氯化钕熔盐电解的阴极过程

本文用计时电位法和循环伏安法,在等摩尔KCl-NaCl熔盐中。研究了Nd~(3+)在铂阴极上的电极过程及其与电流效率的关系。     

熔盐电解SiO2/TiO2制备硅钛合金的研究

采用熔盐电解法通过直接电解SiO2、TiO2混合物料来制备硅钛合金。热力学计算结果表明,在700℃下,SiO2和TiO2的理论分解电压分别为1.28V和1.37V,生成的单质硅和钛在高温下能够自发进行合金化反应,生成硅钛系列合金,且容易倾向于生成稳定合金相TiSi2合金。研究表明,以摩尔比50∶1的SiO2/TiO2混合物料为原料,在等摩尔比的CaCl2-NaCl混合熔盐中,在700℃、2.4V槽电压下,经过5h电解后,制备得到TiSi2/Si合金,微观形貌为粒径0.2~2.5μm的多孔颗粒堆积,单质硅颗粒覆盖在TiSi2合金颗粒表面。     

熔盐预电解脱水与电解时间对溶盐电解TiO_2脱氧行为的影响

以无水氯化钙作为熔盐,采用熔盐电解法对TiO2阴极片进行脱氧,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对TiO2电解产物的相组成、电极表面形貌与元素组成进行观察与分析,研究熔盐的预电解脱水与熔盐电解时间对TiO2电解脱氧行为的影响。结果表明,熔盐未经预电解时,TiO2阴极片不发生脱氧反应,电解产物只有CaTiO3相;熔盐经预电解脱水后,TiO2电解产物部分或全部为低价钛氧化物,预电解时间达到15h即可有效去除熔盐中的水分,从而获得较佳的熔盐电解脱氧效果,电解产物为氧含量较低的Ti2O。TiO2电解脱氧是分步进行的,随电解进行,先后出现Ti2O3、TiO、Ti2O,由于钛的化合价逐渐降低,所需分解压升高,导致脱氧效率逐渐降低。TiO2阴极的脱氧反应是由表面到心部进行,电解后的阴极片明显分层,表层为氧含量较低的Ti2O,中间层为CaTiO3和钛的低价氧化物,心部为CaTiO3。     

La掺杂对TiO2光催化剂的影响

采用溶胶-凝胶法制备了La掺杂的TiO2.通过X射线衍射分析、扫描电镜、紫外-可见光漫反射测试等手段对TiO2进行了结构和光吸收性能研究.结果表明La3+阻碍了锐钛矿向金红石转变,提高了晶形转变温度,La3+掺杂之后的TiO2粒径变小,La3+掺杂TiO2光吸收与煅烧温度有关.     

熔盐电解阴极碳素材料膨胀过程的实验研究

在国内首次采用Rapoport Test测定了几种阴极碳素材料的膨胀曲线。分析了膨胀曲线的特征,考察了电流密度、熔盐组成等因素对膨胀曲线的影响。     

熔盐电解制备金属钒

以氧化物为原料,采用熔盐电解的方法,制备了金属钒。研究了电解温度、电解电压、电解时间和阳极面积等参数对电解电流的影响规律。用扫描电镜、微区分析和X-射线表征了未完全还原及完全还原的试样的形貌、结构和组成。在850～900℃温度范围、2.9～3.0 V电压范围实验室规模上电解获得了金属钒。该方法具有温度低、流程短、设备简单,适合小规模化生产的优点。     

CaCl_2-NaCl熔盐中CaO浓度对熔盐电解FeTiO_3的影响

采用熔盐电解法,在CaCl_2-NaCl混合熔盐中电解还原钛铁矿,制备出了多孔、粒径在10μm左右的Ti-Fe合金,探讨了CaO加入量对电解还原钛铁矿的影响。结果表明,熔盐中添加摩尔分数0~1.0%的CaO促进钛铁矿还原并生成,加快了电解过程;当CaO浓度增加到1.5%后,抑制了CaTiO_3的还原。     

电流密度对稀土熔盐电解影响的探讨

分析探讨了阳极电流密度、阴极电流密度以及体电流密度对稀土氟化物体系熔盐电解槽运行效果的影响，确定了合理的电解槽电流密度参数范围。     

金属离子掺杂对TiO2光催化活性的影响综述

光催化技术是一种新兴的高效节能现代污水处理技术.在参考近年来国内外光催化领域文献资料的基础上, 综述了金属离子修饰TiO2技术研究新进展.从离子修饰机理角度解释了离子修饰提高TiO2光催化活性的原因,进一步阐述光催化技术面临问题及发展前景.     

