功能材料二氧化钛光催化降解酸性黑染料

采用溶胶-凝胶法制备纳米粉末TiO₂,运用XRD技术对样品进行了表征.以中压汞灯为光源,在圆柱型石英光催化反应器上进行了酸性黑染料光催化反应性能考察.讨论了煅烧温度、空气流量、试液的pH值、光照时间与酸性黑染料光催化降解率的关系.实验结果表明,煅烧温度使TiO₂光催化性能得到显著改善.TiO₂在400℃煅烧3h,XRD曲线上出现宽化锐钛矿型衍射峰;到500℃,所有晶粒均为锐钛矿型结构,随着煅烧温度升高,晶粒中金红石型含量相应增加;到750℃,粉末中的所有晶粒均为金红石型结构.但是对于同一煅烧温度,煅烧时间不同,晶型不发生变化.煅烧温度为600℃时,TiO₂光催化活性最高.在优化实验条件下,光照140min,酸性黑染料光催化降解率达到100%.     

MoO3对染料光催化降解性能研究

分别在太阳光、红外灯光、荧光灯光不同光源照射下，用仲钼酸铵硝酸分解法和热分解法制备MoO3，对几种常见染料光催化降解性能进行了研究。研究了溶液的酸度、催化剂的用量、光照时间等不同条件对染料脱色率的影响．结果表明，用仲钼酸铵硝酸分解法制备的MoO3在酚藏花红、罗丹明B、甲基紫等染料的光催化降解过程中催化活性好，脱色率可达90％以上；将使用过的MoO3重复实验，其光催化活性基本不变，性能稳定，可重复使用；加入Fe^3 ，H2O2等其他物质可提高染料的脱色率；对染料原溶液和脱色后的溶液进行紫外一可见光谱分析，发现染料脱色确实由光催化降解所致。     

微波烧结制备Sm掺杂TiO2光催化材料与催化性能表征

采用溶胶-凝胶法结合旋转涂膜法和微波烧结技术制备了Sm掺杂TiO2光催化材料.以罗丹明B为降解物,高压汞灯为光源,考察了微波功率、烧结时间、烧结温度、涂膜层数、稀土掺杂量等因素对TiO2光催化活性的影响;并用XRD、TG-DSC和SEM等对材料进行了表征.结果表明,采用微波分三阶段加热、升温时间65min、烧结温度520℃、涂膜3层、Sm掺杂量x(Sm)＝0.3%时,制备的光催化材料催化活性最高,5h内罗丹明B的降解率可达90%;与传统高温烧结相比,采用微波烧结缩短了烧结时间,降低了烧结温度,提高了光催化材料的活性.SEM检测结果表明,微波烧结样品的粒度比较均匀,晶粒明显细化.     

石墨烯/TiO2复合材料的制备及其对甲基蓝的降解

光催化降解已成为污水处理领域发展最快的方法。为改善TiO₂的光催化性能,采用溶胶-凝胶法制备石墨烯(GN)/TiO₂复合材料,利用XRD、SEM对样品的微观结构进行表征,研究制备过程中煅烧温度、煅烧时间以及石墨烯含量对GN/TiO₂复合材料光催化性能的影响。结果表明：所制备TiO₂为球状形貌,粒径为70～200 nm,分布在石墨烯的片层和边缘。当煅烧温度为500℃,煅烧时间为20 min,石墨烯含量为5%时对甲基蓝(MB)的光催化降解率最高,为87.21%。此外,研究了GN/TiO₂复合材料对甲基蓝光催化降解的重复利用率,并探讨了光催化机理,结果表明重复使用5次后,对甲基蓝的降解率降低了17.64个百分点。     

电纺制备TiO_2纳米线及煅烧对其光催化性能的影响

以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为络合剂,与钛酸丁酯Ti（OC4H9）4反应制得前驱体溶液,采用静电纺丝法制备PVP／Ti（OC4H9）4纳米线,再在不同温度（350℃、400℃、450℃）下煅烧,得到具有光催化性能的TiO2纳米线。采用XRD、FTIR、SEM对所制备的材料进行表征,并通过对罗丹明B溶液的降解研究探讨烧煅烧温度对TiO2纳米线光催化性能的影响。结果表明,采用该方法成功制备了具有光催化性能的TiO2纳米线,当煅烧温度为400℃时,纳米线的光催化性能最好,光催化率达到56．92％。     

