电气石对硅藻土基多孔陶瓷结构和性能的影响

采用固相烧结法，在硅藻土基多孔陶瓷的配料里添加不同量的超细电气石粉，制备了一种新型环境材料-硅藻土基多孔功能陶瓷。并通过扫描电镜、压汞仪、负离子数检测仪等手段对材料进行了表征。着重考察了电气石含量对材料的微观结构、孔径分布、负离子释放量以及吸附和降解孔雀石绿能力等因素的影响。结果表明：当电气石含量为12％时，材料内孔径细小、均匀，板状颗粒上均匀分布着孔径大约20hm的硅藻土原始孔洞，颗粒之间为由固相烧结后颗粒堆积形成的较大的空隙，材料的最可几孔孔径、平均孔径、中值孔径及比表面积最高，依次为207．8、49．8、207．8nm、16．93m^2／g，材料的孔隙率随电气石含量的增加而下降；当电气石含量为20％时，材料的负离子释放量最高，达3163个／cm^3；材料对孔雀石绿的吸附和降解能力随电气石含量的增加而增加，当电气石含量为20％时，反应6h，412与618nm处吸收峰消失，基本达到了对溶液中孔雀石绿的完全吸附和降解。     

ZrO2含量对Al2O3/ZrO2复相陶瓷微观结构和力学性能的影响

本研究以耐磨结构陶瓷的应用为目标,研究了Al2O3-ZrO2复相陶瓷中加入不同的ZrO2陶瓷材料对微观结构及其力学性能的影响,分析了ZrO2在复相陶瓷中所起的作用.结果表明:随ZrO2含量的增加,在相同烧结温度下,晶粒变小,材料的力学性能提高.当ZrO2加入量为55％时,复相材料的抗折强度503MPa,断裂韧性12.80 MPa·m1/2,密度4.88 g·cm-3,硬度(HV)为1432 kg ·mm-2.探讨了Al2O3/ZrO2复相陶瓷的增韧机理.     

电气石/硅藻土基内墙砖的制备及室内甲醛净化

以硅藻土为主要原料,添加适量电气石粉和烧结助剂,采用超细湿式研磨工艺制备釉浆,并浸渍在硅藻土基多孔陶瓷表面及孔道,通过低温煅烧,制备电气石/硅藻土基内墙砖.结合X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪等手段对材料进行了表征;以甲醛气体为目标污染物,探讨了材料对其吸附和降解能力.结果表明:所制备的电气石/硅藻土基内墙砖,硅藻土原始孔结构与颗粒堆积形成的孔隙构成了有机整体;材料釉层经870℃煅烧,电气石的结构和性能并未发生改变;电气石/硅藻土基内墙砖对甲醛气体具有很好的吸附和降解能力,1 m3的环境舱内初始浓度为0.303 mg/m3的甲醛经5h的净化,其浓度降至0.0782 mg/m3.     

热处理温度对纳米TiO2薄膜光催化性能的影响（英文）

以TiCl4为原料,氨水为沉淀剂,采用水解沉淀法在硅藻土基多孔陶瓷上负载了TiO2薄膜。通过热重–差示扫描量热分析、X射线衍射对经不同温度热处理的样品进行了表征,探讨了热处理温度对TiO2晶相、晶粒尺寸等因素的影响。以甲醛为目标降解物,考察了热处理温度对TiO2光催化性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,薄膜由锐钛矿型转变为金红石型,TiO2晶粒尺寸由6.5 nm(350℃)增加到52.8 nm(1 000℃);经750℃热处理的薄膜组成中出现金红石相,温度升至1 000℃,锐钛矿型TiO2完全消失;经550℃热处理的TiO2光催化效果最好,在1 m3环境仓内,8 W紫外灯下光照240 min,初始浓度0.526 mg/m3的甲醛去除率达到95.2%。     

Ce-TiO2粉体的制备及其光催化性能研究

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备Ce掺杂纳米TiO₂。结合XRD、TEM、UV-Vis等现代检测手段对所制备样品的结构和性能进行表征。以直接桃红12B为目标降解产物,考察了所制备样品的光催化活性。研究结果表明:样品在550℃煅烧后,TiO₂为锐钛矿型,Ce掺杂纳米TiO₂后晶粒尺寸由23.9 nm降低到19.8 nm。Ce掺杂引起TiO₂的光学吸收边红移,提高可见光的吸收,拓展了TiO₂光谱响应范围。催化剂投加量为0.5 g/L,直接桃红12B溶液的初始浓度为20 mg/L,p H值为5。在紫外光下2 h条件下,Ce掺杂TiO₂后去除率由83.6%提高到93.8%。低浓度下的光催化降解过程可用Langmuir-Hinshelwood一级动力学方程拟合,初始浓度20 mg/L时,吸附速率可达到0.063 04 min^-1。     

