气氛对TiO_2碳热还原氮化反应的影响

为研究反应气氛对TiO_2碳热还原氮化反应产物相的影响,以电极石墨和锐钛矿型钛白粉为原料,分别在nTi∶nC为1∶2. 1、1∶3、1∶4的配碳量下配料,在1 550 K的反应温度下分别进行流动氮气、空气中埋碳、流动氮气中埋碳三种不同气氛下的碳热还原氮化反应。依据热力学计算得出的Ti-C-O-N体系不同相的稳定存在区域,并利用SEM、EDS和XRD等研究了产物的化学矿物组成、微观组织形貌,以探讨气氛对反应的影响机制。结果表明:在流动氮气中埋碳的气氛下反应时,较之目前常见的流动氮气、空气中埋碳等气氛下的反应更彻底,氮化率更高,是一种高效、节能的新型反应条件。在流动氮气中埋碳的气氛下反应时,n_(Ti)∶n_C=1∶3为反应的最佳配碳量,此时的试样表面生成了TiN_(0. 93)、Ti(C_(0. 4),N_(0. 6))等钛族非氧化物。     

碳热还原法合成TiB_2的热力学分析与研究

以30μm TiO2(w(TiO2)>99.8%,金红石型)、50 μm B2O3(w(B2O3)>99.5%)及10μm石墨粉(w(C)>99%)为原料,按n(TiO2):n(B2O3):n(C)=1:1:5进行配料后放入不锈钢球磨罐中抽真空球磨24 h,然后将反应混合物移入石墨坩埚内置于热压炉中,分别在1 250、1 350、1 400、1 500、1 600、1 700℃保温4 h进行反应.对以TiO2、B2O3、石墨粉为原料合成TiB2的反应体系进行了热力学计算,并对反应产物进行XRD与SEM分析.热力学计算表明,上述3种原料通过碳热还原反应合成硼化钛的反应开始温度为1 556 K.而合成产物的XRD分析表明,生成硼化钛的开始温度为1 350℃以上.碳热还原TiO2和B2O3合成TiB2的反应机理应为C还原TiO2,其中间产物为Ti3O5、Ti2O3、TiO,然后这些中间产物与B2O3一起逐渐被C还原生成TiB2.SEM分析表明,TiB2颗粒呈不规则短柱状,粒度为5～10m;当反应温度达到1 700℃以上时,硼化钛晶粒有长大的现象.     

烧结气氛对合成MgAl2O4-Ti(C,N)复合陶瓷的影响

以金属铝粉、钛白粉和轻烧MgO细粉为原料,通过设计100%焦炭粒(简称C气氛),10%钛白粉 90%焦炭粒(简称TC气氛),以及10%硅微粉 90%焦炭粒(简称SC气氛)3种埋粉条件下的高温烧结还原性气氛,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和微区电子探针分析(EPMA)等手段,研究了铝热还原氮化法(1600℃3h)制备MgAl2O4-Ti(C,N)复合陶瓷在不同烧结气氛下的相组成和显微结构的变化。结果表明在不同气氛下,烧后试样的主要物相均为MgAl2O4和Ti(C,N),Ti(C,N)可能会固溶氧,气氛对Ti(C,N)的影响较大。和单纯埋炭气氛下相比,在TC气氛下有助于Ti(C,N)的生成,但晶粒细小;在SC气氛下不利于Ti(C,N)的生成,且有玻璃相存在。     

还原气氛下铝热还原法合成TiN-Al2O3复合材料

以金属铝粉和钛白粉为原料,在匣钵中埋炭保护气氛下采用铝热还原氮化法制备了TiN-Al2O3复合材料。采用XRD、SEM和TEM等分析手段,研究了铝热还原氮化法制备TiN-Al2O3复合材料在不同热处理条件下(分别为1300℃3h、1400℃3h和1500℃3h)的物相组成、晶格常数、显微结构。研究结果表明:在埋炭气氛下采用铝热还原氮化法可以制备TiN-Al2O3复合材料;处理温度明显影响着铝热反应的程度及产物的形貌,随着处理温度的上升,处理后的产物中TiN含量逐渐增加,晶粒逐渐长大,晶格常数逐渐接近理论值。热力学计算发现,埋炭条件下,在较低的处理温度下,铝除参与铝热还原反应外,还与炭粉床中氧发生反应,导致参与铝热反应的金属铝不足,造成产物中有剩余的金红石存在。     

