微波加热制备烟杆基高比面积活性炭的研究

以农林废弃物--烟杆的炭化料为原料,采用微波加热氢氧化钾活化法制备了高比表面积活性炭.研究了微波加热时间和碱炭比对活性炭的得率和吸附性能的影响,得到了优化工艺条件,即当微波功率为700 W,加热时间为30min,碱炭比为4:1,所制备的活性炭碘吸附值为2 239.1 mg/g,亚甲基蓝吸附值为652.5 mg/g,得率为25.48%,产品的吸附性能超过了双电层电容器专用活性炭(LY/T 1617-2004)标准的要求,同常规加热相比,加热时间缩短了87.5%.同时测定了优化工艺条件下制备活性炭的氮气吸附等温线,通过BET法计算了活性炭的比表面积,并通过非定域化密度函数理论表征了活性炭的孔结构.该高比表面积活性炭微、中孔发达,比表面积可达3 406 m2/g,总孔体积为2.157mL/g.     

废弃茶梗基活性炭的制备与性能研究

为研究废弃茶梗的开发利用途径,采用氯化锌活化法制备了废弃茶梗活性炭吸附剂。比较了不同活性炭制备工艺的差别,并考察了氯化锌用量、活化温度和活化时间对吸附剂性能的影响。实验结果表明:采用氯化锌直接活化制备的活性炭性价比最高;随着氯化锌用量增加,活性炭的得率逐步提高,碘吸附值先增大,后减小;随着活化温度升高,活性炭得率不断减小,碘吸附值先增大后减小,在600℃达到极大值;随着活化时间延长,活性炭得率不断下降,碘吸附值随着活化时间的延长先增大后减小,在活化时间为2 h时达到最大。     

微波法制备活性炭及去除水中双酚A的研究

以核桃壳为原料,氯化锌和碳酸钾为活化剂,微波加热为能源制备活性炭。研究了微波功率、微波作用时间、剂料比对制备活性炭的产率及吸附性能影响。最佳工艺条件为干核桃壳:氯化锌:碳酸钾(质量比)为1∶1∶1,微波功率600 W,活化时间7 min。在该条件下制得的活性炭碘值为1 073.8 mg/g,测得该活性炭比表面积为1 003.8 m2/g,孔结构以1～10 nm孔径为主。活性炭对双酚A的吸附符合Freundlich吸附等温规律。     

煤基活性炭孔结构对电化学性能的影响

以太西无烟煤和灵武烟煤的配合煤为原料在硝酸锰存在下经水蒸气活化制备了活性炭,利用气体吸附仪和电化学工作站表征其孔结构及循环伏安、交流阻抗和恒流充放电等电化学性能.结果表明,比表面积SBET小于900m2/g时,比电容与比表面积成正比,SBET大于900m2/g时,比电容与比表面积成反比;活性炭的总孔容和微孔孔容对比电容的影响与比表面积存在相似的规律;中孔对比电容的影响最为显著,比电容随中孔孔容的增加迅速增加,在0.11～0.14cm3/g区间增幅明显减小,大于0.14cm3/g后迅速减小;制备的煤基活性炭电极的电化学行为表现为双电层电容与准电容协同作用;活性炭电极接触电阻很小,最大约为0.8Ω.     

磷酸氢二铵法制备高产率褐煤基活性炭

以筛选出的磷酸氢二铵作为活化剂,采用水蒸气活化法制备了高产率高比表面积的优质褐煤基活性炭,并对其性能进行了表征,采用热重分析的方法探讨了磷酸氢二铵活化剂在褐煤活化中的作用.研究结果得到了制备褐煤基活性炭的优化条件为:活化剂与干燥无灰基褐煤的浸渍质量比4∶1,活化温度750℃,水蒸汽流量9mL/g.在该工艺下制得的活性炭比表面积为965m2/g,产率为63.1%,碘吸附值为826mg/g.活化过程主要发生在450~800℃,释放大量气体,增大了活性炭的比表面积.     