SnO2基惰性阳极熔盐电解测试

研究了Cu、ZnO和Fe2O3等添加剂对二氧化锡基惰性阳极烧结性能的影响。发现Fe2O3能有力的促进二氧化锡基阳极的烧结。组成为95%SnO2 5?2O3的试样在1 400℃烧结4 h后,径向和轴向收缩率分别达到13.23%和16.46%,孔隙率仅为0.10%。以上述阳极材料进行电解实验,发现电解液表层处阳极破损严重,深入电解质内部阳极则表现出良好的耐腐蚀性能。铝产品中的Sn和Fe两种杂质含量分别为4.22%和1.20%,主要是由于电解液表层阳极破损所引入的。     

固体超强酸S_2O_8~(2-)/TiO_2-WO_3的制备及其催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备了固体超强酸S2O82-/TiO2-WO3,并对其进行了XRD与IR表征,用乙酸乙酯合成模型反应考察了其催化性能,系统研究了WO3的含量、焙烧温度等制备条件对S2O82-/TiO2-WO3性能的影响。实验表明:在(NH4)10W12O41.xH2O质量分数为5.0%、焙烧温度为500℃条件下通过溶胶-凝胶法制备的固体超强酸S2O82-/TiO2-WO3,其载体为微细且晶格不太完整的锐钛矿型TiO2,比表面积较大,具有比浸渍法制备的SO42-/TiO2更高的硫含量和更强酸性,并具有较高的催化酯化活性和稳定性,在反应条件为:醇酸摩尔比1.48∶1、催化剂用量为冰醋酸的6.0%、反应时间2.0h,乙酸转化率可达74.1%(不加分水器)。催化剂在无需任何再生的条件下重复使用,活性下降趋势平缓,显示良好的稳定性。     

铕掺杂对二氧化钛光催化降解甲基橙性能的影响

以钛酸四正丁酯为原料,利用溶胶-凝胶法制备了纯的和不同Eu含量掺杂的TiO2纳米粒子,利用XRD对样品进行了表征,并以甲基橙的光催化降解研究了样品的光催化性能.发现Eu的掺杂抑制了TiO2粒径的增长,细化了晶粒;同时,Eu掺入到TiO2的晶格中,引起了晶格的畸变和膨胀.结果表明,适量Eu的掺杂可提高TiO2的光催化性能,在本试验进行的条件下,当掺杂摩尔分数为0.1%时,光催化性能最好.     

机械化学法制备N掺杂纳米TiO2可见光光催化剂及其性能研究

以锐钛矿型TiO2为原料, HMT(六亚甲基四胺)为掺杂N源, 采用机械化学法经过600 r·min-1×2 h高能球磨, 后续以焙烧处理, 合成了N掺杂纳米TiO2粉末. 所制备的粉末为锐钛矿、金红石和板钛矿的混合相, 对波长大于400 nm的可见光具有良好的吸收性能, 其吸收边红移至530 nm;在λ＞400 nm的可见光照射下, HMT加入量为10%的样品对甲基蓝的降解率比原料粉末提高了2.7倍.     

