橙子皮提取物在H3PO4溶液中的缓蚀性能及缓蚀机理研究

目的 推进绿色植物提取物类缓蚀剂的快速发展,选用橙子皮提取物(NOPE)作为磷酸环境中Q235钢的缓蚀剂。方法 通过简单的乙醇、丙酮回流法提取获得NOPE。通过红外光谱(FTIR)和紫外光谱(UV)验证NOPE的主要结构及主要成分在磷酸中的稳定性。采用失重法、动态电位极化法(PDP)、线性极化(LPR)和电化学阻抗谱法(EIS)研究NOPE在0.5 mol/L的H3PO4溶液中对Q235钢的缓蚀性能。通过计算研究温度对热力学参数(Ea、 、 )和吸附性能参数( 、 、 )的影响。结果NOPE明显减缓了0.5 mol/L H3PO4介质中Q235钢的腐蚀速率,属于以抑制阳极金属溶解为主的混合型缓蚀剂。随着NOPE浓度的增大,阳极电流密度减小和活性腐蚀部位被阻断,腐蚀速率降低,缓蚀效率增大。在温度为303 K、NOPE质量浓度为3.0 g/L条件下,对Q235钢缓蚀效率都在90%以上。此外,NOPE的有效成分在Q235钢表面的吸附符合Langmuir等温式,且以物理吸附为主。通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和接触角的测量证明了NOPE在钢表面的缓蚀作用的存在,降低了Q235钢的酸腐蚀速率。量子化学研究证实,NOPE对碳钢较好的缓蚀和吸附性能是由于橙皮苷和黄酮的官能团。结论 在0.5 mol/L的H3PO4溶液体系中,NOPE对Q235钢具有较好的缓蚀性能,是一种在酸洗领域中有着较好应用前景的绿色缓蚀剂,可以为植物提取类的缓蚀剂的发展提供一定的指导。     

醇化法合成碲醇盐及其Sol-gel法制备碲酸盐薄膜

以二元醇和TeO_2为反应物,通过醇化反应合成金属碲醇盐.利用FT-IR、Raman、DTA和OM测试手段研究了醇化反应过程及产物性质.结果发现,以反应活性高的乙二醇和1,2丙二醇为反应物可以合成出乙二醇碲和1,2丙二醇碲.与1,2丙二醇碲相比,乙二醇碲聚合程度相对较高,因此,其溶解性差、熔点高;而1,2丙二醇碲溶解性好、熔点低.XRD和FE-SEM分析表明,采用本实验合成的1,2丙二醇碲,通过溶胶一凝胶法可制备出适用于光电器件的碲酸盐薄膜材料.     

氧供体醇对非水解溶胶-凝胶法低温合成钛酸铝的影响

以TiCl4和无水AlCl3为原料,以无水低碳醇为氧供体通过非水解溶胶-凝胶法低温合成了钛酸铝,研究了无水低碳醇种类及用量对钛酸铝合成反应的影响.结果表明:当氧供体按反应式化学计量比用量加入时,在750℃能合成出钛酸铝,其中以乙醇的合成效果最好,异丙醇次之,正丁醇的效果较差;采用甲醇和叔丁醇作氧供体,由于它们的化学活性过大而引发水解反应,不能低温(750 ℃)合成钛酸铝.当醇用量超过化学计量比时,则合成效果显著下降;当醇用量低于化学计量比时,改变乙醇的用量对合成效果影响不明显,而减少异丙醇和正丁醇用量可显著提高钛酸铝的合成效果.     

非水解sol-gel法合成MgAl2O4纳米粉体

以无水三氯化铝和无水氯化镁为主要原料,采用非水解sol-gel法合成了镁铝尖晶石纳米粉体,研究了氧供体种类(分别为无水乙醇、无水异丙醇和无水异丙醚)、加料顺序及凝胶化温度(分别为90、110、130℃)对镁铝尖晶石合成的影响.结果表明:1)以乙醇为氧供体合成镁铝尖晶石的产率高于以异丙醇和异丙醚为氧供体合成镁铝尖晶石的产率;2)先将无水氯化镁加入到氧供体与二氯甲烷的混合溶液中,再加入无水氯化铝的加料顺序有利于镁铝尖晶石的合成;3)凝胶化温度为110℃有利于镁铝尖晶石的合成,干凝胶经900℃煅烧可合成出平均粒径为50 nm左右的高纯镁铝尖晶石纳米粉体.     

