复合氧化物.并对复合物形成机理进行了初步探讨.     

磁性铁氧化物纳米颗粒的性能与应用进展

由于磁性纳米颗粒存在很多的特殊性能,因而被广泛地用于磁流体、磁记录材料和生物医药等领域.介绍了赤铁矿(α-Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)和磁赤铁矿(γ-Fe2O3)等3种铁氧化物纳米颗粒的常规物理性能,着重介绍了它们的超顺磁性、技术饱和磁化强度、矫顽力和临界温度等磁性能;详细叙述了它们在磁性液体、磁记录材料、生物医药、催化剂、微波吸收材料等方面的具体应用;最后对铁氧化物应用和研究的发展方向进行了展望.     

氧化物添加剂对P2O5-ZnO-B2O3系低熔点玻璃物化性能的影响

作为绿色环保材料,无铅低熔点玻璃已经在电子元器件的封装和涂层等领域得到了广泛应用。以P2O5-ZnO-B2O3体系为基础玻璃,通过外加法研究氧化物添加剂(Fe2O3、MnO2、CuO、CeO2和Y2O3)对玻璃密度(ρ)、热膨胀系数(α)、特征温度(Tg和Td)及化学稳定性的影响。实验结果表明:使用适量的添加剂可以增大玻璃密度;除Y2O3外,其它添加剂提高玻璃的热膨胀系数;MnO2、CuO和Y2O3显著降低玻璃的特征温度,但Fe2O3和CeO2的影响较小;加入适量添加剂能显著改善玻璃的化学稳定性,其中加Y2O3的耐酸性最好,加CeO2的耐碱性最好。     

类水滑石衍生的铁镁铝复合氧化物的制备及与SO2的反应性

以类水滑石为前驱体,制备了一系列铁镁铝复合氧化物,并采用XRD对其结构进行了表征。研究了这类氧化物作为催化剂与SO2反应的活性和机理。结果表明：该材料是由Mg(Fe,A1)O4(少量)、MgO及分散于晶格中的无定型Fe2O3组成,晶粒尺寸微细,Fe2O3组分较为均匀地分散在整个催化剂表面和体相,因此与SO2的反应在相当宽的温度区间(400-700℃)有高活性。含Fe^3 吸附剂上的吸附产物可能存在着类似—Mg—O—SO2—O—Fe—的桥式连接方式。     

钙钛矿型复合氧化物对甲烷的部分氧化及在混合太阳能氧化还原过程的应用

利用固相法合成了3种钙钛矿型复合氧化物Fe2O3-CaTixM1?xO3,研究了其结构、晶型和氧化还原活性。在固定床反应器中考察了该氧化物对两步法甲烷催化氧化制合成气及水分解制氢的活性及选择性。X射线衍射结果表明3种钙钛型复合氧化物均由正交晶系钙钛矿相和赤铁矿相组成。3种钙钛矿复合氧化物对甲烷的氧化活性顺序为Fe2O3-CaTi0.85Ni0.15O3Fe2O3-CaTi0.85Co0.15O3Fe2O3-CaTi0.85Fe0.15O3。固定床反应结果表明,以Fe2O3-CaTi0.85Ni0.15O3为氧载体催化剂,CH4转化率可达96%,CO和H2产率达71%,同时水分解反应的转化率为40%。利用Aspen Plus?对Fe2O3-CaTi0.85Ni0.15O3在混合太阳能氧化还原过程的效率及合成油和H2产率进行了模拟。模拟计算结果证明基于复合氧化物的混合太阳能氧化还原过程可以有效提高CH4利用率。     

刚玉中铁氧化物含量对β-SiAlON结合刚玉砖性能的影响

以板状刚玉(w(Fe2O3)=0.10%)、低铁棕刚玉(w(Fe2O3)=0.33%)、高铁棕刚玉(w(Fe2O3)=0.60%)、硅粉、铝粉和αAl2O3微粉等为原料,首先分别采用3种铁氧化物含量不同的刚玉细粉与合成纯βSiAlON(z=2.75)用的粉料(即硅粉、铝粉和αAl2O3微粉)混合制样,在氮化炉内于1450℃保温16h氮化烧成后,测定试样的质量变化率,然后在上述试验的基础上分别添加3种不同的刚玉骨料进行相同的试验,并测定试样的体积密度、耐压强度和抗折强度。结果发现:无骨料试样氮化后的质量变化率随刚玉原料中铁氧化物含量的增加而增大,3个试样的质量变化率分别为15.7%、15.9%和16.3%,说明3种试样中硅粉的氮化率随刚玉中铁氧化物含量的增加而増大;在使用刚玉骨料的试验中,采用高铁棕刚玉的试样的体积密度和强度均最高。     

固体酸S_2O_8~(2-)/Fe_2O_3-ZrO_2催化制备马来酸二己酯

用S2 O2 -8 浸渍铁锆复合氧化物制得固体酸催化剂S2 O2 -8/Fe2 O3 ZrO2 (PSFZ) ,得到了较佳的制备条件 ,用马来酸酐与正己醇的酯化反应考察了催化剂的活性。通过XRD和TEM分析 ,对催化剂的结构进行了表征。结果表明 ,PSFZ的催化活性比SO2 -4/Fe2 O3 ZrO2 更强 ;S2 O2 -8对Fe2 O3 ZrO2 的促进作用明显高于SO2 -4;铁的引入减少了ZrO2 的团聚 ,增加了分散效果 ;有较好的使用重复性 ;它代替硫酸、对甲苯磺酸用于催化马来酸酐和正己醇的酯化反应可得无色透明的酯化产物。     

