Mg0.5La0.5MnxAl12-xO19的甲烷纯氧燃烧催化行为研究

采用溶胶凝胶法,以柠檬酸为络合剂,合成了Mg0.5La0.5MnxAl12-xO19(x=0,1,2,3)系列六铝酸盐催化剂,用XRD对样品结构进行了分析,考察Mn的掺量对样品相结构的影响;采用固定床反应器,考察了在纯氧条件下催化剂的甲烷催化燃烧的活性.实验结果表明:采用溶胶凝胶法制备的Mn离子掺杂样品均能形成六铝酸盐相;在550℃,Mn离子能显著提高六铝酸盐的甲烷纯氧燃烧催化能力.     

CeMnxAl12-xO19-δ复合氧化物催化燃烧低浓度CH4的研究

以氨水或碳酸氢铵为沉淀剂,共沉淀法制备了Ce和Mn以不同取代量的复合氧化物催化剂CeMnxAl12-xO19-δ(x=0,1,2,3),用于低浓度CH4催化燃烧.在微型固定床反应器上测试了CH4催化燃烧的转化率.应用XRD分析了复合氧化物的相组成,气体分析仪表征了复合氧化物的比表面积和孔径分布.结果表明:以NH4HCO3为沉淀剂制备的CeMnAl11O19-δ催化剂具有较大的比表面积,为4.102m2/g;随着Mn取代量的增加,催化剂的比表面积降低;在Mn取代量x=2时,CH4催化燃烧反应活性最高,相应的起燃温度T10为445℃.     

掺杂CeO_2的CuMnOx复合氧化物催化剂的制备及对甲苯催化燃烧性能研究

以γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备了掺杂铈的铜锰复合氧化物催化剂,考察了铜锰原子比、铈的掺杂量、浸渍液浓度及催化剂制备焙烧温度对催化剂催化燃烧甲苯性能的影响,同时对该催化剂用于甲苯催化燃烧过程的稳定性进行了研究.实验表明:铜锰原子比1:2,铈掺杂量Cu:Mn:Ce=1:2:0.2,浸渍液质量浓度0.0278g/mL,焙烧温度600℃是催化剂制备的较优条件;经过45小时的连续催化操作,催化剂对甲苯的转化率仍保持在97%以上,表现出良好的稳定性.     

碳掺杂二氧化钛的制备及其可见光催化性能

以钛酸丁酯为前驱物,葡萄糖为碳源,采用一种简单的湿法工艺制备碳掺杂二氧化钛光催化剂,并考察碳掺入量及焙烧温度对催化剂性能的影响.利用XRD、FE-SEM、TEM、BET、XPS、UV-vis漫反射光谱等手段对样品进行表征测试,通过可见光（〉420nm）光催化降解甲基橙溶液来评价样品活性.结果表明：二氧化钛掺碳后,锐钛矿特征峰显著减弱,但其吸收波长拓展到可见光区;高于275℃时,样品的结晶性随焙烧温度的升高逐渐增强;光催化结果表明,以250℃、葡萄糖含量为17%的条件下制备的样品表现出更好的光催化性能,8h对甲基橙溶液的降解率达到了86.3%,约为商用P25的5倍.表征结果表明此样品基本粒子粒径在5nm左右,比表面积高达380m2/g.     

La掺杂Bi2O3的制备及其可见光催化降解4-氯酚的研究

采用醇介导法制备了La离子掺杂改性的氧化铋,并通过SEM、IR、PL、BET、XRD等对其结构和性能进行表征.结果表明:L a离子掺杂导致氧化铋的禁带宽度由2.984 eV降低为2.940 eV,加大了氧化铋的光吸收范围并降低了光生电子-空穴的复合几率.掺杂La提高了Bi2 O3的可见光催化活性,在25℃可见光下4-氯苯酚光照8h的降解率可达92.24％.此外,控制实验表明空穴是La-Bi2 O3可见光催化降解4-氯苯酚的主要活性物种.     

