Preparation and properties of the AEO9/alcohol/alkane/water reverse microemulsion ceramic inks

Reverse microemulsion method was applied and the AEO₉/alcohol/alkane/water system was chosen to prepare ceramic inks for forming by jet-printing. The ceramic inks were prepared by reaction after mixing the zirconium oxychloride and ammonia reverse microemulsions homogeneously through vigorous stirring. The physicochemical properties of the ZrO₂ ceramic inks were systematically determined and discussed based on the requirements of the ink-jet printers available. They generally met the requirements for the drop on demand printers and were adjusted and improved by adding a small amount of alcohol and inorganic electrolyte to meet the demands for continuous ink-jet printers. It was shown that the ceramic ink with viscosity below 18 mPa s and conductivity close to 100 mS m⁻¹ was obtained after modification. Transmission electron microscope observation showed that ZrO₂ nanoparticles in the reverse microemulsion were very well dispersed and the stability of the inks was excellent. Besides, several ceramic ink compositions with bicontinuous structure were specially designed based on the phase diagram, and the changes of water-dissolving amount into the system was investigated aiming to increase the concentration of ZrO₂ ceramic ink.     

氧化锆增韧氧化铝耐磨陶瓷部件的研究

耐磨结构陶瓷部件是高技术陶瓷材料应用的一个主要领域,传统的耐磨陶瓷部件多以氧化铝材料为主。本文对以工业级原料为主制得的氧化锆增韧氧化铝陶瓷耐磨部件进行了研究,用该技术制得的耐磨陶瓷部件具有产品性能好、生产成本低等特点,并能满足工业化生产要求。     

Rb_2O掺杂对MnCe/ZrO_2催化燃烧碳烟的性能影响

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备掺杂不同Rb2O含量的MnCe/ZrO2复合氧化物催化剂,采用热重法考察其催化燃烧碳烟的活性,并借助XRD和H2-TPR手段探讨掺杂不同Rb2O含量对MnCe/ZrO2催化燃烧特性的影响。结果表明,适量Rb2O可以使催化剂与碳烟在高温下接触更为紧密,吸附空气中CO2,形成碳酸盐物质,提高催化剂的氧含量,并作为活性氧传输中心,提升MnCe/ZrO2催化燃烧性能。与未掺杂MnCe/ZrO2催化剂相比,完全燃烧温度下降31℃,碳烟在394℃内完全氧化。     

载体制备方法对Ni/ZrO_2催化剂顺酐液相加氢性能的影响

分别以水和甲醇为溶剂制备晶粒尺寸基本一致的四方相ZrO_2,通过浸渍法制备Ni质量分数10%的Ni/ZrO_2-W(水为溶剂)与Ni/ZrO_2-M(甲醇为溶剂)催化剂,考察其催化顺酐液相加氢性能。采用BET、XRD、H_2-TPR、H_2-TPD和in situ FT-IR对催化剂进行表征。结果表明,以甲醇为溶剂制备的ZrO_2比表面积明显小于以水为溶剂制备的ZrO_2,但Ni/ZrO_2-M催化剂存在强的金属-载体相互作用,其活性金属分散度以及C=O加氢活性明显高于Ni/ZrO_2-W催化剂。在反应温度210℃和氢压5 MPa条件下反应3 h,Ni/ZrO_2-M催化剂上顺酐转化率几乎100%,γ-丁内酯选择性为22.8%,Ni/ZrO_2-W催化剂上γ-丁内酯选择性仅为2.5%。     

纳米复合镀层的制备及性能研究

以铁片作为基材,采用电镀工艺制备Ni-ZrO2纳米复合镀层。研究了温度、pH值、时间及ZrO2的质量浓度对复合镀层性能的影响。通过实验得出最佳的工艺参数为:ZrO21.5g/L,pH值4～5,50℃,60min。采用扫描电子显微镜观察复合镀层的微观形貌,并通过XRD分析其相组织成分。结果表明:复合镀层表面光亮,微粒均匀、细小;其相组织成分主要为Ni,ZrO2和Ni-ZrO2。     

双模板作用下3DOM ZnO/ZrO2-TiO2（P123）的制备及表征

同时在聚苯乙烯(PS)微球和三嵌段共聚物EO20PO70EO20(P123)双模板剂作用下,经溶胶-凝胶及煅烧后处理的方法制备了三维有序大孔(3DOM)复合材料ZnO/ZrO2-TiO2(P123)。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶-红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜配合X射线能量色散谱仪(SEM-EDS)和N2吸附-脱附测定等测试手段对其元素组成、晶型结构、表面形貌以及表面物理化学性质等进行了表征。结果显示,经PS微球和P123双模板处理后的复合材料3DOM ZnO/ZrO2-TiO2(P123)主要晶型结构为锐钛矿,同时,三维空间的大孔结构排列规则、整齐而有序,其大孔平均直径约为100 nm,且复合材料的BET比表面积高达202.8 m2/g,大孔孔壁的介孔孔径分布也更加均一。     

高温下L12ZrO3吸附CO2的研究进展

Li2ZrO3能够在高温下吸附CO2,并且其吸附效率高、速度快、稳定性好且能够重复利用。作者对近年来有关Li2ZrO3材料吸附CO2的研究进行了分析,比较了Li2ZrO3的各种合成方法的优缺点,介绍了Li2ZrO3吸附CO2的反应机理,分析了影响Li2ZrO3吸附CO2的吸附量及速率的各种因素,并对高温下吸附CO2的Li2ZrO3材料的前景进行了展望。     

工艺条件对ZrO2粒度的影响

以工业ZrOCl2·8H2O和分析纯Nh3·H2O为主要原料,采用化学沉淀法制备了ZrO2纳米粒子,研究了不同阶段添加表面活性剂聚乙二醇(PEG)对ZrO2粉体颗粒尺寸的影响机理.通过测定ZrO2粉体比表面积计算出其粒度在10～40nm之间.     

分散剂对ZrO2料浆及陶瓷性能的影响

分散剂是流延料浆中的关键组元.本文选用了3种分散剂(三乙醇胺、磷酸三丁酯、松油醇),通过对分散剂用量、pH值对ZrO2料浆性能的影响、素坯及烧结体密度、气孔率和收缩率等方面的研究,分析比较了分散剂对料浆及陶瓷性能的作用.实验结果表明:pH在10～12.5内,三乙醇胺对ZrO2粉体的分散用量少、料浆稳定,适于制备气孔少,致密度高的ZrO2固体电解质薄片.     

ZrO2包覆对层状氧化物正极材料储钠性能的改善

层状氧化物正极材料具有良好的结构稳定性和较高的充放电比容量,是一类理想的钠离子电池正极材料。本工作研究了层状氧化物正极材料NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2表面修饰对其电化学性能的影响,采用固相球磨法在正极材料表面包覆一层纳米ZrO2,采用形貌、结构、电化学方法等研究了包覆后性能改进机理。研究结果表明,ZrO2在NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2表面形成一层惰性保护层,有效隔开了电解液与正极材料的接触,缓解了电解液的分解速度,抑制了金属离子的溶出速度,从而显著改善了电池的循环性能以及高温性能。在ZrO2包覆修饰后,55℃下正极材料相比于未包覆的正极材料有明显提升,100次循环后容量保持率达到83.6%,高于未包覆的75.2%。此外,包覆后的NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2正极材料在空气环境存储后,稳定性得到明显提高。