八水碳酸镨的热分解及其动力学分析

采用碳酸氢钠和氯化镨制备八水碳酸镨颗粒后,运用TG-DSC技术,在不同程序升温下,研究八水碳酸镨(Pr_2(CO_3)_3·8H_2O)的热分解过程。分别采用Ozawa-Flynm-Wall法、Kissinger法、Crane法和Coats-Redfem法确定其热分解动力学参数。TG-DSC表明,八水碳酸镨热分解过程为3个阶段,第一阶段为脱水反应,第二阶段碳酸镨分解为Pr_2CO_5,第三阶段为Pr_2CO_5分解为Pr_6O_(11)。运用Coats-Redfem积分法得出第二阶段反应的反应机理受二维扩散机理控制,第三阶段反应的反应机理受成核和生长机理控制。在确定了八水碳酸镨热分解反应机理函数的前提下,实验计算得出三阶段反应的表观活化能E分别为47.24 kJ·mol~(-1)、220.94 kJ·mol~(-1)、120.71 kJ·mol~(-1);指前因子A分别为5.80×10~4 S~(-1)、1.35×10~(11) S~(-1)、6.22×10~2 S~(-1);第一阶段和第二阶段反应级数约为1,第三阶段反应级数为0.88。     

氯化镨气溶胶的高温热解机制研究

以PrCl_3气溶胶为前驱体,在微纳米尺度研究了PrCl_3在空气氛围中的高温热解行为,分别用X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)对热解产物的物相组成和微观形貌进行表征分析。一般地,通过煅烧Pr_2(C_2O_4)_3或Pr_2(CO_3)_3得到的氧化镨是非化学计量比形式的Pr_6O_(11),然而PrCl_3气溶胶在空气氛围中的热解产物中生成了具有化学计量比形式的二氧化镨(PrO_2)。PrCl_3气溶胶热解产物的XRD分析结果表明:在600℃时的热解产物为Pr(OH)_2Cl和少量PrOCl,700～1000℃时为Pr(OH)_2Cl,PrOCl和PrO_2,1100℃时为PrO_2和少量的Pr(OH)_2Cl物相,随着热解温度的升高热解产物中PrO_2的含量逐渐增多。以热力学摩尔最小吉布斯自由能变为判据分析了PrCl_3热解生成PrO_2时的热力学趋势及其可能的热解化学反应途径;根据产物的形貌特征及热解过程的特点,探讨了导致PrCl_3气溶胶热解生成PrO_2的潜在原因;采用热重分析-示差扫描量热(TG-DSC)研究了PrO_2在空气氛围中的热稳定性,结合PrO_2静态焙烧产物的物相组成明晰了在300～1100℃范围内PrO_2的热解转化方向,通过热力学计算分析了不同形式氧化镨相互转变的化学反应途径。是对氯化镨热解机制及氧化镨性质认识的重要补充,并为研究其他金属氯化物的热解机制提供了一种新方法与思路。     

Dy2O3纳米颗粒的制备及其光学特性

以四水碳酸镝(Dy_2(CO_3)_3·4H_2O)为镝源,Dy_2(CO_3)_3·4H_2O在空气中热重-热差(TGDTA)分析为依据,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UVVis)分别表征了Dy_2(CO_3)_3·4H_2O在空气中热分解产物的物相、形貌和光学特性。研究结果表明,Dy_2(CO_3)_3·4H_2O在空气中的热分解过程主要分为两个阶段,第一阶段是在室温～285℃之间Dy_2(CO_3)_3·4H_2O失去结晶水变为Dy2(CO3)3,第二阶段是在285～700℃范围内Dy2(CO3)3经过受热分解生产了Dy_2O_3,在700℃下保温15 min获得了Dy_2O_3纳米颗粒。Dy_2O_3纳米颗粒具有较强的光吸收能力。此外,在波长为300～400 nm的范围内,Dy_2O_3纳米颗粒具有较宽的光吸收带。     

纳米氧化钕的热分解法制备及其光学特性试验研究

研究了以碳酸钕(Nd_2(CO_3)_3·H_2O)为钕源,采用热分解法制备纳米氧化钕。根据Nd_2(CO_3)_3·H_2O在空气中的热重-差热(TG-DTA)分析结果,借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)分别表征Nd_2(CO_3)_3·H_2O在空气中热分解产物的物相、形貌和光学特性。结果表明,Nd_2(CO_3)_3·H_2O的热分解过程分为3个阶段:第1阶段,室温～300℃,Nd_2(CO_3)_3·H_2O失去结晶水变为Nd_2(CO_3)_3;第2阶段,300～550℃,Nd_2(CO_3)_3受热分解产生中间产物Nd_2O_2CO_3;第3阶段,550～850℃,Nd_2O_2CO_3在850℃下保温15 min,形成纳米Nd_2O_3。第3阶段是控制Nd_2O_3粒径的主要环节。     

