水热法制备球形二氧化锆粉体的研究

以氯氧锫为前躯体通过水热法制备出了粒径在5μm左右,粒度分布均匀的球形二氧化锆粉体.研究结果表明水热温度、水热时间以及醇水比例对产物的微观结构均有影响.140℃水热处理24h获得产物为无定型态的氢氧化锆粉体,而200℃水热处理24h可获得单斜和四方混相的二氧化锆粉体.随水热时间的延长,产物相结构经历了由无定型氢氧化锆向单斜与四方混相的二氧化锆转变,相转变机制则经历了由均匀饱和析出机制到溶解沉淀为主、原位结晶为辅机制再到原位结晶为主、溶解沉淀为辅机制的变化过程.     

低温水热合成四方相纳米二氧化锆

用硝酸锆作原料，180℃下水热反应18h制得二氧化锆纳米粉体.用XRD、TEM等对所制备粉体作了表征.结果表明硝酸锆直接水热反应，在不同pH条件下，均得到单斜相和四方相混合的ZrO₂粉体.当反应料液中加入一定量的丙三醇时，控制一定pH，硝酸锆180℃水热反应可直接得到单纯四方相ZrO₂粉体，粉体颗粒的粒径在10nm左右.丙三醇的加入还使粉体的粒径更加均匀.对比同样条件下未加入丙三醇的实验表明，丙三醇在实现低温水热合成四方相二氧化锆的过程中起到了重要作用.     

单斜相TiO2的制备及气敏性能

采用简单水热法,制备出单斜相TiO2气敏材料,即TiO2(B).利用丝网印刷法制备出气敏元件.借助于X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析材料的组织结构和形貌,研究了气敏元件在200～300℃对低体积分数H2的气敏性能.结果表明:经过180℃、18h的水热反应,并在400℃烧结4h能制备出较为均匀的TiO2(B...     

溶剂热体系组成对二氧化锆基粉体晶型结构的影响机理

通过影响锆盐的水解-缩聚及其产物的Ostwald熟化(溶解-沉淀)过程,ZrO(NO_3)_2×2H_2O-CO(NH_2)_2-CH_3OH-H_2O体系组成会对溶剂热产物的晶化行为产生显著影响。在非贫水(甲醇与水体积比不高于65:10)条件下,尿素通过其水解作用可有效促进锆盐水解-缩聚形成[ZrO_y(OH)_(2+x-2y)×z H_2O]_n聚合体的过程;表现为相同溶剂组成条件下,产物晶化程度显著提高。此外,随体系醇水比增加,混合溶剂对聚合体的溶解能力下降,Ostwald熟化过程受到抑制,使得热力学支持的四方向单斜相的转化几率降低;表现为溶剂热产物中四方与无定型相增加,热处理后粉体中四方相含量增加。在贫水(甲醇与水体积比高于65:10)条件下,甲氧基部分取代羟基与Zr~(4+)发生亲核取代、甲醇取代水参与配位,形成[ZrO_z(OH)_p(OCH_3)_q×r CH_3OH]_n聚合体,经中等温度焙烧形成碳掺杂ZrO_2材料,从而稳定了ZrO_2的四方相。同时,尿素水解对水与羟基的竞争作用使得相同溶剂组成条件下,聚合体中的甲氧基含量增加,产物中碳掺杂量增加,对四方相的稳定作用增强,表现为有尿素参与的贫水体系能在较宽的溶剂组成范围内获得四方纯相ZrO_2结构。     

ZrO2作催化剂载体研究进展

ZrO2热稳定性好、富含表面羟基,同时具有表面酸性、碱性和氧化性、还原性,是作为催化剂的理想材料。本文对ZrO2作载体在甲醇合成催化剂,甲醇转化、分解、重整催化剂,消除NOx催化剂,甲烷燃烧催化剂,以及选择性脱水催化剂中的应用进行了综述。     

ZrO2-CNB复合光催化剂的制备及其性能研究

以四苯基硼化钠和尿素作为原料,通过热聚合法,利用热诱导前驱体发生缩聚反应,合成硼掺杂石墨相氮化碳(CNB)。然后,将ZrO₂与CNB混合均匀,通过煅烧法制备了不同ZrO₂含量的复合光催化剂ZrO₂-CNB。以甲基橙作为降解目标化合物,探究了ZrO₂-CNB的紫外光催化性能,并通过加入各种自由基清除剂,考察了在紫外光照射条件下光催化反应体系中生成的活性物种。研究表明：在所制备的复合光催化剂ZrO₂-CNB中,含有质量分数为0.75%的ZrO₂的ZrO₂-CNB催化剂具有最高的紫外光催化性能;在优化实验条件下,当用紫外光照射反应体系80 min时,以其为催化剂的光催化降解体系对甲基橙的降解率高达85%。ZrO₂-CNB光催化反应机制表明,h⁺和·OH在光催化降解甲基橙反应体系中起到显著作用,特别是h⁺在光催化降解反应过程中起到最主要的作用。     

