真空烧结Fe-Al多孔材料的元素挥发及其对孔结构的影响

以Fe、Al元素混合粉末为原料,采用粉末冶金法,通过偏扩散/反应合成—烧结,制备Fe-Al金属间化合物多孔材料。根据烧结前后多孔试样的质量变化,并结合XRD、SEM、EDS等测试手段,对烧结过程中多孔试样基础元素挥发行为及孔结构变化进行研究。结果表明,真空烧结元素粉末制备Fe-Al多孔材料过程中,最终烧结温度为1 000℃、保温4 h时,Fe-Al多孔试样质量损失率为0.05%,而最终烧结温度为1300℃时质量损失率达到10.53%;随着最终烧结温度升高,合金元素沿孔壁表面挥发程度增大,导致Fe-Al多孔试样的孔径、开孔隙率和透气度变大。采用MIEDEMA模型和LANGMUIR方程,对真空烧结过程中的质量损失原因进行理论分析,表明Al的挥发是导致多孔试样的质量和孔结构变化的主要原因。     

以油菜花粉为模板水热法制备TiO2中空微球

以油菜花粉为模板,先用超声使花粉分散在无水乙醇中,再通过水热法制备了TiO2前驱体/花粉壳-核微球;550℃焙烧脱除花粉核后得到了TiO2中空微球.采用SEM,TG,XRD,FTIR和N2吸附对TiO2前驱体/花粉壳-核微球及TiO2中空微球进行了表征.结果表明:在TiO2前驱体/花粉壳-核微球的制备过程中,超声波诱导能使TiO2前驱体较均匀的负载在花粉表面,适宜的钛酸丁酯用量为6.6 g/g花粉,适宜的水热处理温度为105℃.在此条件下得到的TiO2前驱体/花粉壳-核微球经550℃焙烧即可制得形状完整、大小约18μm的锐钛矿型TiO2中空微球.具有较窄的中孔结构,平均孔半径为1.9nm,比表面积为26.76 m2·g-1.     

钙钛矿型致密膜透氧过程的应用研究

对钙钛矿型致密膜的透氧过程进行了实验研究,验证了所建数学模型的正确性,并对数学模型中的材料参数、应用范围、模型对厚度的敏感性及模型在极限条件下的适用性等进行了分析研究,力图实现以模型为手段,优化实验操作条件,用模型来预测不同工艺条件对膜透氧速率的影响,减少探索性实验的工作量,进而为实现其工业化应用提供指导。     

燃烧法制备二氧化钛催化剂的条件对其可见光催化性能的影响

Titania catalysts were synthesized by a solution combustion method （SCM）. Photodegradation of 4-chlorophenol （4-CP） using the synthesized catalysts was studied under both visible light （λ≥420nm） and sunlight irradiation. The effect of preparation conditions on photocatalytic activities of the synthesized catalysts was investigated. The optimal photocatalytic activity of the catalyst （denoted as A1 ） was obtained under the following synthesis conditions： ignition temperature of 350~C, fuel ratio （ φ） of 1 and calcination time of lh. The degradation and mineralization ratio of 4-CP were 78.2% and 53.7% respectively under visible light irradiation for 3h using catalyst A1. And the catalyst A1 also showed high photocatalytic activity under sunlight irradiation.     

扩散渗析法从钛白废酸中回收硫酸

针对钛白废酸的回收,在静态扩散条件下测定了硫酸、硫酸亚铁在阴离子交换膜中的渗析系数以考察膜的分离性能。进一步考察动态扩散操作参数如流量、流量比、停留时间等对回收率及回收酸浓度的影响。研究表明,使用的阴离子交换膜具有良好的分离性能,酸盐分离系数达23.6,在水酸流量比维持在1～1.1,废酸流量维持在0.6L·h-1左右的条件下,硫酸回收率大于85%,硫酸亚铁透过率小于7%。     

光催化膜反应器用于亚甲基蓝的降解

研究了催化剂颗粒粒径对降解速率的影响,并将光催化反应和膜分离技术相结合,开发了光催化膜反应器。利用该反应器对亚甲基蓝进行降解的结果表明,亚甲基蓝可被很快地降解,而悬浮在反应液里的催化剂颗粒同时可被有效地分离回收并连续地在反应器里使用。     

Co-LsX催化苯乙烯生成环氧苯乙烷绿色合成工艺研究

采用离子交换法制备Co-LsX催化剂,分子筛经Co2+离子交换后,其骨架结构没有发生变化。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、溶剂加入量及氧气通入速率等因素对苯乙烯环氧化反应的影响。得出最佳工艺条件:反应温度100℃,反应时间6 h,Co-LsX与苯乙烯质量比为0.16,混合溶剂与苯乙烯体积比为5;V(O2)∶V(苯乙烯)=1.3 min-1。在此条件下苯乙烯转化率达到62.5%,环氧苯乙烷的选择性达到57.1%。催化剂经6次循环使用后活性和稳定性都比较好。     

面向过程的陶瓷膜材料设计理论与方法(Ⅱ)颗粒体系微滤过程中膜结构参数影响预测

以所建立的颗粒体系微滤过程中膜结构参数与渗透性能关系模型为基础,在膜孔径和颗粒粒径均为正态分布的理想条件下对膜孔径、膜厚度、孔隙率对膜稳态通量的影响进行模拟计算.结果表明：对于颗粒悬浮体系的分离存在最优膜孔径使膜通量最大,该最优孔径随颗粒平均粒径增大、颗粒粒径分布变窄而有所增大.模拟计算结果有助于深入理解膜微观结构对宏观性能的影响.     

H2, CO, N2, O2和CH4在碳膜中的扩散

Diffusion of pure H2, CO, N2,O2 and CH4 gases through nanoporous carbon membrane is investigated by carrying out non-equilibrium molecular dynamics （NEMD） simulations. The flux, transport diffusivity and activation energy for the pure gases diffusing through carbon membranes with various pore widths were investigated. The simulation results reveal that transport diffusivity increases with temperature and pore width, and its values have a magnitude of 10^-7 m^2·s^-1 for pore widths of about 0.80 to 1.21 nm at 273 to 300 K. The activation energies for the gases diffusion through the membrane with various pore widths are about 1-5 kJ·mol^-1, The results of transport diffusivities are comparable with that of Rao and Sircar （J. Membr. Sci., 1996）, indicating the NEMD simulation method is a good tool for predicting the transport diffusivities for gases in porous materials, which is always difficult to be accurately measured by experiments.     

大孔树脂在高纯过氧化氢生产中的应用

研究了抗氧化性较好的大孔吸附树脂和大孔阴阳离子交换树脂生产高纯过氧化氢的方法。通过实验选择了D990 4作为脱除有机物的树脂 ,在 8BV/h的流速下 ,总有机碳 (TOC)净化度为 88.7%。通过电感耦合等离子直读光谱仪 (ICP)分析离子含量的变化 ,考察了大孔阴阳离子交换树脂的净化效果。在 8BV/h的流速下 ,ICP检出物总净化率达 98.5 % ,总P去除率大于 99.9% ,可满足电子工业的需要。