独居石负载Fe2O3矿物催化材料的NH3-SCR脱硝性能研究

以白云鄂博矿中的独居石为催化材料的载体,采用硝酸铁溶液浸渍、马弗炉焙烧获得一系列矿物催化材料。采用X射线晶体衍射(XRD),扫描电镜(SEM),比表面积分析(BET),X射线荧光光谱分析(XRF),氨气程序升温脱附(NH₃-TPD),X射线电子能谱(XPS)以及原位红外(in-situ DRIFTS)等手段对催化剂进行相关的表征分析,在微型反应器中评估和比较了不同样品的脱硝活性。结果表明,在硝酸铁溶液浓度为0.5 mol·L^-1时,独居石负载Fe₂O₃的活性粉体的脱硝效率最佳。反应温度为300℃时,脱硝效率可达80.52%。研究表明负载Fe后矿物表面大量裂纹与孔洞,比表面积增大;且大部分Fe₂O₃以高分散或无定形状态嵌布在独居石上,形成了少部分的铁铈复合氧化物。XPS表明催化材料中Ce³⁺,Fe²⁺所占比例最高,并具有大量酸性位,表面吸附NH₃的能力逐渐提升,从而提高矿物催化材料脱硝活性;催...     

硫酸浓度对Mn改性稀土尾矿催化剂NH3-SCR脱硝性能的影响

利用硫酸预处理白云鄂博稀土尾矿,随后采用浸渍法使其负载5%乙酸锰,经微波焙烧制成脱硝催化剂,考察了硫酸浓度(0、0.5、1、3 mol/L)对催化剂脱硝性能的影响。通过XRD、NH₃-TPD、H₂-TPR和XPS对催化剂进行了表征。脱硝活性测试结果表明：催化剂在100～250℃的脱硝活性随着硫酸浓度的增加先提高后降低,当硫酸浓度为0.5 mol/L时达到最佳。较高浓度(3 mol/L)的硫酸大幅度降低了催化剂的低温活性。0.5 mol/L硫酸处理的催化剂具有较宽的温度窗口,在150～250℃范围内均有较好的活性,200℃时氮氧化物转化率达到92%。表征结果表明：负载的Mn元素以非晶态存在或高度分散在稀土尾矿表面;随着硫酸浓度的增加,催化剂表面Mn⁴⁺的浓度降低,其NH₃吸附能力和氧化还原能力均降低,从而脱硝性能降低。     

稀土Ce3+/Eu2+激活深红及近红外发光材料的研究进展

深红(650 nm～700 nm)及近红外光(700 nm～1700 nm)已经在诸多领域得到广泛应用。通用照明领域,加入深红光发光材料的荧光转换型白光发光二极管(pc-wLEDs)不仅可以提升显色指数,降低色温,还能使pc-wLEDs的发射光谱适应人眼敏感区域,实现精确的色彩再现。另外,在植物生长以及农业照明领域,深红光发光材料不仅可以实现农作物增量增产还可以降低其对种植环境的依赖程度,实现室内种植。近红外光基于其高穿透力可以在无接触条件下对人体进行无损的生物传感以及生物成像。利用这种高穿透能力以及人体内不同成分对近红外光的吸收差异可以对人体健康指标进行监测。除此以外,近红外光在食品成分和新鲜度分析、夜视、军事、光纤通讯等领域均有着广泛的应用。然而,多领域的应用同样意味着对深红/近红外发光材料性能方面有更高的要求。本文详细介绍了近年来Ce³⁺/Eu²⁺激活的深红/近红外发光材料的研究进展,探讨了其背后的发光机理以及发展趋势,并且总结优势,指明不足,为今后研发高效深红/近红外发光材料提供经验与帮助。     

Ce离子改性对Cu-SSZ-13催化剂NH3-SCR反应性能的影响研究

Cu-SSZ-13催化剂已被证实是高效NH₃-SCR催化剂。然而,其经过严重水热老化(950℃)后仍会导致不可逆失活。本文通过考察引入的第二活性金属(Ce)离子浓度对Cu-SSZ-13催化剂的活性位性质及其催化活性的影响,揭示了活性位与催化活性之间的关系。结果表明,Cu-SSZ-13中引入的Ce离子并不会成为NH₃-SCR反应的活性中心,而仅起到调节Cu活性位和表面酸性位的位置和数量的作用。通过XPS、H₂-TPR、NH₃-TPD和活性分析结果可知,低铈负载(约0.2%)下,少量的Ce可进入离子交换位点,有助于稳定SSZ-13骨架结构和抑制CuO_x团簇生成的作用(950℃老化后劣化率仅为6%),还能实现高铜负载(Cu负载量为3.01%)与丰富的L酸、B酸位,从而使其具有高的NO转化率、更宽的NO反应温度窗口和优异的水热稳定性。而引入过量的铈离子对Cu-SSZ-13的催化活性和水热稳定性产生不利影响,导致SCR性能下降。     

