CeO_2/Fe_2O_3/粉煤灰复合材料对直接湖蓝5B的有效吸附

以粉煤灰(fly ash,FA)为原料,通过酸改性和沉淀焙烧法制备的粉煤灰基复合材料(CeO_2/Fe_2O_3/FA)用于直接湖蓝5B(Direct sky blue 5B,DSB 5B)染料的吸附,考察了最佳吸附条件和吸附性能,探讨了吸附机理及复合吸附剂的再生。结果表明,水体pH、染料起始浓度、接触时间和振荡频率均对CeO_2/Fe_2O_3/FA吸附DSB 5B有影响;吸附30 min即可达到动态平衡,吸附量比FA增大近11倍。在不同温度和不同起始染料浓度下的吸附过程均能用准二级吸附速率方程精确描述。等温吸附数据符合Langmuir模型,所得饱和吸附量为263.16 mg·g~(-1),同时也较好地符合Dubinin-Radushkevich(D-R)模型,由此获得的平均吸附能(E)及由Arrhenius方程求得的表观活化能(Ea)值均表明吸附过程是由物理吸附、氢键作用和化学吸附共同控制,但化学吸附起主要作用。热力学参数ΔG°、ΔH°和ΔS°的结果表明复合材料对DSB 5B的吸附具有界面上混乱度增加的自发吸热性质。复合吸附剂能用很稀的NaOH溶液再生,且可至少重复使用3次。作为一种低值高效的新型吸附剂,CeO_2/Fe_2O_3/FA能用于高浓度染料废水中DSB 5B的有效去除。     

粉煤灰/壳聚糖复合材料对铅离子吸附研究

粉煤灰是火力发电厂排放的大宗工业固体废弃物,材料化转化利用是其高附加值的有效途径。本工作制备了粉煤灰/壳聚糖(FA/CS)复合材料并对其吸附铅离子(Pb~(2+))的性能进行研究。研究结果表明在壳聚糖与粉煤灰的质量比为0.08,乙酸溶液的质量比为4%,吸附水中Pb~(2+)效果最佳。在未调节p H值的条件下,研究了不同配比的FA/CS复合材料的用量对Pb~(2+)吸附能力,经过原子荧光测试数据表明FA/CS复合材料的最佳用量为0.025 g/m L,室温条件下,Pb~(2+)去除率为72.66%。处理后含Pb~(2+)残留浓度低于国家污水排放标准最高允许值。     

CeO_2含量对SiC_p/Al-12Si复合材料性能和微观组织的影响

为了研究CeO_2对SiC颗粒增强铝基复合材料组织与性能的影响,以微米级SiC和Al-12Si-Cu-Mg合金粉为原料,添加CeO_2粉末,采用粉末冶金法制备SiC颗粒增强铝基复合材料。用扫描电镜及能谱仪对材料的微观组织进行表征和能谱分析,并检测其物理性能和力学性能。结果表明:适量CeO_2的加入可以显著细化析出Si,Si相颗粒分布更加均匀,复合材料的致密度、抗拉强度和伸长率都有着显著提高,热膨胀系数显著降低,CeO_2体积分数为0.2%时,复合材料的各项性能达到最优值,分别为98.38%、376.9 MPa、4.09%、13.94×10~(-6)K~(-1)。     

CeO_2对Mo/Al_2O_3复合材料微观结构的影响

采用无压烧结法制备含CeO2的Mo/Al2O3材料,用MM-200型环-块式摩擦磨损试验机测试该材料在滑动干摩擦条件下的磨损行为,通过X射线衍射(XRD)和电子探针对其微观结构和磨损后的形貌进行研究和分析。结果表明,添加CeO2的烧结样品中出现CeAl11O18相,且随CeO2含量(体积分数)增加,CeAl11O18逐渐增多,Al2O3相应减少。当CeO2的体积分数为6%时Al2O3全部由CeAl11O18取代;CeO2的添加使Al2O3和CeAl11O18相边界处均呈现圆钝形貌,并且存在Mo、Al、O的相互扩散区域。磨损形貌表明,1 730℃烧结的样品中出现摩擦转移层,当CeO2含量达到4%时,该摩擦转移层大量出现,从而改善材料的耐磨性。     

