含铜类水滑石催化材料热分解过程的研究

共沉淀法合成了Cu0.13Mg0 6Al0.27(OH)2(CO3)0.135·xH2O类水滑石物质 (CuHTlc) ,采用XRD、DTA TG、BET、TEM和27AlMASNMR技术对其热分解过程进行了表征。结果表明 ,在较低焙烧温度时 (低于300℃ ),氢氧根和层间水部分脱除 ,但水滑石仍保持其层状结构 ;500℃时 ,其层状结构被完全破坏 ,出现氧化镁晶相结构 ,随着焙烧温度的进一步升高 ,尖晶石晶相生成。500℃时的焙烧产物具有最大比表面 (193m2·g-1)。当温度高于500℃ ,焙烧产物组成可表示为Cu0.13Mg0.6Al0.27O0.135,CuHTlc的热分解过程可表示为 :Cu0.13Mg0.6Al0.27(OH)2(CO3)0.135·xH2O→Cu0.13Mg0.6Al0.27O0.135 (1 x)H2O 0.135CO2。     

MgAl-水滑石热分解过程动力学研究

类水滑石化合物Hydrotalcite-like Compounds(简称HTLcs)又称阴离子粘土,是由带正电荷的氢氧化物层和层间阴离子构成[1]。由于在类水滑石结构中含有大量的结构羟基和层间可分解的阴离子,所以其热稳定性较差,易于分解形成具有一定酸碱性及大比表面的复合氧化物,该复合氧化物由于具有晶粒小、活性元素分布均匀、比表面积大等特点,表现出了优异的催化性能[2~5]。近年来,以HTLcs为前体经高温焙烧制备双金属复合氧化物备受关注[6]。揭示类水滑石热解机理、选择焙烧条件是催化剂制备的关键所在。本文利用TG-DTA技术详细研究了不同镁铝比HTL…     

Mg/Zn/Al类水滑石的热分解和水化性能研究

采用共沉淀法制备了Mg2Al1、Zn2Al1和Mg1Zn1Al1LDHs,利用XRD和SEM表征手段,对它们的热分解及焙烧物在Na2CO3溶液中恢复层状结构的能力进行了对比研究。结果表明,在400～700℃温度范围内,Zn2Al1LDH和Mg2Al1LDH的焙烧物中均出现氧化物相(ZnO和MgO)和尖晶石相(ZnAl2O4和MgAl2O4相);而Mg1Zn1Al1LDH的焙烧物中始终以ZnO相为主,仅在700℃时出现微弱的MgAl2O4相。三种焙烧物恢复层状结构的能力为:Mg1Zn1Al1LDO>Mg2Al1LDO>Zn2Al1LDO,其与焙烧物组成有关。原始LDHs和水化LDHs均呈片状。     

程序升温焙烧技术研究水滑石热分解动力学

催化剂前体一般为硝酸盐、碳酸盐、草酸盐和水滑石等易热分解的化合物,经过干燥、高温焙烧以及还原、活化处理后,得到催化剂的活性组分。焙烧条件的选择是催化剂制备过程中的重要环节,一般采用ＴＧＤＴＡ分析来确定［１］。高温下有些载体分子内失水以及含结晶水的前体,在不同温度下水的逐步脱除会使ＴＧＤＴＡ曲线变得复杂,影响对这些化合物本身热分解动力学的计算。程序升温焙烧（ＴＰＣ）技术是一种比较简易、方便的实验方法［２］,可以灵敏、直观地研究催化剂前驱体的热分解过程并进行动力学计算。水滑石（ｈｙｄｒｏｔａｌｃ…     

