Low-temperature oxidation behavior of MoSi_2 powders

The oxidation behavior of molybdenum disilicide (MoSi2) powders at 400, 500, and 600oC for 12 h in air were investi- gated by using X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopic (TEM) techniques. Significant changes were observed in volume, mass, and color. Especially at 500oC, the volume expansion was found to be as high as 7-8 times, the color changed from black to yellow-white, and the mass gain was about 169.34% after 8 h, with SiO2 and MoO3 as main reaction products. The gains in volume and mass were less at 400 and 600oC compared with those at 500oC, probably due to the less reaction rate at 400oC and the formation of silica glass scale at 600oC, which would protect the matrix and restrain the diffusion of oxygen and molybdenum. Thus, the accelerated oxidation behavior of MoSi2 powder appeared at 500oC and the volume expansion was the sign of accelerated oxida- tion.     

褐煤在N2及CO2气氛下的热解与富氧燃烧特性

为了掌握不同气氛下褐煤热解与富氧燃烧的特性以及其之间的联系,在管式炉反应器上利用锡盟褐煤在N₂和CO₂气氛以及600~1 000 °C条件下进行热解. 进一步对其在O₂/N₂以及O₂/CO₂气氛下进行富氧燃烧实验,考察不同反应温度(600~1 000 °C)以及不同氧气体积分数(21%~60%)条件下的富氧燃烧特性,结合热解实验结果探究CO₂气化反应对富氧燃烧的影响. 结果表明,CO₂气氛中锡盟褐煤在700 °C时开始CO₂气化反应,随温度增加气化反应增强,CO₂主要通过高温区的气化反应来影响煤热解及燃烧,700 °C以上气化反应能促进富氧燃烧进程. 对于O₂/CO₂气氛的富氧燃烧,当氧气体积分数为30%时,在800 °C以下温度对CO氧化反应影响更大,而在800 °C以上温度对CO₂气化反应影响更大. 当氧气体积分数相同时,O₂/N₂以及O₂/CO₂气氛下褐煤富氧燃烧反应时间差异不大.     

Fe-Ni-Al合金在900℃时的氧化行为研究

为了提高Fe-Ni合金的抗氧化性能,采用熔铸法制备了50Fe-40Ni-10Al三元合金,采用增重法研究了其在900℃空气中的高温氧化行为.利用XRD、SEM和EDS对氧化膜进行了表征.结果表明:氧化过程满足抛物线规律;经过开始时的快速氧化后,在氧化膜底部生成了一层连续完整的Al2O3膜,阻止了Al的内氧化及其他金属的氧化,氧化速度显著降低;氧化产物以Fe2O3、Fe3O4为主,含有少量的Al2O3以及尖晶石型氧化物AlFe2O4;Fe2O3和Al2O3形成了固溶体;氧化进行过程中Al2O3的含量逐渐上升.所得合金具有良好的抗氧化性能,基本满足作为惰性阳极材料的要求.     

Fenton氧化法处理双唑杂环废水

以含双唑杂环类化合物的模拟废水为对象,采用Fenton氧化和高效液相色谱法研究了pH、反应时间和Fenton试剂用量等影响因子对双吡唑模拟废水处理效果的影响,通过高效液相色谱测试探究了Fenton处理双唑杂环类结构的降解机理。结果表明,最佳处理条件为:初始pH=3、反应时间为30 min、 m（Fe²⁺）∶V（H₂O₂）=1∶20、FeSO₄·7H₂O投加量2.5 g/L、H₂O₂投加量50 mL/L,双吡唑去除率可达97.5%,COD去除率可达82.1%。Fenton氧化过程中依次产生更为亲水的中间物质,亲水性越强的物质更难被破坏。     