TiO2-B2O3-C系统反应热力学初步探讨

采用物质吉布斯自由能函数法,对TiO2-B2O3-C系进行了热力学分析.热力学计算结果表明:在采用碳热还原法还原TiO2时, TiO2是按照以下顺序依次被还原:TiO2→Ti4O7→Ti3O5→Ti2O3→TiO→Ti;采用碳热还原法合成TiB2的反应模型为:随着温度逐渐升高,TinO2n-1(n=2～4)被还原为TiO,B2O3被碳还原生成单质B和B4C,随后TiO与B或B4C 进一步反应生成TiB2;采用碳热还原法合成 TiB2时,硼源的选择对于合成温度的高低有直接影响,而采用B2O3作为合成TiB2的硼源,其原料来源充足,合成温度适中,适用于采用此法进行大规模工业生产;为降低反应温度,提高反应的转化率,缩短反应进程,应采用抽真空或在稀有气体气氛下进行,增大稀有气体流速,定时对炉内抽真空换气,以降低炉内CO分压PCO的工艺措施.     

碳热还原法合成硼化钛

以金红石型TiO2、石墨和B2O3为原料,采用碳热还原法合成了TiB2粉末。借助X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等分析手段,研究了工艺条件对合成TiB2的影响。结果表明:合成温度、球磨时间、保温时间、合成气氛是影响TiB2合成的主要因素。随着合成反应温度升高,TiO2的碳热还原顺序依次为:TiO2→Ti4O7→Ti6O11→Ti5O9→Ti3O5→Ti2O3。TiB2的生成反应温度开始于1300℃左右。真空下合成TiB2的最佳工艺条件为:球磨时间为24h,合成温度为1450℃,保温时间为3h。合成TiB2粉末的纯度达到98%,晶粒发育完整,平均粒径为2～3μm。     

TiH2做Ti源合成Ti2AlC/Ti3AlC2及热分析

廉价TiH2是制造钛粉的中间产物。本文用TiH2取代钛粉在常压下高温合成一种先进陶瓷材料-钛铝碳(Ti2AlC和Ti3AlC2)。以配料3TiH2/1.5Al/C或2TiH2/1.5Al/TiC为原料,在1400℃保温120 min可合成高纯Ti2AlC。原料3TiH2/1.2Al/2C在1400℃保温120 min和TiH2/1.2Al/2TiC在1350℃保温120 min均可制备高纯的Ti3AlC2。差示扫描量热法(Differential Scanning Calorimetry)被用来分析Ti-Al-C反应体系热量变化。在配料3TiH2/1.5Al/C反应过程中,Ti2AlC合成反应的放热峰消失;表明TiH2脱氢反应所吸收的热量与TiC或Ti2AlC的合成反应所释放的热量相互弥补。以TiH2为Ti源在一定程度上不仅可以降低原料成本,还可以减少或避免大批量生产钛铝碳过程中的热爆现象。     

用叶蜡石与金红石碳热还原–氮化合成Sialon–Ti(N,C)复合材料

以叶蜡石、金红石和焦炭粉为原料,通过碳热还原–氮化反应合成sialon–Ti(N,C)复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪对产物的物相组成、显微结构和微区成分进行了分析,研究了合成温度和配炭量对产物物相组成和显微形貌的影响。结果表明:当叶蜡石与金红石质量比为4:1、配炭量过量50%、合成温度为1 500℃时,合成的sialon–Ti(N,C)复合材料中TiN0.7C0.3晶粒尺寸约为200nm,产物为β-sialon、15R-sialon、TiN0.7C0.3、刚玉和少量β-SiC;当配炭量过量50%,合成温度从1400℃升高到1550℃,产物中β-sialon和TiN0.7C0.3含量逐渐增加。相同合成温度下,配炭量对产物物相组成有重要影响,配炭量过量50%有利于sialon–Ti(N,C)复合材料的合成;当配炭量较少时,产物中出现O’-sialon和Si2N2O;当配炭量过多时,β-sialon向15R-sialon转变。     