空气中热分解草酸铌制备多孔结构Nb_2O_5试验研究

研究了采用热分解法分解草酸铌制备多孔结构Nb_2O_5,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)分别表征草酸铌在空气气氛中的热分解最终产物的物相和形貌。结果表明,草酸铌在空气气氛中的热分解过程分为3个阶段:第1阶段,室温~200℃,草酸铌失去吸附水和结晶水;第2阶段,200~330℃,草酸铌中NH+4和草酸根离子分解;第3阶段,330~630℃,草酸铌热分解产出CO_2,630℃时草酸铌分解完全,产物为孔洞较深的多孔结构Nb_2O_5。     

谱黄陶瓷颜料生成机理初探

为了弄清楚镨黄陶瓷颜料的生成机理和显色剂,本文主要用差热分析,x—射线衍射,对SiO_2—ZrO_2—Pr_6O_(11)—MoO_3体系(铝镨黄体系)和SiO_2—ZrO_2—Pr_6O_(11)—NaF体系(典型镨黄体系)进行了研究。通过对实验结果的分析,研究,本文认为镨黄颜料的生成机理与SiO_2的转型有关,六方SiO_2在Pr催化下转型为四方SiO_2后在ZrO_2的相变温度(1170℃)条件下与ZrO_2反应生成ZrSiO_4在钼镨黄颜料中,显色剂为ZrSiO_4,在典型镨黄颜料中,显色剂除了ZrSiO_4外还有Pr(Ⅳ)。     

尺寸形貌可控Y(NH_4)(C_2O_4)_2·H_2O和Y_2O_3的制备及其形成机制

以硝酸、氨水、硝酸铵、商业氧化钇及草酸为初始原料,加入分散剂聚乙二醇(PEG2000)及表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS),采用改进的草酸沉淀工艺成功制备氧化钇前驱体Y(NH_4)(C_2O_4)_2·H_2O及经随后的焙烧工艺获得最终产品Y_2O_3粉体。具体工艺中,将一定浓度的小体积Y(NO_3)_3溶液滴入大体积氨水-硝酸铵混合溶液中形成Y(OH)_3溶胶,整个滴入过程体系pH值保持稳定,然后将85℃温度下的饱和草酸溶液滴加入上述制备的Y(OH)_3溶胶中,进行沉淀转化以制备钇草酸盐前驱体Y(NH_4)(C_2O_4)_2·H_2O,继而经焙烧工艺成功制备Y_2O_3粉体。X射线衍射技术(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征表明:前驱体Y(NH_4)(C_2O_4)_2·H_2O具有立方晶体结构,有轻微的团聚,经950℃焙烧2 h后,尽管失去了O,C和H,立方相Y_2O_3产品完整地保留了前驱体的形貌特征。进一步,主要通过调整表面活性剂SDBS/分散剂PEG2000质量比及改变草酸沉淀转化终点pH值来考察其对Y_2O_3产品尺寸及形貌的影响。不同条件下制备的Y_2O_3粉体扫描电子显微镜(SEM)表征表明:精确控制实验条件,特别是控制草酸沉淀转化过程终点pH值,可制备出形貌和尺寸可控的Y_2O_3粉体,当草酸沉淀转化过程中终点pH值小于1.8时,制备的Y_2O_3粉体粒径在1μm以下。另外,基于前驱体Y(NH_4)(C_2O_4)_2·H_2O在空气气氛下的差示-热重(TG-DSC)分析结果,其热分解过程应为:Y(NH_4)(C_2O_4)_2·H_2O→Y(NH_4)(C_2O_4)_2→Y_2O_2CO_3→Y_2O_3。     

偏钒酸铵在空气中热分解产物形貌的演变

以偏钒酸铵(NH_4VO_3)在空气中热分解的热重-差热(TG-DSC)分析为依据,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了偏钒酸铵在空气中热分解最终产物的物相和偏钒酸铵在空气中升温到DSC曲线不同拐点温度分解产物的形貌。研究发现,偏钒酸铵在空气中热分解有两个阶段,第一阶段出现了中间相(NH_4)_2O·2V_2O_5,第二阶段出现了热分解产物由无定形状态转变成晶体的过程。偏钒酸铵在空气中不同阶段下热分解产物的形貌基本上是不规则的片状,但是最终产物V_2O_5的厚度较均匀。     

十水草酸镧的热分解及其动力学分析

用热重-差热(TG-DTA)技术,在不同升温速率条件下,研究了十水草酸镧在空气气氛下的热分解过程.分别采用Ozawa-Flynm-Wall法、Kissinger法、Crane法和同步热分析法确定其热分解动力学参数.TG-DTA曲线表明:十水草酸镧分解为四个阶段,前两个阶段为脱水过程,后两个阶段为La_2(C_2O_4)_3的分解过程.实验计算得出四步反应表观活化能E分别为83.92、76.04、136.26、162.61 k J·mol-1左右;指前因子A分别为4.92×10~(10)、6.1×10~7、2.1×10~9、8.46×10~6s-1左右;反应级数n均为1左右,并用Coats-Redfem积分法得出第三步分解机理受F1控制.     

