溶胶-凝胶法制备氧化铝系复合膜的研究进展

介绍了采用溶胶-凝胶法制备Al2O3系复合膜的研究发展现状以及掺入不同外加组分后Al2O3膜的结构特点及其影响机理,同时指出了用溶胶-凝胶法制备氧化铝系复合膜过程存在的问题及发展趋势。     

两种不同改性工艺制备γ-氧化铝改性膜的研究

采用溶胶-凝胶法并用两种不同的工艺制备γ-氧化铝改性膜：其一为通过掺杂硼来制改性膜；其二为通过溶液浸渍钾盐溶液制得改性膜。考察了两种改性工艺对膜的微观结构、晶相组成和孔结构的影响。结果表明：采用溶胶内掺杂硼的改性工艺制得的膜，表面平整；由溶液浸渍工艺改性制得的膜微观表面凹凸不平，孔易被沉积成分所堵塞，但可使改性成分有效地富集于孔内部，并且两种工艺制得膜的晶相均为γ-氧化铝相与复合相，表明第二组分已被成功地引入到γ-氧化铝膜组分中。采用溶胶一凝胶法制备γ-Al2O3，改性膜的孔结构明显优于由溶液浸渍工艺制得的改性膜的孔结构。     

γ-Al2O3膜改性污泥活性炭的制备及其脱硫性能

用溶胶-凝胶法制得γ-Al2O3膜改性污泥炭.用扫描电镜、红外光谱、BET(Brunauer-Emett-Teller)分析了改性污泥活性炭的表面结构、羟基种类和孔结构.结果表明:与污泥活性炭相比,改性污泥活性炭孔径均匀,孔径明显减小,γ-Al2O3膜与污泥活性炭结合良好;改性污泥活性炭的脱硫率显著地提高,最佳值达到87.48%.这主要是由于改性污泥活性炭后,一方面,其表面羧酸的游离-OH向稳定态转化,减弱了表面酸性,利于酸性气体SO2吸附;另一方面,γ-Al2O3膜附于污泥活性炭内壁,缩小孔径,同时也将膜微孔结构复合于污泥活性炭的孔结构中,增加了微孔和小孔的数量,增大比表面积和总孔容,利于SO2气体的吸附.     

溶胶-凝胶法制备氧化铝薄膜

以Al(NO3)3·9H2O作为前驱体制备AlOOH溶胶,通过提拉法在不锈钢表面形成氧化物薄膜。探讨了热处理制度和表面处理对薄膜形成过程的影响,并通过XRD和SEM等分析手段对氧化铝薄膜形成过程的物相组成和表面质量进行了分析。实验结果表明:温度在500～800℃,升温速率控制在1.5℃/min,可以得到表面致密的氧化铝薄膜,所制得的薄膜成分以晶态氧化铝和非晶态氧化铝共存,其中晶态氧化铝以γ-氧化铝的形式存在。     

溶胶-凝胶法制备多晶氧化铝纤维的研究

本文探讨了溶胶-凝胶法制备多晶氧化铝过程中影响胶体性能的因素,成纤方法与工艺参数,热处理工艺制度及晶相转化关系等一系列问题.实验得到了以莫来石为主晶相长期使用温度超过1500℃的多晶氧化铝纤维.     

溶胶-凝胶法制备γ-氧化铝膜的微观结构

用溶胶－凝胶法制备了γ－氧化铝膜,发现γ－氧化铝膜呈（１１０）择优取向,前体勃母石凝胶膜的择优取向越明显、焙烧温度越高,形成的γ－氧化铝膜的择优取向现象越明显,７００℃是合适的熔烧温度,焙烧时间以１．５￣３ｈ为宜,择优取向现象的存在对γ－氧化铝膜有利（１１０）择优取向现象越明显,膜孔结构越均匀,孔径分布越窄,７００℃焙烧形成的γ－氧化铝膜比表面积为２０２ｍ＾２／ｇ,孔径范围１￣５ｎｍ,占孔体积９０     

二氧化硅复合膜的制备及其渗透汽化性能

采用溶胶–凝胶法配制了掺杂Zr4+以及未掺杂的2种有机硅态溶胶,以浸渍提拉的方式在已修饰的α-Al₂O₃载体上逐层涂布2种溶胶,并经过煅烧固化制备了二氧化硅复合膜。采用扫描电子显微镜对制备过程中的每一膜层表面形态结构进行表征。将二氧化硅复合膜应用于渗透汽化脱水,考察了不同温度以及不同进料含水率下的渗透汽化性能,并探究了强酸性环境(pH=2)对其性能的影响。实验结果表明:二氧化硅复合膜在75℃对85%(质量分数)异丙醇溶液渗透汽化脱水,其通量可达1 kg/(m²·h),渗透液含水率(质量分数)最高可到99.4%;在不同温度和含水率的条件下,二氧化硅复合膜都能保持良好的分离性能,具有良好的水热稳定性;长时间在强酸性环境(pH=2)中仍能保持稳定的分离性能,具有极强的耐酸性能。     