利用碳模板制备ZrO2亚微米空心球

以水热法合成的单分散碳球为模板,通过无机物前驱体颗粒自组装制备出ZrO2/碳球复合物,采用两步煅烧去除碳球模板,制备出ZrO2亚微米空心球,研究了碳球模板表面改性对空心球结构和性能的影响。借助于X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜和比表面积分析仪对空心球的组成、形貌和结构进行了表征。结果表明:碳球模板大小均匀,粒径在450nm左右,球表面光滑、形状规则、分散性好;碱处理能有效增加碳球模板表面的官能团数目,改善碳球表面的核电状态和亲水性,进而调控核-壳结构中壳层的厚度;产物空心球由四方相ZrO2组成,随碳球表面改性时间的增加,空心球壁厚逐渐增大,比表面积从104.7m2/g逐渐减小到47.9m2/g。     

KOH/ZrO2催化大豆油酯交换制备生物柴油

采用浸渍法制备了二氧化锆负载氢氧化钾固体碱催化剂KOH/ZrO2,在空气中焙烧4 h后,用于大豆油与甲醇的酯交换反应,考察了KOH/ZrO2固体碱催化剂的焙烧温度、醇油摩尔比、催化剂质量分数和反应时间等因素对产品收率的影响。结果表明,催化剂焙烧温度为500℃,KOH负载量为20%,醇油摩尔比为6∶1,催化剂用量为5%,反应时间为3 h时,大豆油酯交换反应转换率为97.73%。     

ZrO2性质及其在催化中的应用进展

ZrO2不但具有良好的热稳定性、而且同时具有表面酸性、碱性和氧化性、还原性,还富含表面羟基。ZrO2用作催化剂或载体,在烯烃氢化、异构化、环氧化、醇类脱水、费托合成、甲醇合成和甲烷燃烧等方面已经获得了广泛应用。它还在消除大气污染物NOx、新能源开发等方面发挥着积极的作用。     

氧化锆在电场下的相变

在２００－４００℃温度范围内，电场可以显著促进３％Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２中四方相氧化锆向单斜相的转变，而且其等温动力学曲线呈抛物线规律，这说明在氧化四方相向单斜相的转变过程中存在着明显的扩散篚现象。另外，近阳极而的相变量明显高于阴极面的相变量，这说明该相变过程与氧空位或缺陷簇的迁移过程密切相关。     

深度脱除富氢气体中CO的纳米Ni/ZrO2催化剂

针对富氢气体中甲烷化反应深度脱除CO过程中催化剂活性不足的问题,研究了一种新型的纳米Zr O₂负载的Ni基催化剂。通过尿素水解法制备不同活性金属含量的纳米Ni/ZrO₂催化剂,在体积分数为3%CO、2%CO₂、95%H₂的富氢气氛中,采用固定床反应器,研究了在不同反应温度、体积空速WHSV等对CO转化率以及最终出口气体中CO浓度的影响,同时进行了催化剂寿命评价。研究结果表明：Ni O的负载质量分数为30%的催化剂,在反应温度为200～400℃、反应空速为1 000 h^-1的条件下,可以将CO的体积分数降低至2×10^-6以下,且催化剂在连续评价100 h内,催化剂性能稳定。研究认为,由于纳米Zr O₂对CO的吸附能力增强,有利于提高催化剂上CO甲烷化反应的效率和稳定性。     

ZrO2制备方法研究进展

以ZrO₂为活性组分或载体的催化剂,在酚类定向催化转化中具有较高的研究价值。总结了ZrO₂的各种制备方法,包括溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热法、表面活性剂辅助法、静电纺丝法、热解法、多元醇还原法、反相微乳法和超临界合成法等。阐述了各种方法的反应原理,详细比较了不同制备方法的优劣,并具体分析了制备方法对催化剂结构及性能的影响。     

单斜相阿利特的晶体结构研究

利用透射电子显微技术研究了单斜相阿利特的显微结构.选区电子衍射花样中所有的衍射斑点的位置可通过公式h→a*+k→b*+l→c*±m(→a*/6+→b*/6+2→c*/6)进行表达(其中:h,k,l为Miller指数:→a*,→b*,→c*为倒易基矢;m=0,1,2或3).结果表明:在M*型阿利特中存在着沿[112] 方向的一维结构调制.调制结构可以通过高分辨透射电子显微镜进行观察,发现沿[112] 方向存在着波状条纹,条纹宽度为(112)晶面间距的6倍.     

