锆基非晶质合金在300～500℃空气中之氧化行为研究

本研究探讨锆基块状非晶质材料(Zr＿30Cu＿10Al＿5Ni)在空气中于300～500℃下之氧化行为.结果显示,非晶质合金之腐蚀动力学在300℃表现为直线型规律,350～425℃遵从抛物线型规律且氧化速率随温度上升呈现相对下降的趋势,但500℃时呈现复杂而不规则氧化行为.此外,非晶质合金氧化后生成的氧化物在300℃下皆为正方晶之ZrO2,当温度T≥350℃时,以正方晶结构之ZrO2为主,单斜晶之ZrO2和CuO次之.     

Sm2Fe17合金的氢化-歧化过程演化

通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDX)等手段重点研究了Sm2Fe17合金在氢化-歧化过程中的相组成、相的变化以及微观结构的演化规律。研究表明：在0．1MPa的H2气氛下，Sm2Fe17合金首先吸氢；400℃时合金出现部分脱氢现象；在T≥500℃逐渐开始歧化为SmHx和α—Fe，同时生成了大量的微晶或非晶组织；随着温度的升高，合金中的微晶非晶逐渐晶化，750℃时晶化完全，晶粒长大至20～100nm。通过对Sm2Fe17合金的氢化一歧化过程研究，建立了该过程的微观结构变化规律的物理模型。     

环己酮肟在改性氧化锆催化剂上的Beckmann重排反应Ⅴ.活化焙烧温度对B2O3/ZrO2催化剂的影响

 采用BET，XRD，TG－DTA，FT－IR，XPS和NH3－TPD等分析手段，研究了活化焙烧温度（500～800℃）对B2O3／ZrO2催化剂织构／结构、表面性质和环己酮肟气相重排反应的影响．催化剂活化焙烧温度升高促进了ZrO2向单斜晶相转化，同时活性组分氧化硼由以BO4为主要结构单元的物种转变为以BO3为基本结构单元的B2O3，导致催化剂比表面积、孔体积以及表面酸量减小，ZrO2与B2O3之间的相互作用减弱．700℃活化焙烧的催化剂表面拥有最大比例的中强酸中心，而且Beckmann反应的活性稳定性最高．这些结果表明，活化焙烧温度对B2O3／ZrO2催化剂上气相重排反应的影响主要是通过改变催化剂中B原子的配位状态和表面酸性实现的．     

Pt/CexZr1-xO2催化剂上丙烷完全氧化性能研究

采用沉淀法制备了ZrO2,CeO2和Ce0.7Zr0.3O2载体,并用浸渍法制备负载型Pt催化剂。考察了500和900℃焙烧催化剂的丙烷完全氧化性能和水汽对丙烷氧化反应的影响。对于500℃焙烧的催化剂,催化剂的丙烷氧化活性顺序为:Pt/ZrO2-500>Pt/CeO2-500>Pt/Ce0.7Zr0.3O2-500;而经900℃焙烧的催化剂活性顺序为:Pt/ZrO2-900>Pt/Ce0.7Zr0.3O2-900>Pt/CeO2-900。反应气氛中水汽的存在对两种Pt/ZrO2催化剂的活性均有抑制作用(T50温度均提高了10~15℃);而对于Pt/CeO2-500催化剂有抑制作用(T50温度提高10℃),但对Pt/CeO2-900催化剂活性有促进作用(T50温度下降25℃);对于两种Pt/Ce0.7Zr0.3O2催化剂活性具有促进作用(T50温度均下降5~25℃)。表征结果表明催化剂的活性与其表面Pt物种价态密切相关,催化剂表面上Pt0物种有利于活性的提高。Pt/Ce0.7Zr0.3O2-500催化剂中只含有氧化态Pt物种(Pt^2+),而Pt/Ce0.7Zr0.3O2-900催化剂中则含有部分金属态Pt物种,因此其活性高于Pt/Ce0.7Zr0.3O2-500催化剂。     

固体超强酸S2O8^2-／ZrO2-CeO2催化剂的结构与性能表征

用共沉淀法制备了固体超强酸S2O8^2-／ZrO2-CeO2催化剂,通过XRD,FTIR,BET,TEM,DSC／TG等分析手段对其结构进行了表征,并考察了其对乳酸丁酯合成反应的催化活性。结果表明．Ce的引入可以有效地抑制ZrO2晶粒由四方相向单斜晶相转变和催化剂表面含硫物种的流失;当焙烧温度高于500℃时,体系内部有四方相Ce0.16Zr0.84O2固溶体形成,最佳焙烧温度为600℃。在n（乳酸）：n（正丁醇）=1．0：3．0,。（S2O8^2-／ZrO2-CeO2）=12．0％,反应温度145℃,反应时间2．0h的条件下,S2O8^2-/ZrO2-CeO2催化剂对乳酸的酯化率达96．6％。     