石油焦制备高比表面积活性炭技术的研究

研究了以石油焦为原料、KOH化学活化法制备高比表面积活性炭工业化技术,以及工业化制备中碱炭比、活化温度、活化时间对产品指标的影响,提出了适合高比表面积活性炭工业化的新型反应器及碱液回收处理工艺,确定了生产高比表面积活性炭的最佳工艺条件：碱炭比5、活化温度830℃、活化时间1．0h．结果表明,采用确定的技术路线可实现高比表面积活性炭的工业化,采用确定的工艺条件可工业化制备BET比表面积达2900m^2/g、平均孔径2．46nm的活性炭产品。     

煤热解沥青炭化程度对KOH活化制备活性炭孔隙结构的影响

以煤热解沥青为原料,采用KOH活化法制备活性炭提高附加值.在不同减压蒸馏终温（VDFT）和不同预炭化温度下得到碳质前驱体,研究碳质前驱体的炭化程度对制备的活性炭孔隙结构的影响.研究表明,碳质前驱体合适的炭化程度,即前驱体中适量的挥发分、H原子、表面官能团以及合适的结构排列,有益于KOH活化.减压蒸馏终温为440℃的多联产煤热解沥青活化得到的活性炭比表面积最大,为2 599 m²/g.减压蒸馏终温为360℃的沥青在400℃下炭化2 h,经KOH活化后可以得到比表面积为2 575 m²/g的高比表面积活性炭,但是需要预炭化处理,工艺相对复杂.     

微孔活性炭纤维的制备及性能研究

以沥青基炭纤维为原料,采用（H2O＋CO2）物理活化的方法制备出微孔活性炭纤维（ACF）,研究了制备工艺对活性炭纤维微孔结构及性能的影响.结果表明：活化温度和时间对活性炭纤维比表面积影响较大;随着活化温度的升高,活性炭纤维的比表面积明显提高;在一定温度下活化时,活化初始阶段比表面积增加较快,活化一定时间后比表面积升高趋势变缓.铵盐浸渍处理加快了活化反应的进行,使活性炭纤维比表面积明显升高,孔径增大.     

微波加热含锌粉尘的物相形貌特征及还原过程研究

含锌粉尘和煤粉按质量比4∶1混合形成混合粉.采用化学分析和扫描电镜对混合粉的成分和物相进行分析,研究大气常压下微波加热还原混合粉在不同时间下的显微物相形貌特征以及混合粉的还原过程.结果表明:微波加热7 main时,混合粉物相中出现金属铁相、浮氏体相和渣相;随时间的延长,金属铁相逐渐增大、浮氏体相逐渐减小、渣中的锌含量逐...     

氯化锌活化法制备棉花秸秆活性炭的研究

以棉花秸秆为原料,采用氯化锌活化法在不同操作条件下制备活性炭,通过检测活性炭样品的比表面积、亚甲基蓝吸附值和碘吸附值,探讨了浸渍比（氯化锌与原料的质量比）、活化时间和活化温度等操作条件对活性炭样品性能的影响。实验结果表明,在实验条件范围内,氯化锌活化法制备棉花秸秆活性炭适宜的操作条件如下：浸渍比为1.5：1,活化温度为550℃左右,活化时间为90 min,在较优条件下制得活性炭的比表面积可达1 403 m2/g,碘吸附值可达1 188 mg/g,亚甲基蓝吸附值可达238 mg/g。     

纳米级低水硼酸锌的微波合成、表征及应用

纳米技术在传统的阻燃材料中的应用为阻燃技术开辟了一个新的领域。以氢氧化锌、硼酸为主要原料,利用微波辐射制备了纳米级低水硼酸锌,确定了反应条件和合成参数,并利用化学分析、XRD、TEM等对产物进行了表征。结果表明：微波辐射法可以制得粒径〈70nm的纳米级低水硼酸锌;TG分析表明合成样品开始脱水的温度在350℃左右。通过氧指数测定并与红磷相比较,其阻燃效果相当,性能更优。     

溶胶-凝胶法制备PbTiO3薄膜的研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了PbTiO3(PT)铁电薄膜,对薄膜的形貌、结晶等性能进行了表征,对铁电薄膜材料的介电、铁电、热释电性能进行了研究分析.     

水热法制备石墨烯的性能分析

采用Hummers法制备氧化石墨烯.以石墨粉为原料,经过强氧化剂的氧化得到氧化石墨,再将其高温膨化得到氧化石墨烯,通过水热法还原氧化石墨烯,得到较理想的石墨烯.分别采用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、IR光谱分析的测试方法对氧化石墨、氧化石墨烯和石墨烯的结构、形貌及组成进行了表征分析.结果表明,通过水热法用乙二醇还原氧化石墨烯可得到较理想的石墨烯.     

氧化沉淀法制备掺杂纳米TiO2

实验以偏钛酸为原料,以硝酸锶和硫脲为掺杂源,在冰水浴条件下,用氧化沉淀法在室温条件下制备了锐钛矿型的掺杂纳米TiO2,借助于扫描电子显微镜等方法研究探索此掺杂纳米TiO2的光催化活性。结果表明:在以硝酸锶离子和氮元素混掺下纳米TiO2具有好的光催化活性,以MB溶液的光催化降解为参照,在紫外光下光降解率达到55.99%,同时可见光下的光降解率达到48.48%。     

溶胶凝胶法制备莫来石微粉

由正硅酸乙酯在乙醇、硝酸铝水溶液中水解、聚合成凝胶.对凝胶进行热处理,1250℃即得莫来石微粉.对其生成过程的一些影响因素进行实验分析,得出结论是,提高水解溶液的酸性和增加水解的水量,产物颗粒之间结合牢固,不易研磨.另外,热处理温度过高,得不到均匀细微颗粒.当改变反应顺序时,可改变产物组成.     