邻甲酚在类水滑石、焙烧及改性类水滑石上的吸附

用液相非稳态共沉淀法制备了Mg-Al 类水滑石(HTlc); Mg-Al HTlc 于450 ℃下焙烧得焙烧类水滑石(CHTlc); 采用结构重建法由CHTlc 制备了十二烷基硫酸根(DS－)插层(改性)类水滑石(DS·HTlc). 研究了邻甲酚在Mg-Al HTlc,CHTlc 和DS·HTlc 上的吸附行为: 邻甲酚在Mg-Al HTlc, CHTlc 和DS·HTlc 上的吸附动力学和等温式均分别符合准二级动力学方程和Freundlich 方程, 且吸附速率和吸附量大小均依次为: DS·HTlc>>CHTlc>HTlc; 在初始pH＝5.00～13.00 范围内, 邻甲酚在HTlc 和CHTlc 上的吸附量随pH 值的增加先增加后减小, 随温度的增加而增加, 邻甲酚在DS·HTlc 的吸附量随pH 值和温度的增加而降低; 邻甲酚在HTlc, CHTlc 和DS·HTlc 上的吸附量均随电解质(NaCl)浓度的增加而增加, 探讨了吸附机理. 研究结果表明, DS·HTlc 有望成为一种新型的高效酚类有机污染物处理剂.     

NiZnAl-HTLcs类水滑石化合物的制备和表征

以硝酸镍、硝酸锌和硝酸铝为原料,氢氧化钠为沉淀剂,采用变化pH值沉淀法,合成了NiZnAl-HTLcs三元类水滑石化合物,从测定不同比例混盐的NaOH滴定曲线着手,利用XRD对滴定过程中不同pH值段合成物相进行鉴定,探讨了原料配比,水热处理温度和时间,合成温度和合成方式等因素对合成HTLcs的影响.借助FT-IR,ICP对其物化性质进行表征,筛选出合成HTLcs的最佳条件,并对合成的HTLcs随焙烧温度变化的结构进行初步研究.结果表明,制备HTLcs主要取决于pH值,原料配比,水热处理温度和时间等因素.     

Cu/Co/Fe水滑石衍生的复合氧化物催化高氯酸铵热分解的研究

以Cu/Co/Fe水滑石(Cu/Co/Fe-LDHs)为前驱体经过焙烧制备了Cu/Co/Fe复合氧化物(Cu/Co/Fe-MOs)。利用DTA和TG-MS研究了Cu/Co/Fe-MOs作为新型催化剂对高氯酸铵热分解的催化性能。结果表明,Cu/Co/Fe-MOs呈现为CuFe2O4和(CoFe2)O4晶相,具有70~110 m2.g-1的比表面积。晶粒大小均匀,尺寸在20~30 nm。添加4wt%的400℃焙烧得到的Cu/Co/Fe-MOs催化剂使高氯酸铵热分解反应的温度降低了139℃。Cu/Co/Fe-MOs是通过吸附在金属氧化物表面的超氧离子(O2-)来加速高氯酸铵热分解的。     

发红色荧光的类水滑石材料的制备及在LED中的应用

通过共沉淀法合成了发红色荧光的类水滑石材料,采用硅烷偶联剂对其进行了表面改性,并利用荧光光谱、红外光谱、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等对其结构和性能进行了表征,探讨了表面改性对荧光类水滑石的影响.将改性荧光类水滑石与发射波长为384 nm的In Ga N芯片组合制成发光二极管,器件发出明亮的红光.研究结果表明,改性的发红色荧光的类水滑石是制作白光二极管可供选用的红色发光材料.     

稀土水滑石催化合成邻苯二甲酸二戊酯的研究

以含镧水滑石作催化剂较详细地研究了邻苯二甲酸二戊酯的合成反应。结果表明：该催化剂具有很高的催化活性，邻苯二甲酸酐的转化率可达９５％，分析了催化剂的化学组成范围，并测定了催化剂的表面积及其表面酸性。     