环己酮肟在改性氧化锆催化剂上的Beckmann重排反应 V．活化焙烧温度对B2O3／ZrO2催化剂的影响

采用BET，XRD，TG－DTA，FT－IR，XPS和NH3－TPD等分析手段，研究了活化焙烧温度（500－800℃）对B2O3／ZrO2催化剂织构／结构、表面性质和环己酮肟气相重排反应的影响。催化剂活化焙烧温度升高促进了ZrO2向单斜晶相转化，同时活性组分氧化硼由以BO4为主要结构单元的物种转变为以BO3为基本结构单元的B2O3，导致催化剂比表面积，孔体积以及表面酸量减小，ZrO2与B2O3之间的相互作用减弱、700℃活化焙烧的催化剂表面拥有最大比例的中强酸中心，而且Beckmann反应的活性稳定性最高。这些结果表明，活化焙烧温度为B2O3／ZrO2催化剂上气相重排反应的影响主要是通过改变催化剂中B原子的配位状态和表面酸性实现的。     

镧对苯选择加氢钌基非晶合金催化剂性能的影响

采用稀土镧作助剂，制备了Ru-La-B／ZrO2非晶合金催化剂，具有较好的活性、选择性和热稳定性。利用活性选择测定、HRTEM，SAED，XPS，高温XRD等研究了镧对苯选择加氢制环己烯非晶合金RuB／ZrO2催化剂性能的影响。研究表明，在稀土元素镧作为助剂加入催化剂后，在不降低选择性的情况下，可以明显提高Ru-B／ZrO2催化剂的活性。高温XRD说明从室温到673KRu没有单独成相，773K以上Ru晶化。HRTEM观察到RuB和La形成非晶使金均匀地分散在ZrO2上，粒径3-6nm，La的分散作用使Ru-La-B／ZrO2催化剂具有良好的热稳定性，选区电子衍射证实了Ru-La-B的非晶态结构；XPS表明La在催化剂中以La2O3形式存在。     

超细氧化钌超电容器电极材料的制备

本文采用利用氯化钌和碳酸氢氨为反应前驱体，溶胶凝胶方法制备了超细氧化钌材料。将材料在250℃下加热脱水处理后，材料具有良好的表面特性和最大电化学比容量570F·g^-1。当脱水温度在300℃以上时，氧化钌材料明显晶化，同时材料比容量迅速降低。本文还测试了不同温度处理后材料的等效串联电阻和法拉第电化学阻抗特性，实验证明250℃条件下处理的电极材料具有最低的等效串联阻抗和良好的功率特性。当制备氧化钌过程中掺加适量碳纳米管形成复合材料时，电极材料的功率特性得到明显的改善。     

ZrO2对CuO／γ—Al2O3催化剂CO氧化性能的影响

用流动反应法、TPR、TPO和TG等技术研究了ZrO2的改性和CuO负载量对Cuo／y－Al2O3催化剂的氧化性能及还原行为的影响．实验结果表明，在低负载量（wCuO=15%以下）时，ZrO2对γ-Al2O3的改性可明显提高CuO／γ-Al2O3催化剂的CO氧化活性．ZrO2的存在可增加活性铜物种在载体表面的富集和有效地促进CU2+物种的氧化还原循环，增加CuO催化剂表面上铜物种的可还原量，从而促进CuO催化剂的氧化活性．     

准东煤水热提质过程中煤质特性变化对CO_2气化影响

选取准东高钠煤为研究对象,在高压反应釜中进行了不同温度(150-350℃)下的水热提质处理实验,依托电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、氮气等温吸附模型(BET)和X射线衍射(XRD)等技术,分析了煤样的煤质特性变化以及对CO_2气化的综合影响规律。结果表明,水热提质处理后煤样成熟度增加,煤阶上升,钠的脱除效果显著,在300-350℃时脱除率均大于95%。煤焦化学结构致密、有序、稳定;煤样CO_2气化曲线向高温区偏移,气化活性指数呈下降趋势且300-350℃时下降明显。水热提质过程中煤样气化反应活性受到煤阶、碱金属钠含量、物理孔隙结构、化学微晶结构等多个因素的综合影响。     

