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971.
Thanit Tangcharoen Jiraroj T-Thienprasert Chanapa Kongmark 《International Journal of Applied Ceramic Technology》2021,18(4):1125-1143
Using the sol–gel auto combustion method with diethanolamine (DEA) as fuel, a sequence of iron-substituted zinc aluminates, ZnFexAl2-xO4 powders, including variable Fe3+ ion concentrations (0 ≤ x ≤ 2) were effectively prepared. X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), the Brunauer–Emmett–Teller (BET) method, UV–visible diffuse reflectance spectroscopy (UV-DRS), and vibrating sample magnetometer (VSM) were employed to examine the structures, chemical bonds, morphologies, composition, surface area, and optical properties as well as the magnetic behavior of the obtained samples. A single-phase spinel structure was obtained for the calcined aluminate powders with different interplanar spacing and crystallite sizes, as revealed by the classification results. The bandgap energy (Eg) of adapted aluminates was in the range of 2.04-3.14 eV, identified as being much lower compared to the pure sample (5.60 eV). Thus, Fe3+-substituted ZnAl2O4 samples could be successfully photoexcited using both ultraviolet and visible light, as suggested by the results. Examination of how the four main pollutant types decay when irradiated by sunlight was carried out to assess the samples and establish photocatalytic activity. These contaminants included rhodamine B (RhB), methylene blue (MB), methyl orange (MO), and methyl red (MR). The performance of photocatalytic degradation reached 98% after 150 min for all optimal samples of organic dyes. Besides, each of the altered photocatalysts could be recycled and displayed high stability. The S-shaped curve of ferrimagnetism can result in those samples as found by the magnetic measurements, though pure ZnAl2O4 displays diamagnetic characteristics. The adapted samples show intense improvement in the remanent magnetization (Mr) when compared to pure ZnAl2O4, signifying that magnetic photocatalyst recovery by applying an external magnetic field is easy. Thus, these results offer a convincing sign that ZnAl2O4 powders replaced by Fe3+ could provide the ability to aid in the ecologically friendly collection of solar energy. 相似文献
972.
以β分子筛为载体,在保持金属总负载量不变的情况下,采用等体积浸渍法制备了4种不同n(Ni)/n(Ni+Mo)的催化剂。分别采用X射线衍射(XRD)、比表面积测试(BET)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)、氢程序升温还原(H2-TPR)、氢程序升温脱附(H2-TPD)和热重-差热分析(TG-DTG)等方法对催化剂进行了表征。结果表明,4种催化剂的酸量和酸强度相近,在n(Ni)/n(Ni+Mo)等于基准+0.2时,Mo与载体之间的相互作用最弱,其氢气吸附量最多且积炭量最少;采用某炼厂重整C10+ 重芳烃对4种催化剂进行评价,结果表明n(Ni)/n(Ni+Mo)等于基准+0.2催化剂具有最优的催化活性和稳定性。上述结果表明,影响重芳烃轻质化催化剂活性和稳定性的关键因素是催化剂氢气吸附量的多少,氢气吸附量越多金属表面的溢流氢效应越明显,积炭前驱体被溢流氢及时消除,从而保护了催化剂的加氢活性中心不被积炭覆盖,有助于催化剂在较高活性下保持稳定。 相似文献
973.
采用水热法制备GRQD-NiCo2O4复合物,利用XRD、SEM及TEM分析其微结构,并探讨其作为DMFC阳极催化剂使用时的电化学性能。微结构分析表明所得GRQD-NiCo2O4复合物皆为具NiCo2O4单一相的尖晶石结构,且GRQD质量浓度高于0.25 g/mL后表面形貌将转变GRQD与NiCo2O4相互结合的状态。电化学分析表明添加GRQD可有效增强NiCo2O4的导电性并提升其电化学稳定性,其中GRQD质量浓度为0.25 g/mL时所得样品经500次循环测试后电流密度约为77.5 A/g,与循环5次后相比其电流密度剩余量最大(约为69.7%),该样品作为DMFC阳极催化剂使用时性价比最佳。 相似文献
974.
过渡金属碳化物具有类似贵金属的电子结构和加氢性能。采用等体积浸渍法制备了不同Ni/W比的NiW/γ-Al2O3催化剂,以程序升温碳化法转化为NiW碳化物后对芳烃模型化合物和低温煤焦油中分离所得芳烃组分进行加氢处理。催化剂的N2吸附、XRD、H2-TPR和SEM表征表明,Ni的添加促进了载体表面WO3物种的分散和还原,抑制了WO3晶体的团聚和大晶粒的生成。萘的加氢实验表明,Ni/W原子比为0.6时催化剂的活性最佳,而添加苯酚和吡啶后的模型油加氢过程中萘的转化率和十氢萘的产率均明显下降,Ni/W原子比为0.47和0.6的催化剂性能相近,煤焦油中芳烃组分加氢后Ni/W原子比为0.47的催化剂性能更优。结果表明,Ni和W均具有良好的加氢活性,但Ni耐杂原子性能较差,二者存在一个最佳的配比以使加氢性能更优。有杂原子化合物存在时,如煤基芳烃组分的加氢,Ni/W原子比为0.47的NiW碳化物催化剂具有更好的加氢性能。 相似文献
975.
