累托石-Cu_2O纳米复合光催化材料的制备及其表征

以累托石为载体,用液相合成法制备了累托石负载型纳米氧化亚铜(Cu2O)复合光催化材料,并通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射吸收(UV-Vis)对其进行表征,结果表明该复合光催化材料能改善纳米Cu2O的团聚,并增加其光吸收范围和强度,从而有效提高其光催化活性和增强其吸附能力。     

TiO_2/硅藻土复合光催化材料的制备与光催化性能研究

以纳米二氧化钛和硅藻土为原材料,采用机械力活化法制备了TiO2/硅藻土复合光催化材料。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对复合材料进行了表征,并用甲基橙溶液的光催化降解率对复合材料的光催化性能进行了评价。结果表明,复合光催化剂的光催化降解率随TiO2负载量的增大而增大,20%硅藻土-80%TiO2的TiO2/硅藻土复合光催化材料样品在光照60min后对甲基橙的降解率达90%,与纯纳米TiO2的效果基本相同。     

机械力化学法制备TiO_2/高岭土复合光催化剂

以高岭土为载体,采用机械力化学法制备了TiO2/高岭土复合光催化剂。以甲基橙溶液的光催化降解率作为评价指标,采用正交实验法,研究了纳米TiO2和高岭土混合研磨体系中固体浓度、球料比、复合研磨时间以及纳米TiO2的含量对复合材料光催化降解率的影响。实验结果表明,采用机械球磨技术可以制备具有光催化性能的TiO2/高岭土复合光催化剂。当高岭土湿磨时间为60min,纳米TiO2和高岭石混合研磨体系中固体浓度20%、球料比5∶1、复合研磨时间30min、纳米TiO2的含量为33.3%时,该复合材料对甲基橙的光催化降解率为69%,高于纯TiO2的光催化降解率。     

黑电气石/TiO2/稀土离子(Nd3+,Gd3+)复合材料的制备及物相行为研究

为提高TiO2光催化性能,以黑电气石、钛酸四丁酯和稀土氧化物(Nd2O3、Gd2O3为原料,采用溶胶-凝胶法制备黑电气石/TiO2/稀土离子(Nd3+,Gd3+)复合材料,借助X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对该复合材料进行了物相分析和微观结构分析.结果表明,500℃煅烧后生成的TiO2属锐钛矿相,TiO2粒径均在纳米尺度,且成功包覆于黑电气石表面,说明制备工艺及反应条件控制合理.     

Zr/Al基累托石矿物材料的研究

在室温条件下,用取代法和共聚法配制了稳定的Zr/Al二元聚合阳离子,稀溶液法制备Zr/Al基柱撑累托石矿物材料,XRD和FTIR表征Zr/Al基柱撑累托石室温下和300℃、500℃下晶体结构的变化,得出Zr/Al基柱撑累托石矿物材料的热稳定性达到500℃以上,Zr/Al二元聚合阳离子和累托石Si-O层发生了化学键合,形成了[Si-O]-[H(O)-Al(Zr)]键.EMPA分析,当Zr/Al=11时,柱撑累托石中ZrO2的百分含量为5%～6%,Zr4+进入到铝聚合阳离子中,形成了[AlO4(Zr,Al)12(OH)24(OH2)12]7+聚合阳离子.     

TiO_2/EP复合光催化材料的制备及其催化性能研究

以膨胀珍珠岩(EP)为载体,用微波合成了TiO2/EP光催化材料。研究结果表明:微波功率240W,加热时间5m in,焙烧温度550℃,焙烧时间2h为制备TiO2/EP复合光催化材料的最佳条件。将制得的催化剂进行光催化降解实验,可使浓度为15mg/L的罗丹明B的去除率达90%以上。     

纳米TiO_2/海泡石复合粉体的制备及光催化性能研究

以四氯化钛为前驱体,采用水解沉淀法在海泡石粉体上负载纳米TiO2。用X射线衍射仪和扫描电子显微镜等对TiO2/海泡石复合结构进行了表征;并以甲醛为降解对象,考察了TiO2复合材料的光催化性能。结果表明:纳米TiO2/海泡石复合粉体在650℃煅烧后TiO2为锐钛矿型,在紫外光照射下,对甲醛气体具有良好的降解效果。     

TiO2/蒙脱土复合材料光催化降解丁基黄药性能研究

双马瑞雪蒋潇宇李国栋赵思凯沈岩柏(东北大学资源与土木工程学院,辽宁 沈阳 110819) 摘要浮选废液中残余的黄药会严重危害自然生态及环境,为实现对黄药的高效降解,依据固相扩散原理,采用固相研磨—粉末烧结法成功制备出了TiO2/蒙脱土(MMT)复合材料,通过XRD、FTIR、SEM、紫外-可见光吸收光谱和光致发光光谱等检测手段对材料的结构、形貌和光化学特性进行表征,并在紫外光条件下考察了TiO2负载量、光催化剂用量、丁基黄药初始浓度和黄药种类等因素对其光催化降解性能的影响,根据活性基猝灭试验和模拟废液的实时吸光光谱结果探讨了对丁基黄药的光催化降解机理。结果表明,80%TiO2/MMT具有更高的紫外光吸收性能和较低的光生载流子复合效率,0.2 g/L的光催化剂在光照30 min后对初始浓度为20 mg/L丁基黄药的光催化降解率达到99.52%,且催化剂的重复利用性高,可以有效降解多种黄药。超氧自由基（·O2-）和空穴（h+）是光催化降解丁基黄药的主要活性物质,且光催化降解过程中产生了过黄药这一中间产物。     

