NZP族磷酸盐材料CaZr4（PO4）6对金属离子的吸附性能

采用共沉淀法合成了化学组成为CaZr4(PO4)6(简称CZP)的NZP族磷酸盐结晶化合物粉体,分别用XRD和N2吸附BET法表征物相和孔结构,研究了CaZr4(PO4)6对Fe3+和Mg2+的吸附性能。吸附动力学研究表明:CZP对Fe3+的吸附平衡时间为8 h,对Mg2+则为3 h;室温下模拟原液中Fe3+含量处于10～100 mg/L时,CZP对Fe3+的平衡吸附容量为0.336～1.332 mg Fe3+/g CZP;CZP在60℃时对Fe3+的平衡吸附容量要小于20℃时的平衡吸附容量。CZP用量为5 g时,对Fe3+的吸附率为55.22%,合适的吸附剂用量为2 g。     

CaZr4(PO4)6陶瓷力学及介电性能研究

CaZr4（PO4）6（简称CZP）属于NZP族材料。本文用共沉淀法合成了CZP粉体。粉料添加3％的Zn0作为助烧剂在100MPa压力下单面加压成型，坯体在1100℃下无压烧结2h制成CZP陶瓷。讨论了CZP陶瓷的抗弯强度及介电性能（包括介电常数和介质损耗）与工艺参数间的影响关系，并用扫描电镜对陶瓷断面进行观察。实验测得CZP陶瓷的抗弯强度为59．45MPa，介电常数为3．85，属于低介电材料。     

直接共沉淀法制备CaZr4(PO4)6粉体

以硝酸钙、氯氧化锆、磷酸二氢铵为原料，用直接共沉淀法制备了CaZr4（PO4）6（简称CZP）粉末。控制反应过程中溶液的pH．并用低分子有机溶剂分散处理共沉淀物，防止反应过程及固液分离过程中团聚体的形成。用TG—DTA、XRD、SEM、激光粒度分析仪对CZP粉末进行了表征。CZP粉末的结晶状况和颗粒大小及团聚情况取决于热处理温度的高低，粉体中添加3％（质量分数）氧化锌作为助烧剂及3％（质量分数）二氧化硅作为晶粒抑制剂，在1150℃下烧结2h制成CZP陶瓷。结果表明：经860℃热处理之后的粉体制成的CZP陶瓷具有较好的综合性能，弯曲强度为74．96MPa，相对密度为96．6％。     

CaZr4（PO4）6（CZP）基复相陶瓷的抗热震性

研究了CaZr4（PO4）6（CZP）基复相陶瓷的抗热震性，在CZP中引入Al2O310wt％、Zr-SiO420wt％后，临界淬冷温差提高，采用SEM对断口形貌进行了分析。     

烧结工艺对CaZr4P6O24陶瓷性能的影响

本文研究了升温速度、保温时间对CaZr4P6O24（简称CZP）陶瓷的力学性能和介电性能（包括介电常数和介质损耗）的影响关系。实验结果表明：当升温速度为5℃／min、保温时间为2h时陶瓷的综合性能最好。     

经Al掺杂改性的介孔CaZr4（PO4）6的酸催化活性

对溶胶-凝胶法合成的NZP族介孔CaZr4(PO4)6进行Al掺杂改性,获得了一系列含Al的新型酸性催化剂样品Al-CaZr4(PO4)6。利用X射线衍射、X射线荧光、N2吸附-脱附和NH3的程序升温脱附等技术,表征了样品的物相、Al掺杂量、孔结构和表面酸性;以α-蒎烯的异构化为模型反应表征了样品的酸催化活性。结果表明:经适量Al掺杂改性后的CaZr4(PO4)6仍保持了均匀分布的介孔结构特征,与未经掺杂的CaZr4(PO4)6相比,表面酸性有明显提高。当掺杂的Al与CZP中Zr的物质的量的比分别为0.15和0.20时,获得的催化剂样品Al-CaZr4(PO4)6-0.15和Al-CaZr4(PO4)6-0.20在150℃下对α-蒎烯异构化反应的转化率可以达到40%～47%,而未经掺杂改性的介孔CaZr4(PO4)6在相同反应条件下对α-蒎烯异构化反应的转化率仅为3%,因此,Al掺杂改性可以显著提高介孔CaZr4(PO4)6的酸催化活性。     