液相沉淀法制备云母玻璃陶瓷粉体的品化行为

为了获得致密的云母玻璃陶瓷烧结体,采用液相沉淀法制备出分散性好的复合氧化物前驱粉体,粉体经两步法晶化热处理后得到主晶相为氟金云母(NaMg3AlSiO3O10F2)的可加工云母玻璃陶瓷粉体.采用DTA/TGA,FT-IR,XRD,TEM分析了粉体的晶化过程.结果表明,液相沉淀制备的前驱粉体为非晶态,颗粒呈近球形,颗粒尺寸大约在10～20 nm之间,大小比较均匀,有少量团聚现象.在经过晶化热处理后的粉体形貌主要呈片层状;氟金云母相结构在600 ℃左右开始析出,在650 ℃时形核速率最大,同时伴随有少量的镁橄榄石(Mg2SiO4)和霞石(NaAlSiO4)析出;粉体经两步法晶化热处理后粉体晶化度达到45%左右.     

AlN陶瓷的凝胶注模成型及其导热性能

为了解决AlN陶瓷难于制备复杂形状、生产成本高、重复性差等问题,采用无毒的壳聚糖体系,以Y2O3+CaF2为烧结助剂,利用凝胶注模成型及无压烧结制备了AlN陶瓷.利用粘度计、X射线衍射仪、扫描电镜等对AlN陶瓷浆料性能和AlN陶瓷的显微组织与导热性能进行研究.结果表明:戊二醛浓度、pH值及壳聚糖含量对凝胶化时间有影响;醋酸含量降低、固相含量增加会使AlN陶瓷浆料粘度下降;真空处理有助于陶瓷浆料中气泡的去除;Y2O3+CaF2烧结助剂不但可以降低烧结温度,还可有效改善AlN陶瓷的导热性能;固相含量为52vol.%的AlN陶瓷坯体无压烧结后,热导率达到95.6 W/(m·K).     

水热法制备纳米ZrO_2粉体的条件

采用ZrOCl_2·8H_2O、NH_3·H_2O为原料制备水热反应前驱物,以矿化剂(K_2O_3、KOH)溶液作为水热介质,PEG为分散剂,通过水热法合成纳米氧化锆粉末,利用XRD、SEM等分析测试手段对纳米ZrO_2粉末的物相组成、微观形貌、团聚现象等进行表征和分析.研究了PH值,水热反应温度,矿化剂含量,分散剂含量等对其物相组成、微观形貌、团聚现象的影响并提出相应解决方案.结果表明:在PH值为9、水热反应温度为230℃、分散剂(PEG)质量分数为1.5%、矿化剂(K_2O_3、KOH)比例K_(K_2O_3)/KOH=3:1的条件下,可制备出分散性良好,粉体粒径约为20 nm的纳米ZrO_2粉末.     

提拉法制备耐刮擦SiO2减反膜

以正硅酸乙酯(TEOS)为原料,采用碱/酸两步催化法制备出SiO2溶胶,在未钢化的玻璃表面经提拉法制备SiO2薄膜,利用玻璃的钢化过程对薄膜进行热处理.使用场发射扫描电子显微镜、原子力显微镜、椭偏仪、傅立叶红外光谱、分光光度计等分析了薄膜的特性.实验结果表明经过玻璃的钢化后,薄膜反射率峰值为0.17%,在400-800 nm的波长范围内平均反射率较镀膜前下降了5%以上,同时薄膜具有较好的耐刮擦性能.     

电化学脉冲腐蚀制备多孔硅微腔技术

基于电化学脉冲腐蚀方法,用正交实验法给出了制备多孔硅微腔较为理想的制备参数：脉冲周期为5ms,占空比为5／10和上下各6个周期Bragg镜面层,得到了半峰宽为6nm的窄峰发射的多孔硅微腔．并用了以HF酸扩散为基础的多孔硅动态腐蚀机理对实验结果进行了解释,认为在用电化学脉冲腐蚀法制备多孔硅微腔的过程中,不但要考虑到HF酸对硅的纵向腐蚀（电流腐蚀）,也要考虑到HF酸对多孔硅硅柱的横向腐蚀（浸泡腐蚀）．