Sm3+/Ce3+共掺杂B2O3-Al2O3-SiO2玻璃的结构和激光吸收性能

在硼铝硅酸盐玻璃(43B₂O₃-25Al₂O₃-32SiO₂)中进行Sm³⁺/Ce³⁺共掺杂,采用固相熔融法制备(B₂O₃-Al₂O₃-SiO₂)-20Sm₂O₃-x CeO₂(x为0～6%,摩尔分数)玻璃,借助X射线衍射、扫描电镜、X射线光电子能谱、紫外-可见-近红外分光光度计等表征方法研究玻璃的结构和激光吸收性能。结果表明,所有样品均为玻璃状,Sm³⁺和Ce³⁺均匀分布。随CeO₂的摩尔分数从0增加到2%,玻璃中桥氧的摩尔分数从60.12%增加到63.82%,而当CeO₂的摩尔分数增加到6%时,桥氧的摩尔分数下降到59.41%。CeO₂摩尔分数为2%...     

镧改性固体催化剂SnO2-WO3/La2O3的制备及其催化性能

500℃焙烧3 h条件下制备了摩尔比nSn∶nW=2∶1,含3.0%(质量分数,下同)La2O3的镧改性固体催化剂SnO2-WO3/La2O3,采用IR分析对其进行了表征。通过改变催化剂用量、30%H2O2用量、反应时间及催化剂重复使用性等因素,系统考察了该稀土改性双金属氧化物催化氧化环己酮合成己二酸的催化性能。实验结果表明,己二酸的适宜合成条件为:100 mmol环己酮,1.25 g催化剂SnO2-WO3/La2O3,50 mL 30%H2O2,回流反应7 h,目的产物己二酸收率达77.7%。SnO2-WO3/La2O3连续使用6次己二酸收率仍可接近40%。     

掺Ce4+的WO3纳米材料的制备与气敏性能

用微乳液法制备了6种掺Ce4的WO3气敏材料,用XRD分析了它们的结构和晶粒度,用自组装仪器测定了它们的气敏性能.结果表明,实验所制WO3及其掺Ce4+样品均为单斜晶系,Ce4+的掺人没有改变样品的晶系结构,样品晶粒度为309 nm - 436nm;烧结温度500C、掺Ce4+量为2％(质量分数)的样品对丙酮有较好的灵敏度、选择性和响应恢复特性.     

负载型V_2O_5-WO_3/NiO-TiO_2脱硝催化剂上Ni组分的催化作用北大核心

通过共沉淀法将Ni组分掺入到TiO_2载体中,并考察了不同NiO掺杂量对催化剂结构、表面性质与选择性催化还原(SCR)性能的影响。结果表明,NiO掺入到TiO_2中形成NiTiO_3,抑制了TiO_2晶粒的长大。Ni_3V_2O_8中孤立四面体VO_4的存在使催化剂表面Br?nsted酸含量减少,同时NiO_x与VO_x之间的相互作用降低了催化剂的可还原性,Ni_3V_2O_8中V^(4+)的大量存在也不利于催化剂脱硝活性的提高。Ni组分以不当的方式渗入到V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂中对其具有毒化作用。     

WO3催化材料的制备及性能研究

以仲钨酸铵和盐酸为主要原料,采用水热法制备了100℃、120℃、140℃和160℃水热温度下的WO₃粉体并进行热处理。利用扫描电镜(SEM)对WO₃粉体进行表征分析,并进行光催化性能测试。研究结果表明：随着水热温度的升高,WO₃粉体形貌由颗粒团聚结构变成针状团聚结构,团聚程度下降,结构空隙增多,说明水热温度与热处理会影响WO₃粉体的晶体结构。由光催化测试结果可知,在100℃水热温度下制备的WO₃粉体经热处理对罗丹明B降解效率在50min时达到最高,约为50.06%,进而说明WO₃粉体晶体结构的结构空隙和团聚程度又会对其催化性能有一定影响。     

NaF掺杂的Ca3Co4O9粉体制备及其热电性能研究

本文以CaCO3、NaF、Co(NO3)2.6H2O、HNO3为原料,去离子水为溶剂,柠檬酸为螯合剂,采用自蔓延法制备了NaF掺杂的Ca3Co4O9(Ca3-xNaxCo4O9-xFx)(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25)粉体。粉末的XRD表明图谱中主要衍射峰是Ca3Co4O9的特征峰,有极小部分CaF2存在。粉体的粒度分布在1～100μm之间,平均粒径为11.276μm。烧结试样的SEM显示NaF的掺杂能促进烧结。在温度473～973K下,烧结体热电性能的测试结果显示,随NaF掺杂量的增加,电导率和Seebeck系数先升高后降低。加入20%NaF的Ca3Co4O9烧结体在973K时seebeck系数和功率因子达到最大值,分别为220μV/K和4.39×10-4 W/mK2。     