基于室内实验的稠油火驱氧化状态定量化判断

火驱过程中氧化状态是判断原油是否充分燃烧的重要依据, 基于适用性不足的氧化状态判定方法进 行了研究。首先, 对曙光油田D区块原油进行了热重实验, 通过查看火驱各反应阶段的氧化温度与质量分数的关 系, 获得不同阶段的反应特征。然后, 进行室内低温氧化与高温氧化模拟实验, 分析该原油样品的低温氧化、 高温氧 化的实验结果, 对氧气利用率、 N2与CO2物质的量的比值、 视氢碳原子比以及气体指数进行定量标定。实验结果表 明, 运用这些指标的标定值可以判断室内实验的稠油火驱氧化状态, 为进一步判断矿场稠油火驱氧化状态提供 指导。     

Al涂层对Ni基合金高温氧化性能的影响

为了研究Al涂层对Ni基合金高温氧化性能及氧化机理的影响,采用磁控溅射方法在Ni基合金表面制备了Al涂层,在600℃下对涂层进行了真空扩散退火和预氧化处理,并研究了涂层在1 100℃下的高温氧化性能.利用扫描电子显微镜和能谱仪分析了氧化膜的截面形貌及组成.结果表明,Ni基合金氧化动力学曲线近似服从抛物线规律,且合金的氧化增重最大.经过1 100℃高温氧化后,Ni基合金表面形成三层氧化膜,外层为Ni O、Cr_2O_3、Al_2O_3的混合氧化物和少量尖晶石氧化物,中间层主要为Ni的氧化物,内层为Al_2O_3.Al涂层试样的氧化增重相对较小,表明Al涂层在一定程度上提高了Ni基合金的抗氧化性能.     

Study on crystallization and microstructure of Li2O-Al2O3-SiO2 glass ceramics

Lithium aluminosilicate （LAS） glasses are generally difficult to prepare because of their high melting temperature. In this study, the preparation of LAS glasses was achieved at a relatively low melting temperature. The batch containing MgO-ZnO-LiEO- Al2O3-SiO2 was melted in a platinum crucible at 1550℃ for 2 h and was then followed by two- or three-step heat treatment processes for nucleation and crystal growth. The characterizations were carried out by differential thermal analysis, X-ray diffraction, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, and UV-Vis-NIR scanning spectrophotometry. The hexagonal stuffed β-eucryptite solid solution crystallized at 840-960℃. Most of the hexagonal β-eucryptite solid solution transformed into the tetragonal β-spodumene solid solution at 1100℃. Almost all the aluminum atoms entered into the tetrahedral sites in the aluminosilicate network of the 6- eucryptite/β-quartz solid solution. All of the Al atoms did not belong to the aluminosilicate network of the β-spodumene solid solution. The glass ceramic with a mean grain size of 10-20 nm is transparent, the transmittance reaches -85% in the visible light wavelength.     

激光重熔制备TA1表面Ni/Al复合抗高温氧化涂层

为了提高纯钛的高温抗氧化性能,采用电弧喷涂和等离子喷涂方法在纯钛表面制备Ni/Al复合涂层.利用激光重熔使得Ni层与Al层发生冶金反应,对试件进行800℃×40 h连续氧化.根据生成的金属间化合物特征研究纯钛的高温抗氧化行为.结果表明,经过表面改性处理后Ni/Al复合涂层可以显著提高纯钛的高温抗氧化性能.在激光重熔过程中Ni/Al复合涂层中的Al发生熔化扩散并与Ni形成以Ni₂Al₃相为主的扩散层.在氧化过程中Ni/Al复合涂层表面形成连续且致密的α-Al₂O₃氧化膜与大量NiAl相,表面扩散层中的富铝相可为表面提供充足的Al元素,进而对纯钛基体提供有效的高温抗氧化保护作用.     