燃煤锅炉污染物超低排放标准对电厂脱硫和脱硝系统提出了更高的要求。CaO作为脱硫剂可以实现循环流化床锅炉烟气中SO2的高效脱除,焦炭作为还原剂直接还原NO,同时CaO的存在对焦炭还原NO起催化作用,可以实现燃煤烟气中SO2/NO的联合脱除。为了探究连续温度变化对CaO/生物质焦联合脱硫脱硝性能的影响,在钙循环捕集CO2技术背景下,研究了等速升温流态化下CaO/生物质焦的SO2/NO联合脱除特性。探究了烟气中O2和CO2对CaO/椰壳焦脱除SO2/NO的影响。结果表明,O2通过对椰壳焦表面碳原子的活化作用降低了异相还原NO温度,在300~950℃等速升温过程中CaO/椰壳焦的NO脱除效率逐渐增加,780℃以上能实现100%脱硝。O2也提高了CaO/椰壳焦的脱硫效率。CO2与CaO的碳酸化反应以及与椰壳焦的气化反应对同时脱除SO2/NO有明显抑制作用。O2和CO2共同作用下,在500~800℃内CaO/椰壳焦的脱硝效率随温度升高而增加,脱硫效率先降低后升高。NO促进了CaO/椰壳焦脱除SO2,而SO2对脱硝有抑制作用。800℃时CaO/椰壳焦同时脱除SO2和NO的效率分别为97.7%和93.9%。 相似文献
976.
为实现富氧燃烧技术的广泛推广,对煤粉燃烧在富氧气氛下的颗粒物排放特性进行了研究。在1800 K管式炉内进行煤焦燃烧试验,研究了富氧气氛下H2O(g)体积分数(0、5%、10%、20%、30%)对煤焦燃烧超细颗粒物的影响;采用荷电低压撞击器(ELPI+)获得超细颗粒物质量和数量浓度粒径分布并进行分析。结果表明,H2O(g)对超细颗粒物质量浓度和数量浓度粒径分布无影响,但会导致超细颗粒物的峰值波动。超细颗粒物总数量由最小粒径超细颗粒物决定,5种水蒸气浓度下EL?PI+第1级撞击器收集到的超细颗粒物数量占比均超过65%。超细颗粒物总质量由最大粒径超细颗粒物决定,5个水蒸气浓度下ELPI+第7级撞击器收集到的超细颗粒物质量占比均超过94%。低H2O(g)浓度会抑制超细颗粒物生成,H2O(g)体积分数为5%时的抑制作用最显著;高H2O(g)浓度会促进超细颗粒物生成。这是因为一方面H2O(g)与煤焦发生气化反应,使煤焦颗粒周围产生还原性气氛,促进矿物质还原为单质,进一步促进矿物质蒸发;另一方面气化反应是吸热反应,会降低煤焦颗粒燃烧温度,同时H2O(g)加入也导致烟气热容增加进一步降低,煤焦燃烧温度抑制煤中矿物质的蒸发,导致超细颗粒物生成减少,是2种作用相互竞争的结果。此外,H2O(g)的加入使超细颗粒物平均粒径增大,0~5%H2O(g)时超细颗粒物平均粒径增大最迅速。 相似文献
977.
978.
This paper investigates the interfacial structure in hot-wall CVD TiN/κ-Al2O3 multilayer coatings using both HREM and DFT modeling. Two multilayers with different thicknesses of the TiN layers (50 and 600 nm) separating the κ-Al2O3 layers are analyzed. The general microstructure of the two multilayers is relatively similar. The TiN layer in the thicker TiN/κ-Al2O3 coating is thick enough to be several TiN grains high. This means that epitaxial columns, which are often found in the thinner TiN/κ-Al2O3 coatings, are not present. However, the orientation relationships at the TiN/κ-Al2O3 interfaces are the same in both multilayers. The HREM investigations show that κ-Al2O3 (001) planes can grow directly on flat (111) TiN faces, without any other phases or detectable amounts of impurities, such as sulphur, present. Where the TiN layers are more curved, γ-Al2O3 can be grown, at least partly stabilized by the cube-on-cube orientation relationship between γ-Al2O3 and the underlying TiN. The DFT calculations show very similar adsorption strengths for an O monolayer positioned on Ti-terminated TiC(111) and TiN(111) surfaces, with preferred adsorption in the fcc site. O adsorption on N-terminated TiN(111) is much weaker, with preferred adsorption in the top site. Calculated elastic-energy contributions yield a higher stability for κ-Al2O3 on TiN(111) than on TiC(111) and a higher stability for κ-Al2O3 than for α-Al2O3 on both TiC and TiN. This indicates that the observed higher stability of κ-Al2O3 on TiC(111) than on TiN(111) is not due to the lattice mismatch, while the preferred epitaxial growth of κ-Al2O3 over α-Al2O3 can be partly attributed to the mismatch. 相似文献
979.