络合溶胶-凝胶法合成磷酸盐材料CaZr4(PO4)6

用络合溶胶-凝胶法合成了化学组成为CaZr4(PO4)6(CZP)的NaZr2(PO4)3(NZP)族磷酸盐陶瓷的粉体.初步研究了制备条件对粉体物相和粒径及粒径分布的影响.添加ZnO为烧结助剂,将CZP粉体在950℃下烧结成陶瓷,测定和观察所制备陶瓷的相对密度、平均热膨胀系数、抗压强度和显微结构.结果表明:络合溶胶-凝胶法合成的前驱物经700℃煅烧能得到单相CZP粉体,该粉体具有良好的低温烧结活性.在950℃下烧结得到的CZP陶瓷的相对密度达84%,从室温至900℃的平均热膨胀系数为1.4x10-6/℃,属于低热膨胀陶瓷.     

MgO添加量对CaZr_4(PO_4)_6陶瓷力学及介电性能影响研究

CaZr4(PO4)6(简称CZP)属于NZP族材料。用直接共沉淀法合成了CZP粉体,粉料添加2%到10%五种不同质量分数的MgO作为助烧剂在100MPa压力下单面加压成型,坯体在1300℃下无压烧结制成CZP陶瓷。对五种CZP陶瓷的抗弯强度及介电性能(包括介电常数和介质损耗)进行分析,并用扫描电镜对陶瓷断面进行观察,测试结果表明MgO添加量4%质量分数时,CZP陶瓷的综合性能最好。     

CZP陶瓷的烧结特性与抗热冲击性能

采用固相合成法制备CaZr4（PO4）6（calcium zirconium phosphate,CZP）陶瓷粉体。研究添加剂对CZP陶瓷烧结特性和热膨胀系数的影响以及CZP陶瓷的抗热冲击性能。通过X射线衍射分析、扫描电镜分析、热膨胀法和Archimedes排水法分别表征CZP陶瓷的晶体结构、微观形貌、热膨胀系数和体积...     

Ca4（1＋x）／5Mg（1＋x）／5Zr4Si2xP（6—2x）O24磷酸盐陶瓷材料的制备及力学性能

以化学纯CaCO3、4MgCO3·Mg（OH）2·5H2O、ZrO2、SiO2和（NH4）H2PO。微粉为原料,采用高温固相反应法合成了Ca4（1＋x）／5Mg（1＋x）／5Zr4Si2xP（6-2x）O24（CMZP）粉体,其中x=0、0．1、0．2、0．3。XRD测试结果表明在400℃下保温2h、1150℃下保温4h,能够合成单相的CMZP粉体,粉体千压成形后经冷等静压处理,在1350℃保温8h能烧结得到相对密度为97．5％的陶瓷试样,其平均抗弯强度为50MPa。     

磁性胺肟基功能化CMC对铀酰离子的吸附行为研究

采用两步法合成磁性胺肟基功能化CMC（简称PAO/CMC/Fe3O4）,用批示法研究了PAO/CMC/Fe3O4对U（Ⅵ）的吸附行为,考察了pH值、吸附时间、吸附剂用量等对吸附效果的影响.结果表明,PAO/CMC/Fe3 O4对U（Ⅵ）的吸附容量大,速度快,最大吸附容量119.21 mg/g,30 min左右达到吸附平衡,平衡数据符合Langmuir等温方程,符合伪二阶动力学吸附模型,说明PAO/CMC/Fe3O4对U（Ⅵ）的化学吸附过程是速率控制步骤.     