Preparation of p-menthane hydroperoxide from p-menthane in presence of metalloporphyrins

The aerobic oxidation of p-menthane to p-menthane hydroperoxide (PMHP) in the presence of metalloporphyrins was investigated in an intermittent mode under an atmospheric pressure of air. Several important reaction parameters, such as the structure of metalloporphyrin, the air flow rate, and the temperature, were studied. The preliminary mechanism of the aerobic oxidation of p-menthane catalyzed by metalloporphyrins was also discussed. The results show that the reaction is greatly accelerated by the addition of metalloporphyrins at very low concentration, in terms of both the yield and formation rate of PMHP, and the high selectivity of PMHP is maintained during the reaction. Temperature of 120 ℃ and reaction time of around 5 h are the optimal conditions for the best result in the presence of 0.06 mmol/L monomanganeseporphyrins ((p-Cl)TPPMnCl). Furthermore, the yield of PMHP is increased remarkably when the reaction is carried out under programmed temperature compared with the constant temperature. When the reaction is catalyzed by 0.06 mmol/L((p-Cl)TPPMnCl) at the air flow rate of 600 mL/min and 120 ℃ for 4 h, and then the temperature is reduced to 110 ℃, for another 4 h, the yield of PMHP reaches 24.3%, which is higher than that of the reaction at a constant temperature of 120 ℃ or 110 ℃ for 8 h.     

磷酸吡哆醛的合成工艺

以盐酸吡哆醇（VB6）为起始原料,经氧化反应、醛基保护、磷酸酯化和水解反应合成了磷酸吡哆醛。对MnO₂氧化VB6、吡哆醛席夫碱磷酸酯化,以及水解后磷酸吡哆醛结晶等条件进行了研究。结果表明:MnO₂氧化VB6的最优条件反应是在质量分数6%盐酸溶液中进行,VB6和MnO₂的摩尔比为1∶2,反应温度15 ℃,反应时间6 h。吡哆醛席夫碱的最优磷酸酯化试剂为加入了少量水（质量分数3%）的多聚磷酸。磷酸吡哆醛席夫碱的水解溶液经强酸性阳离子交换树脂酸化后,冷冻干燥得到磷酸吡哆醛,解决了磷酸吡哆醛结晶难的问题。整个工艺路线易于工业化生产,磷酸吡哆醛的总收率达到61.6%。     

CH3CONH2/ZnCl2低共熔溶剂脱除模拟油中的硫化物

在110℃下,加热搅拌乙酰胺和氯化锌混合物制备了CH₃CONH₂/ZnCl₂低共熔溶剂,对其结构进行 了电喷雾电离质谱分析、红外分析和黏度分析。以CH₃CONH₂/ZnCl₂作为萃取剂和催化剂,H₂O₂作为氧化剂,氧 化脱除模拟油中的噻吩硫化物。对n(ZnCl₂)/n(CH₃CONH₂)、n(H₂O₂)/n(S)、反应温度、剂油体积比和不同硫化 物对脱硫率的影响进行了考察。在模拟油体积5mL、n(ZnCl₂)/n(CH₃CONH₂)=0. 4、n(H₂O₂)/n(S)=8、剂油体 积比1∶3、反应温度70℃、反应时间200min的最佳条件下,二苯并噻吩的脱除率达到87. 12%。经过5次循环之 后,脱硫率略有降低。     

荧光多孔二氧化硅纳米微球对Hg+离子的选择性检测和去除

为制备兼具识别和去除重金属离子的功能材料,首先采用常规St?ber法制备二氧化硅（SiO₂）微球,通过调节正硅酸乙酯（TEOS）与氨水的比例,得到四种不同粒径的起始微球,然后用NaOH溶液刻蚀以获得多孔SiO₂微球。进而将-CH₂CH₂CH₂NH₂基团（氨丙基）引入到多孔微球,通过席夫碱生成反应,将以氟硼二吡咯（BODIPY）为荧光体的荧光小分子探针接枝到多孔微球上,最终获得4种尺寸且具有优良荧光和传感性能的多孔荧光微球SiO₂-NH₂-BODIPY-Aldehyde［SiNBPA600; SiNBPA100;SiNBPA60;SiNBPA10（数字表示微球粒径,单位为nm）］。SiNBPA对Hg⁺具有单一选择性识别能力,在自然光照射下,Hg⁺会导致明显的颜色变化。当SiNBPA多孔微球结合Hg⁺离子时,SiNBPA600,SiNBPA100,SiNBPA60,SiNBPA10的荧光强度分别猝灭到原来的1/14,1/15,1/25,1/16,每克SiNBPA微球对Hg⁺的吸附效率分别达1.29,1.43,1.54 g和1.36 g。实验结果表明:同等条件下比较,SiNBP60在检测识别和吸附去除Hg⁺性能方面最优良。     