钒和铝在含钒页岩草酸浸出液中的赋存状态研究

以某含钒页岩草酸浸出液为对象,研究了钒和铝在含钒页岩草酸浸出液中的赋存状态。首先采用Medusa软件初步确定了钒和铝在草酸体系中的存在形式,然后对钒和铝的负载有机相分别进行红外光谱和质谱研究。结果表明:钒负载有机相萃合物化学式为[(R_4N)_2·VO(C_2O_4)_2],铝负载有机相萃合物的化学式分别为[(R_4N)·Al(C_2O_4)_2]和[(R4N)3·Al(C_2O_4)_3],因此可以确定含钒页岩草酸浸出液中钒主要以VO(C_2O_4)_2~(2-)络合阴离子存在,而铝主要以Al(C_2O_4)_2~-和Al(C_2O_4)_3~(3-)形式同时存在。     

INFLUENCE OF Pr_6O_(11) ON THE GAS SENSING CHARACTERISTICS OF SnO_2 SEMICONDUCTOR

This paper is to discuss the sensing characteristics of SnO_2 semiconductor components in whichPr_6O_(11) is added.When experimenting under 11 gases of CH_3COCH_3,C_2H_5OH.C_6H_5CH_3,H_2,NH_3,CO,CO_2 CH_4,C_4H_10,n—C_6H_(14)and n—C_7H_(16),we find that the components have selectivity to CH_3COCH_3,C_2H_5OH and that the ideal amount of Pr_6O_(11) in the components is about I.Owt%.The experiments also showthat with the increase of the amount of Pr_6O_(11),the ideal working temperature,the response and restorationtime decrease.     

镨对氟氧化铈白度的影响

本文讨论纯铈液为原料,当渗入少量La_2O_3、Nd_2O_3、Pr_5O_(11)等各种轻稀土后,分别对CeOF外观白度的影响,找到对白色CeOF影响最大的有害元素Pr在CeOF中允许存在的最大极限值(Pr_5O_(11)≤0.2%),讨论Ce_2(C_2O_4)_3·10H_2O或CeO_2经HF处理后,F置换O~(2-)的过程.确定F含量。     

制备亚微米氧化镍的工艺方法

通过TG-DSC、SEM和激光粒度分析仪对二水草酸镍在空气中热分解过程进行分析,研究结果表明:二水草酸镍在空气中的热分解过程经历了两个阶段,在175℃至275℃之间二水草酸镍失去结晶水生成了NiC2O4;从325℃至400℃之间NiC2O4被热分解为NiO.二水草酸镍在空气中热分解制备NiO过程中,在246.5℃至35...     

温度对草酸钕热分解为氧化钕形貌和光学特性的影响北大核心

以碱式碳酸钕(Nd2(C2O4)3·10H2O)为原料,Nd2(C2O4)3·10H2O在空气中热重-热差(TG-DTA)分析结果为依据,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)分别表征了Nd2(C2O4)3·10H2O在空气中热分解产物的物相、形貌和光吸收特性。结果表明,Nd2(C2O4)3·10H2O在空气中的热分解主要分为3个阶段,第一阶段是室温至300℃,Nd2(C2O4)3·10H2O受热失去结晶水变为Nd2(C2O4)3;第二阶段是300~600℃,Nd2(C2O4)3受热分解为中间产物Nd2O2CO3;第三阶段是600~750℃,Nd2O2CO3受热分解为Nd2O3。在950℃时Nd2(C2O4)3·10H2O受热分解并保温15 min获得了Nd2O3纳米颗粒。随着Nd2(C2O4)3·10H2O热分解温度地升高,获得的Nd2O3颗粒越细,对光的吸收能力就越强。特别是Nd2O3纳米颗粒对光的吸收出现了一些较强的吸收峰和较宽的吸收带,可以极大的拓展Nd2O3纳米颗粒的光学特性应用范围。     

空气中热分解二水草酸镍制备纳米氧化镍

通过TG-DSC、SEM和TEM对二水草酸镍在空气中热分解过程进行分析,研究结果表明:二水草酸镍在空气中的热分解过程经历了两个阶段,在175～275℃之间二水草酸镍失去结晶水生成NiC2O4;325～400℃之间NiC2O4被热分解为NiO.二水草酸镍空气中热分解制备NiO过程中,在246.5～357.8℃之间热分解产物的形貌变化最大;在357.8～400.0℃之间热分解产物的形貌变化次之.为了有效控制NiO的形貌,可以分段性地控制热分解条件.以10℃/min的升温速率在空气中热分解二水草酸镍,并在400℃时保温10 min,制备出了5 nm左右的球形氧化镍.     