非水解溶胶-凝胶Al2O3碳热还原氮化合成AlN超细粉

以无水氯化铝和异丙醚为原料,利用非水解溶胶-凝胶法制备出高活性Al2O3凝胶,以其作为铝源,引入炭黑作为碳源,利用碳热还原氮化技术低温合成AlN超细粉体。研究了凝胶未经煅烧以及预煅烧温度分别为300、500℃,按n(C)/n(Al2O3)为3.9、7.8和9.6分别加入不同量的炭黑,1 400、1 450和1 500℃的合成温度以及N2流量分别为40和80 mL·min-1时对AlN粉体合成的影响。结果表明:Al2O3凝胶经300℃预煅烧后,按n(C)/n(Al2O3)=7.8与炭黑混合,在流量为80 mL·min-1的高纯N2中于1 450℃保温2 h后可以合成出高纯AlN超细粉体。FE-SEM分析表明,AlN超细粉体平均粒径在400 nm左右,分散较为均匀。     

静电纺丝结合碳热还原法制备碳化硅纤维研究

以TEOS为硅源,乙醇为溶剂,PVP为助纺剂制备出前驱体溶液,采取静电纺丝制备SiO_2/PVP前驱体纤维,经碳热还原后得到SiC纤维。采用XRD和SEM研究了纺丝电压、纺丝流速等对SiC纤维物相及显微结构的影响。结果表明,当纺丝电压为25 k V,纺丝流速为4.0 m L/h时,经1450℃碳热还原2 h后制备出SiC纤维,纤维物相较纯,β-SiC的特征衍射峰明显,纤维表面光滑,平均直径为1μm。     

陶瓷材料与环境协调性发展

本文从可持续发展的角度阐述了陶瓷材料的设计、制备、使用、废弃直至再生必须与环境相协调的观点，认为研究开发与环境协调的陶瓷材料是材料科学发展的必然。陶瓷的环境材料化必将提高陶瓷工作者的环境意识，促进人类与自然的和谐发展。     

NiCo2O4纳米线/SiC复合纤维制备及其电化学性能

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为助纺剂,采用静电纺丝结合碳热还原制备出结晶度较高的β-SiC纤维,其比表面积为92.6 m2/g,表现出双电层电容储能特征,比电容为155.7 F/g。然后,利用水热法在SiC纤维表面生长出大量直径约为15 nm的NiCo₂O₄纳米线,得到NiCo₂O₄纳米线/SiC复合纤维。测试表明,NiCo₂O₄纳米线/SiC复合纤维中镍和钴元素分别以Ni2+/Ni3+和Co2+/Co3+价态形式存在,由于NiCo₂O₄纳米线与SiC纤维的协同作用,NiCo₂O₄纳米线/SiC复合纤维比电容显著提高,并表现出双电层和赝电容并存的特征,比电容可达300.3 F/g,当功率密度为58.1 W/kg时,NiCo₂O₄纳米线/SiC复合纤维能量密度为60.1 W·h/kg。      

电纺柔性硅酸铝纤维/SiO_2气凝胶复合隔热材料制备研究

本文以无水氯化铝和正硅酸四乙酯为原料,异丙醚和二氯甲烷为氧供体和溶剂,采用静电纺丝技术制备出柔性硅酸铝纤维,将电纺硅酸铝纤维浸渍在二氧化硅溶胶中,再经常压凝胶化处理,通过己烷置换乙醇和水,三甲基氯硅烷对其表面修饰,得到复合隔热材料。采用XRD、SEM和导热系数分析仪等研究了其物相组成、微观结构和隔热性能。结果表明:采用静电纺丝可制备出非晶态柔性硅酸铝纳米纤维,通过常压干燥技术将其与二氧化硅气凝胶复合,复合材料保持了纤维的柔性,其导热系数也较低,为0.0 575 W/m·K。