C u O - Z n O - C e O2 / A l 2O3 催化剂的催化及表征

采用共沉淀法制备了用于催化湿式氧化工艺的 C u O - Z n O -C e O₂ / A l ₂O₃ 催化剂, 采用 X射线衍射 ( XR D)对催化剂进行了表征, 并以实验室配置的苯酚溶液为目标污染物, 考察了C u O - Z n O -C e O₂ / A l ₂O₃催化剂的活性和稳定性。结果表明, C e的加入有提高催化剂体系分散度的作用; 催化剂中的活性组分 C u、 Z n、 C e分别以 C u O、 Z n O、 C e O₂的形式存在, 并成功负载于载体 A l 2O3; 对于初始质量浓度为9 0 0m g / L的实验室配置苯酚溶液, 在反应温度为1 8 0℃, 压力为4MP a, 搅拌速度为3 0 0r /m i n, 催化剂加入量为0. 1g /( 1 0 0mL) , 反应时间3 0m i n时, 化学需氧量( COD) 去除率达到9 5%。     

SiCp/Cu复合材料高温抗氧化性能研究

采用粉末冶金方法制备了SiCp/Cu复合材料,研究了复合材料在恒温氧化和循环氧化条件下的抗氧化性能。结果表明：在400—700℃时,SiCp/Cu复合材料具有比纯铜优良的抗氧化性能;在温度一定的条件下,SiC体积分数为20%时,复合材料的抗氧化性能最好;在循环氧化条件下,随着氧化时间延长,复合材料氧化增重率逐渐增大,而且呈现近抛物线变化规律;对相同SiC颗粒含量的SiCp/Cu复合材料,SiC颗粒越细,试样的抗氧化性能越好。     

粒径可控的TeO2纳米颗粒合成及其抗耐药菌活性研究

临床常见的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）给人类健康带来严重的威胁,为抑制该细菌,采用气溶胶法,通过控制不同反应温度合成不同尺寸的TeO₂纳米颗粒,以X-射线衍射、扫描电子显微镜对样品的组成和形貌进行表征;通过最小抑菌浓度法（MIC）测定TeO₂对临床分离的对多种抗生素具有耐药性MRSA的抗菌活性,此外还与常见抗菌剂纳米银及商用TeO₂等进行比较。实验结果显示:合成的TeO₂随反应温度升高,粒径变小,从600 nm到30 nm不等;同时,粒径越小,TeO₂纳米颗粒对MRSA的抗菌效果增强,粒径为30 nm时,MIC值为8 μg/mL。并且相同质量浓度下,TeO₂对MRSA的抗菌活性远高于商用TeO₂,略低于纳米银。     

Effect of annealing time on the exchange coupling interactions and microstructure of nanocomposite Pr7.5Dy1Fe71Co15Nb1B4.5 ribbons

The influence of annealing time on the magnetic properties and microstructure of nanocomposite Pr7.5Dy1Fe71Co15Nb1B4.5 ribbons was systematically investigated by the methods of vibrating sample magnetometer (VSM), X-ray diffraction (XRD) and high resolution transmission electron microscopy (HRTEM). Interaction domains derived from strong exchange coupling interactions between hard and soft magnetic grains were imaged using magnetic force microscopy (MFM). Maximum remanence, intrinsic coercivity, and maximum energy product values were obtained in the ribbons annealed at 700℃ for 15 min, which were composed of Pr2(Fe, Co)14B, α-(Fe, Co), and slight Pr2(Fe, Co)17 phases. Although Jr, Hci, and (BH)max decreased gradually with further increase of annealing time, it is emphasized that comparatively high Jr and Hci and (BH)max were obtained in a wide annealing time period of 15 to 360 min. The shape of initial magnetization curves and hysteresis loops change as a function of annealing time, indicating different magnetization reversal routes, which can be fully explained by the corresponding microstructure.     

