Pt掺杂WO_3微米球对丁基黄药的气敏特性

浮选过程中黄药挥发出的气体对人体危害较大,因此,开发对黄药挥发气体呈现高灵敏度、快响应-恢复速度、强稳定性的气体传感器具有重要意义,为此,采用水热合成法制备出Pt掺杂WO_3微米球。采用XRD、SEM、FTIR等手段对其结构形貌检测表明,Pt掺杂WO_3微米球具有六方相晶体结构,球体大小均匀,直径在3~5μm,由WO_3纳米棒组装而成。对Pt掺杂WO_3微米球对丁基黄药的气敏性能研究结果表明,Pt掺杂WO_3微米球对丁基黄药气体表现出良好的气敏响应-恢复特性和重现性,在工作温度100℃时获得最大气体灵敏度。随着丁基黄药气体体积分数的增加,灵敏度呈逐渐上升趋势。     

用WO3纳米材料制备矿业安全用NO2气体传感器

以钨酸钠为钨源、草酸和硫酸钾混合物为辅助剂,采用水热合成法在不同pH值条件下制备WO₃纳米材料,对反应产物的相组成和微观结构进行表征并考察其气敏性能。结果表明：产物形貌由pH=0.8时的无规则过渡到pH=1.0时的微米球,直至pH=1.6时的板状结构;在pH=1.0条件下获得具有最大比表面积的WO₃微米球,且形貌均匀一致;pH为1.0时合成的WO₃纳米材料对NO₂具有优良的气敏性能,在工作温度100 ℃时可获得最大气体灵敏度。对pH值为1.0时制备的WO₃纳米材料在工作温度100 ℃时进行不同浓度NO₂的响应-恢复特性曲线分析表明,气体灵敏度随着WO₃纳米材料比表面积和NO₂浓度的升高而增加。从材料微观结构设计角度出发来研制新型矿业安全用气体传感器是一种有效的方法。     

W掺杂ZnO纳米线型矿业安全用NO2气敏材料研究

以二氯化锌（ZnCl2·2H2O）、碳酸钠（Na2CO3）为前驱体,钨酸钠（Na2WO4·2H2O）为钨源,采用水热法制备不同W掺杂浓度的ZnO纳米线,并对其结构形貌和NO2气敏性能进行研究。利用X射线衍射（XRD ）和扫描电子显微镜（SEM）对样品的结构性能进行表征,表明W掺杂浓度对ZnO纳米线的结构和形貌基本没有影响,所获产物为直径50~80 nm、长度2.0~5.2 μm的六方纤锌矿结构ZnO纳米线,其表面光滑,结晶度优良 ,分散性良好。针对NO2的气敏特性结果表明,W掺杂浓度为1%时,ZnO纳米线可获得对NO2气体的最大灵敏度,其最佳工作温度为200 ℃,且具有优良的选择性、可逆性和重现性。通过电子耗尽层理论和反应活性位点 对气敏机理进行了分析和探讨。     

基于In2O3-ZnO复合气敏材料的H2S气体传感器研究

为有效解决煤矿生产过程中H₂S气体高准确性、高灵敏度、高稳定性自动传感的难题,利用对H₂S气体具有高度灵敏性的新型In₂O₃-ZnO复合材料H₂S气体传感器,搭建了测试平台并对其气敏性能进行了系统的研究,获得以下研究成果：In₂O₃-ZnO复合材料H2S气敏传感器在20℃～300℃内均有较好的传感灵敏度,复合比例为1∶15时具有最高的灵敏度,复合比例为1∶20时,其在低温区的灵敏性最强;同时,复合比例为1∶15的复合材料具有最佳的浓度灵敏度和较短的响应恢复时间,且具有较好的响应重复性和响应稳定性。因而,复合比例为1∶15的In₂O₃-ZnO复合材料具有最佳的H₂S气敏传感性能。     

非洲某高磷铁矿氧化焙烧-气基还原-磁选

这是一篇冶金工程领域的论文。针对高磷铁矿石气基还原存在球强度低以及还原温度高的问题,提出了氧化焙烧-气基还原-磁选新工艺。考查了氧化温度以及脱磷剂种类对氧化球抗压强度的影响,并找出了符合竖炉强度要求的氧化焙烧条件,在此基础上,研究了还原温度、还原气体总流量、还原气体组成以及还原时间对提铁降磷的影响。结果表明,在Na₂CO₃用量10%,氧化温度1200℃,氧化时间60 min,还原温度950℃,H₂与CO的流量分别为3.75 L/min以及1.25 L/min,还原时间180 min的条件下,可获得铁品位91.15%、铁回收率93.07%和磷含量0.14%的粉末还原铁。扫描电镜结果表明,粉末还原铁中的磷以机械夹杂的形式存在,磷是通过磨矿-磁选除去。     