稀土氧化物中氧化镨(Pr_6P_(11))的光度分析法研究

本文研究了VOSO_4还原-间接测定稀土氧化物中氧化镨的光度分析法.本法的摩尔吸收系数ε_(440)为2.18×10~4,在0—400μg Pr_6O_(11)/10ml范围内符合比尔定律.合成试样检验表明回收率在100.0—101.0%范围内.     

水热合成不同形态氧化钇的制备工艺及生长机制

以六水硝酸钇(Y(NO_3)_3·6H_2O)为原料,通过调整沉淀剂(NH_3·H_2O或CO(NH_2)_2)、分散剂(C_2H_6O)或模板剂(C_3H_8O_3),采用水热法制备了3种不同形态的微米级氧化钇颗粒,分析了3种形态氧化钇的生长机制。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱(EDS)、透射电子显微镜(TEM)分别对制备过程中的含钇化合物以及含钇氧化物的形态、尺寸与相结构进行表征。实验结果表明:氨水作为沉淀剂与硝酸钇溶液水热反应后生成了棒状Y_2NO_3(OH)_5·1.5H_2O,加入丙三醇(C_3H_8O_3)后生成杨桃状Y_2(OH)_(5.14)(NO_3)_(0.86)·H_2O;以尿素为沉淀剂与硝酸钇和乙醇反应后生成球状Y(OH)CO_3。经过煅烧后,3种水热反应产物均转变成为体心立方型Y_2O_3,其形态分别继承了水热反应产物的棒状、杨桃状和球状形态;Y_2O_3的晶粒尺寸小,颗粒分布均匀;晶体生长所需能量满足二维生长趋势时形成棒状Y_2O_3;加入H原子成角度分布的模板剂丙三醇(C_3H_8O_3)形成杨桃状Y_2O_3;分散剂乙醇(C_2H_6O)使晶体各个方向均匀生长,形成球状Y_2O_3。     

稀土复合氧化物热敏电阻材料的研究

本文对Pr_6O_(11)-R_2O_3(R=La、Nd、Gd、Y、Er)和Fe_2O_3-R_2O_3(R=Pr、Nd、Sm、Gd、Y、Er)体系的电阻与温度关系进行了比较,提出了几种较有前途的,可运用于300℃—1000℃温区范围的稀土高温热敏电阻材料。     

十水草酸铈热分解过程和非等温动力学研究

用热重—差热分析法研究了十水草酸铈(Ce2(C2O4)3·10H2O)在程序升温下的热分解行为,TG曲线表明它有五个分解阶段,前三个阶段为脱水过程,后两个阶段为无水草酸铈热分解过程,最终产物为CeO2。对第四阶段无水草酸铈热分解为碳酸氧盐的过程进行了动力学研究,确定了其反应级数为2,表观活化能E=283.55kJ·mol-1,指前因子lnA=57.3119,热分解反应过程受F2机理控制。     

铁矾渣热分解行为及焙烧脱硫机理研究

采用TG-DSC和高温原位XRD分析方法对铁矾渣热分解过程进行研究,并通过电阻炉对铁矾渣进行焙烧脱硫预处理。结果表明,铁矾渣热分解过程主要存在两个分解反应,分别是NaFe_3(SO_4)_2(OH)_6和Fe_2(SO_4)_3的分解,800℃后的焙烧产物主要是ZnO·Fe_2O_3和Fe_2O_3;采用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法计算出铁矾渣在350~450℃和630~800℃范围内两个分解反应的表观活化能分别为150、170kJ/mol,两个反应均受界面化学反应控制,反应的机理函数G(α)分别为1-(1-α)~(1/3)和1-(1-α)~(1/2)。焙烧脱硫结果表明,在中性气氛、温度1 300℃、焙烧时间20min、气体流量0.4m~3/h的条件下,铁矾渣脱硫率为98.57%,焙烧脱硫后,铁矾渣中的黄钠铁矾转化为ZnO·Fe_2O_3和Fe_2O_3,重金属离子得到固化,有害元素得到有效脱除。