纳米多孔Fe_2O_3–Fe_3O_4/Ni复合材料作为锂离子电池负极材料的电化学性能

通过在NH4F+H2O的乙二醇溶液中阳极氧化铁箔,制备了纳米多孔结构的铁氧化物(Fe2O3–Fe3O4),然后在纳米多孔中电沉积镍,再经过400°C退火0.5 h,获得了镍与纳米多孔氧化铁的复合材料(Fe2O3–Fe3O4/Ni)。考察了电流密度和时间对镍沉积的影响。用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪表征了复合材料的表面形貌、元素组成和物相,测试了其电化学性能并与未经电沉积镍的纳米多孔氧化铁(Fe2O3–Fe3O4)比较。结果表明,氧化铁由Fe2O3和Fe3O4组成。镀镍的最佳电流密度为2.0 m A/dm2,时间30 s。该纳米多孔Fe2O3–Fe3O4/Ni复合材料作为锂离子电池负极材料表现出更好的电化学性能──经过50次充放电循环后的放电比容量仍有438.3 m A·h/g,而Fe2O3–Fe3O4电极的放电比容量仅为110.6 m A·h/g。Fe2O3–Fe3O4/Ni电极的循环稳定性和倍率性能优异。     

烧结法合成镁铁铝复合尖晶石

以氢氧化铁、活性氧化铝和轻烧镁粉为原料,外加3％石墨,按质量比37:36:27进行配料,制得φ20 mm×10 mm的试样,经1550℃保温3 h和6 h高温烧成.采用XRD、SEM和EDS等手段对烧后试样的物相组成和显微结构进行表征.结果表明:经过XRD物相分析,保温3 h的试样中物相组成为镁铁铝复合尖晶石相、刚玉相和铁铝尖晶石相三相;保温6 h的试样中存在两种矿物相Mg8.13 Al14.75 Fe1.13O32和Al15.44 Fe6.16 Mg2.32O32;XRD精修处理后,保温6 h的试样中两种镁铁铝复合尖晶石的结构分别为(Mg0.23 Fe2+0.54 Fe3+0.06 Al0.17)Ⅳ(Mg0.03 Fe2+0.065 Fe3+0.02 Al0.88)ⅥO4.000和(Mg0.708Fe0.056Al0.237)Ⅳ(Mg0.154Fe0.0425Al0.8035)ⅥO4.000;通过SEM和EDS微观结构分析,保温3 h的试样由深灰色的FeO·Al2O3和浅灰色的镁铁铝复合尖晶石两种物质组成;保温6 h的试样中FeO·Al2O3和MgO·Al2O3互相扩散,生成两种镁铁铝复合尖晶石,一种呈灰色Mg含量低、Fe含量高,另一种呈亮白色Mg含量高、Fe含量低.     

国外铁氧化物研究现状

综述了铁氧化物的不同制备方法,包括Fe(OH)2氧化法、缓慢或强制水解Fe3+盐溶液法、凝胶-溶胶法、水热法等方法。指出目前国外铁氧化物的研究趋势是纳米铁氧化物的制备,以及制备过程中开发特殊的添加剂或模板合成特定晶型和形态的晶体,以满足不同领域的应用要求。     

FeTiO3-Al-C系统的反应热力学及Al2O3-TiC/Fe 复合材料的制备

充分利用天然矿物钛铁矿（FeTiO3）中的铁和钛,采用反应烧结技术,成功制备了Al2O3-TiC/Fe陶瓷复合材料.在真空热压炉中实现了合成与烧结一体化,为陶瓷复合材料的低成本制备进行了有益的探索研究.对钛铁矿-Al-C系统的热力学过程进行了详细的理论分析.研究表明：系统主要发生铝热还原反应,中间产物为多种钛的氧化物,系统反应后热力学上最为稳定的物质为Al2O3,TiC和Fe;系统反应最高温度低于Al2O3的熔化温度.通过实验研究,分析了产物的物相、结构和性能.反应烧结的最终产物主要为TiC,Al2O3和Fe.此外,还有少量Fe-Al相,大部分为Al2O3.TiC晶体颗粒尺寸约为3～5 μm,分布较为均匀,Fe分布于Al2O3,TiC晶粒之间.Y2O3和Cr2O3添加剂可以提高复合材料的抗弯强度.     

基于硫酸减量化从钕铁硼废料中选择性转型分离稀土

针对现阶段钕铁硼废料中稀土难于经济有效提取的现状,开展了钕铁硼废料硫酸化焙烧选择性分离稀土的研究。结果表明,Fe2(SO4)3亦可使稀土氧化物发生硫酸盐转型,这使硫酸用量显著减少,在硫酸用量为理论量的2.0倍、焙烧温度750℃、焙烧时间1.5 h条件下,近98%的稀土氧化物在H2SO4, Fe2(SO4)3的共同作用下转化为易分离的硫酸稀土,而铁的浸出率小于0.1%,主要以易于冶炼的赤铁矿(Fe2O3)物相存在于渣中,该工艺实现了硫酸的减量化与钕铁硼废料的综合利用。