微波辅助液相沉淀法合成Ca(MoO4)1-x(WO4)x:Eu3+红色荧光粉

以尿素为沉淀剂，采用微波辅助液相沉淀法合成了类球状双基质Ca(MoO₄)_1-x(WO₄)_x:Eu3+红色荧光粉，通过采用XRD、SEM、荧光光谱(PL)等现代分析技术对荧光粉的结构、形貌及发光性能进行了表征.结果表明，制备的Ca(MoO₄)_1-x(WO₄)_x:Eu3+红色荧光粉晶型完整，纯度高，为白钨矿结构；掺杂WO₄2-离子后，CaMoO₄:Eu3+红色荧光粉的发光性能明显增强，当WO₄2-离子的掺杂量x=0.4时，在395 nm激发下，在616 nm处的主发射峰的发光强度达到最大，掺杂浓度过高时会出现浓度淬灭现象.其较优的煅烧温度为1 000 ℃，煅烧时间为4 h.      

钨酸根离子在银、金电极上的电化学行为研究

在电化学工作站中以三电极体系研究WO₄2-在金、银电极上的电化学行为. 结果表明:298 K时,在0.05 mol/L Na₂WO₄的水溶液体系,研究分析知钨酸根离子在银、金电极上的电化学还原过程不可逆,计算得出钨酸根离子在银、金电极上的转移电子数分别为3、4. 以银作阴电极,溶液中钨酸根离子发生WO₄2-+2e→WO₃2-+O和WO₃2-+e→WO₂-+O电化学反应;以金作阴电极,溶液中钨酸根离子发生WO₄2-+2e→WO₃2-+O和WO₃2-+2e→WO₂2-+O电化学反应.      

氧化钨/碳纳米管膜复合负极的制备及其储锂性能

氧化钨(WO₃)因具有较高的理论比容量(693 mAh/g)已成为锂离子电池负极材料的有力候选者。但在电池充放电即锂离子脱/嵌入过程中WO₃会产生较大的体积变化,导致其放电比容量快速衰减,故对其循环稳定性研究仍是热点之一。文中采用水热法和喷涂法分别在碳纳米管膜(CMF)基底上成功合成了水热型-氧化钨/碳纳米管膜(H-WO₃/CMF)和喷涂型-氧化钨/碳纳米管膜(S-WO₃/CMF)复合电极。XRD测试结果显示H-WO₃/CMF和S-WO₃/CMF中的WO₃分别属于单斜相和六方相。将H-WO₃/CMF和S-WO₃/CMF分别组装成扣式电池进行电化学性能测试,结果表明H-WO₃/CMF的首次放电比容量高于S-WO₃/CMF。当H-WO₃/CMF以0.2 C倍率循环时,第1圈放电比容量达到635 mAh/g,循环50圈时放电比容量为510 mAh/g,仍有上升趋势; S-WO₃/CMF在0.2 C倍率下循环时,第1圈放电比容量仅为515 mAh/g,在后续循环过程中容量衰减较快。交流阻抗测试结果显示H-WO₃/CMF的导电性高于S-WO₃/CMF。研究结果表明:H-WO₃/CMF作为锂离子电池负极,有望提升WO₃的电化学稳定性。      

水热法制备WO3纳米棒阵列及其光催化性能

采用水热法,以Na₂WO₄·2H₂O为原料,NaCl为添加剂,直接在氧化铟锡透明导电基底上制备了有序WO₃纳米棒阵列.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜等手段对制备的纳米棒进行了表征,考察了pH值对产物形貌、尺寸和取向性的影响.结果表明:单根WO₃纳米棒具有六方单晶结构,随着前驱液pH值的增大,平行于基底生长的WO₃纳米棒捆逐渐转变为垂直于基底生长的纳米棒阵列.另外,对制备得到的两种不同取向的WO₃纳米棒结构进行了光催化降解甲基蓝溶液的研究,发现相比于WO₃纳米棒捆结构,纳米棒阵列的光催化性能更高.      

水热法制备La掺杂WO3及其光催化性能研究

采用水热法在不使用任何添加剂的情况下制备了La掺杂WO₃光催化剂材料。通过X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积测试仪(BET)对所制备材料的物理和化学性质进行了表征。XRD结果表明La掺杂WO₃具有斜方相结构。随着La掺杂量的增加,XRD图谱向低角度移动,表明La成功地掺入WO₃晶格中。通过XRD图谱和UV-Vis光谱可以发现,La掺杂WO₃样品的平均晶体尺寸和带隙能相比未掺杂WO₃的有所减小。SEM研究表明,掺杂和未掺杂的WO₃样品均由纳米颗粒团聚而成,且有很多纳米级孔结构。以亚甲基蓝(MB)为目标污染物研究了La掺杂WO₃样品的光催化活性。结果表明,掺杂(1%,质量分数)La的WO₃光催化活性明显高于纯WO₃的活性。     