纳米氧化钨的制备及光降解染料研究

以仲钨酸铵为钨源,碳纳米管(CNTs)经600℃空气气氛和氮气气氛煅烧分别得到氧化钨(WO_3)(无CNTs)和WO_3/CNTs。在其他制备参数相同条件下,无模板制备了钨酸(H_2WO_4),经600℃空气气氛煅烧得到WO_3(空白)。分别以亚甲基蓝、甲基橙、酸性橙为染料,在500 W汞灯照射下,考察各样品对0.02 g/L染料的光催化降解能力,摸索了不同样品对染料光催化性能的影响规律。结果表明:经90 min光照,双氧水协助样品对亚甲基蓝溶液的降解率(99.9%)比未加双氧水(65.17%)亚甲基蓝溶液的降解率更高,且高于甲基橙溶液(35.1%)和酸性橙溶液(4.23%);WO_3/CNTs对3种染料的光催化效果明显优于WO_3(无CNTs)和WO_3(空白)。     

铝基复合光催化剂制备工艺参数的正交优化设计

采用溶胶-凝胶法,以片状铝粉为载体,在其表面进行TiO2包覆改性,制备出一种铝基复合光催化剂。通过正交试验设计研究制备工艺因素对样品光催化性能的影响规律,并利用XRD对其进行了分析与表征。试验结果表明:影响样品光催化性能的主要因素为煅烧温度。在水解温度30℃、pH值4.5、水酯比(水与钛酸丁酯的摩尔比)50、煅烧温度600℃的试验条件下,光催化3 h,样品对亚甲基蓝溶液的降解率达到93.5%。     

工业钛液水热制备多孔二氧化钛光催化剂

以工业硫酸钛液为前驱体,采用水热法制备多孔二氧化钛,考察了煅烧时间对多孔二氧化钛结构和性能的影响.采用XRD、SEM、XPS、FT-IR和BET对样品进行表征,并以亚甲基蓝光催化降解体系评价其光催化活性.随着煅烧时间的延长多孔二氧化钛的光催化活性先增加后降低,其中以500℃煅烧lh所得样品活性最佳,1h对亚甲基蓝的降解...     

二氧化钛/石墨烯复合材料制备工艺研究

以工业偏钛酸为原料,经过酸解、中和制得正钛酸,然后采用喷雾干燥法制备正钛酸粉末,将制得的石墨烯粉末与其混合均匀,通过煅烧得到了二氧化钛/石墨烯复合材料。利用电子扫描电镜和X射线衍射仪对其结构和形貌进行了表征,并且开展了二氧化钛/石墨烯复合材料在紫外光照射条件下光催化降解甲基橙试验,确定了二氧化钛/石墨烯复合材料制备的最佳工艺参数。在二氧化钛与石墨烯质量比为100∶1,煅烧温度500℃,煅烧时间1 h的条件下制得的二氧化钛/石墨烯复合材料在1 h内对甲基橙的光催化降解率高达88.33%。     

银掺杂二氧化钛及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备银掺杂二氧化钛光催化剂,通过XRD、SEM、FT-IR、TG-DSC 和UV-Vis等技术对其进行表征.以甲基橙为模拟污染物,考察催化剂的光催化活性,探讨煅烧温度和银掺杂量对光催化效率的影响.实验结果表明：银掺杂二氧化钛提高了二氧化钛在紫外光和可见光下的光催化活性;当Ag掺杂量为1.00%、煅烧温度为450℃、催化剂用量为0.05 g时,银掺杂二氧化钛光催化剂在可见光条件下降解4 h 后,降解率达到92.57%,是纯二氧化钛的4.51倍;紫外光条件下降解2 h达到84.54%,是纯二氧化钛的2.27倍.     

Preparation of V<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>5</Subscript> from Ammonium Metavanadate via Microwave Intensification

Parameters of technique to prepare of V₂O₅ by microwave intensification from ammonium metavanadate were optimized using central composite design of response surface methodology. A quadratic equation model for decomposition rate was built and effects of main factors and their corresponding relationships were obtained. The microwave heating behavior indicated that ammonium metavanadate had weak capability to absorb microwave radiation, while V₂O₅ had good capability to absorb microwave radiation. The results of the statistical analysis showed that the decomposition rate of ammonium metavanadate was significantly affected by calcination temperature and calcination time in the range studied. The optimized conditions were as follows: calcination temperature 645.35 K, calcination time 9.66 min and 4.3 g, respectively. The decomposition rates of ammonium metavanadate were 99.13%, which coincided well with experiments values 99.33% under these conditions. These suggest that regressive equation fits the decomposition rates perfectly. XRD reveals that it is feasible to prepare the V₂O₅ by microwave intensification from ammonium metavanadate, which mixed with small amounts of V₂O₅.     

