Cu0.5Zn0.5Cr0.5Al1.5O4尖晶石的制备及其催化性能

以硝酸铜、硝酸锌、硝酸铬、硝酸铝和氢氧化钠为原料,利用化学共沉淀法制备铜锌铬铝尖晶石（Cu0.5Zn0.5Cr0.5Al1.5O4）,并采用XRD、ICP、SEM和BET对其结构和物理、化学性质进行了表征。将不同组成的铜锌铬铝尖晶石作为催化剂在固定床反应器上催化合成了N-甲基-4-氨基苯甲醚(NMA)。考察了尖晶石组成、反应温度、空速(WHSV)和反应原料配比对催化剂催化性能的影响。结果表明：最佳反应条件为反应温度265℃,WSHV0.15h-1、甲醇与对氨基苯甲醚物质的量比3：1,Cu0.5Zn0.5Cr0.5Al1.5O4具有最佳的催化性能。对氨基苯甲醚单程转化率可达90.95%,NMA的选择性可达94.93%。     

M_(0.5)Co_(2.5)O_4(M=La,Ce,Pr,Nd)尖晶石型复合氧化物催化剂催化分解N_2O性能

采用共沉淀法制备了M_(0.5)Co_(2.5)O_4(M=La,Ce,Pr,Nd)钴基尖晶石型复合氧化物催化剂,运用XRD、SEM、H_2-TPR和O_2-TPD-TG等对催化剂物化性能进行表征,并在固定床微型反应器中评价催化剂催化分解N_2O性能。结果表明,稀土金属掺杂改性的钴基尖晶石型复合氧化物催化剂粒径明显减小,比表面积增加,氧化还原性能得到改善,催化分解N_2O活性提高,其中,M_(0.5)Co_(2.5)O_4催化剂催化分解N2O温度低,T10和T95分别为342℃和499℃。     

4-甲氧基环己酮的绿色合成

在Al_2O_3负载的镍基纳米催化剂作用下进行了4-甲氧基苯酚催化加氢反应,然后使用双氧水对加氢反应液进行催化氧化合成4-甲氧基环己酮。在催化加氢反应中,考察了沉积-沉淀法和浸渍法及反应条件对催化剂活性和稳定性的影响。通过XRD、H_2-程序升温还原(H_2-TPR)及TEM等对催化剂进行了表征,结果发现,沉积-沉淀法制备的Ni/Al_2O_3-DP催化剂中活性粒子分散度高、粒径较小,并且活性粒子与载体之间有较强的作用力,具有比浸渍法制备的Ni/Al_2O_3-IMP催化剂更好的活性和稳定性。在4-甲氧基苯酚的加氢反应中,以Ni/Al_2O_3-DP为催化剂,最佳的反应条件为:反应温度423 K、反应压力4.0 MPa、反应时间1.0 h、m(4-甲氧基苯酚)∶m(Ni/Al_2O_3-DP)=6∶1。在氧化反应中,探究了氧化条件对反应活性的影响,结果表明:当n(4-甲氧基环己醇)∶n(双氧水)=1.0∶2.5时,353 K反应20 h,目标产物4-甲氧基环己酮的选择性可达95.3%。     

Al(OH)3和ZnO合成锌铝尖晶石反应动力学的研究

采用TG-DSC和XRD等手段研究了锌铝尖晶石固相反应机理及固相反应动力学参数。结果发现：采用Al(OH)3和ZnO为原料合成锌铝尖晶石时，锌铝尖晶石固相反应的放热过程紧随着Al(OH)3的吸热过程，放热曲线与吸热曲线部分重叠，两者间没有明显的界线；锌铝尖晶石的固相反应机理函数符合Cater方程，即反应机理函数中应考虑体积效应，经过计算得到锌铝尖晶石的体积膨胀约为15％；通过Cater方程推导的反应活化能约为64．39kJ／mol，而采用基于Ozawa方程的等转化率法得到反应活化能约为63．48kJ／mol，两者十分接近。     