二氧化锰制备及催化燃烧甲苯性能研究

以高锰酸钾和富马酸为原料,采用溶胶凝胶法合成了二氧化锰（MnO₂）催化剂,通过X射线衍射分析（XRD）、扫描电镜（SEM）、N₂吸附-脱附以及氢气程序升温还原（H₂-TPR）等技术对制备材料的结构和还原性能进行了表征,并考察材料的焙烧温度对其催化燃烧甲苯性能的影响.结果表明,焙烧温度为450 ℃的产物为纯相的α-MnO₂,催化剂呈现颗粒状形貌并具有较大的比表面积（60.56 m²·g^-1）,低温下易还原,具有较好的甲苯催化燃烧性能,完全燃烧温度T₉₉为210 ℃.     

新型疏水性催化剂的制备及其催化乙苯氧化性能

以聚甲基氢硅氧烷为硅源,在反相微乳液体系中刺备了新型疏水性催化剂Me／PMHS（Me为Co,Mn,Cu和Fe）。该催化剂在催化乙苯选择氧化反应中显示出较高的活性：在393K,1．0MPa氧气,以Co／PMHS为催化剂,无溶剂条件下反应10h,转化率达52．0％,苯乙酮选择性达84．8％。本研究采用红外光谱、质谱、接触角测定仪对催化剂的结构、表面状态等进行了表征,结果表明,催化剂表面的疏水性有利于反应物乙苯的吸附和产物的脱附,从而提高催化剂催化乙苯选择氧化的活性。     

碱土掺杂硅酸镧电解质材料的制备与性能

采用尿素-硝酸盐燃烧法在600～800℃下制备了较高纯度无杂质相的碱土掺杂磷灰石型La9.33Mx(SiO4)6O2+δ(M为Sr,Ca,Mg)电解质.通过X射线衍射、扫描电镜和交流阻抗测试,对样品的晶体结构、表面微观形貌及电导性能进行了研究.结果表明,燃烧合成的电解质粉体La9.33(SiO4)6O2(LSO)具有p63/m磷灰石型晶体结构;LSO烧结体的微观形貌随x值的不同而出现了细微变化;LSO烧结体具有良好的电阻可逆性和稳定性.适当的掺杂量能有效提高LSO的离子电导率,最佳掺杂浓度为0.2.相同掺杂量下,三种碱土金属阳离子掺杂对电导性能也有一定的影响,随着离子半径的增大,掺杂效果越来越好.     

过渡元素掺杂固体电解质的制备及电性能

为了解决固体氧化物电解质在中温范围（500 ℃～800 ℃）工作电导效果不佳的问题,采用燃烧合成方法以氧化镧及过渡离子氧化物为原料,制备了过渡金属元素掺杂的硅酸镧体系电解质材料. 用X-射线衍射图谱、扫描电子显微镜以及红外光谱对所得电解质进行了物相和显微结构分析. 研究表明,掺杂离子对电解质的物相结构及形貌影响很小,但是通过引入适量过渡掺杂离子,能够有效提高电解质的电导率. 当掺杂量摩尔比x=1.0时,锌掺杂后硅酸镧电解质具有最高的离子电导率,在500 ℃时的电导率可达2.106×10-2 S/cm. 相比于未掺杂电解质在500 ℃电导率为1.71×10-3 S/cm有了显著提升. 元素铜的掺入对电解质的致密度有促进作用,压片和二次烧结后电解质的密度达94.1%. 同时通过交流阻抗测试分析证实镍在硅位掺杂会降低电解质的电导率.     

稀土掺杂W型铁氧体BaCoZnCexFe16-xO27的制备与吸波性能研究

用溶胶-凝胶法制备了W型铁氧体BaCoZnCexFe16-xO27(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2),考察了Ce3+掺杂对W型铁氧体性能的影响.采用X射线衍射仪( XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和矢量网络分析仪等手段表征了材料的物相组成、形貌,并且分析了它的磁性能和微波吸收性能.研究表明,制得的Ce3+掺杂W型铁氧体呈六角片状,样品呈顺磁性,其中x=0.15时样品的磁性能及微波吸收性能最好,吸收率小于- 10 dB的吸收频带宽度达到了3.5 GHz,吸收峰值为- 11.34 dB.     

