燃烧合成制备Si3N4-TiN-SiC陶瓷的显微结构

以TiSi2为反应原料,SiC作稀释剂,燃烧合成制备Si3N4-TiN-SiC陶瓷.利用燃烧波"淬熄"法使反应各个阶段的物相得以保留,通过X射线衍射及扫描电镜分析TiSi2在燃烧合成中的反应过程及显微组织转化.结果表明:完全反应后产物的主相为Si3N4,其余为TiN和SiC.在燃烧过程中,TiSi2首先受热熔化,包覆于SiC颗粒表面,随后与N2反应生成TiN和Si.Si在高热作用下发生熔化、汽化,液态Si与未反应的TiSi2互溶.生成的Si与氮气发生反应,形成Si3N4晶核,并不断长大.燃烧合成反应过程中,Si3N4晶须的生长十分复杂,由气-液-固机制、气-固机制及蒸发凝聚的气相生长机制共同作用.     

以酚醛树脂为碳源低温催化反应合成碳化硅粉体

以硅粉和液态酚醛树脂为原料,硝酸镍为催化剂前驱体,采用催化反应的方法制备了碳化硅粉体。研究了反应温度、催化剂用量、保温时间和碳硅摩尔比等对合成碳化硅粉体的影响,采用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析了产物的物相组成和显微结构。结果表明:无催化剂时,β-SiC的合成条件为1 350℃保温3 h,所合成的β-SiC大部分为颗粒状,仅有极少量晶须生成;当添加0.50%的Ni作催化剂、n(C):n(Si)=1.2:1.0时,1 300℃保温3h即可合成纯相的β-SiC,且制备的试样中有大量β-SiC晶须生成。β-SiC晶须的生长机理主要为固-液-气-固机理。     

铜催化合成不同形貌一维碳化硅及其机理

为了探究CO气体分压对Cu催化合成一维碳化硅(Si C)形貌和数量的影响,以酚醛树脂为碳源、单质硅粉为硅源、酒石酸铜为催化剂前驱体,采用催化反应合成法制备出不同形貌的一维Si C。利用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜对合成产物进行了表征分析,研究了催化剂、气氛和温度对合成一维SiC的影响。结果表明：酚醛树脂和硅粉在1 400℃反应合成了蠕虫状的一维Si C。1 200℃时,Cu催化酚醛树脂和硅粉分别在氩气气氛和CO气氛下合成了珠链结构和核壳结构的一维Si C。蠕虫状一维Si C的生长机理是气相CO与液相Si反应生成固相Si C的生长机制(V-L-S机制),珠链结构和核壳结构一维Si C的生长机理是气相Si O和CO直接反应生成固相Si C的生长机制(V-S机制)。研究结果为碳复合耐火材料中原位生成不同形貌一维Si C陶瓷增强相提供理论依据。     

原位合成莫来石晶须-氧化铝复合体系

为改善氧化铝陶瓷的韧性,以Al_2O_3、Si O2和AlF_3·3H_2O为原料,原位合成了莫来石晶须-氧化铝复合体系。探讨了AlF_3·3H_2O加入量(质量分数分别为2.9%、9.1%和16.6%)和热处理温度(1 400、1 500和1 600℃)对在Al_2O_3为80%~90%(w)的粉体中原位合成莫来石晶须的影响,并研究了莫来石晶须的生长机制。结果表明:原位合成莫来石晶须-氧化铝复合体系的最佳工艺条件是Al F3·3H2O加入量为9.1%(w),热处理条件为1 600℃保温5 h;生成的莫来石晶须长度可达50μm,长径比可达25;莫来石晶须的原位生长遵循气-固(VS)机制。     

原料粒度对合成碳化硅的影响研究

以轮胎半焦为碳源,石英砂为硅源,在1520℃下通过碳热还原法制备了碳化硅。采用XRD、SEM和红外光谱仪等对不同原料粒度条件下制备的碳化硅进行了表征,探究了原料粒度对合成碳化硅物相、形貌、粒度和反应程度的影响规律。结果表明：原料粒度对碳化硅的合成反应进行程度及产物碳化硅的物相组成、形貌、粒度均有十分重要的影响。在一定粒度范围内,随着石英砂粒度的减小,碳化硅晶型变完整,且晶须逐渐减少,碳化硅的粒径分布没有明显变化;随着轮胎半焦粒度的增大,产物物相逐渐变为单一,碳化硅的粒径和晶须所占的比例逐渐减小。此外,通过对产物中C/Si 比的测定和存在中间产物SiO的证实,推测出了碳化硅颗粒的生成机理为气-固（VS）反应,而碳化硅晶须的生成机理为气-气（VV）反应。     

