Hydrothermal formation of dispersive Mg（OH）2 particles in NaOH solution

The hydrothermal modification of Mg(OH)2 crystals in NaOH solution was investigated. The aggregated Mg(OH)2 particles with irregular shape are converted to regular Mg(OH)2 hexagonal plates after hydrothermal treatment. The prolongation of reaction time from 1-4 h or the increase of temperature from 140℃ to 200℃ can promote the formation of Mg(OH)2 plates with big particle size but small cluster size. The dispersion characteristics of the hydrothermal products are improved owing to the improvement of Mg(OH)2 crystalline degree and the in-crease of I（001)/I（101） ratio. The proper hydrothermal modification condition is as follows: solid content 0. 075 g/mL,NaOH concentration 5.0 mol/L, temperature 200℃ and time 4 h. Thermodynamic analysis indicates that the increase of MgOH^ concentration at elevated temperature or the increase of OH^- concentration in concentrated NaOH solution is favorable for the hydrothermal formation of Mg(OH)2 particles.     

溶剂热结晶法制备纳米氧化铁的工艺研究

采用溶剂热结晶法制备工艺，以硫酸亚铁（FeSO4）为原料，聚乙二醇为溶剂，NH3H2O为沉淀剂，制备纳米氧化铁。然后利用XRD和SEM等分析手段，对样品进行表征，研究结果如下：当pH由6升高到10时，反应时间由90min可以缩短到30min，氧化铁的晶体形态从粒状逐渐向片状晶过渡，颜色加深：当反应温度由140℃升高到170℃时，反应时间由90min缩短到45min，晶体的平均粒度由50nm增加到800nm，均匀性降低，晶体形态由球晶向针状晶过渡，颜色逐渐变红。在本实验条件下，最佳的pH=7，最佳的水热温度为160℃，最佳的水热时间为60min。     

碳化塔的优化控制系统的设计与应用

应用控制技术以及工程建模技术,结合南方制碱厂碳化工艺的生产特点,设计以提高碳化塔的操作平稳性和转化率为主要目标的效能优化控制系统。     

Hydrothermal Synthesis of VO2 Polymorphs: Advantages,Challenges and Prospects for the Application of Energy Efficient Smart Windows

Vanadium dioxide (VO₂) is a widely studied inorganic phase change material, which has a reversible phase transition from semiconducting monoclinic to metallic rutile phase at a critical temperature of τ_c ≈ 68 °C. The abrupt decrease of infrared transmittance in the metallic phase makes VO₂ a potential candidate for thermochromic energy efficient windows to cut down building energy consumption. However, there are three long‐standing issues that hindered its application in energy efficient windows: high τ_c, low luminous transmittance (T_lum), and undesirable solar modulation ability (ΔT_sol). Many approaches, including nano‐thermochromism, porous films, biomimetic surface reconstruction, gridded structures, antireflective overcoatings, etc, have been proposed to tackle these issues. The first approach—nano‐thermochromism—which is to integrate VO₂ nanoparticles in a transparent matrix, outperforms the rest; while the thermochromic performance is determined by particle size, stoichiometry, and crystallinity. A hydrothermal method is the most common method to fabricate high‐quality VO₂ nanoparticles, and has its own advantages of large‐scale synthesis and precise phase control of VO₂. This Review focuses on hydrothermal synthesis, physical properties of VO₂ polymorphs, and their transformation to thermochromic VO₂(M), and discusses the advantages, challenges, and prospects of VO₂(M) in energy‐efficient smart windows application.     

不同形貌Ti-O基纳米结构的可控制备与形成机制探讨

利用碱辅助水热法实现了Ti-O基纳米管、纳米带和纳米结构微球的合成,通过TEM、SEM等手段对所制备的纳米结构进行表征。当采用商品级锐钛矿TiO2为原料,热水处理温度为180℃、碱的浓度为10mol/L,热处理48h时可以得到Ti-O基纳米带。纳米带宽度为50~200nm,长度达到几十微米甚至一百多微米;产物产率高,质量好,结晶良好,表面洁净,无缺陷。当热处理温度为120℃时,可以得到Ti-O基纳米管,纳米管的长度为200~500nm,外径在20~50nm之间。当所用前驱体的粒径较小时,容易形成较细或者较窄的纳米带或者纳米线,当在选用前驱体的粒径较大时,可以生成纳米结构微球。     