微/纳米双尺度混杂颗粒增强铝基复合材料的制备工艺

采用粉末真空热压烧结机,将微米尺度的SiC颗粒、Al-Si合金基体粉末与反应剂CuO粉末混合后加热到一定温度,使CuO与Al发生原位反应,生成纳米尺度的Al2O3颗粒,然后冷却、热压,制得(微米SiC+纳米Al2O3)/Al-Si双尺度混杂颗粒增强铝基复合材料,并对复合材料进行热处理强化。研究了不同的原位反应加热温度、热压温度、热压压力对复合材料组织、硬度及磨损性能的影响。结果表明,采用微米SiC及纳米Al2O3混杂颗粒强化、热压强化、热处理强化等强化后制备的铝基复合材料具有较高的硬度及耐磨性。原位反应加热温度为620℃、热压温度510℃、热压压力3MPa时,复合材料试样组织细小致密,硬度及耐磨性最好,复合材料的磨损机制主要为磨粒磨损。     

沉淀—水热法制备超细Al(OH)_3γ—AlOOH和Al_2O_3

本文介绍一种超细铝的氧化物及水合物的制备方法,沉淀—水热—烧结法。用碳酸钠作沉淀剂,快速沉淀硫酸铝,可获得粒径0.02～0.08μm的无定型Al(OH)_3。详细讨论了各种因素(溶液pH、温度、Al~(3 )浓度、沉淀剂用量)对沉淀产物的影响。沉淀物Al(OH)_3的浆料在250～300℃下水热处理2小时,得到γ-AlOOH,其粒径和Al(OH)_3的粒径相当。实验发现,温度是影响水热过程的主要因素;在不同pH下水热脱水,脱水产物的形状不同,pH<4时为针状γ-AlOOH,pH≥7时为片状γ-AlOOH;添加某些添加剂亦可获得球形γ-AlOOH。对Al(OH)_3直接加热脱水和水热脱水进行了比较,发现在相同温度(250—300℃)和相同时间(2小时)条件下,水热脱水具有晶体结晶完全和γ-AlOOH相纯度较高的优点。文中对γ-AlOOH在温度>1000℃下烧结成Al_2O_3进行了研究。     

基于高岭土多孔基板的In2O3微米梳制备及其气敏性能

采用模压-烧结法制备高岭土多孔基板，考察烧结温度对高岭土多孔基板表面形貌与孔隙结构的影响，通过热蒸发法在高岭土多孔基板上制备出In₂O₃微米材料，并采用XRD、SEM、FTIR、阿基米德排水法等检测手段考察多孔基板及In₂O₃微米材料的形貌与结构。结果表明，在烧结温度1 200 ℃时所获高岭土多孔基板的孔径尺寸在45 μm左右，显气孔率为32.71%，体积密度为1.48 g/cm³，抗弯强度为15.08 MPa。在该多孔基板上所制备的In₂O₃产物呈梳状结构，梳齿直径和长度分别在1~10 μm和20~80 μm范围内，梳柄长度约为1 mm，结晶良好。对In₂O₃微米梳的气敏检测结果表明：In₂O₃微米梳对NO₂气体具有良好的选择性、可逆性和重复性；其对浓度为0.001%的NO₂气体的灵敏度随着工作温度的升高呈先升高后降低的趋势，响应时间和恢复时间随之减少，且在最佳工作温度200 ℃时达到最大值，为44.4，此时的响应时间和恢复时间分别为21 s和106 s；In₂O₃微米梳对NO₂气体的灵敏度随着NO₂浓度的增加而增加，两者之间呈线性相关，响应时间随着NO₂浓度的增加而缩短，恢复时间则随之增长。     

基于高岭土多孔基板的In2O3微米梳制备及其气敏性能

采用模压—烧结法制备高岭土多孔基板，考察烧结温度对高岭土多孔基板表面形貌与孔隙结构的影响，通过热蒸发法在高岭土多孔基板上制备出In₂O₃微米材料，并采用XRD、SEM、FTIR、阿基米德排水法等检测手段考察多孔基板及In₂O₃微米材料的形貌与结构。结果表明，在烧结温度1 200 ℃时所获高岭土多孔基板的孔径尺寸在45 μm左右，显气孔率为32.71%，体积密度为1.48 g/cm³，抗弯强度为15.08 MPa。在该多孔基板上所制备的In₂O₃产物呈梳状结构，梳齿直径和长度分别在1~10 μm和20~80 μm范围内，梳柄长度约为1 mm，结晶良好。对In₂O₃微米梳的气敏检测结果表明：In₂O₃微米梳对NO₂气体具有良好的选择性、可逆性和重复性；其对浓度为0.001%的NO₂气体的灵敏度随着工作温度的升高呈先升高后降低的趋势，响应时间和恢复时间随之减少，且在最佳工作温度200 ℃时达到最大值，为44.4，此时的响应时间和恢复时间分别为21 s和106 s；In₂O₃微米梳对NO₂气体的灵敏度随着NO₂浓度的增加而增加，两者之间呈线性相关，响应时间随着NO₂浓度的增加而缩短，恢复时间则随之增长。     