CaSO4-WO3体系在H2SO4溶液中的溶解行为研究

采用酸式硫酸盐与钨矿焙烧的方式,可将钨矿中砷转变为易挥发的砷化物并由碱液吸收,从源头上改变砷在钨冶炼系统中易分散的走向,大大减少钨冶炼中含砷危废渣的形成;同时,钨矿经焙烧转变为MnSO₄、Fe₂(SO₄)₃+WO₃或CaSO₄+WO₃产物,下一步则需将焙烧产物中钨与杂质进行有效分离,以得到较纯的钨化合物。通常,采用廉价的硫酸即可有效溶解MnSO₄、Fe₂(SO₄)₃,但其是否同样可溶解CaSO₄和WO₃不得而知。基于此,本文系统地研究了CaSO₄-WO₃体系在硫酸中的溶解行为。结果表明：在硫酸体系中,CaSO₄溶解度显著大于WO₃溶解度,二者溶解度差异随硫酸浓度变化较小,随温度变化较大;控制一定的酸度和温度可实现CaS...     

料浆烧结法制备铌基Y2O3涂层的组织及抗热震性能

为推动核工业乏燃料回收再利用,满足熔炼核金属用坩埚的多轮次有效服役的要求,本文采用料浆烧结工艺在Nb-5W-2Mo-1Zr(Nb521)合金表面制备一系列双层复合Y₂O₃涂层,添加微量Si、Mo作增强剂,表面均为纯Y₂O₃涂层。借助有限元模拟、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪等手段分析涂层的组织及抗热震性能。结果表明：Nb/Y₂O₃涂层呈典型的层状结构,由不规则的粉末颗粒相互堆叠而成,基体区、扩散区、过渡层、纯Y₂O₃层结构分明;有限元模拟计算及实验结果均证明双层梯度涂层可改变应力分布并有效减缓热冲击时材料内部应力的产生,其中,70%Y₂O₃+22%Nb+6%Si+2%Mo(7022)涂层的最大主应力为163.2 MPa,相较单层Y₂O₃涂层(313.4 MPa)下降47.93%。60次热循环后,7022-Y₂     

含氯离子环境下锌铝伪合金涂层的耐蚀性及电化学特性

采用盐雾试验和电化学阻抗谱测试技术研究了纯锌和锌铝伪合金涂层在含氯离子环境中的腐蚀行为和电化学特性,通过扫描电镜、X射线物相分析等手段研究了原始涂层及腐蚀后的表面形貌和腐蚀产物的相结构,并对两种涂层的腐蚀机理进行了初步的探讨.随着盐雾时间的增加,纯锌涂层表面逐渐生成疏松多孔的胞状腐蚀产物层,主要腐蚀产物为Zn₅(OH)₈Cl₂H₂O、ZnO和Zn₅(CO₃)₂(OH)₆,盐雾试验达到768 h后腐蚀产物层局部区域发生龟裂.锌铝伪合金涂层表面生成致密的腐蚀产物层,主要为Zn₅(OH)₈Cl₂H₂O、Zn_0.71Al_0.29(OH)₂(CO₃)_0.145·xH₂O及ZnAl₂O₄.电化学阻抗谱测试结果表明:随着盐雾时间的延长,两种涂层的电荷转移电阻均逐渐增大,但锌铝伪合金涂层的阻抗要明显大于纯锌涂层,表现出了更好的耐蚀性.      

WO3–CaSO4在HCl–Na2SO4溶液中的平衡溶解

目前钨冶炼的碱分解工艺,存在用水量大、废水量大、加工成本高等问题,使钨冶炼企业面临着经济与环保的双重压力,不能继续满足行业发展需求。对此,在大量白钨焙烧分解工艺研究的基础上,提出了酸法焙烧思路,开发出了硫酸盐焙烧分解白钨工艺,一步转型生成WO₃。由于白钨矿焙烧产物的主要杂质为Na₂SO₄与难溶CaSO₄,可采用盐酸浸出方式进行钨钙分离,本文采用等温平衡法,考察对比了WO₃、CaSO₄与WO₃–CaSO₄在HCl–Na₂SO₄溶液中的溶解行为,结果表明:WO₃与CaSO₄在盐酸中的溶解度相差较大,CaSO₄在盐酸中溶解度随温度、盐酸浓度的升高而增大,在温度80 ℃、盐酸浓度3 mol·L–1的条件下,硫酸钙在盐酸中的溶解度达到峰值55 g·L–1,而Na₂SO₄可显著降低CaSO₄在盐酸中的溶解度,缩小CaSO₄与WO₃在盐酸中的溶解差,WO₃溶解度则维持在0.3～3 g·L–1范围内,结合目前成熟的低钨回收工艺,能将该部分溶解钨有效地回收,即控制一定的溶解条件有利于钨钙高效分离。      

钛精粉氧化过程中物相转变

采用热重分析和恒温实验法研究了攀枝花钛精粉氧化过程中相的存在形式及其转变规律.X射线衍射结果和微观形貌分析表明:温度低于500℃,钛精粉未发生氧化反应;600℃时产生Fe₂Ti₃O₉和TiO₂相,其和原相Fe₂O₃相衍射峰强度均随温度的升高而增强;900℃时,Fe₂Ti₃O₉相完全转变为Fe₂TiO₅相,且随温度的升高,TiO₂相和Fe₂O₃相衍射峰强度逐渐减弱;在整个氧化过程中存在四个化学反应,其与烧结作用相互关联,使得氧化产物表面形成较多孔隙,变得凹凸不平且疏松.      