功能泡沫塑料的研制及对铜镍吸附分离研究

通过在合成的聚醚二醇分子上引入羟肟功能基，并与异氰酸酯等原料发泡聚合得到功能聚氨酯泡沫塑料（简称功能泡沫）。对功能泡沫塑料进行性能测试的实验结果表明，该功能泡沫塑料结构稳定，在室温（25℃）条件下，当吸附时间为2h，溶液pH=4时，可使Cu（Ⅱ）与Ni（Ⅱ）得到良好的吸附，Cu（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）的饱和吸附率容量分别为4．485mg／g和0．735mg／g，功能泡沫塑料对Cu（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）选择吸附系数为51．24。功能泡沫塑料上吸附的Cu（Ⅱ）可用浓度为2%的硫脲及5%HCl的10mL混合溶液、在室温下2h定量解脱；Ni（Ⅱ）可用1%的硫脲及5%的HCl混合溶液10mL，室温下1h定量解脱。定量加入其它金属离子（Fe^3＋、Al^3＋、Mn^3＋、Ca^3＋、Zn^3＋），实验表明对铜镍吸附基本上无影响。     

Fe3O4/δ-MnO2纳米片的制备及其对 亚甲基蓝的吸附研究

采用拓扑氧化法制备δ-二氧化锰六边形纳米片,通过共沉淀法控制pH=10,使Fe2+与Fe3+发生共沉淀形成四氧化三铁沉积于δ-二氧化锰纳米片表面,形成Fe3O4/δ-MnO2磁性六边形纳米片。研究了铁用量对Fe3O4/δ-MnO2结构和晶相的影响。利用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）等技术手段对其进行表征分析。研究了Fe3O4/δ-MnO2磁性纳米片对亚甲基蓝溶液的吸附行为,系统分析了吸附剂用量、亚甲基蓝初始浓度和吸附时间对吸附效率的影响。Fe3O4/δ-MnO2六边形纳米片尺寸大小均一,边长约为100 nm。该材料对亚甲基蓝表现出良好的吸附性能,当吸附时间为1 h时吸附量约为2.7 mg/g,去除率约为86.3%。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的制备及电化学性能研究

以Li3PO4和Fe（3PO4）.28H2O为原料,采用固相法成功制备了锂离子电池正极材料LiFePO4,并讨论了Li3PO4用量对材料的影响。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和充放电测试等手段对最终产物的物相、形貌和电化学性能进行了表征。结果表明,按计量比制备的LiFePO4样品具有较好的电化学性能,以0.1、0.5、1和5 C（1C=150 mA/g）的倍率进行充放电,首次放电比容量分别为135.6、123.8、116.2和56.5 mAh/g。磷酸锂过量8%制备的样品具有较好的高倍率性能,5C时放电比容量为80.3 mAh/g;而磷酸锂过量30%的样品则具有很好的小倍率放电比容量,0.1C时放电比容量为151.1 mAh/g。     

活化沸石去除废水中LAS的实验研究

通过十六烷基三甲基臭化铵（HDTMA）对白银沸石进行活化,考察了活化沸石的制备以及沸石粒径、用量、振荡时间、pH、LAS浓度和共存PO4^3-对吸附水中的阴离子表面活性剂（LAS）的影响并探讨了活化沸石对LAS的吸附机理。结果表明在中性偏碱的条件下振荡1h后,LAS去除率增加缓慢;随着活化沸石的用量增加,LAS的去除率升高;在PO4^3-与LAS共存的体系中,随着PO4^3-含量的增加LAS的去除率也在升高;动态吸附的交换容量为0．432mg／g。     