γ-Al2O3复合膜的制备及掺硼对其热稳定性的影响

采用溶胶-凝胶法制得具有良好热稳定性的γ-Al2O3复合膜,采用SEM和X-射线衍射技术考察了制得的γ-Al2O3复合膜的微观形貌和晶相,并通过对复合膜的BET比表面积和孔径分布等进行表征,来探讨1000℃时膜结构的稳定性.结果表明,由溶胶-凝胶法制得的γ-Al2O3复合膜,呈均匀的网状结构,无剥落现象,与载体结合良好;经1000℃煅烧5小时后其BET比表面积和孔容只是略有减少,分别为4.1136m2·g-1和0.009787cm3·g-1,孔径分布变化幅度也不大,维持在25～100A的范围(平均孔径为95.1628A).     

溶胶-凝胶法制备Al2O3-SiO2-ZrO2复合膜的成膜工艺研究

用溶胶-凝胶法制得了稳定透明的Al2O3-SiO2-ZrO2复合溶胶,并采用浸渍法镀膜工艺制备了复合膜。对该成膜工艺的研究表明,合理地控制焙烧条件,进行多次浸渍-干燥-焙烧过程,添加成膜助剂,选择浸渍时间是提高成膜质量的重要因素。对于添加PVA后的溶胶,当浸渍时间为16～36秒,经过四次涂膜后,采用1～3℃/min的升温速率,可获得较理想的复合膜。     

氧化铝超滤膜的制备及性能研究

以无机铝盐和氨水为原料,以多通道氧化铝陶瓷为支撑体,采用溶胶 凝胶法制备无缺陷的氧化铝超滤膜。通过自制的实验装置,对所制得的氧化铝超滤膜进行了纯水渗透率、平均孔径、孔径分布和聚乙二醇的截留率 分子量的关系的测试,并用扫描电镜观察了氧化铝超滤膜的表面形貌。结果表明:二次超滤膜的纯水渗透率为1.21m3/m2·h·MPa,平均孔径为11.1nm,聚乙二醇20000的截留率达到92.8%。     

分步浸渍法制备CoMoAg/γ-Al2O3催化剂及其脱硫性能的研究

以γ-Al<,2>O<,3>为载体,以Co、Mo、Ag为主要活性组分,采用浸渍法制备了负载型催化剂CoMoAg/γ-Al<,2>O<,3>,并对其进行了XRD表征;利用加氢原理,考察了MoCoAg/γ-Al<,2>O<,3>催化剂在不同工艺条件下处理模拟汽油的脱硫效果.结果表明,在反应温度164.5℃、反应压力1.0 ...     

分步浸渍法制备CoMoAg/γ-Al_2O_3催化剂及其脱硫性能的研究

以γ-Al2O3为载体,以Co、Mo、Ag为主要活性组分,采用浸渍法制备了负载型催化剂CoMoAg/γ-Al2O3,并对其进行了XRD表征;利用加氢原理,考察了MoCoAg/γ-Al2O3催化剂在不同工艺条件下处理模拟汽油的脱硫效果。结果表明,在反应温度164.5℃、反应压力1.0 MPa、γ-Al2O3∶Co∶Ag∶Mo（质量比）为1∶1∶2∶1的条件下,催化剂对模拟汽油的脱硫效果较好。     

Mn-Mo/SiO2催化剂的制备及其催化柴油氧化脱硫

采用溶胶-凝胶法制备锰离子改性的Si O2负载的磷钼酸催化剂,并采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对催化剂进行表征。考察了催化剂用量、过氧化氢用量、反应温度和反应时间等对模型油(苯并噻吩和二苯并噻吩)和直馏柴油氧化脱硫的影响。结果表明:锰离子改性后,催化剂仍然保持了磷钼酸的Keggin型结构,其活性中心的分散度和比表面积均增加;不同反应条件对模型油的氧化脱硫均有影响,且二苯并噻吩(DBT)较苯并噻吩(BT)更易脱除。正交试验结果显示,各因素对柴油脱硫率的影响由大到小依次为反应时间催化剂用量过氧化氢用量反应温度。在催化剂0.15 g,过氧化氢0.25 mL和反应温度70℃的条件下,反应时间4 h后,直馏柴油的脱硫率达90.3%,油品回收率不低于98%。     

纳米莫来石的制备及其对氧化铝陶瓷性能的影响

以硝酸铝和硅溶胶为原料,采用溶胶-凝胶法合成了纳米莫来石粉体,进而探讨了纳米莫来石对氧化铝陶瓷烧结性能、抗弯强度以及抗热震性能的影响.结果发现,在1100 ℃煅烧硝酸铝与硅溶胶先驱体时仅有少量Al2O3生成,当将煅烧温度升高到1200 ℃时,获得了单一的莫来石晶相,粉体的平均粒径在50～60 nm之间;在氧化铝中添加2wt%～10wt%的纳米莫来石,可以有效促进陶瓷体的致密烧结,并获得良好的抗弯强度与抗热震性能;纳米莫来石含量为5wt%的陶瓷,在1650 ℃烧结后的抗弯强度为247.49 MPa,经过1200 ℃热震后的抗弯强度为218.52 MPa;当纳米莫来石的添加量超过10wt%时,将降低陶瓷的饱和体积密度,并恶化陶瓷的抗弯强度与抗热震性能.     