微量Fe元素对氧化钨粉还原过程的影响

采用液–固掺杂结合两步氢还原法分别制备未添加和添加质量分数0.1％和1.0％Fe的金属W粉,研究了微量Fe元素对WO3还原过程及产物结构特征的影响.结果表明:WO3前驱体粉体经掺杂和煅烧处理后,在其颗粒表层晶格中形成了含Fe固溶体;在氢气还原过程中,Fe的固溶能够降低WO2.9→WO2和WO2→W的还原温度,促进WO3...     

铝基TiC–TiB2自蔓延高温合成复合涂层的组织性能研究

以Ti粉、石墨粉、B₄C粉、聚四氟乙烯粉(polytetrafluoroethylene, PTFE)为原料, 采用反应熔覆技术, 结合自蔓延高温合成与真空消失模鋳造法, 在ZL205A铝合金表面制备出TiC-TiB₂复合涂层, 研究了固溶温度对基体和TiC-TiB₂涂层显微组织、硬度和热稳定性的影响, 为制备高耐磨性铝合金提供新的研究方向。结果表明: Ti-C-B₄C-PTFE体系的绝热温度的远大于1800 K, 自蔓延高温合成反应可自发进行; 通过真空消失模铸造ZL205A铝合金, 引发自蔓延高温合成反应, 在基体表面可形成TiC-TiB 2复合涂层。固溶热处理后TiC-TiB₂复合涂层表现出良好的热稳定性, 硬度为HB 285, 20 N载荷作用下的质量损失量为49.7 mg, 相对减少了90%, 大大提高了ZL205A铝合金表面的耐磨性。     

钛、钨氧化物碳热还原-碳化的热力学和热分析

为了研究采用TiO₂、WO_2.72和炭黑粉末为原料,在惰性气氛下通过碳热还原-碳化制备(Ti,W)C固溶体的过程机理,采用HSC Chemistry热力学分析软件、热重和差示扫描量热分析方法,对物相的演变过程进行分析。结果表明,因球磨导致原料反应活性升高、气-固反应共存等,实际的反应起始温度低于热力学计算值。随温度升高,TiO₂和WO_2.72分别按TiO₂→Ti₄O₇→Ti₃O₅→Ti2O₃→TiO→TiC和WO_2.72→WO₂→W→W₂C→WC的转变顺序被还原并碳化。为了加速反应的动力学进程,通过碳热还原-碳化制备(Ti,W)C固溶体的最终温度应在1400℃以上。     

面向钢铁烧结烟气NOx吸附净化的吸附剂特性

吸附法是有望同时实现烟气NO_x超低排放深度净化与资源化的关键技术,高效NO_x吸附剂是其核心关键,然而目前针对满足应用需求的NO_x吸附剂仍缺乏系统认识。本文基于烟气NO_x净化效率及材料热稳定性实际需求,分析挑选了沸石、金属氧化物、硅铝胶等代表性吸附剂,研究了NO_x在各吸附剂上的吸附穿透、吸附量、程序升温脱附等关键特性,结合吸附剂孔道特性对比发现,中低硅H-ZSM-5沸石兼具较高NO_x净化深度、NO_x吸附量、较低脱附温度且可获得更易于资源化的NO_x解吸气,因而可作为优选NO_x吸附剂。进一步地,随着吸附温度升高,硅铝比(w(SiO₂)/w(Al₂O₃) )为25、38的H-ZSM-5的NO_x吸附量均降低,其中低硅H-ZSM-5的NO_x吸附量较高,但吸附传质系数较低。本文可为烟气NO_x吸附净化的效益环保技术提供指导。      

EDTA-氨联合络合法制备纳米86.2W-13.1Fe-0.7Ni复合粉体

以硝酸镍、硝酸亚铁和偏钨酸铵为原料,氨水和EDTA为络合剂,SDS为表面活性剂,采用络合沉淀法制备WO₃-Fe₂O₃-NiO前驱体,再经800 ℃、60 min氢气还原得到纳米86.2W-13.1Fe-0.7Ni复合粉体.研究反应pH值和反应时间对前驱体粉末组成、形貌及粒度的影响.结果表明:pH=8.0、水浴时间为60 min时,可获得成分稳定、平均粒度为1.16 μm的近球形微团聚WO₃-Fe₂O₃-NiO前驱体.还原后的86.2W-13.1Fe-0.7Ni复合粉体,具有椭球状的颗粒形貌,粒度为80~100 nm,物相由W和Fe₃Ni₂两相构成.