电解锰阳极泥制备高纯Mn3O4的研究

以电解锰阳极泥经还原焙烧-酸浸-深度净化除杂获得的硫酸锰溶液和工业氨水为原料，采用共沉淀法，制备高纯Mn3O4。考察了搅拌速度、反应温度、气体流速、反应时间以及Mn2+/NH4+物质的量比对Mn3O4纯度的影响。结果表明，在搅拌速度250 r/min、反应温度60℃、气体流速2.5 L/min、反应时间40 min、Mn2+/NH4+物质的量比1:2的条件下，成功制备出球形Mn3O4，其锰含量为71.45%，满足高纯Mn3O4的要求。     

氧化铁-云母纳米薄膜材料的制备研究

本文利用加碱中和法在天然白云母基片上沉积氧化铁纳米颗粒薄层，制备出Fe2O3—云母纳米薄膜材料，并探讨了实验条件对结果的影响，总结得到Fe2O3—云母纳米薄膜材料的最佳实验制备工艺参数。结果与分析表明，工艺条件如pH、温度等因素的不同设置，将带来不同的成膜效果，如薄膜材料的均匀性、包覆率，及其颜色。实验得到的Fe2O3—云母纳米薄膜材料的最佳制备工艺为：氯化铁溶液浓度为0．2mol／l，其用量与云母粉料比为11：1；成膜过程：pH值控制在3左右，反应温度为70～80℃，滴定速度为1．0～1．4ml／min；焙烧阶段：650℃、900℃煅烧2小时，即可获得带有金黄光泽的Fe2O3—云母纳米薄膜材料。     

铝硅酸盐纤维增强Al2O3-SiO2复合材料的制备与性能研究

对Al2O3-SiO2凝胶的无机化与烧结特性进行了研究,结果表明:Al2O3-SiO2凝胶主要由勃姆石(boehmit)和无定形SiO2组成,经500℃煅烧后boehmit分解形成γ-Al2O3,1200℃煅烧后γ-Al2O3转变为(δ,θ)-Al2O3,1300℃煅烧后(δ,θ)-Al2 O3和无定形SiO2反应生成莫来石(mullite);随着烧结温度的升高,Al2O3-SiO2陶瓷的收缩率逐渐升高,孔隙率逐渐降低,相对密度逐渐升高.采用溶胶-凝胶工艺制备了三维铝硅酸盐纤维增强Al2O3-SiO2复合材料,并对热处理温度进行了优化,研究结果表明:随着热处理温度的升高,复合材料的弯曲断裂模式逐渐由韧性断裂转变为脆性断裂,复合材料断面拔出纤维长度逐渐缩短直至消失;热处理温度为1100℃时制备的复合材料的力学性能最优,其弯曲强度、剪切强度和断裂韧性分别为90.0±6.8 MPa,11.1±1.0 MPa和3.6士0.2MPa·m1/2.     

LiFePO4的共沉淀法制备与性能

以LiOH·H2O,H3PO4,(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O为原料,采用低温共沉淀结合后续热处理法制备了橄榄石型的锂离子电池正极材料LiFePO4.X射线衍射结果表明,所得产物为纯相橄榄石型LiFePO4.研究了锂用量、料液浓度、反应温度、反应时间、热处理温度、热处理时间等因素对所得产物电化学性能的影响,得到的优化实验条件为锂用量为理论量的2.9倍,料液浓度为0.1 mol/L,反应温度为60 ℃,反应时间为60 min,热处理温度为700 ℃,热处理时间为10 h.     

