微波法制备电化学电容器用花生壳基活性炭(英文)

以花生壳为原料,氢氧化钾为活化剂,采用微波加热制备出活性炭,所制活性炭用于制备电化学电容器用电极材料。通过氮气吸附、恒流充放电及循环伏安对所制活性炭的孔结构及电化学性能进行研究。结果表明,活性炭的比表面积、总孔容、比电容以及能量密度在炭化时间(6-10 min)以及KOH与花生壳的质量比(0.6-2.0)的范围内存在最大值。当KOH/花生壳的质量比为1.0,微波功率为600 W,活化时间8 min,所制活性炭(AC1-600-8)比表面积达1277 m2/g,并且经1 000次循环后,其能量密度高达8.38 Wh/kg。因此采用微波加热、KOH活化是一种快速制备电化学电容器用活性炭的低成本方法。     

硅铝比对La负载粉煤灰基多孔陶瓷滤料的影响

以工业废弃物粉煤灰为主要原料,通过改变配料中的硅铝比来制备不同硅铝比的粉煤灰基多孔陶瓷基体.在基体表面负载稀土La,制得La负载粉煤灰基多孔陶瓷.研究了不同硅铝比对多孔陶瓷的物相、形貌、气孔率、酸溶率、体积密度、碎裂应力和La负载的影响.结果表明:钠钙斜长石含量越高,稀土La负载量越高;当硅铝比为1.55时,多孔陶瓷中钠钙斜长石含量为82％,负载La后Cr(Ⅵ)吸附量为0.7845 mg/g.     

X射线衍射法测定分子筛晶胞参数与结晶度

用X射线衍射外推函数法测定饮和吸水前后NaY分子筛的晶胸参数和结果度，再与^29Si和^27Al固体魔角核磁共振谱仪所测定的NaY分子筛骨架中的硅铝比进行关联，得到了X射线衍射法测定NaY分子筛骨架中硅铝比的经验公式，达到了测定NaY分子筛骨架中硅铝比的要求。试验结果表明，测定NaY分子筛晶胞参数和结晶度的有效方法是在测定前对分子筛进行稳化处理，使其饱和吸水，比通常采用的化学方法省时，结果准确，重复性好。     

聚氨酯材料表面微波辅助接枝聚乙二醇的研究

采用微波辐照辅助技术在聚氨酯膜的表面接枝聚乙二醇,并与传统加热反应接枝聚乙二醇的方法进行对比。结果表明,微波辅助反应能明显加快聚氨酯表面接枝PEG的速度,其接枝效果受微波功率、反应时间以及投料比的影响。在实验条件下,微波功率为100W,反应物的质量分数为5%,反应时间为10min时,微波辅助表面接枝反应效果以及效益最好。SEM和AFM表面分析表明,与传统加热反应方法相比,微波辅助反应对膜表面的破坏程度更小,膜表面更加光滑平整。水接触角的结果也表明,微波辅助反应接枝PEG所得膜表面具有良好的亲水性能。     

基于固相法浸取煤矸石中有价组分铁、铝、钛

为了探索煤矸石的高效资源化利用,基于固相法和正交实验原理,通过微波辅助和传统加热方式,系统研究了其对煤矸石中铁、铝、钛浸取率的影响。结果表明:两种加热方式均可促使煤矸石中的铁、铝、钛组分达到较高的浸取率。其中,微波辅助加热最佳浸取条件为微波功率800W、酸矸比1.5(w/w)、微波辐照时间60min,此时煤矸石中的铁、铝、钛浸出率分别为98.13%、95.07%和76.33%;传统加热最佳浸取条件为加热温度170℃、酸矸比1.4(w/w)、加热时间4h,此时煤矸石中的铁、铝、钛浸出率分别为98.69%、97.43%和92.45%。采用化学分析、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)、能谱仪(Energy dispersive spectroscopy,EDS)等对煤矸石及浸取渣的化学成分、物相组成、微观形貌和微区成分进行了表征分析。     

微波辅助软化尿素浸泡梓木弯曲工艺探讨

目的研究微波辅助加热处理条件下梓木的弯曲工艺。方法当微波处理频率一定时,分析比较梓木浸水材与尿素浸泡材的软化弯曲性能差异,探讨微波处理时间、木材初含水率以及微波处理功率等工艺因素对梓木软化效果的影响。在单因素实验基础上,采用响应面法建立二次回归模型,并对微波辅助软化弯曲工艺进行优化。结果梓木经尿素浸泡处理后弯曲性能得到明显提高,且微波处理时间、木材初含水率以及微波处理功率等工艺因素对梓木软化弯曲性能影响显著。结论当微波处理时间为2 min、初含水率为40%、微波处理功率为500 W时,梓木的最小弯曲半径比h/r能达到1/5。     

茶叶中稀土元素的电感耦合等离子体质谱检测方法研究

针对目前茶叶中稀土检测方法中存在的样品前处理复杂、灵敏度低等问题,研究了茶叶中15种稀土元素的检测方法.该方法采用微波消解方法处理茶叶样品,用电感耦合等离子体质谱同时测定15种元素,测定茶叶标准物质GBW 07605和GBW 10016表明,各元素结果与标准值一致.对茶叶中稀土元素的实际应用显示,使用该方法简单、快捷、准确,可以获得满意结果.     