镁铝型水滑石水热合成

水滑石是一类具有特殊结构的层状无机材料 .具有可调变的组成及独特的结构和性能 ,在离子交换、吸附分离、催化、医药等领域得到广泛应用 [1～ 4 ] .特别是水滑石类材料所具有的选择性、红外吸收性和离子交换性等一些特殊性能 ,使其作为新型无机功能材料已应用于 PE农膜 (保温剂 )和 PVC(无毒热稳定剂 )等高分子材料中 ,显示了独特的性能[5] .作为无机功能材料 ,水滑石在复合材料中的应用必然涉及其粒子尺寸和分布 ,因此对水滑石晶化规律的研究非常重要 .水滑石成熟的合成方法是共沉淀法[6] ,如单滴法、双滴法 .由于沉淀粒子是渐次产生 ,…     

用热重分析法研究氢氧化镧的热分解过程

在研究固相交换反应过程中,我们对氢氧化镧进行了热重分析,发现氢氧化镧的热分解过程是分两步进行的,由其热重曲线计算了氢氧化镧热分解反应的活化能和反应级数。     

镧掺杂碱性锌合金电极的制备及其电化学性能研究

运用脉冲电沉积技术,将Zn2+,Pb2+,Bi3+,La3+共沉积制备多元合金,以此来改善锌电极的电化学性能。利用XRD,SEM和EDS对多元合金进行了结构表征,结果显示共沉积Pb,Bi,La元素进入了锌中形成置换型固溶体。通过极化曲线、塔菲尔曲线、循环伏安曲线、交流阻抗谱和充放电循环实验,研究了共沉积元素对锌电极在6 mol.L-1KOH溶液中电化学性能的影响,结果表明Zn-Pb-La-Bi四元合金电极的腐蚀电流为107.68 mA,致钝电流为68.85 mA,与锌电极相比,腐蚀程度降低了66.834%,阴阳极峰电流的衰减最慢,电化学阻抗也较大。以Zn-Pb-La-Bi四元合金粉为负极或锌粉为负极,组装二次碱性锌镍电池,充放电循环实验表明,最高容量分别为130.8,121.8 mAh.g-1,循环20次,电池衰减百分数分别为2.68%,6.65%。结果表明本文制备的8种合金电极的综合性能顺序为Zn-Pb-La-Bi>Zn-Bi-La>Zn-Pb-Bi>Zn-Pb-La>Zn-Bi>Zn-La>Zn>Zn-Pb,综合性能最佳的Zn-Pb-La-Bi合金有望代替汞齐化锌用作二次碱性锌镍电池负极。     

稀土镧掺杂MnO2电极的制备及性能研究

以Mn(CH3COO)2·4H2O为原料,利用直流电沉积法合成MnO2电极材料,在制备过程中向溶液中添加h(NO3)3·6H2O对MnO2电极进行改性.分别采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和原子吸收方法分析了电极的结构、形貌以及组成.通过BET分析,发现掺La后MnO2的比表面积明显增大.采用循环伏安(CV)和恒流充放电技术测试了MnO2的电化学性能.结果表明,MnO2比容量为198.72 F·g-1,掺La后MnO2的电化学性能显著改善,其比容量为276.60 F·g-1.     

柠檬酸镧催化双基推进剂的非等温热分解反应动力学

采用TG-DTG和DSC技术研究了含二缩三乙二醇二硝酸酯(TEGDN)和硝化甘油(NG)的混合酯、硝化棉(NC)和用作燃烧催化剂的柠檬酸镧组成的双基推进剂在常压和流动态氮气气氛下的非等温热分解反应动力学. 结果表明, 该双基推进剂的热分解过程存在2个失重阶段: 第I失重阶段为混合酯的挥发分解过程; 第II失重阶段为主放热分解反应, 机理服从三级化学反应, 减速型α-t曲线, 动力学参数: Ea=231.14 kJ·mol-1, A=10^23.29 s-1, 动力学方程为dα/dt=10^22.99(1-α)³ e^-2.78×104/T. 由外推起始点温度(Te)和峰顶温度(Tp)计算得出该双基推进剂的热爆炸临界温度值分别为Tbe=463.62 K, Tbp=477.88 K. 反应的活化熵(⊿S^≠)、活化焓(⊿H^≠)和活化能(⊿G^≠)分别为219.75 J·mol-1·K-1, 239.23 kJ·mol-1和135.96 kJ·mol-1.     