蜂窝堇青石陶瓷负载的CaZr_4P_6O_(24)涂层的制备及表征

采用溶胶-凝胶法制备了化学组成为CaZr4P6O24(CZP)的溶胶态前驱物,用其涂覆薄壁蜂窝堇青石陶瓷,经过700℃焙烧2h转化为具有低热膨胀特性的结晶态CZP涂层。用X射线衍射和BET(Brunauer-Emmett-Teller)氮吸附法表征了涂层的物相和孔结构,用扫描电镜观察了涂层表面及涂层与基体的界面结合处的形貌,用能量色散光谱仪分析了涂层中的元素分布及含量。结果表明:在蜂窝堇青石陶瓷基体上形成的涂层组成为CZP;表面沉积了19.5%(质量分数)CZP的蜂窝堇青石陶瓷的BET比表面积、孔体积和平均孔径分别为16.4m2/g,0.0225mL/g和2.74nm。CZP涂层与蜂窝堇青石基体的界面结合良好。发动机台架性能试验结果表明:"CZP-蜂窝堇青石"复合载体负载的单钯催化剂表现出与"γ-Al2O3-蜂窝堇青石"负载的单钯催化剂相近的三效转化活性。     

球形二乙醇胺基木质素的合成及其对Cu~（2＋）的吸附性能

以碱木质素为原料合成二乙醇胺基木质素（DLNS）,再以反向悬浮技术将其制成微球形态的二乙醇胺基木质素,通过红外光谱、扫描电镜对其进行了表征,通过物理吸附仪测定产物的比表面积,然后在重金属离子污染物模拟水样中测定了其对Cu2＋的吸附性能。实验结果表明：红外分析证明木质素分子已经引入二乙醇胺,凯氏定氮法测定产物的含氮量为1.66%,进一步证实二乙醇胺基木质素已经合成;产物对Cu2＋的吸附在开始的0.5 h内,吸附容量增长很快,至6 h后到达平衡;吸附容量随温度的升高而增大;当球形二乙醇胺基木质素吸附剂为4 g/L时,每克吸附剂的吸附容量最大为24.12 mg,相同条件下碱木质素对Cu2＋的吸附容量为每克5.84 mg,二乙醇胺基木质素对铜离子的吸附容量为每克10.71 mg,改性后的球形二乙醇胺基木质素吸附性能有较大改善。     

3A型沸石软化硬水的研究

实验研究用3A型沸石吸附硬水中的Ca2＋、Mg2＋,用EDTA络合滴定法测定其总硬度。实验研究沸石用量、溶液酸度、吸附时间及吸附温度对Ca2＋、Mg2＋的吸附效果的影响。结果表明,3A沸石具有较好的硬水软化性能,当沸石用量7 g,当溶液为中性或弱碱性,吸附时间为40 min,吸附温度为40℃时,水样的硬度为84 mgCaCO3/L,达到国家标准,Ca2＋、Mg2＋的吸附率可达96%。     

掺杂元素对锂离子电池正极材料LiFePO4的影响

为提高锂离子电池正极材料LiFePO4的充放电性能,用Mg,Al,V和Ti对LiFePO4进行掺杂。研究了掺杂元素的种类和用量对LiFePO4性能和结构的影响。可用高温固相反应制备单相LiMxFe1-xPO4 (M=Mg,Al,V和Ti)。在LiMxFe1-xPO4 材料中,LiV0. 05Fe0. 95PO4具有比LiFePO4更好的电化学性能,用80mA/g的电流进行充放电时,第二次放电比容量为130. 429mA·h/g,循环20次后为131. 196mA·h/g。     

氢氧化镁处理酸性含铁废水的研究

以氢氧化镁作为吸附剂处理酸性含铁废水的结果表明,该方法操作简便,铁去除率高,可达98%以上。氢氧化镁对Fe3＋的饱和吸附量达32.86 mg/g。氢氧化镁回收后,经轻烧处理变成氧化镁,仍可以处理含铁工业废水,且可多次使用。吸附等温线的测定表明,Mg（OH）2对Fe3＋的吸附为典型的化学吸附。