纳米TiO2/非金属矿物复合光催化剂的研究进展

半导体TiO2具有优异的光催化性能,在降解废水中有机污染物及室内挥发性有机污染物(VOCs)领域有着广阔的应用前景,进一步提高其可见光活性并将其固定化是该技术工业化的关键。纳米TiO2/非金属矿物复合光催化剂具有光催化活性高、易分离回收等优点,是目前光催化材料领域的研究热点。本文根据国内外近期纳米TiO2/非金属矿物复合光催化剂的研究现状,对其制备及改性进行了综合评述,并对其应用前景进行了展望。     

酸热活化累托石黏土对Sr2+、Cs+、Co2+的吸附特性研究

累托石黏土的阳离子交换容量(CEC)为0.36mol/g,吸蓝量为0.574mol/g,胀缩度为23.89%,渗透系数为6.94×10-8cm/s.1.0mol/L盐酸活化累托石黏土对Sr2+、Cs+、Co2+的吸附量较大,分别为46.2、96.9、33.8 mg/g.350℃热活化2h的累托石黏土对Co2+的吸附量为50.8mg/g,对Cs+的吸附容量为75.6mg/g,但对Sr2+的吸附量较酸活化样品及原矿的稍小.酸热活化累托石黏土对Sr2+、Cs+、Co2+的吸附量随吸附时间的延长而逐渐增大,但24h吸附基本趋于平衡.从吸附性和渗透系数分析,累托石黏土是一种较好的阻滞材料.     

ZrO2／MoSi2复合电热材料的高温氧化行为

通过热重法研究挤压成型制备的纯MoSi2及20%ZrO2/MoSi2复合材料的高温氧化行为,分别用XRD和FESEM分析试样氧化层的物相结构及氧化形貌.结果表明,20%ZrO2/MoSi2复合材料在800℃氧化时表现为镅、硅的同时氧化.氧化产物主要为M003(部分挥发)和SiO2.1100℃氧化时,硅的选择性氧化和钼、硅的同时氧化均有发生,氧化产物主要为MoO3(完全挥发),Mo5Si3和SiO2.1300℃氧化时.主要为硅的选择性氧化,氧化产物为Mo5Si3和SiO2.复合材料在800℃和1100℃氧化后质量无明显变化,1300℃氧化后质量略有增加.ZrO2的加入降低了复合材料的致密度,促进了氧在基体中的扩散,使复合材料在1300℃的抗氧化性能略有下降.     

O2/CO2煤炭地下气化模型试

利用O2/CO2作为气化剂进行煤炭地下气化,不仅能够提高煤气中有效组分的含量和CO/H2比例,而且煤气脱碳后适合用于合成甲醇或液化天然气（LNG）。为考察O2/CO2地下气化的可行性,通过模型试验在模拟煤层中进行不同O2/CO2比的气化试验,考察不同CO2浓度气化下的煤气组分特征、温度场分布、燃空区立体形状以及污染物析出情况。试验表明：CO2体积分数为40%~50%时,煤气中的CO和H2的含量均在25%左右,CO2的含量小于50%。与已有的富氧空气地下气化模型试验结果相比,在气化剂中的CO2能够抑制地下气化过程中CO2的生成,O2/CO2气化下的温度场相对较低,气化过程中煤层的最高温度也只有1 200 ℃,对煤气有效组分的生成比较有利。最终的燃空区3D形状符合一般燃烧扩展规律,试验过程中还监测了硫化氢、氨气和焦油等污染物的析出量。     

MoS2/MoSi2原位复合材料的燃烧合成

采用活化燃烧合成法制备MoS2/MoSi2原位复合材料，用X－射线衍射仪（XRD）对燃烧合成产物进行物相分析。结果表明，产物中MoS2的相对含量与设计含硫量、球磨时间等因素有关。产物中的MoS2量并不是随着设计含硫量和球磨时间的增加而线性增加。产物中MoS2量在设计比例20％MoS2、球磨时间4h以及50℃预热的情况下达到最大值。     

O2/CO2气氛下煤焦恒温燃烧NOx释放特性

利用恒温热重-燃烧污染物在线测量系统,研究了O2/CO2气氛下,温度与反应气氛等对煤焦燃烧过程中NO与NO2释放规律的影响。结果表明:温度升高能显著缩短NOx析出时间,提高NO释放速度,降低NO2释放总量,并通过反应动力学参数的变化对该现象进行了解释;提高氧气浓度会导致NO瞬时释放量增加,同时有利于NO向NO2的氧化反应;水蒸气的存在造成CO2与H2O发生协同气化作用,导致煤焦燃烧过程因素更加复杂,一定浓度范围的水蒸气有助于促进NO与NO2的释放;空气气氛下NO瞬时释放量明显高于富氧气氛下,但NO2释放特性差别不大。     