微波加热技术在冶金工业中的应用研发进展

介绍了微波加热在冶金工业中的应用研究情况，着重综述了微波加热在干燥、煅烧、烧结、碳还原金属氧化物的应用研究，并介绍了几篇参考文献。     

微波加热与常规加热硅锰粉固相脱硅动力学比较

采用微波加热和常规加热对硅锰粉和巴西粉锰的脱硅反应进行了动力学行为研究,以巴西粉锰为脱硅剂,与硅锰粉中的硅发生氧化还原反应.微波加热和常规加热分别加热到不同温度并保温一定时间,测定产物中硅含量并计算固相脱硅反应的表观活化能.实验表明：单一和混合料均可在微波场中快速升温.随着温度的升高和保温时间的延长,两种加热方式脱硅率均随之提高,在相同实验条件下,微波加热的脱硅率和反应速率均高于常规加热,微波加热可以提高固相脱硅率;微波加热固相脱硅反应的限制性环节为扩散环节,其表观活化能为102.93 kJ·mol^-1,常规加热脱硅反应的表观活化能为180 kJ·mol^-1,说明微波加热能改善固相脱硅的动力学条件,提高固相脱硅反应速率,降低脱硅反应的活化能.     

微波法制备（Ce,Tb）MgAl_（11）O_（19）绿色荧光粉

采用微波法制备（Ce,Tb）MgAl11O19绿色荧光粉,对制备的样品进行了正交结果分析,确定了微波辐射法合成该体系的最佳工艺条件,即保温时间90 min、煅烧温度1 450℃、升温速率15℃/min。采用分光光度计、粒度分析仪、X射线衍射仪对最佳工艺条件下制备的样品进行了表征,样品的最大发射光谱峰位于545 nm、相对亮度为102.2%、色坐标为x=0.323 4;y=0.597 4、粉体中心粒径D50=6.59μm、粒度分布大小均匀。     

微波加热含碳氧化锰矿粉体还原过程中锰铁金属化物的渗碳行为

纯净锰铁对纯净钢质量的影响至关重要,尤其是碳含量。微波可以快速加热含碳氧化锰矿粉进行体还原,为获得低碳锰铁奠定了基础。在碳氧原子摩尔比为1．06,rCaO：rSiO2分子摩尔比为1．28的条件下,采用微波加热法,对含碳氧化锰矿粉加热到一定温度并保温一定时间。结果表明：还原物料中锰铁金属化物的碳含量在0．11％～0．23％之间。随着物料温度的提高和保温时间的增加,锰铁金属化物中的碳含量随铁含量增加而提高,而随锰含量的增加而降低,但锰含量与铁含量呈负相关关系。由于铁比锰易于渗碳,因此物料温度、保温时间和物料的锰铁比是影响锰铁金属化物渗碳的主要因素。     

微波法快速测定钼酸铵中的水分

采用微波加热法对钼酸铵水分含量进行了测定。探讨了加热时间、微波功率和物料重量对水分测定的影响，并和传统烘箱测定进行了对比。     

硫酸亚铁溶液微波加热除铁研究

本文研究了硫酸亚铁溶液微波加热除铁的工艺,分别研究了微波加热时间,过硫酸铵浓度以及温度对除铁效果的影响.结果表明,当微波加热时间为4 min,过硫酸铵浓度为0.4 mol/L,微波加热除铁效果明显优于85℃常规加热除铁的效果.微波加热除铁工艺具有时间短、能耗低、易于控制.     

微波煅烧石灰的活性度及显微结构

 试验选取3个不同产地的石灰石为原料,研究了微波加热以及不同结构的石灰石对石灰活性度的影响,并对活性石灰的微观形貌进行了观察。试验结果表明,利用微波加热可在较低的加热温度和较短的保温时间条件下得到高活性的石灰,所得石灰的活性度均达到了400 mL以上,最高可达435 mL,比传统生产石灰的方法活性度要高25 mL;当石灰石的结构致密且晶粒大小分布不均匀时,所得石灰的活性度偏低;通过扫描电子显微镜对石灰的观察可以更清楚了解到活性石灰的微观形貌为多孔结构,由细小的氧化钙晶粒组成。     

微波加热内配碳酸钙高碳铬铁粉固相脱碳

高碳铬铁无渣脱碳法可避免有毒铬渣的排放,利用微波场可快速加热粉状物料的特性,在高碳铬铁粉中配加一定比例的碳酸钙粉,可实现高碳铬铁粉快速固相脱碳.实验结果表明：配加一定比例的碳酸钙粉,不会影响内配碳酸钙高碳铬铁粉混合物料的微波加热特性;提高混合物料的脱碳摩尔比、微波加热温度和保温时间,有利于高碳铬铁粉的深度脱碳,但相应加剧脱碳铬铁粉的氧化程度.合适的固相脱碳条件为：脱碳摩尔比1∶1.0~1∶1.4,微波加热温度1100℃,保温脱碳时间60 min.在上述条件下可使碳质量分数为8.16%的高碳铬铁粉脱碳至3.91%~1.71%,脱碳率为52.08%~79.04%.