CeO_2修饰对分子筛吸附甲苯的影响

高标准排放法规要求汽车尾气净化催化剂在冷启动阶段对碳氢化合物(HC)进行吸附存储,在正常工作温度下脱附并催化净化。汽油车尾气中的HC主要成分为甲苯,因此选用了NaY、USY和ZSM-5分子筛,制备了CeO_2改性的不同分子筛材料;利用比表面分析仪(BET)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、热重分析仪(TG)、化学吸附仪和X射线衍射分析仪(XRD),表征分析了不同分子筛以及CeO_2改性后结构与酸碱性的变化对甲苯的吸附与脱附性能。结果表明,未改性前,USY分子筛对甲苯的吸附性能最佳,甲苯的饱和吸附量达到245.9mg/g,甲苯的脱附温度范围为290～360℃;CeO_2改性后分子筛的吸附量均有明显的提升,其中CeO_2/USY材料对甲苯的吸附量最佳,达到270mg/g,比未改性USY的提升了约10%。     

粉煤灰改性及其吸附SO_2性能研究

粉煤灰煅烧后,加入Ca(OH)_2、Na_2SO_4水热化合改性,考察工艺条件对粉煤灰改性效果的影响,利用扫描电镜对粉煤灰的表面特征进行分析。结果表明,在下述最佳改性工艺条件下的比表面积最大为64.88m2/g:温度85℃、反应时间10h、Na_2SO_4/Ca(OH)_2质量比0.5∶1、液固比12∶1。改性后粉煤灰对SO_2的吸附量为改性前的10.5倍。     

WC/MgO/CeO_2复合材料的组织结构与力学性能研究

在真空热压烧结制备硬质合金WC/MgO的基础上,添加适量稀土添加剂CeO_2,并改变烧结参数,获得WC/MgO/CeO_2复合材料,对其物相组成、显微组织的致密化过程、力学性能进行研究。结果表明:随着烧结温度的升高,晶粒不断长大,1 650℃下WC平均晶粒尺寸为1.674μm,晶粒边缘圆润,致密度96.979%,维氏硬度16.251 GPa、断裂韧性10.326 MPa·m~(1/2)。当温度升至1 720℃时,部分WC晶粒异常长大,边缘多含棱角,致密度仍在增加但变化不大,而力学性能显著下降。根据在不同烧结温度下保温不同时长统计的WC平均晶粒尺寸数据,计算出WC/MgO/CeO_2复合材料在热压烧结保温过程中晶粒生长所需的摩尔激活能为459.13 kJ/mol,相较于WC/MgO复合材料,晶粒生长激活能有提高的趋势,这归因于CeO_2降低了WC晶粒表面能或晶粒间的界面能。     

CeO_2对SiC_p/Al-Si复合材料中析出Si影响机理的研究

采用粉末冶金法制备含CeO_2的SiC_p/Al-Si复合材料,研究CeO_2的添加量对复合材料显微组织的影响,探讨CeO_2在烧结过程中对Si析出的作用机理。结果表明,添加CeO_2可以有效细化析出Si颗粒的平均尺寸,并提高析出Si颗粒的数量。CeO_2的最佳添加质量分数为0.6%,过高或过低的CeO_2含量会降低细化效果。CeO_2作为析出Si相的非均匀形核基底,提高了析出Si相的形核率,从而细化析出Si颗粒尺寸,提高了析出Si颗粒的数量。     

磁性纤维素/Fe3O4/活性炭复合材料吸附刚果红性能研究

采用NaOH/硫脲/尿素混合水溶液低温溶解的绿色工艺块速溶解纤维紊,并以纤维素、Fe3O4、活性炭为原料制得磁性纤维素/Fe3O4/活性炭复合吸附剂,运用XRD、SEM、TGA等技术手段对其进行了全面表征.将刚果红溶液作为目标污染物,考察了吸附剂投加量、溶液初始浓度等对吸附效果的影响,并对吸附动力学、热力学进行了探讨.结果表明,增大溶液初始浓度能有效提高吸附量;去除率随着吸附剂投加量的增加而提高:磁性纤维素/Fe3O4/活性炭复合吸附剂对刚果红偶氮染料的吸附等温线符合Freundlich模型,吸附过程符合拟二级动力学方程,内扩散为主要控速步骤.吸附是熵推动的自发放热过程,低温有利于反应的进行.     