微波处理时间对电化学电容器用活性炭性能的影响

采用微波对氢氧化钾活化石油焦制备的活性炭进行处理,考察了微波处理时间对活性炭的孔结构、表面(官能团)性质和电化学电容器中活性炭电化学性能的影响.结果表明:微波处理后活性炭的比容和内阻随着其比表面积和总孔容的降低而变小.和采用常规加热方式在1073K下处理1h所得活性炭相比,在700w功率下仅处理7 min所得活性炭的孔结构就具有较高的大/中孔的孔容比和较高的羰基含量;该活性炭用作电化学电容器的电极时,具有较高的能量密度和较高的能量保持率.显然,微波处理是制备电化学电容器用活性炭的一种简单而有效的方法.     

微波工艺用于过氧化氢漂白 OCC纸浆研究

目的研究微波工艺代替水浴加热对过氧化氢漂白OCC纸浆漂白效果的影响。方法 OCC纸浆经EDTA处理后加入硫酸镁、硅酸钠和氢氧化钠搅拌均匀,在60℃水浴中加热3 min,在微波工艺下进行双氧水漂白,研究了碱比(m(NaOH)∶m(H2O2))、H2O2用量、微波功率和微波时间对纸浆亮度(CIE L*)和残液COD值的影响,并与常规水浴加热漂白进行了对比。结果当碱比为0.2、H2O2的质量分数为2%、微波功率为300 W、微波时间为150 s时,纸浆亮度提高了69.3%,与水浴加热漂白相比提高了25.51%,COD值降低了32.43%。结论微波工艺可以明显缩短OCC纸浆漂白的时间,提高漂白效率,获得比水浴加热漂白更高的纸浆亮度,残液COD值也处于更低水平。     

界面设计对Si_p/Al复合材料组织和性能的影响

采用真空气压浸渗方法制备Sip/Al复合材料,研究硅颗粒表面炭化和氮化处理对Sip/Al复合材料组织结构和性能的影响。结果表明:炭化和氮化处理可在硅颗粒表面生成炭化硅层和氮化硅层,能有效地阻止高温制备时铝对硅的溶解,提高复合材料的性能。经1300℃炭化处理2h后制得的体积分数为50%的Sip/Al复合材料,其热导率达139.98W·(m·K)-1,相比未作处理的提高约30%;经1200℃氮化处理2h后制得的体积分数为50%的Sip/Al复合材料,其热导率为128.80W·(m·K)-1,相比未作处理的提高约20%。     

微波法合成锂离子电池正极材料LiCoO2

从节约能源、降低成本及保护环境出发,利用微波加热特点,采用微波技术对微波法制备LiCoO2正极材料进行了研究.在一定的微波功率、辐射时间制度下制备出LiCoO2样品并进行了电化学性能测试.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了样品的物相结构和形貌.结果表明:在一定的微波功率、辐射时间制度下,可以快速得到单一相的层状LiCoO2正极材料,与传统高温固相法相比,采用微波合成的LiCoO2材料不仅具有同样优越的电化学性能及形貌结构,而且合成时间短,生产成本低.     

微波合成锂离子电池正极材料LiCoO2的研究

为了研究锂离子电池的正极材料LiCoO2的新型制备方法,考查了反应原料配比、微波输出功率、微波合成温度和微波加热时间对LiCoO2结构和性能的影响.以LiOH·H2O和Co2O3为反应原料的最佳合成条件:Li/Co摩尔比为1.05∶1,微波输出功率为360W,反应时间为14min,合成温度为800℃.所合成LiCoO2样品均采用XRD和SEM进行表征,结果表明,采用微波合成的LiCoO2样品为单一相层状结构且晶体结构发育良好;样品的充放电循环性能良好,首次循环放电容量为130mAh/g.     

ZrO2陶瓷微波凝胶注模成型研究

本文采用商业ZrO2粉体为原料,制备了体积分数为50％的丙烯酰胺单体体系注凝成型浆料。分别采用常规加热和微波处理的方法对浆料进行了固化研究。讨论了常规加热固化时,固化时间与固化温度的关系;微波处理固化时,微波处理方式、微波功率及微波处理时间对浆料固化时间及陶瓷坯体抗弯强度的影响。研究表明,微波处理在陶瓷浆料的固化过程中起到了加热和引发自由基形成的双重作用,有利于有机单体的快速、均匀聚合。微波固化工艺是实现陶瓷材料连续化凝胶注模成型的理想方法。     

Research on microwave drying technology in the procedure of preparation of V2O5 from ammonium polyvanadate (APV)