二氧化硅复合膜的制备及其渗透汽化性能EI北大核心CSCD

采用溶胶–凝胶法配制了掺杂Zr4+以及未掺杂的2种有机硅态溶胶,以浸渍提拉的方式在已修饰的α-Al2O3载体上逐层涂布2种溶胶,并经过煅烧固化制备了二氧化硅复合膜。采用扫描电子显微镜对制备过程中的每一膜层表面形态结构进行表征。将二氧化硅复合膜应用于渗透汽化脱水,考察了不同温度以及不同进料含水率下的渗透汽化性能,并探究了强酸性环境(pH=2)对其性能的影响。实验结果表明:二氧化硅复合膜在75℃对85%(质量分数)异丙醇溶液渗透汽化脱水,其通量可达1 kg/(m2·h),渗透液含水率(质量分数)最高可到99.4%;在不同温度和含水率的条件下,二氧化硅复合膜都能保持良好的分离性能,具有良好的水热稳定性;长时间在强酸性环境(pH=2)中仍能保持稳定的分离性能,具有极强的耐酸性能。     

γ-氧化铝硫化行为的动力学研究

采用热重法研究了γ-氧化铝在二氧化硫气氛下的硫化行为的影响因素，并进行了动力学分析。研究结果表明：二氧化硫的体积分数对γ-氧化铝的物理吸附有较大影响，对化学吸附影响不大；水蒸气的存在对γ-氧化铝的硫化行为是至关重要的；γ-氧化铝与二氧化硫的反应级数是0，活化能为110553．94J／mol。总体来说γ-氧化铝对二氧化硫是非活性的。     

非对称氧化铝陶瓷超滤膜的研制及性能测试

采用固体颗粒烧结法制作膜载体,溶胶-凝胶法制备α-Al2O3薄膜,制作了非对称氧化铝复合陶瓷超滤膜。密度为2.703g/cm3,孔隙率为23.51%。用铬黑T、甲基橙等作为探针分子,对制作的超滤膜孔径进行了测定,结果表明,本超滤膜截留相对分子质量在327～417,即膜孔径约为2nm。透水率为2000～3450mL/m2·h。     

Ag-TiO2复合膜的制备与催化性能研究

以钛酸四丁酯为原料,载玻片为载体,用溶胶-凝胶法制备Ag-TiO2复合膜.利用复合膜在太阳光下对罗丹明B(RB)进行光催化脱色实验,结果表明最佳掺银量为0.5%,涂膜三层的复合膜活性最高,通过溶胶掺银所制备的膜催化活性较高,焙烧温度为500℃;经5 h光照,对100mL浓度为1mg·L-1、2.5 mg/LRB脱色率分别为76.67%、47.27%;利用太阳光降解有机污染物切实可行.     

溶胶-凝胶法制备氧化硅-氧化铝体系凝胶及合成过程研究进展

氧化硅-氧化铝（SiO₂-Al₂O₃）体系凝胶不仅应用广泛,而且其制备及反应机理还可借鉴到碱激发胶凝材料等领域。通过对溶胶-凝胶法合成氧化硅-氧化铝体系凝胶的制备过程及影响因素和影响规律、凝胶的性质和结构表征及合成机理研究进展进行综述,提出目前仍缺乏有关碱（土）金属离子对凝胶结构性能的影响研究以及硅铝含量变化的定量描述数据,建议拓宽研究范畴,结合核磁共振等检测方法,得出该体系结构性能变化准确数据,为氧化硅-氧化铝体系凝胶的设计和应用夯实基础。     

硅锆复合膜的制备与表征

以硝酸锆为前驱体,二氧化硅为晶型稳定剂,采用溶胶-凝胶法在多孔氧化铝载体上制备了无缺陷的硅锆复合膜.借助TG-DTA、XRD、BET、SEM、TEM和AFM等测试手段对膜的表面形貌、孔径分布以及热稳定性进行了分种析和表征.实验结果表明,硝酸锆比氧氯化锆更适合作前驱体,可获得均匀分布的稳定溶胶;当二氧化硅含量为25%(摩尔百分数)时,可以得到平整无缺陷的硅锆复合膜;焙烧过程中,不同升温区间须采用不同的升温速率,以防止膜的开裂;由于二氧化硅与氧化锆间的相互作用,抑制了氧化锆晶型的转变,同时也提高了二氧化硅的晶化温度.硅锆复合膜在700～900℃范围内保持单一的氧化锆四方晶型,晶粒大小几乎不随温度变化,具有良好的热稳定.