燃烧合成制备Si_3N_4–TiN–SiC陶瓷的显微结构

以TiSi_2为反应原料,SiC作稀释剂,燃烧合成制备Si_3N_4–TiN–SiC陶瓷。利用燃烧波“淬熄”法使反应各个阶段的物相得以保留,通过X射线衍射及扫描电镜分析TiSi_2在燃烧合成中的反应过程及显微组织转化。结果表明完全反应后产物的主相为Si_3N_4,其余为TiN和SiC。在燃烧过程中,TiSi_2首先受热熔化,包覆于SiC颗粒表面,随后与N2反应生成TiN和Si。Si在高热作用下发生熔化、汽化,液态Si与未反应的TiSi_2互溶。生成的Si与氮气发生反应,形成Si_3N_4晶核,并不断长大。燃烧合成反应过程中,Si_3N_4晶须的生长十分复杂,由气–液–固机制、气–固机制及蒸发凝聚的气相生长机制共同作用。     

氯甲烷生产技术进展

简要介绍了甲醇氢氯化法制备氯甲烷的 3种技术路线 :气 -液相非催化法、气 -液相催化法和气 -固相催化法。分析了国内氯甲烷的生产状况并认为气 -液相催化法和气 -固相催化法是开发的重点     

SiC晶须的结晶性研究

采用固-液-气(VLS)法，在无限微热源炉中成功地合成了碳化硅晶须(SiCw)，运用SEM，XRD，EDS等分析检测技术对SiCw的形态和显微结构进行研究。在制备出的SiCw产物中，出现不同形态的晶须形貌，除了细长均匀的碳化硅晶须外，还出现了各种其它不规则形状的晶须。通过分析，不规则形状的晶须也为SiCw。     

含铈氧化物储氧材料的合成方法研究进展

含铈氧化物由于其独特的氧化还原性能及较强的储氧能力成为汽车尾气催化净化三效催化剂的关键材料。气相合成法中的气相凝结法和溅射法是制备具有低起燃温度和无团聚的纳米级非化学计量比催化材料最有效的方法;液相化学法有共沉淀法、溶胶-凝胶法、水(溶剂)热法、微乳液法、溶液燃烧法和溶液聚合配合法等,其中共沉淀法是湿化学过程通用的方法,溶胶-凝胶法能在低温条件下合成出均相多组分复合材料,水(溶剂)热晶化法是合成特定纳米晶体催化材料的最好方法;固相法中的高能球磨法可实现多组分的均匀混合,形成高浓度晶格缺陷的固溶体。综述了含铈储氧材料的气-固、液-固和固-固三大类合成技术的进展,探讨了制备方法和材料特性的关系。     

化学激励燃烧合成Si3N4/SiC复合粉体的研究

研究了利用聚四氟乙烯作活化剂时Si／C混合粉末在氮气中燃烧合成Si3N4／SiC复合粉体。结果表明：当聚四氟乙烯的加入量为10％(质量分数)时可有效激励Si-C弱放热反应，使之以燃烧合成方式生成Si3N4／SiC复相粉。在埋粉条件下Si／C／SiC混合粉末也可以实现燃烧合成Si3N4／SiC复相粉。氮气参与反应时可进一步提高燃烧反应温度，并且首先以气相-晶体生长机制生成Si3N4，然后在高温贫氮的反应前沿Si3N4分解，再与C反应生成SiC。在Si3N4／SiC复合粉中Si3N,形貌以晶须为主。综合X射线衍射分析、扫描电镜观察及原子力显微镜观察对实验结果进行了讨论，解释了Si3N4晶须的形成原理。     

乙酸/乙烯直接合成乙酸乙酯的研究新进展

评述了乙酸和乙烯直接合成乙酸乙酯催化剂及工艺的研究新进展.重点从反应工艺方面综述了杂多酸气-固相法催化乙酸与乙烯合成乙酸乙酯的研究开发和工业应用状况,并对我国今后乙酸乙酯研究和发展的方向进行了展望.     

铁纳米颗粒催化氮化硅粉

以Fe纳米颗粒为催化剂,采用催化氮化的方法制备氮化硅。结果表明:加入2%的Fe纳米颗粒,1 350℃保温2h催化氮化后,试样中的残余硅含量小于5%,而相同条件下无催化剂的试样中,单质硅的残余率高达50%。催化氮化制得的Si3N4试样中存在大量的晶须状Si3N4,其直径在40~200nm,长度可达几微米至十几微米。Si3N4晶须的生长机理主要为气相--液相--固相机理与固相--液相--气相--固相机理。     

SiC晶须在Si3N4-C和SiO2-C-N2系统中的合成

对Si3N4-C和SiO2-C-N2系统中的主要化学反应以及SiC晶须在两种系统中合成的热力学条件进行了分析,进而采用碳黑为碳源、Si3N4与SiO2微粉为硅源、氧化硼为催化剂,分别在氩气与氮气气氛下,于1600℃合成SiC晶须.采用扫描电子显微镜,透射电子显微镜等分析手段分析了晶须的生成量和形貌结构特征.结果表明:通过SiO2-C-N2系统可以一步合成SiC晶须,其与Si3N4-C系统合成的均为β-SiC;但在晶须的生成量和质量上,Si3N4-C系统合成的SiC晶须较好.     