CeO_2对玄武岩纤维耐高温性能的影响

在玄武岩矿石中加入不同含量(质量分数)的CeO_2,进行熔融、拉丝,得到含有CeO_2的玄武岩纤维。采用测试其高温处理前后拉伸强度保留率作为耐高温性能的研究手段,同时采用红外光谱仪、高温粘度仪、视频接触角仪等手段研究CeO_2对玄武岩玻璃体结构、高温粘度、析晶等性能的影响。研究结果表明,在一定范围内,随着CeO_2加入量增加,Ce~(4+)被还原为Ce~(3+),促进玄武岩纤维中Fe~(2+)转化为Fe~(3+),使玄武岩玻璃体网络增强,玻璃转变温度增加,玄武岩纤维耐高温性能提高。     

NaZH复合材料的制备及其对Mn2+的吸附性能

制备3% NaCl改性沸石负载羟基磷灰石复合材料(NaZH),采用摇瓶试验研究pH、材料投加量、Mn2+初始浓度和反应时间对NaZH吸附Mn2+效果的影响,并通过吸附动力学模型和吸附等温模型初步分析吸附机理。此外,应用SEM-EDS、BET、FTIR和XPS等表征手段进一步探究NaZH的材料性质及反应机理。结果表明,Mn2+溶液pH=7、初始浓度5 mg/L、NaZH投加量2 g/L和反应时间240 min为最佳吸附条件,此时Mn2+去除率和吸附量分别为99.25%和2.58 mg/g。吸附过程符合Freundlich模型和准二级动力学模型,为多层化学吸附。表征结果显示,NaZH是羟基磷灰石包裹在沸石表面的复合材料,粗糙多孔,官能团丰富。NaZH主要以溶解-沉淀、离子交换和表面络合三种形式吸附Mn2+。     

Al2O3/B4C复合材料性能的研究

采用凝胶注模成形工艺制备Al2O3/B4C芯块,研究其真空烧结性能.通过热分析仪、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD),考察了Al2O3/B4C复合材料DTA、结构、形貌和相态.结果表明:在1 600℃以上Al2O3与B4C反应,生成Al8B2O15等低熔点化合物,有利于提高Al2O3/B4C芯块致密性,但同时会产...     

CeO_2对铁基金刚石工具胎体性能的影响

在铁基预合金粉中加入不同含量的CeO_2粉末,采用热压烧结法制备金刚石工具胎体,对烧结胎体试样的微观组织和机械性能进行表征与检测。结果表明:相同工艺条件下,胎体硬度、抗弯强度与其致密度相关性很高,当CeO_2的质量分数为0.5%时,烧结胎体出现了CuNi_2Sn相,此时综合力学性能最好,致密度达到最高0.958 4,硬度达到最高值320.75HV0.3,比未添加CeO_2的增加了16.83%,抗弯强度此时也达到最高值1 515 MPa,胎体断口韧窝变深,晶界明显,断裂方式以沿晶断裂为主,晶内和晶界处分布着CeO_2颗粒,胎体内部的空隙球化、圆化明显,对胎体合金起到弥散强化作用。     

CeO_2对Pt/TiO_2-Al_2O_3催化剂氧化及抗老化性能的影响

Pt/TiO_2-Al_2O_3对CO,HC以及NOx均有较好的催化氧化活性,但钛铝载体在高温下易发生相变,导致Pt团聚烧结而失活,CeO_2作为助剂可与贵金属发生电子间作用,提高其抗老化性能。通过分步负载的方法,采用浸渍法先对钛铝载体负载不同质量分数的CeO_2,烘干后再对其二次浸渍,负载0.7%(质量分数)的Pt,考查CeO_2负载量对催化剂催化氧化活性的影响,由此筛选出性能较好的催化剂,在1000℃条件下进行老化处理,对比老化前后其物理化学性质以及催化性能,最后对催化剂老化样进行了物相分析。结果表明负载1%(质量分数)的CeO_2不但可以提高催化剂对CO和C_3H_6的氧化活性,而且显著改善了催化剂的抗老化性能,老化样的NO_2最大生成量可达112×10~(-6),较未添加CeO_2的催化剂老化样增加了23×10~(-6),且其温度窗口更宽,说明CeO_2作为Pt/TiO_2-Al_2O_3催化剂助剂有很大的潜在应用价值。     

ZrH_2/W/B_4C/Al复合材料的制备与性能研究

采用粉末冶金法制备了Zr H2/W/B4C/Al复合材料,研究了屏蔽组元的分散均匀性、材料的力学性能和快中子慢化性能。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线无损检测分析方法检测了材料的微观分散性和宏观分散性,检测结果表明,采用本文所述的制备工艺实现了屏蔽组元在铝基体中的均匀分散。分析了热等静压后材料的相结构和微观组织结构,分析认为在Zr H2/W/B4C/Al复合材料的热等静压过程中,Al和Zr H2两相之间在高温条件下容易发生物相反应,生成Zr Al3相,而采用合适的热等静压工艺可以避免这种有害反应的发生。研究结果表明,当热等静压温度为540℃时,材料内部没有发生物相反应,材料的致密度和力学性能良好。采用DT中子源,测试了14. 88 Me V快中子穿过测试样品的中子能谱和无样品时的源中子能谱。测试结果表明,快中子经80 mm厚的样品屏蔽后,中子能量有了显著降低,材料对快中子具有良好的慢化效果。     