单斜辉石固溶体CaMgSi2O6—NaAlSi2O6的临界相转变研究

对固溶体ＣａＭｇＳｉ２Ｏ６－ＮａＡｌＳｉ２Ｏ６相转变过程中的临界压力ｐ和临界温度Ｔ之间的关系进行了研究，得到ｐ与Ｔ之间为一线性关系：ｐ＝１．５４×１０＾２Ｔ－１４．３（ＧＰａ）。另外，在临界条件下，对合成的单斜辉石的微观结构进行了ＳＥＭ观察，发现在较高的临界压力和临界温度下，样品晶粒粗壮、紧密，并且主要沿（００１）面生长成纤维状。控制一定的过冷过度使其在成核区停留一段时间之后升温到生长区，样品的Ｓ     

四方相钛酸钡纳米晶的制备及其表征

以Ti(OC4 H9) 4、H2 O2 和Ba(OH) 2 ·8H2 O为原料 ,在 180℃下溶剂热处理 2 4h ,制备了四方相钛酸钡纳米晶 ,XRD数据计算其格子常数a =3 .9899,c=4.0 3 2 5 ,c/a =1.0 10 7。并对该法四方相钛酸钡的形成机理进行了浅析     

纳米ZrO2/SnO2催化剂的制备与表征

以ZrOCl₂·8H₂O和SnCl₄·5H₂O为原料，通过溶胶-凝胶法和正丁醇共沸蒸馏处理方法，合成具有纳米尺寸的ZrO₂/SnO₂复合催化剂。通过差示扫描量热仪、X射线衍射及场发射扫描电镜的测定，结果表明，合成得到的复合催化剂晶粒为10～20 nm，具有四面体相和三斜相两相。     

硅烷/纳米CeO2·ZrO2复合膜层的制备及其性能研究

针对低温多效海水淡化过程中金属换热管路的腐蚀问题,采用硅烷（APS）、纳米氧化锆（Zr O₂）及纳米氧化铈（Ce O₂）在铝合金表面制备硅烷/纳米Zr O₂·Ce O₂复合膜层,研究其抑制金属腐蚀的效果。结果表明,当纳米Zr O₂、纳米Ce O₂添加浓度为50 mg/L时,复合膜层的综合性能较好;通过动电位极化法和电化学阻抗法探究了复合膜层在不同温度下的耐蚀性能,结果表明硅烷/纳米Zr O₂·Ce O₂复合膜层的防护效果较单一硅烷膜层有明显提升。随着溶液温度的升高,硅烷/纳米Zr O₂·Ce O₂复合膜层的耐蚀性能降低较少,纳米Zr O₂、纳米Ce O₂的协同作用使得硅烷膜更能适应高温高盐环境。     

ZrO2包覆CaO-MgO-SiO2陶瓷纤维的制备及其性能

为了解决CaO-MgO-SiO2陶瓷纤维在使用过程中析晶、粉化的问题,采用非均相成核法在CaO-MgO-SiO2陶瓷纤维表面制备了ZrO2涂层。用场发射扫描电子显微镜观察ZrO2包覆层,用X射线衍射仪分析800和1 000℃热处理后原始纤维和ZrO2包覆纤维的晶相变化,并检测了二者在模拟肺液中的溶解性能。结果表明:包覆处理后,CaO-MgO-SiO2陶瓷纤维表面形成了一层ZrO2包覆层;ZrO2包覆层的存在可以显著抑制800℃时纤维的析晶,1 000℃时只能抑制纤维中方石英的析出,对其他物相的析晶没有明显抑制作用;ZrO2包覆层的存在降低了纤维在模拟肺液中的早期溶解速率,但对纤维的长期生物可溶性影响不大。     

S2O82-/ZrO2-TiO2 固体超强酸催化剂的制备及其酯化性能

利用共沉淀和低温陈化法制备S₂O₈^2-/ZrO₂-TiO₂ 固体超强酸作为合成硬脂酸正丁酯的催化剂。通过XRD、FT-IR和SEM对催化剂进行表征, 考察n(Zr)∶n(Ti)、焙烧温度、浸渍液浓度和浸渍时间对催化剂催化活性的影响,以酯化合成硬脂酸正丁酯实验为探针,同时考察反应温度和n(硬脂酸)∶n(正丁醇)对酯化率的影响。结果表明,在n(Zr)∶n(Ti)=2∶2、浸渍液(NH₄)₂ S₂O₈浓度0.5 mol·L^-1、浸渍时间6 h、焙烧温度500 ℃、n(硬脂酸)∶n(正丁醇)=1∶3、催化剂用量0.2 g、反应温度120 ℃和反应时间3 h条件下,酯化率可达98.69%。     

醇-水溶液加热法制备纳米ZrO2粉体的研究

以ZrOCl₂·8H₂O为主要原料,采用醇-水溶液加热法制备了ZrO₂纳米粉体。研究了醇-水溶液加热温度、醇的种类、醇水比、分散剂和煅烧温度等对纳米ZrO₂粉体合成的影响。结果表明:当反应温度为75℃,以乙醇为醇溶剂和醇水比为5:1,并加入4.0wt%PEG200作为分散剂,可制备出平均粒径为25nm且分散良好的纳米ZrO₂粉体。合成粉体在900℃煅烧后为纯的四方相ZrO₂。