电气石对纳米二氧化钛结构及光催化性能的影响

以电气石粉为载体,TiCl4为前驱体,采用水解沉淀法在电气石表面负载纳米TiO2,制备纳米TiO2/电气石复合材料。通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、能谱仪及光电子能谱仪对样品进行表征,以甲醛为目标降解物,考察电气石对纳米TiO2光催化性能的影响。结果表明:纳米TiO2负载在电气石表面后,其结构和性能发生了明显变化。经550℃煅烧,锐钛矿型的纳米TiO2晶粒由15.6nm降为9.3nm。TiO2/电气石复合材料中的O1s、Ti2p1/2和Ti2p3/2结合能比纯TiO2分别提高了1.35eV、1.32eV和1.27eV,而O1s和Si2p的结合能比电气石中分别降低了1.80eV和0.13eV。TiO2和TiO2/电气石复合材料在紫外灯下照射300min,甲醛去除率分别为73.3%和91.6%。     

硅藻土催化超声协同降解亚甲基蓝的效能

硅藻土和超声辐射均可用于化工分离和水质净化过程。本研究将硅藻土用于催化超声辐射降解水中亚甲基蓝,以期实现两种过程的协同效应。表面形貌和X射线衍射分析表明,所用天然硅藻土为圆筛型、莲蓬状,表面多孔致密;硅藻土的主要成分为无定型SiO_2,同时含有一定量的石英。硅藻土超声催化降解实验表明,硅藻土超声联用的脱色速率是单独超声降解和硅藻土吸附脱色速率之和的1.24倍,产生了明显的协同催化作用。硅藻土投加量的增加和溶液pH值的提高都可明显提高水溶性亚甲基蓝的降解效率,硅藻土催化超声降解过程存在显著的空化泡气-液界面羟基自由基氧化机制,硅藻土特殊的颗粒组成和表面性质使其具有明显的催化协同作用。     

硅酸铝包覆硅灰石复合粉体的制备与表征

以硫酸铝和硅酸钠为包覆改性剂,采用化学沉淀法,在硅灰石表面包覆纳米级硅酸铝,在包覆量为5%、硅灰石悬浮液固液比为1∶15,硫酸铝浓度为0.15mol/L、硅酸钠浓度为0.45mol/L、滴加速度为1ml/min、温度为70-80℃、反应时间60min等最佳条件下,制备了硅酸铝/硅灰石复合粉体。结果表明,硅灰石表面均匀地包覆了一层纳米粒级的硅酸铝,白度提高了2.0%。     

MgO对Al2O3瓷性能的影响

研究了ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ３系Ａｌ２Ｏ３ 添加不同量滑石对提高其抗折强度、硬度、耐磨性、密度等性能的影响,探讨了ＭｇＯ在显微结构中所起的作用及影响机理,并找出了形成低温细晶９５Ａｌ２Ｏ３瓷中添加滑石的最佳范围。     

多孔陶瓷固载TiO_2薄膜的制备及甲醛光催化动力学

以四氯化钛为初始反应物,采用水解沉淀法合成纳米TiO_2薄膜。结合XRD、TEM以及FTIR等手段对TiO_2/硅藻土基多孔陶瓷复合材料的晶体结构和形貌进行了表征;以复合材料为空气净化器芯体,甲醛为降解对象,对光催化降解动力学进行了探讨。结果表明:纳米TiO_2经600℃煅烧后为锐钛矿型,平均粒径约10.6nm,纳米TiO_2薄膜牢固包覆于载体表面(膜厚300~450nm)。包覆层与TiO_2薄膜之间的界面上形成了Si—O—Ti键。甲醛初始浓度为1.302mg/m~3,紫外光照240min,甲醛去除率达到94.6%。动力学研究表明:可用Langmuir-Hinshelwood动力学方程来描述甲醛光催化降解反应,该气相光催化一级反应时的反应速度常数为0.576mg/(m~3·min),吸附系数为0.048m~3/mg。并建立了甲醛的气相光催化动力学方程。