有机添加剂法制备Al-P-O催化剂及其催化间苯二酚与甲醇O-烷基化性能研究

3-甲氧基苯酚是一种重要的化工原料，其在医药、香料、农业等行业有着广泛的作用。而国内外现有关于3-甲氧基苯酚的合成研究较少，且多为复杂化学反应或原料毒性较大。本研究以间苯二酚和甲醇作为原料，采用有机添加剂法合成高磷铝物质的量比、稳定的介孔结构、大比表面积和适宜的酸碱活性中心的Al-P-O固体酸碱催化剂，在酸碱协同效应下，气固相催化O-烷基化合成3-甲氧基苯酚。在适宜催化条件下，间苯二酚转化率82.6%,3-甲氧基苯酚选择性66.8%,在200 h内催化效果几乎没有变化。该催化剂合成方法具有合成方法简单，催化剂结构、酸碱性质可调等优势，并且催化反应采用气固相催化，产物易分离并且可连续生产，是制备3-甲氧基苯酚的优秀催化路径之一。     

稻壳制备碳化硅晶须

通过稻壳先炭化再高温合成两步法制备出碳化硅晶须,考察温度、催化剂、合成气氛和时间对碳化硅晶须形成的影响。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射对合成的碳化硅晶须进行表征,分析碳化硅晶须形成机理。结果表明:SiC晶须的形成温度不低于1 200℃,在合适的温度范围内,温度越高,SiC晶须的产量越高;1 400℃为适宜的加热温度。在真空条件下无碳化硅晶须生成,通Ar保护和加入催化剂能促进碳化硅晶须的形成和长大。控制时间在2h左右,随着合成时间的延长,碳化硅晶须量增加。碳化硅晶须为竹节状直晶、光滑直晶和弯晶,其中直晶居多,组成为β-SiC。由稻壳制备碳化硅晶须的形成机理制为在催化剂作用下的气-液-固和气-固机理。     

四针状氧化锌晶须的制备

用锌粉氧化的方法，通过控制反应器内的气相过饱和度，可以获得不同尺度的四针状氧化锌晶须（T－ZnOW)。合成出的ZnO的晶须纯度高，晶体结构完整，晶须尺度可控（针长为10-60μm，根部尺寸约为1-6μm）。晶须的生长机理为气－固（VS）机理。     

复合催化剂AgI-TiO2/CNFs的制备及性能研究

本文采用了内参法、静电纺丝技术、水热合成技术以及气-固氧化法,合成了复合催化剂AgI-TiO_2/CNFs。并对其催化性能进行研究,降解了有机染料甲基橙(MO),并循环5次,降解率均在95%以上,达到了比较满意的效果。     

莫来石晶须的制备及其生长机理

以Al_2O_3和SiO_2为原料、AlF_3·3H_2O为添加剂,采用原位反应法经1 373~1 873 K反应5 h后制备莫来石晶须。研究了添加剂含量及反应温度等对莫来石晶须合成的影响,探讨了莫来石晶须的生长机理。结果表明:AlF_3·3H_2O的最佳添加量为4%(质量分数)时,莫来石晶须的长度和长径比均随合成温度的升高(1 373~1 873 K)先增大后减小,当合成温度为1 673 K时,样品中莫来石晶须的长径比最大(约为54)。莫来石晶须的生长是由气–固反应机理控制。     

2种一氯甲烷生产工艺的对比

介绍了甲醇氢氯化催化合成一氯甲烷气固相法(固相法)和气液相法(液相法)2种生产工艺方法,简述了2种工艺流程、相同点与不同点,分析了各自对反应控制的要求,通过对反应参数、投资、生产成本等方面的比较,并阐述各自优势和缺点。认为采用固相法或液相法时应考虑原料配套情况、运管水平、环境保护要求等因素。     

微结构反应器气固相催化过程强化的研究与工业化进展

轻烃的气固相催化转化与合成是重要的基础能源化工过程,其苛刻的反应条件与显著的热效应严重影响了反应器生产效率、过程能耗与排放。微结构催化反应器传递性能优越,可兼顾紧凑性与低压降,能在高反应通量下精确调控轻烃气固相催化转化与合成过程,适应日益增长的分布式生产需求。介绍了微结构催化反应器的制造并重点讨论了催化剂-反应器集成方式,以强吸热的甲烷蒸汽重整过程和强放热的甲烷化、乙烷氧化脱氢过程为例,综述了微结构反应器气固催化过程强化的研究与工业化进展,展望了新技术的未来发展方向。