高纯Ta2O5粉体粒度特性控制研究

测定了一定HF浓度溶液中Ta(OH)₅的溶解度,研究了高纯H₂TaF₇溶液中和沉淀过程,氨水中和、氨气中和、氨浓度以及加氨速度等因素对Ta(OH)₅结晶动力学及其后续产物Ta₂O₅粉体粒度性能的影响。      

机械活化对Nb2O5微波碳热还原的影响

利用高能球磨机和微波烧结炉研究机械活化对Nb₂O₅微波碳热还原的影响,对不同球磨时间、不同加热温度下Nb₂O₅的还原情况进行分析。使用电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和失重率等手段研究了Nb₂O₅的还原情况和微观组织形貌。结果表明,在相同的烧结温度下,Nb₂O₅的失重率随球磨时间的延长而增加;在球磨20 h,1200℃微波烧结时,可将大部分Nb₂O₅还原成NbC,并在球磨30 h,1400℃微波烧结时,成功制得金属铌。机械活化可以加快Nb₂O₅微波碳热还原的进程,降低反应温度。     

Nb2O5基光催化材料的改性及其在水处理中的应用进展

半导体光催化技术是将太阳能转化为化学能的有效途经,在环境污染控制和清洁能源生产等方面拥有巨大应用潜力,发展前景广阔。作为该技术的核心环节,光催化剂材料的设计与研发一直是多学科的研究重点。最近,环境友好的Nb₂O₅因拥有适合光催化反应的多种优良特性,如表面吸附能力强和空穴具有高氧化性等而受到科研工作者青睐。过去几年,大量围绕高活性Nb₂O₅基光催化材料研发的工作被进行。本文以Nb₂O₅自身结构特征及理化性质为切入点,针对Nb₂O₅基光催化材料的改性策略进行总结和整理,介绍了形貌调控、缺陷工程、元素掺杂、贵金属沉积以及半导体复合等策略改善Nb₂O₅基光催化剂光催化活性的作用机制,并对其在水环境中有机污染物降解、重金属离子还原以及细胞灭活等方面的应用进行评述的同时也对该类材料的发展提出了前景展望。本项工作系统梳理了Nb₂O₅基光催化...     

Nd2O3掺杂对Y2O3-Ta2O5-ZrO2陶瓷相结构及热膨胀性能的影响

采用固相烧结法制备了Nd2O3掺杂Ta2O5-Y2O3-ZrO2体系热障涂层陶瓷材料。分别利用X-射线衍射仪、扫面电子显微镜和热膨胀仪对陶瓷材料的物相组成、显微结构以及热膨胀性进行了分析。结果表明,Nd2O3-Y2O3-Ta2O5-ZrO2陶瓷材料以四方相为主晶相,随着Nd2O3掺入量的增加,出现单斜相和少量其它杂相,且陶瓷材料的体积密度增大,热膨胀系数减小,晶粒也有所减小,表明稀土氧化物Nd2O3具有抑制晶粒长大和抗烧结的作用。     

降低Nb2O5中氟含量的研究

对原有的沉淀、压洗工艺制取Nb(OH)5进行了改进研究,并对煅烧Nb(OH)5设备进行了对比,结果表明:对高浓度铌液(Nb2O5>120g/L),采用加稀释剂预处理方法,可以解决高浓度铌液沉淀得到的Nb(OH)5洗涤除氟难的问题。研究得出的提高洗水温度、增加调浆次数的新压洗工艺,提高了除氟效率、产品Nb2O5的合格率,并节约了用水。对比试验表明,用回转管电炉煅烧比用台车式电炉煅烧的除氟效果好。     

ICP-AES法测定钽铌原矿中Ta2O5、Nb2O5含量

用电感耦合等离子体发射光谱仪分析技术,对试样元素分析谱线、仪器分析参数、准确度和精密度等进行了研究,综合确定了最佳实验条件。将试样用氢氟酸、硝酸溶解,ICP—AES直接测定钽、铌。加标回收率为94％～106％,相对标准偏差RSD〈4．22％。结果表明该方法简便、快速、准确、精密度好。     

P2O5对CaO-SiO2-FetO-P2O5渣中富磷相的影响

以CaO-SiO₂-Fe_tO-P₂O₅四元渣系为研究对象,结合理论计算和热态实验综合分析 P₂O₅含量变化对该四元渣系物相组成以及富磷相的影响。应用Factsage软件equilib模块计算CaO-SiO₂-Fe_tO-P₂O₅四元渣系在400~1800℃温度区间的多相平衡,再结合SEM+EDS与XRD对热态实验结果进行分析知,随着渣中P₂O₅含量的增加,富磷相中Ca₃(PO₄)₂的含量随之增加。此外,P是以nC₂S-C₃P固溶体的形式存在于富磷相中,但当渣中P₂O₅含量达到18%时,富磷相中的P将以Ca₃(PO₄)₂的形式独立存在。热态实验的分析结果进一步验证了Factsage的理论计算结果。     