微乳液制备负载型共掺杂TiO2光催化剂及性能研究

采用反相微乳液法制取了La3+,Fe3+共掺杂TiO2/活性白土光催化剂,用UV-Vis光谱对其紫外可见光区吸收性能进行了表征.考察了La3+,Fe3+共掺杂对TiO2/活性白土可见光催化性能的影响以及溶液pH值等对甲基橙脱色率的影响.实验结果表明,La3+,Fe3+共掺杂有协同作用,其吸收边带红移比La3+或Fe3+单元掺杂的更多,对可见光的吸收也比单元掺杂更强;太阳光照射下1.0%La3+-0.3%Fe3+-TiO2/活性白土对甲基橙脱色率达到48%,大于单一La3+或Fe3+掺杂样品的脱色率(45%和30%);甲基橙溶液pH=4时,其脱色率最大;日光照射反应时间超过6 h后,甲基橙脱色率升高幅度变得缓慢.     

高压高温制备Sb掺杂的P型ZnO及电致发光

以ZnO和Sb_2O_3为前驱物,在5GPa、1100~1450℃条件下,制备出电学性能稳定的掺Sb的p型ZnO(记作ZnO:Sb)。其中1450℃掺杂4.6%Sb时合成了性能最好的P型ZnO:Sb,电阻率为1.6×10~(-2)Ωcm,载流子浓度为3.3×10~(20)cm~(-3),迁移率为12.1cm/V s。p型导电是由位于Zn位的Sb和两个Zn空位组成的复合受主引起的。测定了受主能级为113meV,讨论了压力对p型ZnO的形成和电性能的影响。此外,以高质量ZnO纳米线作为LED的发射层,通过将p型ZnO:Sb中的空穴注入ZnO纳米线中实现了激光发射。当注入电流达到20mA时,电致发光(EL)的功率可达到10mW。     

纳米钕基氧化物的溶胶-凝胶法制备及其催化性能

采用乙二醇溶胶-凝胶法制备氧化钕基氧化物纳米粒子,研究乙二醇与Nd3+的摩尔比、煅烧温度和掺杂对产物结构的影响及其对高氯酸铵热分解的催化性能。研究表明:当乙二醇与Nd3+的摩尔比为10,70℃加热回流2 h,90℃干燥26 h,700℃煅烧2 h,可得到平均粒径为43.6 nm的球形纳米氧化钕;3.4 mol%Mn掺杂Nd2O3纳米粉体催化高氯酸铵热分解使其在310~350℃和400~470℃的2个小放热峰合并为一个以347.7℃为中心的强放热峰,表观分解热由515 J/g上升到1 250 J/g,高于纳米Nd2O3催化下的1140 J/g,证明了Mn2+掺杂可进一步提高纳米Nd2O3的催化活性。更多还原     

盐酸掺杂聚苯胺的制备及性能研究与学习

作为最有发展潜力的高分子导电材料的聚苯胺,已经在研究中得到证实。要想将高分子材料和聚苯胺相互相容混合,温度就必须到140℃到250℃之间;在高频率电路中工作的导电体聚苯胺其电解容器的温度就必须长期保持在110℃左右。对聚苯胺中掺杂盐酸进行实验分析,对其混合体进行热处理后,再通过X涉嫌衍射和热重分析两种手段进行测试,且分别从热处理的温度和环境对电导率的影响来分析高分子结构的变化。然后对于实验的结论进行讨论分析掺杂盐酸后的聚苯胺热降解,使之成为可靠的实验依据。     

钒钛催化剂制备工艺参数对其表面结构与催化性能的影响

研究V2O5/TiO2催化剂的制备工艺,如载钒量、煅烧时间、助催化剂和浸渍次数等,对催化剂表面结构及催化分解气相邻二氯苯的影响。采用漫反射紫外光谱（DRUVS）、X射线衍射（XRD）、BET等方法对催化剂进行表征。结果表明,随着载钒量的增大,催化剂表面活性物质含量增多,催化性能增强;延长煅烧时间会导致催化剂的团聚增加、比表面积减少,但有利于催化剂表面生成低聚态活性钒和V4＋,从而提高其催化活性;添加助催化剂WO3和采用多次浸渍均能抑制活性钒的团聚,促进表面低聚态活性钒的分散;单聚和低聚钒酸盐是VOx/TiO2催化剂的活性物质,而高聚钒对催化分解气相邻二氯苯有抑制作用。     