共沉淀法制备Cu-Mn-Al尖晶石催化剂用于甲醇水蒸气重整制氢

以硝酸铜、硝酸铝和硝酸锰为原料,用共沉淀法制备了Cu-Mn-Al尖晶石固溶体催化剂,用于甲醇水蒸气重整制氢反应.采用BET、H2-TPR、XRD、SEM、XPS等方法对催化剂进行了表征,考察了Mn的添加比例(CuMnxAl4–x,x=0～0.5)对催化剂物理化学性质、形貌及催化性能的影响.结果表明,Mn添加比例不同,催化剂的比表面积、还原性能以及表面化学性质发生改变,随着Mn比例从0增大到0.5(以Cu的物质的量为基准,下同),CuAl尖晶石粒径增大、比表面积下降,并且更难被还原.催化剂的催化性能在x=0.25时最佳,在260℃、0.3 MPa、n(H2O):n(CH3OH)=1:1、质量空速(WHSV)为3.0 g-feed/(g-cat·h)的反应条件下,最高甲醇转化率为91.7％,连续运行150 h后甲醇转化率降至78.8％,均明显高于未含Mn的CuAl尖晶石催化剂.     

4-DAMP催化合成丁二酸单乙酯的研究

以4-二甲基氨基吡啶(4-DAMP)为催化合成丁二酸单乙酯(MEESA)。研究了原料配比、反应温度和反应时间等工艺条件对单酯收率的影响。最佳工艺条件为:n(乙醇)∶n(丁二酸酐)=1.4∶1.0,反应温度60℃,反应时间1.5h,催化剂用量为丁二酸酐质量的0.5%,单酯收率大于90%。     

H4GeW12O40/Cu3(BTC)2催化Biginelli反应合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物

采用浸渍法以金属有机骨架Cu_3(BTC)_2负载锗钨酸(H_4GeW_(12)O_(40))制备H4Ge W_(12)O_(40)/Cu_3(BTC)_2催化剂,并用该催化剂催化芳醛、尿素和乙酰乙酸乙酯通过"一锅法"Biginelli缩合反应,以无水乙醇为溶剂,合成6种3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物;通过熔点的测定,IR,1H NMR和MS等对产物3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物进行表征。结果表明:在芳醛用量为0.04 mol,n(芳醛)∶n(乙酰乙酸乙酯)∶n(尿素)=1∶1.5∶1.5,催化剂的用量占反应物料总质量的4.0%,反应温度为90℃,反应时间为90 min的条件下,目标产物收率可达63.0%~76.3%。     

N-甲基-4-哌啶酮制备工艺及其催化剂性能研究

以N-甲基-4-哌啶醇为原料,在自制的铜基(CuO/ZnO/Al_2O_3/Zr_2O_3/CeO_2)催化剂上,催化脱氢制备N-甲基-4-哌啶酮。探索研究了反应温度、液时空速和物料配比等因素对合成反应的影响。在反应温度220~240℃,反应压力0.1~0.5MPa,液时空速1.5~3.0h~(-1),n(氢)∶n(N-甲基-4-哌啶醇)为6~9∶1的条件下,N-甲基-4-哌啶酮的收率在47.9%以上。     

由 2-硝基-4-乙酰氨基苯甲醚合成N-(3-氨基-4-甲氧基苯基)乙酰胺

以2-硝基-4-乙酰氨基苯甲醚为原料合成N-(3-氨基-4-甲氧基苯基)乙酰胺,考察了铁粉用量、冰醋酸用量和水量等对N-(3-氨基-4-甲氧基苯基)乙酰胺收率的影响.确定了最佳工艺条件n(2-硝基-4-乙酰氨基苯甲醚)∶n(铁粉)∶n(冰醋酸)∶n(水)=1∶2.4∶0.29∶40.8,反应时间为3 h.此条件下N-(3-氨基-4-甲氧基苯基)乙酰胺的收率达91.9%,纯度达99.9% (HPLC) .     