在磷酸介质中水热合成纳米TiO2光催化剂

使用工业偏钛酸为前驱体，在磷酸介质中借助于水热合成方法，制备了二氧化钛纳米颗粒。通过透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、光催化活性检测仪等手段对所得的样品的形貌、晶型结构及光催化降解亚甲基蓝的性能进行了研究。结果表明，颗粒的形貌近似球形，所制得的产品均为锐钛矿相，在90℃下得到的纳米二氧化钛颗粒粒径为9nm，随着温度的升高得到的纳米晶粒逐渐变大（约17nm），且所得产品降解亚甲基蓝的能力较强。     

La2O3/TiO2纳米粒子超声光催化降解邻硝基苯酚

以钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了La2O3/TiO2纳米粒子.采用X光衍射仪对粉体的粒径、物相进行了表征.研究了超声光催化协同降解水中邻硝基苯酚的效果,考察了超声波声强、反应温度和催化剂投加量对邻硝基苯酚降解速率的影响.研究结果表明,超声光催化协同降解要比单独超声波或光化学处理效果显著,证实了声光联合技术具有明显的协同效应.     

La-TiO2中性水溶胶光催化性能

以偏钛酸为原料,制备了锐钛矿型纳米TiO2中性水溶胶,采用XRD、SEM、TEM、吸收光谱以及光电流响应等对TiO2水溶胶进行表征.结果发现,TiO2粒径约为11.6 nm,稀土元素La掺杂,使得水溶胶的吸收光谱阙值红移至545 nm,可见光响应能力明显增强.光催化降解试验表明,溶胶对甲醛具有快速降解能力,当甲醛浓度≤3×10-6时,24 h可以降解至国家标准范围以内,但降解过程受环境湿度影响明显.     

卤族元素掺杂改性TiO_2光催化剂研究进展

廉价、环境友好、高稳定性并具有可见光光催化活性的光催化剂将是光催化发展进一步走向实用化的关键。卤素掺杂TiO2是具有可见光光催化活性的光催化剂,经卤素掺杂可以使TiO2的禁带宽度减小,从而使TiO2的吸收边红移。对TiO2的氟、氯、溴、碘掺杂的国内外研究现状进行了系统评述,分析了提高TiO2可见光活性的原因,指出经卤族元素掺杂,TiO2在保持紫外区光催化活性的前提下,大大增加了其可见光响应能力,且有益于具有光催化活性晶相TiO2的形成。     

Yb2O3/TiO2纳米粒子的制备及其超声波/紫外光协同催化降解邻硝基苯酚的研究

以钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了Yb2O3/TiO2纳米粒子.采用透射电子显微镜和X光衍射仪对粉体的粒径、物相和形貌进行了表征.研究了超声波/紫外光协同催化氧化水中邻硝基苯酚的降解效果,考察了邻硝基苯酚的起始浓度、超声波声强、反应温度和催化剂投加量对邻硝基苯酚降解速率的影响.研究结果表明,超声波/紫外光协同催化氧化要比单独超声波或光化学处理效果显著,证实了声光联合技术具有明显的协同效应.     

SO2-4/TiO2-WO3催化合成丁醛1,2-丙二醇缩醛

以固体超强酸SO2-4/TiO2-WO3为催化剂,对以丁醛和1,2-丙二醇为原料合成丁醛1,2-丙二醇缩醛的反应条件进行了研究.实验表明SO2-4/TiO2-WO3是合成丁醛1,2-丙二醇缩醛的良好催化剂,研究了醛醇摩尔比、催化剂用量、反应时间诸因素对收率的影响.最佳反应条件为n(丁醛)/n(1,2-丙二醇)=1/1.4,催化剂用量为反应物料总质量的0.5%,环己烷为带水剂,反应时间50 min.上述条件下,丁醛1,2-丙二醇缩醛的收率可达84.6%.     

镧、银离子掺杂对TiO_2光催化活性的影响

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纯的TiO2纳米粒子和掺杂镧、银离子并且浓度分别为2%,5%的TiO2纳米粒子。利用XRD和UV-VIS对其进行表征,且在日光条件下,以甲基橙的光催化降解为模型反应,考察了纯的TiO2纳米粒子及不同镧、银离子掺杂浓度下的TiO2纳米粒子光催化活性。结果表明,在掺杂镧、银离子后,TiO2的本征吸收光谱比未经掺杂的出现不同程度的红移,在氧化剂的协同作用下使得甲基橙的降解效率有明显提高。