镁、锆离子掺杂磷酸铁锂的制备及其电化学性能

采用燃烧法,在不通入惰性气体保护的环境下,合成了Mg²⁺ 、Zr⁴⁺掺杂的磷酸铁锂（LiFePO₄）正极材料. 通过X射线衍射、傅立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、恒电流充放电循环技术,对材料的结构和电化学性能（放电性能、循环性能）进行表征. 结果表明,Mg²⁺ 、Zr⁴⁺的掺入没有改变材料的橄榄石型结构,但显著改善了材料的电化学性能,其中Zr⁴⁺掺杂的LiFePO₄具有更高的放电比容量,在0.2 C放电倍率下最高达到143.4 mAh/g,且循环性能良好（经50次循环后放电比容量为126.3 mAh/g）.     

六方相Mn掺杂钛酸钡陶瓷的制备及结构表征

采用冷压陶瓷技术,在1 400℃/12 h烧结条件下制备了Ba(Ti1-xMnx)O_3(x=0.06~0.09)陶瓷.利用室温XRD研究钛锰酸钡陶瓷的晶体结构,通过SEM样品微观形貌.XRD测试结果表明:当x≥0.06时,Ba(Ti1-xMnx)O_3陶瓷表现为六方结构,进入到Ti~(4+)位的Mn~(3+)所引起的Jahn-Teller效应是六方相形成的驱动力.SEM图中观察到的棒状晶粒与六方相对应.     

高氯酸掺杂聚苯胺纳米纤维的制备及性能研究

采用直接混合氧化聚合法,在高氯酸体系制备掺杂态聚苯胺,通过扫描电镜、红外光谱、紫外光谱、四探针导电率等技术,对产物进行了表征,探究了高氯酸体系最优反应条件,并通过电化学测试技术研究了聚苯胺薄膜在天然海水体系中的防腐性能。结果表明:高氯酸掺杂聚苯胺的最优反应条件为苯胺与过硫酸铵物质的量比为0.8∶1、温度为20℃、酸浓度为1mol·L-1、时间为24h;其产率可达110.11%,电导率达0.2S·cm-1;在天然海水体系,聚苯胺产物薄膜均具有明显防腐效果,防腐效率可达68.74%。     

磺酸掺杂导电聚苯胺粉体及膜的制备及性能

采用溶液体系和乳液体系制备了导电聚苯胺,用电导率仪、XRD与TEM等分析手段对聚苯胺进行了表征和性能分析.研究了反应时间、反应温度、氧化剂用量和掺杂剂浓度等工艺条件对聚苯胺性能的影响,研究了聚苯胺的导电率和溶解性,结果表明:DBSA掺杂聚苯胺(DBSA-PANI)有良好的导电率、溶解性及热稳定性.     

超重力法制备铜锰催化剂及其催化燃烧甲苯性能的研究

催化燃烧技术是去除大气中甲苯等对人体和环境有危害的挥发性有机物的一种有效方法。为改善催化燃烧技术用的铜锰催化剂在普通共沉淀制备中Cu-Mn元素分布不均匀的问题,进行了撞击流-旋转填料床结合液相共沉淀法制备铜锰催化剂的研究。分析了撞击初速和超重力因子对铜锰催化剂催化燃烧甲苯性能的影响;同时,在较适宜的制备条件下,采用Laman、 H₂-TPR等表征手段分析了催化剂的物理化学性质。结果表明：适宜的工艺参数为撞击初速5.31 m/s、超重力因子105.81。在此条件下制备的催化剂表现出良好的催化燃烧活性(t₉₀=215℃),相较于传统搅拌釜制备的铜锰复合催化剂的t₉₀降低了12℃。Laman和H₂-TPR结果表明,撞击流-旋转填料床强大的传质和液液微观混合能力使得催化剂具有更为均匀的Cu-Mn元素分布和更强的Cu-Mn协同作用。在适宜的IS-RPB操作参数下制备的催化剂经过40 h的稳定性测试后,依然表现出较高的催化燃烧甲苯性能。