TiO2-ZrO2复合氧化物负载的氧化钒催化剂用于丙烷氧化脱氢反应

 丙烷氧化脱氢反应制备丙稀酸，丙烯醛，由于其巨大的工业价值而成为催化领域研究的热点。该反应也可分为两步实现。即先由丙烷到丙烯，再由丙烯到丙稀酸，丙烯醛。后一步已成功的实现工业化，在低温下( £350℃)，使用钒基催化剂，丙稀酸，丙烯醛的产率可高达80%以上。但是，对于前一步，使用迄今为止最有效的V-Mg-O催化剂，在550℃的高温下，丙烯的产率仅为20%。而在如此高的温度下，在紧接着的第二步反应中，大部分的丙烯会直接转化为深度氧化产物（CO2, H2O）。所以，制备一种能在低温下有效实现丙烷氧化脱氢反应制丙烯的催化剂是由丙烷制备高产率的丙稀酸，丙烯醛的另一种途径。\r\n 催化剂V2O5/TiO2最显著的特点是它具有较高的低温催化活性。但是，作为载体材料，TiO2有一些缺点，如比表面较小，热稳定性较差，机械性能较低，抗磨损性较差等。相比之下，载体ZrO2就具有许多TiO2所不具备的优点。第一，ZrO2具有很大的比表面积（＞300m2/g），并且在高温下它也能保持较高的比表面积。第二，ZrO2的热稳定性，机械性能和抗磨损性都较好。第三，金属氧化物在ZrO2表面能够得到很好的分散。第四，ZrO2非常稳定，在烷烃氧化脱氢反应的条件下是惰性的，不参加反应。所以，如果向TiO2中掺杂ZrO2进行改性，能极大的提高其载体的表面积，热稳定性，机械性能和抗磨损性。那么复合载体TiO2-ZrO2很可能成为在低温下丙烷氧化脱氢制丙烯的极有潜力的催化剂载体材料。在本文中，我们采用溶胶-凝胶法，用廉价的无机盐作为初始材料制备了一系列不同TiO2/ZrO2质量比的TiO2-ZrO2复合氧化物作为催化剂载体并研究了这些催化剂用于丙烷氧化脱氢反应的催化活性。     

Ru/ZrO2-CeO2催化剂催化湿式氧化乙酸和苯酚的研究

采用共沉淀法制备了ZrO2-CeO2颗粒载体,利用浸渍法制备了Ru/ZrO2-CeO2颗粒催化剂,采用BET、XRD、SEM、TEM等方法对其进行了结构表征,测定了其催化湿式氧化乙酸的活性,并以苯酚为模型物进行了动态试验.结果表明,Zr的添加抑制了CeO2晶粒的长大,增加了催化剂的抗热性能.当催化剂Zr、Ce摩尔比为1∶9,焙烧温度为300℃时催化剂活性最高,在200℃和4 MPa下,催化湿式氧化乙酸反应120 m in后,COD去除率可达99%.动态实验100 h内,苯酚与COD的去除率都保持在90%以上,催化剂具有很好的活性和稳定性.     

固体超强酸S2O2-8/ZrO2-CeO2催化剂的结构与性能表征

用共沉淀法制备了固体超强酸S2O2-8/ZrO2-CeO2催化剂,通过XRD,FTIR,BET,TEM,DSC/TG等分析手段对其结构进行了表征,并考察了其对乳酸丁酯合成反应的催化活性.结果表明,Ce的引入可以有效地抑制ZrO2晶粒由四方相向单斜晶相转变和催化剂表面含硫物种的流失;当焙烧温度高于500℃时,体系内部有四方相Ce0.16Zr0.84O2固溶体形成,最佳焙烧温度为600℃.在,n(乳酸):n(正丁醇)=1.0:3.0,w(S2O2-8/ZrO2-CeO2)=12.0%,反应温度145℃,反应时问2.0 h的条件下,S2O2-8/ZrO2-CeO2催化剂对乳酸的酯化率达96.6%.     

Mg-10Gd-2Y-0.6Zr合金热压缩变形与其微观组织

采用热压缩模拟试验,对Mg-10Gd-2Y-0.6Zr镁合金在350～450℃,变形程度为40%,变形速率在0.001～0.5s-1条件下的热压缩变形规律进行了研究,对变形后的微观组织进行了金相分析,对显微组织中的第二相进行了扫描能谱成分分析,对变形后试样的硬度进行了测试,根据热加工动态回复再结晶的特点和稀土合金相的作用,分析了该合金的微观组织结构和变形行为.结果表明:热压缩变形温度和速率对合金硬度值总的影响不大,但在相同温度下,有速率越大硬度越大的趋势;该合金在350℃,400℃时变形速率为0.1 s-1时晶粒异常粗大,在400℃变形速率大于0.5 s-1或变形温度450℃,变形速率为O.1 s -1下进行热压缩,该合金可以得到组织结构均匀和热塑性成型良好的匹配.     