CeO_2量对原位TiCp/钢基硬质涂层组织及性能的影响

采用自蔓延高温合成技术(SHS)结合真空消失模铸造工艺,在低合金钢表面上原位合成了TiC颗粒增强硬质涂层。通过光学显微镜、扫描电镜及能谱分析、X射线衍射以及显微硬度测试,研究了不同添加量氧化铈对TiCp/钢基硬质涂层组织及性能的影响。结果表明:通过添加适当的CeO2可以改善涂层质量,减少残渣、气孔等缺陷,提高涂层与基体的结合强度,原位合成的TiC呈圆形或椭圆形细小颗粒弥散分布在基体相中,显著提高了涂层的显微硬度。     

纳米TiO2含量对SEBS/TiO2复合材料性能的影响

以纳米二氧化钛为抑菌剂,使用表面改性剂改善纳米二氧化钛与SEBS的相容性,制备出具有特殊用途的SEBS/TiO2纳米复合材料,并考察了TiO2添加量对复合材料力学性能的影响.采用SEM表征纳米二氧化钛在SEBS中的分散性能;采用黄色指数间接评价材料的抑菌性能.研究表明:随TiO2表面改性剂用量的增加,SEBS/TiO2纳米复合材料的拉伸强度、伸长率、抑菌性能呈先增加后减少趋势;随TiO2含量的增加,SEBS/TiO2纳米复合材料的拉伸强度、伸长率、黄色指数均不同程度增加.表面改性剂和纳米TiO2用量均为4%时,SEBS/TiO2纳米复合材料的黄色指数最高能达到27,即材料的抑菌性能最佳,此时也可以达到很好的力学性能.     

碳化法制备SiO_2包覆CeO_2-SiO_2共沉淀内核复合材料降解甲醛性能研究

采用碳化法制备氧化铈无机改性水合二氧化硅粉体材料并对其甲醛吸附降解性能进行研究。通过氯化铈与水玻璃自发形成共沉淀内核,继以碳化法形成二氧化硅外壳加以包覆,制备出一种复合材料粉体。经检测,该改性二氧化硅可以对甲醛有吸附和光催化降解作用;通过XPS对共沉淀内核测试,确定Ce元素氧化物为CeO_2;用扫描电镜对内核形貌观察,共沉淀内核为CeO_2纳米颗粒镶嵌在SiO_2骨架的共沉淀结构,该结构可以提高氧化铈颗粒接触紫外线的有效体积,达到提高光催化降解甲醛的性能。     

粉煤灰漂珠@C3N4复合材料的合成及其光催化性能

制备漂珠@氮化碳（P@C3N4）光催化复合材料,通过利用XRD、SEM、XPS和UV-dis对材料的晶型、形貌和光响应进行表征,考察P@C3N4作为催化剂在可见光下降解亚甲基蓝（MB）与四环素的效果及动力学,对复合材料的重复使用性及降解机理进行探讨。结果表明,C3N4被成功负载在粉煤灰漂珠颗粒上,P@C3N4复合材料具有良好的可见光吸收性能。光照条件下,P@C3N4复合材料可有效提高MB与四环素的降解效果,一级动力学模型可描述污染物的光催化降解过程。P@C3N4光催化剂具有良好的稳定性,空穴和羟基自由基很可能是P@C3N4复合材料在光催化作用过程中起主要作用的活性基团。     

球状CeO_2的工艺优化及性能表征

以六水合硝酸铈、葡萄糖、丙烯酰胺为原料,氨水为沉淀剂,采用水热法制备了CeO_2,并利用正交试验考察了水热反应温度、反应时间及热处理时的焙烧温度对CeO_2比表面积大小和形貌的影响。运用SEM、XRD和BET等手段对样品进行表征。结果表明,水热反应温度是决定CeO_2比表面积大小的最重要因素,并且形貌越接近球形,其比表面积越大。最佳的制备条件是焙烧温度400℃、水热反应温度180℃、反应时间48h。