天然斜发沸石水热转化Na-P沸石及其吸附镉的性能研究

以河北承德围场地区天然沸石为原料,对其进行水热改性制备Na-P沸石。采用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、气体吸附仪、扫描电镜和能谱分析仪等对材料进行表征分析,采用Cd2+离子评价材料的重金属离子去除性能。研究碱处理浓度、水热温度和时间对天然沸石结构的影响规律,着重研究所制备Na-P沸石的组成结构特征及重金属离子去除性能。结果表明:在NaOH浓度3 mol/L、水热温度100 ℃、水热时间12 h的条件下,斜发沸石可转化为纯度较高的Na-P沸石。所得材料对Cd2+的吸附容量为35.7 mg/g,较天然沸石提升7倍。Na-P沸石性能的提升主要归功于其较低的硅铝比和较高的表面Na+含量。      

二步法制备轻质六铝酸钙的研究

采用水热合成和低温煅烧二步法工艺,以工业氢氧化铝和氢氧化钙制备轻质六铝酸钙,研究了水热处理温度对六铝酸钙的生成及性能的影响。结果表明：前驱体中三水铝石转变为薄水铝石的温度为175℃,水热处理是轻质六铝酸钙材料生成的重要因素。在1450℃保温3 h,制备出体积密度为0.61 g/cm3,孔隙率为79.36%的轻质六铝酸钙材料。     

电石渣制备多孔硅酸钙实验研究

以电石渣、水玻璃为原料,采用水热合成工艺制备多孔硅酸钙,考察了电石渣活化温度、石灰乳的消化时间、水热合成条件等因素对多孔硅酸钙的影响.研究发现,最佳的工艺条件为:电石渣煅烧活化温度950℃,消化时间2 h,按照钙硅比(Ca O/Si O2)1.0、反应温度105℃、搅拌速度800 r/min的进行水热合成反应.利用电石渣制备多孔硅酸钙为电石渣的综合利用开辟了新的思路.     

基于基板界面调控的半导体材料气敏性特征研究进展

基板界面对于气敏材料的结晶生长和气敏特性至关重要,不仅能够为晶体的生长提供成核位点,还能调控材料的微观形貌,并进一步影响材料的气敏特性。重点归纳和总结了硅基板、玻璃基板、Al2O3基板、AAO基板等常规基板以及黏土矿物基板对气敏材料生长特性和气敏特性的影响。分析了各种基板界面结构特性、界面调控方式及效果、气敏材料生长及特性等。常规基板具有较为稳定的物理化学性质,有助于获得结晶程度高、比表面积大、气敏效果佳的气敏材料。但仍存在一些不利于材料生长的结构特性,如表面光滑、晶格失配、耐高温及酸碱程度差等问题,需要在材料生长过程中对基板进行界面调控处理,以达到改善缺陷、获得具有优越性能的纳米气敏材料的目的。黏土矿物基板能够解决常规基板存在的一些问题,但基板的结构和性能仍需不断完善和优化。基于国内外研究进展,探讨了贵金属催化剂层调控、多孔化处理、种子层预处理和二元复合材料制备等界面调控方法对气敏材料微观形貌和气敏性能的影响,并对基板法制备气敏材料的未来发展方向进行了展望。基板的改进和研发将提升气敏材料的性能,推动半导体气体传感器在矿山的应用,对矿业资源的绿色开发具有重要意义。     

锑掺杂立方相ITO水热制备研究

以铟锭、SnCl₄·5H₂O、SbCl₃和尿素为主要原料, 按In₂O₃∶SnO₂∶Sb₂O₃的质量比为95∶5∶0、93∶5∶2、90∶5∶5制备前驱体, 使用水热法制备锑掺杂In(OH)₃纳米粉末, 然后马弗炉中煅烧得到锑掺杂ITO。利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、热重-差热(TGDSC)、红外光谱和分光光度计等手段分析研究不同制备条件对产物的影响。结果表明 温度是水热反应的决定性因素, 水热温度为160 ℃时制备的水热产物为立方纯相;尿素用量与阳离子浓度对水热结果的影响不明显;添加适量分散剂PVP可以减少团聚, 得到均匀分散的产物;锑的掺杂使ITO对红外线的阻隔波段有所变化。     

高效绿色颜料铋黄的制备研究

以Bi(NO3)3.5H2O、NH4VO3和(NH4)6Mo7O24为原料,研究了加料方式、反应物浓度、pH值、反应温度、煅烧温度、煅烧时间等工艺条件对纳米级铋黄粉末制备的影响。采用X射线粉末衍射表征其物相结构,透射电子显微镜表征产物的形貌和微观结构。产物粒径及比表面积采用激光粒度分布测试仪和比表面积测试仪测定。得出以下结论:采用并加沉淀法制备的纳米级铋黄颜料,与同类颜料比较性能优越。     

TiO2纳米管阵列气敏性能研究进展

TiO_2纳米管阵列作为一种新型的TiO_2纳米材料,具有独特的管状阵列相貌结构和庞大的比表面积,是一种优异的金属氧化物半导体气敏材料.主要介绍了TiO_2纳米管阵列气敏性能的研究进展,包括金属氧化物半导体气敏材料敏感机理、TiO_2纳米管阵列对非氢气气体敏感性能和TiO_2纳米管阵列氢敏性能.