负载型LaCoO3/γ-Al2O3催化剂的制备及性能的研究

分别采用多次浸渍法和过量溶液浸渍法,在不同焙烧温度下制备了LaCoO3/γ-Al2O3催化剂并对其活性进行测试,利用XRD、BET等技术对样品进行了表征。研究表明,过量溶液浸渍法制备的LaCoO3/γ-Al2O3催化剂的活性要明显优于多次浸渍法;多次浸渍法制备样品的催化活性均较低,且受焙烧温度影响较小;焙烧温度对过量溶液浸渍法制备的LaCoO3/γ-Al2O3的结构和性能影响很大,随着焙烧温度的升高,催化剂样品的比表面积逐渐减小,晶粒度变大,有烧结现象,故催化活性降低,且500℃焙烧样品对甲苯催化燃烧的T10%=300℃,T99%=400℃。     

溶液燃烧法制备Mo–La2O3纳米粉体及烧结性能的研究

利用溶液燃烧法制备氧化镧（La₂O₃）掺杂Mo粉前驱体,对前驱体粉末还原、烧结,研究La₂O₃掺杂量（质量分数）对Mo–La₂O₃合金性能的影响。结果表明,前驱体粉末在700 ℃下氢气气氛中还原,得到平均晶粒尺寸在100～220 nm的La₂O₃掺杂Mo粉。Mo–La₂O₃粉末经过1600 ℃放电等离子烧结后相对密度达95%以上,但随着La₂O₃掺杂量的提升,其相对密度逐渐降低。随着La₂O₃掺杂量的增加（质量分数在0～1.0%范围内）,显微硬度先上升后下降。在La₂O₃掺杂量为0.7%时,Mo晶粒尺寸为500 nm左右,材料显微硬度最高,达到了HV_0.2 564。     

双Z型异质结BiOI/MoO3/g-C3N4的构建及其光催化性能研究

通过简单的溶剂热法将半导体MoO₃、BiOI与g-C₃N₄复合,构建双Z型异质结BiOI(x)/MoO₃/g-C₃N₄(x=6.25%、12.50%、18.75%、25.00%,x为BiOI的质量分数)三元复合材料,从HRTEM结果可知样品出现了2种间距分别为0.28 nm和0.33 nm的晶格条纹,结合XRD表征结果可知分别属于BiOI(110)和MoO₃(021)晶面,且g-C₃N₄是非晶态物质,由此表明BiOI/MoO₃/g-C₃N₄复合材料成功复合。UV-Vis DRS分析表明复合样品的带隙变窄,光学响应范围增强,PL和光电化学测试表征说明异质结的存在有效延缓了电子和空穴的复合,在模拟太阳光条件下对染料甲基橙(MO)进行降解并研究其光催化活性,BiOI(18.75)/MoO₃/g-C_3<...     

溶胶-凝胶法制备La2Ce2O7:Eu3+及其发光性能

采用溶胶-凝胶法（Sol-gel）合成La₂Ce₂O₇:Eu3+系列红色荧光粉,并研究煅烧温度、Eu3+掺杂浓度以及不同种类电荷补偿剂对样品发光性能的影响.通过XRD、SEM、荧光光谱对样品的晶体结构、形貌以及发光性能进行测量和表征.结果表明:实验所得样品主晶相为La₂Ce₂O₇,属于萤石结构. Eu3+及电荷补偿剂的掺杂没有改变其晶体结构.合成的样品在467 nm蓝光激发下发出612 nm的红光.样品的发光强度随煅烧温度以及Eu3+掺杂浓度的提高先增强后减弱,样品的较优的煅烧温度为1 100 ℃,Eu3+较优的掺杂浓度为10 %（摩尔百分比）.掺入电荷补偿剂可以有效增强样品的发光强度,其中掺入Li+后发光增强的效果最显著.      

