含Ni单矿C3S晶型及早期水化特性研究

以Ca(OH)2、SiO2化学纯为原料,分别掺入不同质量分数的Ni2O3制备不同晶型的C3S相,运用化学分析、XRD、DTA、SEM、水化热测试方法,研究了掺Ni2O3后C3S矿物相形成、晶型及其水化特性变化趋势。结果表明,Ni2O3促进C3S形成效应一般,掺量大于2%后促进效应增强;且掺量大于2%时,Ni2O3可稳定单斜型C3S存在;含Ni的C3S具有一定的活性点或活性面,水化后会导致液相呈现较高的Ca2+浓度,轻微地加快了C3S水化速率,且水化产物颗粒较小,分散度和水化程度高。     

熔盐法合成ZnTa2O6粉体

以Ta2O5和Zn(NO3)2·6H2O为原料、KCl-ZnCl2为熔盐,采用熔盐法在700℃保温3h合成了ZnTa2O6陶瓷粉体.通过XRD和SEM表征粉体的晶相组成和形貌,研究了不同反应条件(包括温度和熔盐体系中KCl/ZnCl2的物质的量比)对产物粉体的晶相和形貌的影响.结果表明,当KCl/ZnCl2的物质的量比为0.1:1时,在700℃保温3h为制备ZnTa2O6的最优工艺条件.     

超级电容器用（RuO2/SiO2）·nH2O复合薄膜电极的研究

以水合三氯化钌(RuCl3.3H2O)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,采用溶胶-热分解法制备了超级电容器用(RuO2/SiO2).nH2O复合薄膜电极材料。研究了热处理温度及热处理时间对电极材料电学性能的影响。借助CHI660C电化学工作站对薄膜材料的电化学性能进行了测试,采用SEM、XRD、FTIR等检测手段对复合材料的微观形貌、物相结构进行了分析。结果表明,固定水合三氯化钌和正硅酸乙酯的物质的量比为10∶3,当热处理温度和时间分别为350℃和2h时,复合薄膜电极具有优良的综合性能,比表面积为265.7m2/g,比电容最高为421F/g,充放电电流为0.1A时,内阻最高为0.72Ω。     

CdO对硅酸三钙形成的影响及其固溶效应

C3S作为水泥熟料中最重要的矿物之一,其矿物结构和水化活性会受到固溶重金属离子的影响。利用化学分析、XRD、EDS-SEM和AFS等测试手段,研究了CdO对C3S矿物形成的影响及其在C3S中的固化能力,并探讨了镉离子在C3S中的固溶机理。研究表明:随着CdO掺量的增加,fCaO含量先减少后增加。当掺量小于1.0%时,CdO的掺入有利于C3S晶粒的形成和生长。掺杂后C3S中没有新相的行成,且C3S均为单斜结构:MⅠ型。烧成过程中,部分镉元素以CdO的形式挥发,且随着CdO掺量的提高,残留率逐渐降低。依据固溶体形成条件表明:镉离子主要取代钙离子形成置换固溶体((3-x)CaO·xCdO·SiO2),极少量的镉离子可能会进入钙氧八面体空隙形成间隙型固溶体(3CaO·yCdO·SiO2)。     

沉淀剂对CuO/SiO2催化剂糠醛加氢性能的影响

采用溶胶-凝胶法以不同化合物为沉淀剂制备CuO/SiO2催化剂,通过扫描电镜(SEM)、低温N2吸附、X射线衍射(XRD)和H2程序升温还原(H2-TPR)对催化剂样品进行表征.结果表明,以NaOH为沉淀剂制得的催化剂比表面积较小、孔容低,催化剂中CuO粒径大、分散度较低.以Na2CO3为沉淀剂制备的催化剂孔隙发达,催化剂中CuO粒径小、分散度高.在常压,反应温度220℃,H2与糖醛物质的量比为5∶1,催化剂体积为5 mL,液时空速为2 h-1的反应条件下,糠醛转化率达到94.1%,糠醇的选择性在97%以上.     