不同粒度锌铝尖晶石加入量对方镁石-锌铝尖晶石性能的影响

以高纯镁砂(5～0.074、≤0.074 mm)为主要原料，分别以烧结法合成的锌铝尖晶石颗粒(5～0.074 mm)和细粉(≤0.074 mm)取代相应粒度的高纯镁砂，制备了方镁石-锌铝尖晶石试样，分别研究了锌铝尖晶石颗粒(加入质量分数分别为10%、15%和20%)和细粉(加入质量分数分别为5%、10%和15%)的引入量对试样性能的影响，并与市售的铁铝尖晶石砖的性能作对比。结果表明：1)随锌铝尖晶石颗粒引入量的增加，试样的显气孔率增大，体积密度和常温耐压强度降低，抗热震性能稍有提高；2)随锌铝尖晶石细粉引入量的增加，试样的常温物理性能和抗热震性能均有提高；3)当锌铝尖晶石以10%(w)颗粒料或5%～10%(w)细粉料引入时，其抗侵蚀性能均优于目前水泥窑使用铁铝尖晶石砖的。综合来看，锌铝尖晶石以5%(w)细粉形式引入的试样性能最好。     

Bi_(0.5)K_(0.5)TiO_3掺杂对0.945K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3-0.045LiSbO_3无铅压电陶瓷结构性能的影响

采用传统固相合成法合成(1-x)(0.945K0.5Na0.5NbO3-0.045LiSbO3)-x(Bi0.5K0.5TiO3)(简记为(KNN-LS)(1-x)-BKTx))无铅压电陶瓷,研究不同BKT掺入量(x=0.000,0.005,0.010,0.015,0.020,0.025,0.030)对该体系陶瓷的微观结构和压电介电性能。结果表明:x≤0.025时,均可形成单一钙钛矿结构;与KNN-LS相比,体积密度(ρ)、机械耦合系数kp、kt显著提高;d33、介电损耗tanδ、机械品质因数Qm和次级相变温度降低;当x=0.020时,样品的整体性能达到最佳值:ρ=4.239g/cm3,d33=94pC/N,kp=30.9%,kt=20.7%,tanδ=0.024,相对介电常数εT33/ε0=2468,Qm=53.95,次级相变温度降至室温以下,温度稳定性好。     

La掺杂(Na_(0.5)Bi_(0.5))_(0.82)(K_(0.5)Bi_(0.5))_(0.18)TiO_3系统无铅压电陶瓷的制备工艺探讨

采用传统陶瓷工艺,研究了制备[(Na0.5Bi0.5)0.82(K0.5Bi0.5)0.18]1-xLaxTiO3(x=0.00,0.01,0.03,0.05,0.10)无铅压电陶瓷的工艺条件对陶瓷的物相组成、显微结构和压电性能的影响。利用XRD、SEM等技术分析结果表明,合成温度的提高有利于主晶相的形成,且此系统烧成温度范围较窄,故需控制在合适的烧成温度下才能得到高致密度的陶瓷。同时,研究了极化工艺条件对材料压电性能的影响,结果表明,提高极化电场强度、控制适当的极化温度有利于提高材料的压电性能。     

Li_2Fe_(0.5)Mn_(0.5)SiO_4的制备及电化学性能

以醋酸锂、醋酸锰、纳米二氧化硅和硝酸铁为原料、柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法制备前驱体,利用固相反应法在氮气氛中、650～750℃煅烧前驱体制备Li2Fe0.5Mn0.5SiO4固溶体。用X射线衍射和扫描电镜表征Li2Fe0.5Mn0.5SiO4的结构、形貌和晶粒尺寸。结果表明:Li2Fe0.5Mn0.5SiO4结晶良好,具有正交斜方晶型;在700℃合成的Li2Fe0.5Mn0.5SiO4基本无杂相,晶粒细小,尺寸为50～200nm。以制备的Li2Fe0.5Mn0.5SiO4粉体作为正极材料的充放电性能测试结果表明:在700℃保温5h制备的正极材料具有较好的电化学性能,在0.05C(16mA/g)进行充放电测试时,其放电容量达到122mAh/g。     