Al2O3作为熔渣中的主要组元之一,其对熔渣的冶金性能的影响尤为突出。对于高炉炼铁而言,高炉渣中Al2O3增加会对炼铁及脱硫造成不利影响。然而,随着中国钢铁工业的不断发展,相对低廉的高Al2O3进口铁矿石使用量不断攀升,使得高炉渣中Al2O3含量明显增加,高炉渣中Al2O3质量分数往往大于15%,更高的甚至大于20%。目前关于高Al2O3高炉渣系中Al2O3组元的热力学性质(例如采用参考渣法测定Al2O3的活度)及其对炉渣冶金性能的影响等研究鲜有报道,而温度是影响冶金熔渣冶金性能的重要热力学因素之一,因此探讨温度对冶金熔渣中Al2O3组元活度影响的规律不仅具有重要的研究意义,同时也为现场实践提供坚实的理论依据。采用参考渣法对1 773~1 873 K温度条件下CaO-SiO2-Al2O3-MgO高炉渣系Al2O3活度进行测定,并采用Raman光谱对熔渣的结构进行检测。考察了温度对CaO-SiO2-Al2O3-MgO高炉渣系Al2O3活度的影响。结果表明,随着温度的增加,熔渣中Al2O3的化学势降低,熔渣与铜金属熔液之间的反应向右移动来达到新的平衡,因而Al2O3的活度随着温度的增加逐渐降低。温度的增加使熔渣中Al2O3与碱性金属氧化物发生反应,使钙铝酸盐(CaO·Al2O3和CaO·2Al2O3)和镁铝酸盐(MgO·Al2O3)等复合物生成量增加,此时熔渣的结构由于O2-的增加而逐渐发生解聚,熔渣中的自由Al2O3减少,从而导致Al2O3活度逐渐降低。 相似文献
980.
为了掌握高Al2O3条件下(w(Al2O3)为15%以上)高炉渣系的熔化特性,利用差式扫描量热仪分析了不同w(MgO)/w(Al2O3)、碱度(R)以及w(Al2O3)对高铝高炉渣的熔化温度及熔化热的影响。试验结果表明,炉渣熔化开始温度为1 248~1 291 ℃、熔化结束温度为1 432~1 485 ℃、熔化热为137~211 J/g;当w(Al2O3)=15%、高w(MgO)/w(Al2O3)时,发生了共晶逆反应,导致高炉炉渣熔化开始温度逐渐降低,但由于高炉炉渣的液相线温度基本未变,所以炉渣熔化结束温度基本未发生改变;w(Al2O3)为20%时,随着w(MgO)/w(Al2O3)的增加,炉渣中易生成熔点较高的镁铝尖晶石,导致高炉炉渣熔化开始温度逐渐增大,与此同时,炉渣液相线温度逐渐降低,导致炉渣熔化结束温度逐渐降低;随着碱度R的增加,高炉炉渣中生成了具有高熔点的化合物、炉渣的液相线温度升高,使得高炉炉渣的熔化开始温度逐渐增加、炉渣熔化结束温度逐渐升高;随着w(Al2O3)的增加,发生了共晶逆反应,故炉渣的熔化开始温度逐渐降低,而随着w(Al2O3)的增加,炉渣中键能较大的Al—O键增多,需要在更高温度下才能实现炉渣的最终熔化,即熔化结束温度逐渐增加;随着w(MgO)/w(Al2O3)、R以及w(Al2O3)的增加,炉渣熔化热逐渐增多。分析认为,随着R的增加,炉渣中有高熔点化合物的生成,熔化热增加;随着炉渣中w(Al2O3)的增加,炉渣中Al—O键增多,解聚破坏熔渣结构消耗的热量增多;而随着w(MgO)/w(Al2O3)增加,高熔点化合物的生成或熔化开始温度降低,造成熔化热增加。 相似文献