水蒸气对O2/CO2气氛下煤焦燃烧特性的影响

在热重分析仪上进行O2/CO2/H2O气氛下淮北烟煤煤焦与内蒙古褐煤煤焦的燃烧实验,分析水蒸气浓度、氧气浓度等参数对煤焦燃烧特性的影响,并对其进行燃烧动力学分析。结果表明,在相同氧浓度下,水蒸气的存在使煤焦的DTG曲线峰值向低温区偏移,着火温度、燃烬温度降低。褐煤煤焦综合燃烧特性指数升高,但烟煤焦综合燃烧特性指数先降低后升高,这主要是由水蒸气的低摩尔比热容及水蒸气与煤焦的气化反应共同决定的。在相同水蒸气浓度下,烟煤焦与褐煤焦综合燃烧指数随氧浓度的升高而增大,着火温度、燃烬温度均降低,表明提高氧浓度可改善O2/CO2/H2O气氛下煤焦的燃烧特性。     

纳米CeO2/Zn金属基复合材料的制备

介绍了采用高能球磨法制备出纳米CeO2/Zn、纳米CeO2/A l复合粉末,用粉末冶金真空热压烧结制备出纳米CeO2/Zn、纳米CeO2/A l复合材料块的工艺方法。     

NiFe2O4@LiMn2O4正极材料的制备及其电化学性能研究

以溶胶-凝胶法制备了不同质量百分比的NiFe₂O₄@LiMn₂O₄复合正极材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和电化学性能测试等手段, 对NiFe₂O₄@LiMn₂O₄材料的结构、形貌和电化学性能进行表征。结果表明, NiFe₂O₄的包覆并没有改变锰酸锂材料的晶体结构;锰酸锂颗粒表面没有观察到NiFe₂O₄材料存在。当NiFe₂O₄包覆量为1%时, 复合材料具有较好的电化学性能, 其首次充放电效率、循环性能和倍率性能都得到了一定程度的提高, 此时NiFe₂O₄呈薄膜型包覆在锰酸锂颗粒的表面, 厚度约为14 nm, 首次放电比容量(0.1C)为121.2 mAh/g, 10C倍率放电条件下放电比容量为84.8 mAh/g, 1C循环400周后容量保持率为90.64%。     

La2O3对TA2钛电解渗硼的影响

以无水硼砂为渗硼剂、K₂CO₃为活化剂、B₄C为供硼剂、La₂O₃为添加剂,对TA2金属钛进行电解渗硼,研究La₂O₃对渗硼层形貌的影响。结果表明,硼化层由表面层的TiB2和次外层的TiB晶须组成。在相同渗硼工艺条件下,不添加La₂O₃时,TiB晶须长度为92.61 μm,TiB2厚度为6.38 μm; 添加5%、10%和15%La₂O₃后,TiB晶须长度分别为100.39、121.65和144.83 μm,TiB₂厚度分别为5.83、5.28和5.30 μm,La₂O₃的加入促进了TiB晶须的生长,但降低了TiB₂层厚度。     

Ce含量对Ti/IrO_2-SiO_2-CeO_2电极电催化性能的影响

为降低析氧电位,改善电极表面形貌,制备电催化性能良好的Ti基IrSi电极,在煅烧温度为450℃条件下,采用热分解法制备了不同Ce含量的Ti/IrO_2+SiO_2+CeO_2氧化物电极,采用SEM对电极的表观形貌进行表征,采用循环伏安曲线、析氧极化曲线及交流阻抗图谱对电极的电催化性能进行表征。结果表明,添加适量Ce可使晶粒分散均匀,裂纹数目增多,电极表面变得平坦、致密、均匀,同时析氧电位降低,孔隙率增加,电催化活性大大提高。但过量Ce又会对电极电催化性能产生不利影响,Ce含量达到10%时,裂纹数量最多且分布均匀,涂层形貌良好,析氧电位达到最低,为1.23V,电催化性能达到最佳。     

TiC-TiB_2/MoSi_2复合材料的高温抗氧化性能

利用热重分析法、SEM和X射线仪研究了30%TiC-TiB2增强MoSi2复合材料在800、1 000℃和1 200℃空气中的氧化行为。结果表明,30%TiC-TiB2/MoSi2复合材料在各温度下氧化192 h时,均表现为增重,温度越高,材料氧化增重越大。在初始氧化阶段,氧化速率较大,随后逐渐进入钝氧化阶段。TiC-TiB2的引入在一定程度上降低了MoSi2的抗氧化性能。复合材料中的TiB2优先与氧发生反应生成TiO2和B2O3,然后是TiC与氧反应生成TiO2、CO或CO2,最后才是MoSi2发生氧化。氧化层中没有发现低熔点的B2O3,而TiO2和SiO2形成的氧化膜使材料具有较好的抗氧化性。