Sr_(0.5)Sm_(0.5)CoO_3超细陶瓷粉体的制备与性能

采用低温燃烧法和共沉淀法制备了Sr0.5Sm0.5CoO3(SSC)超细陶瓷粉体。应用综合热分析、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和元素分析仪等对陶瓷粉体的组成、结构和形貌进行了表征。结果表明:采用低温燃烧法制备的SSC为近似球形、粒径小于200nm的超细钙钛矿结构的粉体;用共沉淀法制备了粒径约为500nm,具有钙钛矿结构的SSC超细粉体。低温燃烧法制备的SSC粉体在1150℃烧结致密,共沉淀法制备的SSC粉体在1200℃烧结致密。低温燃烧法和共沉淀法制备的SSC陶瓷膜在空气流速为1.12×10-4mol/s,氦气流速为6.70×10-5mol/s,900℃的条件下,透氧速率分别为4.61×10-7mol/(s·cm2)和4.46×10-7mol/(s·cm2)。     

Cu掺杂对(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_3-(Bi_(0.5)Na_(0.5))TiO_3-LiSbO_3-NaTaO_3系压电陶瓷结构及性能的影响

采用传统的陶瓷工艺制备了0.94[0.9405(K0.5Na0.5)NbO3-0.0095(Bi0.5Na0.5)TiO3-0.05LiSbO3]-0.06NaTaO3(简称KNN-BNT-LS-NT)+xmol%CuO(0≤x≤2.0)陶瓷,研究了其晶体结构、压电、介电以及铁电性质,并对Cu2+在A、B位取代做了详细的分析讨论。结果表明,Cu2+的加入能显著提高陶瓷的机械品质因数Qm和降低其介电损耗tanδ,当加入1.5mol%的Cu2+在时,取得较佳的性能,即d33=183pC/N、Qm=166、tanδ=0.0135。     

Enhanced photodielectric effect in (0.88–x)Bi0.5Na0.5TiO3–0.12BaTiO3 –xBa(Ti0.5Ni0.5)O3–δ (BNBTNO) ceramics

In this work, solid solutions of (0.88–x)Bi_0.5Na_0.5TiO₃–0.12BaTiO₃– xBa(Ti_0.5Ni_0.5)O_3–δ were designed and prepared. These compositions exhibit ferroelectricity at room temperature, with the tetragonal symmetry. The c/a values are varied from ～1.0067 (x?=?0.1) to ～1.0208 (x?=?0.04). A transition from the high–temperature relaxor state to the low–temperature ferroelectric state is demonstrated by the temperature dependence of dielectric data and Raman spectrum. The direct bandgap decreases from 3.40?eV for x?=?0 to 3.16?eV for x?=?0.1. The Ba(Ti_0.5Ni_0.5)O_3–δ addition leads an additional optical absorption peak in the visible range. The obvious photodielectric effect was discovered. In particular, the relative permittivity of the x?=?0.1 composition rises from ～756 to ～807 under light illumination.     

Tuning of electrical properties of xBi(Zn0.5Ti0.5)O3-(1-x) (Ba0.5Sr0.5)TiO3 ceramics by composition design and bandgap engineering