掺杂钙铬酸镧材料的低温相变行为

通过DSC, X射线衍射等技术研究了一系列掺杂钙铬酸镧材料的低温相变行为, 并对其热膨胀过程进行了分析. 发现铬酸镧在240 ℃左右发生低温相变, 在260 ℃左右结束. 随钙含量的增加, 相变的开始和终了温度均显著升高, 相变属吸热反应. 铬酸镧及掺杂铬酸镧材料的低温结构相变均是由正交结构向菱形结构的转变. 在相变过程中无明显质量变化, 但会发生较大的体积收缩.     

掺杂镓酸镧基固体电解质的研究进展

综述近几年掺杂镓酸镧基固体电解质的研究进展，分析了掺杂LaGaO3结构及导电机制，讨论了碱土、过渡金属及杂相对掺杂镓酸镧固体电解质的导电性的影响，描述了掺杂镓酸镧固体电解质的应用前景，指出了尚存在的问题及解决问题的途径。     

Thermal Decomposition Kinetics of Lanthanum Complexes of 1,2-(Diimino-4'-Antipyrinyl)ethane

The kinetics and mechanism of the thermal decomposition of perchlorate, nitrate and iodide complexes of lanthanum with the Schiff base 1,2-(diimino-4'-antipyrinyl)ethane (abbreviated as GA) have been studied by TG and DTG techniques. The kinetic parameters like the activation energy, the pre-exponential factor and the entropy of activation were calculated for the major decomposition stages (Stages I and II) using Coats-Redfern equation. The rate controlling process obey ‘Mampel model’ with random nucleation with one nucleus on each particle. The kinetic parameters indicate that the ligands are loosely bound to metal ion and the activated complex formed in the decomposition reaction is more ordered than the reactants. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

掺杂铁酸盐的制备、结构及其催化分解CO2成C的性能

采用混合离子共沉淀法制备掺杂铁酸盐,采用XRD,TGA和H2-TPR等手段对其结构进行了表征,并考察了其直接催化分解CO2成C的性能.研究结果表明,用混合离子共沉淀法能够制备出纳米级晶粒、且为单一尖晶石结构的Cr3+掺杂的NiFe2O4.所掺杂的Cr3+进入NiFe2O4的晶格B位,极大地促进了NiFe2O4在还原氧化过程中结构的稳定性,分解CO2反应后,NiFe2O4的结构易恢复,从而明显地提高了其分解CO2成C反应的循环寿命(35次以上)和积炭量(25.3%).     

掺镧纳米NiO的制备及超大电容性能研究

应用化学共沉淀法制备了掺La的纳米NiO。XRD分析表明,La的掺入不改变NiO的晶体结构,但晶粒尺寸有所减小。利用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等测试方法对La-NiO电极材料在5 mol.L-1KOH溶液中进行电化学性能测试,结果表明,化学掺杂降低了电解液在电极中的扩散阻力,提高了质子扩散能力,增强了电极的可逆性,从而表现了更好的电容性能,并提高了电极的比容量,当掺La的质量分数为5%时,单电极放电比容量可达到277 F.g-1,是纯氧化镍电极的1.98倍。     

亚锰酸镧及其A位掺杂物的结构与缺陷

鉴于亚锰酸镧的结构和缺陷在理论和应用上的重要性,本文总结了近年来对LaMnO3及其A位掺杂物的结构与缺陷的研究.着重分析了其氧化学非计量性和La/Mn比与结构及缺陷的关系.并讨论了亚锰酸镧的各种缺陷模型.指出了目前研究中存在的一些争议和一些缺乏足够研究的方面.