水热法制备La掺杂WO3及其光催化性能研究

采用水热法在不使用任何添加剂的情况下制备了La掺杂WO₃光催化剂材料。通过X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积测试仪(BET)对所制备材料的物理和化学性质进行了表征。XRD结果表明La掺杂WO₃具有斜方相结构。随着La掺杂量的增加,XRD图谱向低角度移动,表明La成功地掺入WO₃晶格中。通过XRD图谱和UV-Vis光谱可以发现,La掺杂WO₃样品的平均晶体尺寸和带隙能相比未掺杂WO₃的有所减小。SEM研究表明,掺杂和未掺杂的WO₃样品均由纳米颗粒团聚而成,且有很多纳米级孔结构。以亚甲基蓝(MB)为目标污染物研究了La掺杂WO₃样品的光催化活性。结果表明,掺杂(1%,质量分数)La的WO₃光催化活性明显高于纯WO₃的活性。     

Sm0.5-xGdxSr0.5CoO3-δ/30%Ce0.9Gd0.1O1.95复合阴极的制备及性能研究

采用固相反应法制备了中温固体氧化物燃料电池阴极材料Sm0.5-xGdxSr0.5CoO3-δ(SGSC),用溶胶-凝胶法制备了Ce0.9Gd0.1O1.95(GDC)电解质粉体。用X射线衍射仪、热膨胀仪及交流阻抗谱法分别对SGSC材料的结构、化学稳定性、热膨胀性质及SGSC/30%GDC阴极的电化学性能进行了研究。结果表明,经1100℃焙烧6 h的SGSC粉体均形成单相正交钙钛矿结构,SGSC与GDC电解质在高温下具有良好的化学相容性。随着Gd3+含量的增加,材料的热膨胀系数无规律性变化,极化电阻先减小后增加,在x=0.15时,以SGSC/30%GDC为复合阴极的极化电阻最小,750℃时,Rp=0.03Ω.cm2。     

机械合金化制备Al-Al2O3-ZrO2-Y2O3复合涂层及其性能研究

通过机械合金化在室温下于304不锈钢表面成功制得Al-Al2O3-ZrO2-Y2O3复合涂层。通过相关实验分析了复合涂层的组织形貌、显微硬度及高温氧化性能。结果表明:随着球磨时间的增加,涂层厚度先增加后减小;当球磨时间为8h时,涂层最为致密,平均厚度约为200μm;当球磨时间为14h时,涂层部分剥落,涂层厚度减小。涂层的显微硬度明显高于基体,且从表层到基体呈梯度下降,最高显微硬度值达HV0.1525,为基体硬度的2倍多。Al-Al2O3-ZrO2-Y2O3复合涂层的抗高温氧化性能良好。     

固体法制备Cu/La2O3-NiO催化剂及其光催化性能

采用3种不同的顺序制备了镧镍复合氧化物前驱体后,再在这3种物质上用等体积浸渍法制备了一系列Cu/La2O3-NiO催化剂。用XRD、TEM分别对催化剂表面结构、表面形貌进行了表征,以CO2和H2O光催化合成甲醇反应为探针反应研究了不同的制备方法对催化剂性能的影响。结果表明:先混合碾磨并一起焙烧后再处理的Cu/La2O3-NiO催化剂,其光催化活性最强,而先分开碾磨后一起焙烧再处理的催化剂光催化活性其次,而机械混合后再一起处理的催化剂对目的反应没有光催化活性。其中0.5%Cu/La2O3-NiO催化剂的催化效果最好。     

SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+磷光粉低成本制备工艺及发光性能研究

以工业铝酸钠溶液制备的氢氧化铝为铝基原料,采用高温固相反应法合成了SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+磷光粉,考察了稀土掺杂量、烧结温度及硼酸加入量对其发光性能、激发光谱及发射光谱的影响,并通过XRD谱及余辉衰减曲线对最佳工艺条件下制备的样品进行表征。结果表明,当稀土掺杂量x(Eu)=3%、x(Dy)=3%,烧结温度为1 300℃,烧结时间为4h,硼酸加入量w(H3BO3)=9%时,所制备磷光粉样品仍保持SrAl2O4的晶体结构,其发光性能最好,发光强度最大,主激发波长在360nm左右,主发射波长在510nm左右;余辉为黄绿色,衰减时间长。     

杨梅状Fe3O4@SnO2核壳材料制备及吸波性能

以磁性Fe₃O₄微球为模板,通过St?ber法和水热法合成了一种杨梅状的新型Fe₃O₄@SnO₂复合材料,主要应用于电磁波吸收领域。借助X射线衍射、X光电子能谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、振动样品磁强计和矢量网络分析仪对其物相结构、表面元素、微观形貌、磁性及吸波特性进行了分析表征。分析结果表明,杨梅状的Fe₃O₄@SnO₂的球径约为500 nm,无明显团聚,具有良好的形貌均匀性。其SnO₂层由纳米SnO₂颗粒松散堆叠而成,具有大量的空隙结构,层厚约为40 nm。杨梅状的Fe₃O₄@SnO₂具有较强的介电损耗能力,且有利于提升阻抗匹配性能,呈现出良好的电磁波吸收能力,当厚度为1.4～2.8 mm时,其最小反射损耗R_L（min）均低于?20 dB。其最优厚度为1.7 mm,此时R_L（min）为?29 dB,有效带宽为4.9 GHz（13.1～18 GHz）,是一种具有发展潜力的吸波材料。