Herein, the xBi(Zn_0.5Ti_0.5)O₃-(1-x) (Ba_0.5Sr_0.5)TiO₃ (x = 0.05, 0.10, 0.15, 0.20) novel negative temperature coefficient (NTC) ceramic materials were fabricated by solid-state method. X-ray diffraction revealed that xBi(Zn_0·5Ti_0.5)O₃-(1-x) (Ba_0.5Sr_0.5)TiO₃ successfully formed solid solution. The UV–vis diffuse spectra of the samples indicate that the band gap increases with the increasing Bi(Zn_0·5Ti_0.5)O₃ content. The resistance temperature curve showed that with the increase of Bi(Zn_0·5Ti_0.5)O₃ content, the resistivity ρ of the ceramics at 400 °C increased from 5.96 × 10⁶ to 2.67 × 10⁷ Ω cm, as well as an increase in the B_400/800 from 12374.6 to 13469.1 K. The enhanced resistivity is attributed to the increased band gap and reduced carrier pairs caused by the Bi(Zn_0.5Ti_0.5)O₃ modification. The impedance data indicates that the conduction process is activated by thermal. The ceramic samples exhibit the excellent NTC characteristics over a range of 400 °C–1000 °C. Hence, the xBi(Zn_0.5Ti_0.5)O₃-(1-x) (Ba_0.5Sr_0.5)TiO₃ ceramics have the potential to become high temperature NTC ceramics that can operate in a wide temperature range.     

BiFeO_3-K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3无铅压电陶瓷的烧结工艺

采用传统固相烧结法制备性能良好的铁酸铋(BiFeO3,BF)掺杂的铌酸钾钠(K0.5Na0.5NbO3,KNN)压电陶瓷(BF-KNN),着重研究BF摩尔(下同)掺量对KNN结构与压电性能的影响规律以及BF-KNN陶瓷的烧结工艺。结果表明:适量BF有利于提高BF-KNN的压电性能,当BF掺量≥1%后,压电性能急剧降低。与仅烧结一次的样品相比,二次烧结BF-KNN陶瓷形成更加稳定的正交晶系钙钛矿结构,陶瓷组织致密,压电性能大幅度提高,压电常数(d33)、平面机电耦合系数(kp)与机械品质因数(Qm)分别达134pC/N、46%和364,但介电性能明显降低,相对介电常数(εr)从退火前的554降至388。一次、二次烧结样品的体积密度分别为4.12g/cm3和4.36g/cm3,相对密度分别为91.35%和96.67%。在温度低于490℃、频率为100kHz时,二次烧结样品的介电损耗tanδ5%,其Curie温度高达420℃。     

Na_(0.5)K_(0.5)NbO_3无铅压电陶瓷烧结技术研究进展

Na0.5K0.5NbO3无铅压电陶瓷具有优异的压电性能,是最有希望取代含铅PZT系压电陶瓷的体系之一,但烧结特性差,难以获得高致密度的陶瓷体是制约其研究发展的关键问题。基于近年来有关Na0.5K0.5NbO3无铅压电陶瓷的报道,重点从热压烧结法、放电等离子烧结法、添加烧结助剂法以及添加第二组元促进烧结法四个方面,综述了其在烧结制备技术上取得的研究新进展,并对Na0.5K0.5NbO3无铅压电陶瓷烧结制备技术今后的发展方向提出了一些建议。     

Structure,Infrared Reflectivity and Microwave Dielectric Properties of (Na0.5La0.5)MoO4–(Na0.5Bi0.5)MoO4 Ceramics

A series of temperature‐stable microwave dielectric ceramics, (1?x)(Na_0.5La_0.5)MoO₄–x(Na_0.5Bi_0.5)MoO₄ (0.0 ≤ x ≤ 1.0) were prepared by using solid‐state reaction. All specimens can be well sintered at temperature of 580°C–680°C. Sintering behavior, phase composition, microstructures, and microwave dielectric properties of the ceramics were investigated. X‐ray diffraction results indicated that tetragonal scheelite solid solution was formed. Microwave dielectric properties showed that permittivity (ε_r) and temperature coefficient of resonant frequency (τ_f) were increased gradually, while quality factor (Q × f) values were decreased, at the x value was increased. The 0.45(Na_0.5La_0.5)MoO₄–0.55(Na_0.5Bi_0.5)MoO₄ ceramic sintered at 640°C with a relative permittivity of 23.1, a Q × f values of 17 500 GHz (at 9 GHz) and a near zero τ_f value of 0.28 ppm/°C. Far‐infrared spectra (50–1000 cm^?1) study showed that complex dielectric spectra were in good agreement with the measured microwave permittivity and dielectric losses.