利用工业废弃微硅粉制备多孔莫来石陶瓷

以微硅粉和氧化铝粉为主要原料,采用凝胶注模工艺和无压烧结法制备了多孔莫来石陶瓷材料。研究了原料配比和烧结温度对莫来石形成、多孔莫来石陶瓷显微结构和性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和力学性能测定等手段表征了制备的多孔莫来石陶瓷。结果表明:烧结温度和Al2O3/SiO2配比是影响莫来石合成的主要因素;从1300℃开始,微硅粉中的SiO2就与Al2O3发生反应,生成莫来石晶相,到1450℃时样品中莫来石含量达到最高;微硅粉适当过量有利于提高莫来石相的纯度,当Al2O3/SiO2物质的量比为3∶2.5时,合成的莫来石纯度高达90%,密度为2.51g/cm3,气孔率为20.56%,抗压强度为260.93MPa。     

CaO-MgCl_2H_2O体系中一维碱式氯化镁的水热合成与表征

通过水热反应在CaO-MgCl2-H2O体系中合成了不同结构与形态特征的一维碱式氯化镁(MHCH),分析了MgCl2浓度、CaO与MgCl2的摩尔比R及水热条件对产物的影响.结果表明,当MgCl2浓度3mol/L,且R0.5时才能得到MHCH;MHCH的直径和径长比随MgCl2浓度和R的增加而增大.MHCH的最佳制备条件为[MgCl2]=4mol/L,R=0.05.MHCH的结构相与反应温度密切相关,温度低于150℃时,体系中的产物为相3(Mg2(OH)3Cl.4H2O);温度高于150℃时的产物为相9(Mg10(OH)18Cl2.5H2O).常温下体系中首先出现Mg3(OH)5Cl.3H2O和相5(Mg3(OH)5Cl.4H2O),经陈化后两者均转化为相3,经160℃水热反应后相3转化为相9.     

含氟体系中无模板剂合成SSZ-13分子筛

本实验以玻璃纤维为硅源,在不添加有机模板剂的条件下通过水热合成法合成了SSZ-13分子筛.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)等表征手段,探讨原料投料比中硅源的含量、SiO2/Al2 O3比、体系碱度及晶化时间对SSZ-13分子筛形成的影响.结果表明,在120℃下,晶化反应24 h,且初始混合物的物质的量之比n(Na2O):n(Al2O3):n(SiO2):n(H2O):n(NH4F)=3:1:3.5:250:1时,制备得到了纯相的SSZ-13分子筛.该合成过程中不添加任何有机模板剂,降低了生产成本,且无需煅烧去除有机模板剂,减少了有害气体的排放.     

ZnO-Al2O3-P2O5玻璃水化过程及机理的研究

研究了不同Al2O3/P2O3摩尔比和热历史的ZnO-Al2O3-P2O5玻璃在不同条件下的水化过程,利用XRD对部分水化过程的水化产物进行了晶相分析,探讨了其水化机理.结果表明:Al2O3/P2Os比的增加及退火均可降低ZnO-Al2O3-P2O5玻璃的水化速率;玻璃的水化累计失重量均与水化时间成线性关系,水失重百分数随着水化温度的提高,呈指数规律增加.研究认为:ZnO-Al2O3-P2O5玻璃的水化过程受表面水化层与内部未水化部分间的界面化学反应控制,水化过程中玻璃网络解体,相继生成了[P2O7]4-和白色不溶性物质Zn2P2O7·3H2O.     

不同水灰比下无水硫铝酸钙的水化反应

为澄清无水硫铝酸钙的水化反应机理,利用化学试剂Ca CO3、Al2O3、Ca SO4合成纯度达90%以上的无水硫铝酸钙(C4A3)单矿物,研究其在水灰比为0.3、05、0.7条件下的水化反应,包括不同水化时间的水化产物及变化规律,用X射线衍射仪、综合热分析仪和扫描电子显微镜对水化产物进行分析.结果表明:水化产物为含不同摩尔结晶水的2种单硫型水化硫铝酸钙C4AH12(AFm-12)和C4AH1 4(AFm-14)以及无定形状态的铝凝胶(AH3),整个水化过程未生成钙矾石(AFt);随着水化时间的延长,C4AH12(AFm-12)会逐渐转化为C4AH1 4(AFm-14);水化反应主要集中发生在3~12 h,后期C4AH1 4晶体不断长大.