CaO-SiO2-FeOx及CaO-SiO2-P2O5-FeOx渣系热力学性质的研究

CaO-SiO2-FeOx三元渣系和CaO-SiO2-P2O5-FeOx四元渣系是转炉脱磷用渣的主要子渣系,研究这两种渣系的热力学性质可为脱磷渣的高效利用提供理论依据。利于相图软件FactSage分别绘制了这两种渣系的相图,并分析了温度和氧分压对体系相平衡关系和液相线的影响规律。分析结果表明:升高温度会使这两种渣系的液相区扩大,初晶相稳定区域显著减小;降低氧分压会导致尖晶石固溶体相的初晶区消失,磷石英(SiO2)、伪硅灰石(CaSiO3)、α’-Ca2SiO4固溶体相减小。     

Pr2O3/RuO2和Gd2O3/RuO2对甲醇的选择性电催化氧化性能研究

由于电解水阳极析氧反应(Oxygen Evolution Reaction, OER)过电位较高,增加了电解水制氢的整体能耗。故本实验采用热力学上有利的甲醇氧化反应(Methanol Oxidation Reaction, MOR)替代OER,尝试缓解OER对酸性电解水制氢的能耗制约。通过热解法制备了Pr₂O₃/RuO₂和Gd₂O₃/RuO₂催化剂,不仅能催化甲醇生成增值的甲酸(HCOOH),而且可以使MOR过程与析氢反应耦合,生成高纯的H₂。电化学分析测试表明,在含CH₃OH(2.5 mol·L^-1)的H₂SO₄(0.5 mol·L^-1)电解质溶液中,电流密度达到10 mA·cm^-2时,Pr₂O₃/RuO₂和Gd₂O...     

含B2O3的Al2O3—Fe2O3基无氟复合造渣剂的试验研究

在杭钢炼钢厂40t转炉上进行了含B2O3的Al2O3-Fe2O3基无氟复合造渣剂的工业性试验。试验结果表明其冶金特性良好;能提前0.5~1.0min化渣;全程化渣好,基本上不喷溅,不返干、不粘枪;钢铁料、石灰等消耗有所降低。本文还探讨了Al2O3与B2O3化渣机理的有关问题。     

La2O3对ZrO2-Y2O3-Ta2O5陶瓷材料结构及性能的影响

采用固相合成法在氧化钇部分稳定氧化锆(YSZ)陶瓷材料的基础上引入氧化物Ta2O5以及稀土氧化物La2O3取代部分Y2O3,获得一种新型的La2O3-ZrO2-Y2O3-Ta2O5陶瓷材料。分别利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和STA-449C热膨胀仪对材料的物相组成、微观结构及热膨胀性能进行表征。结果表明,陶瓷材料的主晶相仍为四方相,晶粒尺寸减小,在RT～1200℃温度范围内热膨胀系数有所减小。     

烧结温度对电脱氧制备金属铌影响的研究

采用电脱氧法,以Nb2O5烧结片为阴极插入高温熔融CaCl2-NaCl混合熔盐中电解制备金属铌。研究了不同烧结温度对阴极片的孔隙度、电脱氧反应及其产物的影响。采用XRD、SEM、EDS对电解产物的物相、表面形貌和含氧量进行分析。实验结果表明,烧结温度是影响Nb2O5烧结片的晶粒尺寸、孔隙度和孔隙尺寸的主要因素。阴极片开孔孔隙有利于熔盐的渗入,能够扩大反应界面,加快电脱氧反应速率。电脱氧效果不仅取决于开孔孔隙度,也与孔隙尺寸有关,实验表明1 200℃烧结12 h制备的Nb2O5阴极片电解产物脱氧效果最好。     

Research on Y2O3：Eu Phosphor Coated with In2O3

Y2O3：Eu red phosphor for FED application was prepared by high temperature solid-state reaction. The In2O3 coating by precipitation method to the phosphor was applied and the analyses of XRD, Zeta potential, SEM, EDS and low voltage cathodoluminescence （CL） were conducted for investigating the coating effect. The results showed that In2O3 coating promoted the low voltage CL of the phosphor efficiently. The promotion was possibly due to the enhancement of the surface conductivity of the phosphor grains.     