活性炭对双吡唑模拟废水的选择性吸附及其再生

采用活性炭吸附法处理实验室条件下制备的双吡唑模拟废水,并对吸附饱和的活性炭进行芬顿氧化法再生。结果表明,在投加1 g/L活性炭,调节pH=1.5,常温下反应60 min时废水化学需氧量去除率为88.3%,双吡唑去除率为98.0%。活性炭对双吡唑的吸附行为符合二级动力学,而乙醇和正丁醇对活性炭吸附双吡唑无影响。对吸附饱和的活性炭进行处理,在投加0.3 g FeSO₄·7H₂O,6 mL H₂O₂,调节pH=3,常温下反应30 min时,活性炭再生效率可达68.25%。通过SEM扫描电镜对再生的活性炭进行表征,表明孔隙堵塞影响活性炭再生效率。活性炭能有效处理双吡唑模拟废水且具有很好的吸附选择性,芬顿氧化法可再生活性炭,实现活性炭循环利用。     

温度、质量浓度对富氟流体中Hf高温高压水解行为的影响

Hf是一种高场强元素,在地壳中的丰度较低,往往以类质同象的形式进入锆石中。以氟铪酸钾(K₂HfF₆)络合物为研究对象,观察它们在富水热液中的水解程度,进而研究Hf元素在地质过程中的迁移行为。结果表明:K₂HfF₆络合物在热液条件下能发生一定程度的水解反应,总体趋势为络合物的初始质量浓度越低且反应的温度越高,其水解程度越剧烈,络合物的稳定性也就越低; 获得了高温高压条件下K₂HfF₆络合物的累积水解平衡常数。同时运用实验模拟的方法, 根据提取液中Hf元素含量来推测矿物结晶时富氟流体中Hf元素含量,若以K₂HfF₆络合物最高配位的离子团形迁移时,Hf与F元素之间的质量浓度比值为1.6,据此可以计算成矿流体所需的最小F元素含量。     

SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)荧光粉的合成及表征

为了提高SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)荧光材料的发光强度和余辉时间,采用高温固相法合成了SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)荧光粉.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对产物的化学成份、结构、微观形貌和发光特性进行了分析.结果表明,SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)荧光粉的最佳煅烧温度为1 500℃,最佳煅烧时间为3 h.当Eu_2O_3的质量分数为2%时,Sr Al2O4∶Eu2+荧光粉的发光强度最大;当Eu_2O_3的质量分数为1.5%时,SrAl_2O_4∶Eu~(2+)荧光粉的余辉性能最好;当Eu_2O_3的质量分数为2%、Dy_2O_3的质量分数为4%时,SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)荧光粉的发光强度和余辉性能最好.     

基于磁旋滑动弧等离子体催化的空气直接氧化固氮

以活性氧化铝（γ-Al₂O₃）为载体通过浸渍法制备不同质量分数（5%、7.5%和10%）的MoO₃/Al₂O₃催化剂,并进行等离子体催化空气的氧化固氮研究. 为了考察不同质量分数催化剂的结构差异,分别采用XRD、SEM和TEM表征催化剂的物理性质,结果表明催化剂结构稳定、分布均匀,有利于催化实验. 利用制备的MoO₃/Al₂O₃催化剂进行磁旋滑动弧等离子体耦合催化空气固氮实验,结果表明制备催化剂对固氮有促进作用,在最佳工况下, ${ {\text{NO}}_{{x}}}^{{-}}$的产出速率最高为1.17 mmol/min,相比同类研究中最高固氮效率 985 μmol /min有些许提升.