碳热还原氮化攀钢高钛高炉渣制取Ti(C,N)的研究

以攀钢高炉渣(粒度≤0.074mm,w(TiO2)=21.19%)和炭黑(w(C)=98%)为原料,在密封管式炉中通入流量0.5L·min-1的工业N2(纯度>95%),分别在1300℃、1350℃、1400℃、1450℃、1500℃保温2h以及在1450℃下分别保温0、2h、4h、6h、8h的条件下,采用碳热还原氮化法制备了Ti(C,N)。用X射线衍射仪、电子探针、图像分析仪等研究了碳氮化处理温度及保温时间对Ti(C,N)的形成及其晶粒大小的影响。结果表明碳氮化处理温度对高炉渣中Ti(C,N)的形成过程产生显著影响,温度从1300℃升至1500℃时,产物中Ti(C,N)的相对含量增大,其晶粒也逐渐长大,但超过1450℃后,影响又不太显著;在1450℃下延长保温时间能促进Ti(C,N)的生成与晶粒长大,但保温时间超过2h后,此促进作用又不太明显。     

工艺因素对还原气氛下铝热法制备Al203-TiB2复相陶瓷的影响

以铝粉、B2O3粉和TiO2粉为原料,研究了埋炭还原气氛下B2O3加入量、温度和气氛3种工艺因素对铝热还原法制备Al2O3-TiB2复相陶瓷的影响.结果表明(1)在还原气氛下用铝热还原法可以制备Al2O3-TiB2复相陶瓷.(2)原料中B2O3过量,则有9Al2O3@2B2O3相生成.(3)烧成温度在900℃时铝热反应基本未开始;1000℃时有大量TiB2和α-Al2O3相生成,α-Al2O3呈长方柱状,晶粒较大,TiB2分布在α-Al2O3颗粒之间,晶粒细小;1000℃以上时,反应产物的相组成变化不大,但1500℃后,TiB2晶粒较大,尺寸为0.5～3μm.     

聚酰亚胺/纳米氧化硅氧化铝杂化膜的制备

研究了用溶胶凝胶法制得的二氧化硅及三氧化二铝溶胶,将其掺入到聚酰胺酸基体中,得到SiO2-Al2O3/聚酰亚胺杂化膜,并采用FTIR、SEM和TGA表征了所制备的杂化膜的结构微观形态和热性能。结果表明,薄膜材料中SiO2和Al2O3粒子分散均匀,与有机相存在键合,材料热分解温度有所提高。     

沉淀法白炭黑与纳米级二氧化硅

依据二氧化硅粒子的形成过程，指出传统沉淀法白炭黑并不具有科学意义上的纳米实质，研究重点侧重于改进其分散性能，同时也简介了纳米二氧化硅的制备方法及用途。     

fnSiO2@mSiO2核壳粒子的制备及表征

本文将掺杂有三元荧光共振能量转移染料对的SiO2纳米核引入介孔SiO2球形粒子中,形成在单一波长激发下能产生多色荧光发射的核壳结构。产物通过TEM、XRD、BET等方法进行了表征。结果表明:成功制备得到以荧光纳米粒子为核,介孔SiO2为壳层的核壳粒子(fnSiO2@mSiO2),介孔孔径为2.5nm。     