Al2O3-V2O5体系的热力学优化

在对Al₂O₃-V₂O₅体系相图、热力学数据以及晶体结构数据进行综述与评估的基础上,采用相图计算方法对Al₂O₃-V₂O₅体系进行热力学优化.液相采用修正的似化学模型进行描述,利用对近似处理液相中存在的短程有序.将液相模型的最大短程有序设置在AlVO₄处,将VO₄3-当作液相中V₂O₅的基本组成单元.体系中AlVO₄相看作线性化合物.计算结果很好的重现了选定的实验数据,获得了一套合理、可靠、自洽的模型参数用来描述体系中各相的热力学性质,为Al₂O₃负载V₂O₅型催化剂催化性能的提高打下坚实的基础.      

ICP-AES测定钒钛高炉渣中的MnO、P、V2O5、TiO2

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES法)测定钒钛高炉渣中MnO、P、V2O5、TiO2的含量,利用盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸溶解钒钛高炉渣,优选适宜的仪器测定参数和最佳分析谱线,共存元素间的干扰采用谱线背景扣除的方法予以消除。实验结果表明,钒钛高炉渣中的MnO、P、V2O5、TiO2在一定浓度范围内具有良好的线性关系,相关系数在0.999以上,测定结果的相对标准偏差在0.45%~5.10%之间,加标回收率在96%~107%之间。     

Solubility of carbon in CaO-B2O3 and BaO-B2O3 slags

The solubility of carbon in molten CaO-B₂O₃ and BaO-B₂O₃ slags at high temperatures was measured to understand the dissolution mechanism of carbon into the slags. The B₂O₃-bearing slags, which have a wide range of liquids, at the temperature of interest have been applied to investigate the effect of basicity on the solubility of carbon from the saturation of acidic or basic components. The solubility of carbon, as a function of the composition of slags, shows a minimum value, and it is suggested that carbon dissolves by different mechanisms in the acidic and basic slags, respectively. From the infrared spectra measurements, the wave number indicating the B-C bond was found to be about 1150 cm⁻¹ in the acidic region of slags; hence, the incorporation of carbon into the borate network was confirmed qualitatively. The carbide capacity was compared to the nitride capacity, showing that the dissolutions of carbon and nitrogen into the slags are similar.     

CaO含量对CaF2-Al2O3-CaO-Ce2O3渣系中Ce2O3行为的影响

在Fe-Cr-Al合金中添加微量的稀土元素可显著改善合金的使用性能, 文中以电渣重熔生产Fe-Cr-Al合金所用稀土渣为研究对象, 根据离子-分子共存理论(IMCT)建立了1 823 K时CaF₂-Al₂O₃-CaO-Ce₂O₃四元渣系热力学质量作用浓度模型.结果表明:当渣系中CaO和Al₂O₃的质量百分数之比维持在1:1, 即w_CaO /w_Al2O3=1时, 随着Ce₂O₃含量增加, 渣中铈铝酸盐Ce₂O₃·Al₂O₃质量作用浓度(活度)显著增加, 但炉渣物相种类没有变化.渣系中Ce₂O₃含量分别在10 %, 20 %, 30 %, 40 %时, w_CaO /w_Al2O3值对组元活度的影响各不相同但有共同特征, 表现在处于约1.0~1.8时, CaO活度增加最迅速, Ce₂O₃活度增加, Ce₂O₃·Al₂O₃活度下降, 说明渣中CaO含量增加促进了Ce₂O₃·Al₂O₃分解而导致Ce₂O₃活度增加, 选取渣系进行熔融和X射线衍射实验, 用jade 5.0软件分析物相, 实验结果与计算一致.      

Study on thermal expansion behavior of Dy2O3 - Al2O3 - SiO2 glass

Employing Dy2O3, Al2O3, and SiO2 as starting materials, several series of Dy2O3-Al2O3-SiO2 sealing glass were prepared. The relationship between their coefficients of thermal expansion and the contents of Dy2O3, Al2O3, and SiO2 were studied respectively. Experimental results showed that Dy2O3 and Al2O3 had a positive effect on the coefficient of thermal expansion of glass, whereas, SiO2 had a negative effect. The coefficient of thermal expansion of glass showed an apparent linear relation to the contents of these three raw materials, from which an estimation model was built, to calculate the coefficient of thermal expansion of sealing glass. Relative errors of the calculating results to testing results were no more than 2%, which suggested that the estimation model was reasonable. This study provides a good theory reference for the practical utilizing of this sealing material, through which a proper glass composition for good sealing could be easily found.