无模板剂水热合成Bi12O17Cl2纳米带及其阻燃性能研究

以β-Bi2O3为原料,采用无模板剂水热法制备了Bi_(12)O_(17)Cl_2纳米带,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)对其形貌和结构进行了表征并作为阻燃剂添加到聚氯乙烯(PVC)中评价其阻燃性能。结果表明,适宜的Bi/Cl物质的量比对水热合成Bi_(12)O_(17)Cl_2纳米带及其化学计量比影响显著,当Bi/Cl物质的量比为1∶2.5时,可得到分散性好、形貌均匀的Bi_(12)O_(17)Cl_2纳米带;改变Bi/Cl物质的量比,纳米带中Bi/Cl化学计量比从6∶1变成2.4∶1。初步探讨了Bi_(12)O_(17)Cl_2纳米带可能的生长机理,在水热反应过程中,Bi 3+与Cl-发生络合反应形成BiCln3-n络合物,从而合成Bi_(12)O_(17)Cl_2纳米带。     

纵向多孔及实心ZnO微纳米棒的制备、表征及其光催化性能研究

以硝酸锌和六次甲基四胺为原料,水为溶剂,采用低温水热法制备出具有优异光催化性能的六方纤锌矿结构ZnO微纳米棒,并研究了合成过程中磁力搅拌及原料溶液浓度对制备产物形貌及光催化性能的影响,建立了其光催化降解甲基橙的动力学方程。结果表明,搅拌条件下制备的产物为纵向多孔的棒状ZnO,无搅拌条件下制备的产物为实心ZnO纳米棒.优选出的硝酸锌和六次甲基四胺浓度均为0.025mol/L。相比于实心ZnO纳米棒,纵向多孔的棒状ZnO具有更优异的光催化性能,在紫外光照射20min后,对甲基橙的降解率达到100%。通过动力学模型拟合发现,纵向多孔的棒状ZnO具有更大的催化速率常数(0.2942 min~(-1)),是实心ZnO纳米棒催化速率常数(0.1306min~(-1))的2.25倍。     

水热碳化法制备碳纳米材料

形态可控的碳纳米材料由于独特的结构和性能而受到研究者的普遍关注,常见的制备方法有化学气相沉积法(CVD)、乳液法和水热碳化法等。水热碳化法是一种重要的碳纳米材料制备方法,具有成本低、反应条件温和、产物粒径均匀且形态可控等特点。综述了近年来以糖类及淀粉等有机物为原料,采用水热碳化法制备各种形态可控碳纳米材料的研究现状,重点介绍了水热碳化工艺条件对合成碳微球、空心碳微球、核壳结构碳复合材料显微形貌的影响,并提出了水热碳化法制备碳纳米材料研究中存在的问题和今后可能的发展方向。     

自支撑纳米硅/石墨烯复合纸柔性电极的制备及其电化学性能的研究

硅作为锂离子电池负极材料具有极高的理论比容量(4200mAh/g),是目前商业化石墨负极材料的数十倍。但是由于在充放电过程中极易发生粉化破碎,导致其循环比容量会迅速衰减。首次通过水热还原的方法制备了自支撑纳米硅/石墨烯复合纸柔性负极材料。SEM表征显示纳米硅颗粒均匀地分散在石墨烯片层中,制得的复合纸电极较纯硅纳米颗粒的电化学性能有大幅度提高,在100mA/g的电流密度下,首周放电比容量4003mAh/g,十分接近硅的理论比容量,且首周库伦效率高达91%。复合纸循环20周后比容量在3300mAh/g左右,50周后仍能维持1000mAh/g左右的比容量。这主要可归功于石墨烯纸电极优异的柔韧性和导电性,有效抑制了纳米硅颗粒的体积膨胀和结构破坏。同时水热还原法较低的还原温度保证了石墨烯纸还原前后厚度变化不大,有利于石墨烯片层与Si纳米颗粒的紧密接触。     

不同形貌α-Fe2O3的水热法制备及性能研究

以Fe(NO_3)_3·9H_2O为原料,聚乙烯吡咯烷酮作为表面活性剂,NaOH、Na_2CO_3、CH_3COONa为形貌改变剂,采用水热法制备出不同形貌的α-Fe_2O_3,并研究了不同因素对产物形貌的影响。利用SEM、EDS、XRD、FTIR等手段对其物相及微观形貌进行表征,并探讨其生长机理。通过光催化降解酸性大红模拟废水考察不同形貌α-Fe_2O_3的光催化性能,实验结果表明,类桑葚状α-Fe_2O_3对酸性大红模拟废水的降解效果最好,降解率高达99.01%,具有潜在的光催化应用前景。