2-吡啶基和2-苯基吡啶衍生物的工业合成方法

简介了2-吡啶基和2-苯基吡啶衍生物的工业合成方法。     

Preparation and thermoelectric properties of MoS2/Bi2Te3 nanocomposites

MoS₂ nanosheets with size of several-hundred nanometers were prepared by a hydrothermal intercalation/exfoliation method, then MoS₂/Bi₂Te₃ composite nanopowders were prepared by a microwave-assisted wet chemical method using the MoS₂ nanosheets, TeO₂, Bi(NO₃)₃·5H₂O, KOH and ethylene glycol as raw materials. Bulk MoS₂/Bi₂Te₃ nanocomposites were prepared by hot pressing the MoS₂/Bi₂Te₃ composite nanopowders with MoS₂ nanosheet content ranging from 0 to 17 wt% at 80 MPa and 648 K in vacuum. X-ray photoelectron spectroscopy and X-ray diffraction analyses indicate that MoS₂ and Bi₂Te₃ did not react each other during the hot pressing. FESEM observation reveals that the MoS₂/Bi₂Te₃ composite samples had a more compact microstructure than the pristine Bi₂Te₃ bulk sample. The MoS₂ phase was relatively randomly dispersed in the composite. At a given temperature, the electrical conductivity of the composites increases first then decreases as the MoS₂ content increases, whereas the Seebeck coefficient of the bulk nanocomposites does not change much. A highest power factor, ~18.3 μW cm⁻¹ K⁻² which is about 30% higher than that of pristine Bi₂Te₃ sample, at 319 K has been achieved from a nanocomposite sample containing 6 wt% MoS₂.     

Preparation and characterization of CuO-CeO2-ZrO2/cordierite monolith catalysts

CuO-CeO₂-ZrO₂/cordierite catalysts have been successfully prepared by the impregnation reduction method. The effects of processing parameters such as the condition of reduction process, calcination temperature, the addition of surfactant on the size and shape of catalyst particles were studied by X-ray diffraction (XRD), BET surface area measurements, and scanning electron microscopy (SEM). The catalytic performance of the as-prepared catalysts for CO oxidation were evaluated by using a microreactor-GC system. The results indicate that the processing parameters influence greatly the size and shape of catalyst particles. Fragmental shape catalysts were formed when the impregnated samples were reduced in the thermostat water bath. However, spherical-like particles were obtained by ultrasonic-assisted in the reduction process. Tiny flower-like catalyst particles were found when the surfactant were used. When the calcination temperature decreased, the grain size of catalysts has reduced, and the catalytic activity for CO oxidation has been improved. The introduction of ultrasonic and surfactant resulted in larger specific surface area and better catalytic performance.     

纳米二硫化钨和二硫化钼的制备方法及应用

过渡族金属硫化物二硫化钨和二硫化钼尤其是纳米二硫化钨和二硫化钼,由于其具有优异的特性和广阔的应用前景,越来越受到人们的关注。本文介绍了二硫化钨和二硫化钼的基本特性,对比了目前纳米二硫化钨和二硫化钼的主流制备方法自然法和合成法的优缺点,同时介绍了纳米二硫化钨和二硫化钼的润滑特性和多方面的应用。     

TiO2光催化效率表征方法

本文对TiO2光催化氧化的作用机理进行了研究,并对半导体光催化反应机理进行了详细的介绍.光催化氧化的效率表征方法主要有物理法、化学法、物理化学法,并指出应根据实际要求适当选用表征方法.     

SnO_2纳米晶的制备及性能研究

研究了化学沉淀法、柠檬酸法和微波水热法等三种不同制备方法对SnO_2纳米晶粒径的影响,并通过XRD及TEM对其结构进行了表征。结果发现,用微波水热法制得的SnO_2粒径最小,为5～15nm,且分布较均匀。用化学沉淀法制备了Fe、Sb掺杂的纳米晶SnO_2粉末并测定了其电阻,发现Fe掺杂使SnO_2电阻升高、Sb掺杂使电阻下降。     

TiO2纳米管的制备方法及其改性

本文对TiO2纳米管制备技术、特点等进行了综述，且探讨了TiO2纳米管的改性方法及存在问题，并对今后的发展方向予以展望。