High-quality vanadium pentoxide powder is an important product of the vanadium industry and was usually prepared from ammonium polyvanadate (APV) using a roasting process combined with a drying pretreatment. Conventional hot air drying is usually used for the drying of APV, the heat transfer of which is from outside to inside thus limited the efficiency of the drying pretreatment. In the present paper, microwave heating was applied as an alternative heating method for the drying of APV because of its advantages including selective heating, high heating efficiency, low energy consumption, and green environmental protection. An experimental comparison between hot air drying and microwave drying is provided, and the results show that microwave drying is more energy-saving and faster. The drying characteristics of APV under the irradiation of microwave energy were investigated. The influences of factors including microwave power, material quality, and initial moisture content on microwave drying were studied. The results show that the microwave power, initial moisture content, and initial mass are positively proportional to the microwave drying efficiency of APV. Additionally, the Page model was robust in describing the kinetics of microwave drying and hot air drying of APV. This study provides fundamental knowledge on the microwave drying process and provides the trial for the industrial applications of microwave heating on the preparation of V₂O₅.     

微波法制备纳米TiO2材料的研究进展

介绍了微波加热的基本原理，对微波技术在纳米二氧化钛材料制备中的应用与研究进展进行了比较全面的综述。着重介绍了与微波有关的纳米二氧化钛材料制备方法，包括微波水解法、微波水热法、微波沉淀法、微波干燥法、微波烧结法、微波等离子气相法，并就这些合成方法的作用机理、特点和影响因素进行了讨论。     

溶胶-凝胶微波辅助水热处理合成纳米TiO2

以钛酸丁酯作为前躯体,采用溶胶-凝胶经微波加热水热处理制备纳米二氧化钛,通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）分析研究了微波加热相对于传统加热方法的优势,同时考察了pH和加热时间对二氧化钛晶型的影响。     

Characterization of ZrO2-Al2O3 composites sintered in a 2.45 GHz electromagnetic field

The microwave heating process has shown potential for uniform material heating with rapid heating rates possible. The ceramic composite 80 wt % ZrO₂ (+3 mol % Y₂O₃) 20 wt % Al₂O₃ was sintered in a Cober S6F microwave oven operating at 2.45 GHz even though it was considered to be microwave transparent at room temperature. The microwave-sintered sample was densified more rapidly and in a short time and lower temperature than the conventionally sintered sample. The fracture of the conventionally sintered sample was intergranular, but one of the microwave-sintered samples was transgranular. The fraction of the monoclinic-phase zirconia was different in the conventionally and microwave-sintered samples. The unusual microstructure of microwave-processed materials is explained by a microwave heating theory.     

基于吸附性能的生物质基多孔活性炭制备方案的响应面法优化

以废弃核桃壳作为原料,采用微波加热法制备生物质基多孔活性炭。基于响应面法和数值模拟方法研究活性炭前驱体进行物理活化过程中微波功率、活化时间以及磷酸质量分数对生物质基多孔活性炭吸附性能的影响,对生物质基多孔活性炭制备方案进行优化,并对最优条件下制备的生物质基多孔活性炭进行表征。结果表明,3个因素均对生物质基多孔活性炭的吸附性能有影响,其影响显著性为:微波功率磷酸质量分数活化时间。优化的制备条件为:微波加热法对活性炭前驱体进行物理活化过程中的微波功率为746W、活化时间为11.2min以及磷酸质量分数为85.9%。优化生物质基多孔活性炭的碘吸附值为1074.57mg/g,亚甲基蓝吸附值为294.4mL/g,获得率为52.1%。     

微波加热制备特种陶瓷材料研究进展

特种陶瓷广泛应用于航天航空、电子信息、新能源、机械、化工等新兴工业领域,其高温制备过程仍以传统燃气窑炉和电加热炉为主;碳排放高、能耗大,节能减排形势严峻。当前,我国面临实现“双碳”目标的巨大压力,研究推广清洁高效的加热技术迫在眉睫。微波加热是利用材料自身对微波进行吸收,将电磁能转化为热能,能量的转移发生在分子水平上,通过这种方式,加热在整个材料内外同时产生,整个材料体系中的温度梯度非常低。除体积加热外,选择性加热、功率再分配、热剧变以及微波等离子效应等也是微波烧结的显著特征。微波加热具有节能环保、改善制品性能、减少燃烧碳排放等优点,国内外有许多关于微波合成各种氧化物、碳化物、氮化物陶瓷粉体和微波烧结陶瓷复合材料的报道。本文首先对微波和微波混合烧结的基本理论进行综述,然后介绍了微波加热制备陶瓷粉体与微波烧结制备陶瓷材料的最新研究进展,最后总结了微波加热在陶瓷工程制品烧结中的一些研究成果,体现出微波烧结的优越性,并提出了微波烧结制备特种陶瓷的关键问题和今后的发展方向。     

微波条件下聚丙烯塑料中抗氧化剂的迁移研究

借助液相色谱分析技术,研究了微波条件下食品接触材料聚丙烯(PP)中 4 种抗氧化剂向食用玉米油的迁移。 实验表明,微波加热功率和时间共同影响抗氧化剂在食用玉米油中的迁移,4 种抗氧化剂的迁移量随着微波加热时间和加热功率的增加而增大。 最后根据迁移数据给出了微波加热时间及功率与迁移量之间的关系。