水热温度对SiC-C/C复合材料表面水热电泳沉积MoSi2抗氧化涂层的影响

采用水热电泳沉积法和固相渗透法在C/C复合材料表面制备了MoSi2/SiC复合抗氧化涂层。分别采用X射线衍射、扫描电子显微镜和等温静态氧化实验对复合涂层的晶相组成、显微结构和抗氧化性能进行了表征。主要研究了水热电泳沉积温度对MoSi2外涂层显微结构及高温抗氧化性能的影响,重点分析了涂层试样在1500℃和1630℃下的静态氧化行为及失效机理。结果表明:外涂层主要由MoSi2和少量MoO3晶相组成。外涂层的致密程度、厚度及抗氧化性能随着水热温度的升高而提高。MoSi2/SiC复合涂层具有较好的抗氧化和抗热震能力,在1 500℃下有效保护基体320 h同时经历17次1 500℃与室温之间的热循环后,氧化失重率仅为1.07%;在1630℃下氧化88 h后失重率为2.17%。复合涂层在1 630℃下的氧化失效主要是由于经过长时间氧化后SiO2玻璃膜层不能及时有效填补涂层中的缺陷,涂层试样在热循环过程中产生了贯穿性的孔洞导致的。     

用于丙烯气相一步氧化制环氧丙烷的Ag-MoO3/分子筛催化剂

用浸渍法制备了一系列以各种分子筛为载体、银及氧化钼为活性组分的负载型催化剂。在以分子氧为氧化剂，且原料气中不添加任何抑制剂的情况下，采用微反-色谱联合装置考察了催化剂对丙烯气相一步氧化制环氧丙烷的催化性能。结果表明，Ag含量、反应温度、载体及助剂对催化剂环氧化性能的影响非常明显。以MCM-41为载体的Ag-MoO3催化剂具有较好的催化性能，在300℃下，环氧丙烷的选择性和氧气的转化率可分别达到55．4％和2．2％；另外，0．1％NaCl改性的20％Ag5％MoO3/NaZSM-5催化剂在350℃下，环氧丙烷的选择性从未改性的9．1％提高到34．7％。     

可动氧与载体对钴基催化剂的乙烷氧化脱氢性能的影响

 报道了未担载的氧化钴与担载在SiO2和Al2O3上的氧化钴的乙烷氧化脱氢行为,发现未担载的氧化钴在150℃的低温下就有活性．XRD研究表明,Co3O4为活性晶相组分,其含量与催化剂的焙烧温度密切相关,经500℃和1000℃焙烧的未担载的氧化钴中Co3O4晶相分别占100％和66％．对于担载型氧化钴催化剂,载体与氧化钴间的相互作用以及不同的氧化钴担载量导致催化性能发生明显改变．氧化钴与载体间的作用越强,催化活性越低．Co3O4也是担载型氧化钴催化剂的活性晶相．催化剂的O2－TPD－MS和H2－TPR研究结果表明,反应的活性氧物种为在低温下易脱除和易还原并具有较高流动性的可动氧．     

镍基铸造高温合金K52在900℃恒温氧化性能的研究

研究了镍基铸造高温合金K52在900 ℃和100 h下的氧化行为, 并与ЧC104-Bи合金进行了比较, 为K52合金的设计提供了实验基础与理论依据. 结果表明, 两种合金在900 ℃和100 h下的氧化动力学曲线均符合抛物线规律, 属于完全抗氧化级. X射线衍射、扫描电镜、电子探针元素面分布和能谱分析等实验表明, K52合金和ЧC104-Bи合金的氧化膜相似, 可分为三层: 外层以TiO2层为主, 性质疏松, 空隙较多, 没有形成连续氧化层; 中间层为连续、致密、平直的氧化物, 形成保护性氧化层, 以Cr2O3为主, 并含有少量尖晶石NiCr2O4及TiO2; 内层以Al2O3为主, 含有少量TiO2氧化物. K52合金的恒温抗氧化性能优于ЧC104-Bи合金.     

制备方法对CuO-CeO2/ZrO2催化CO氧化性能的影响

以ZrO2为载体、采用不同的浸渍次序制备了3种CuO-CeO2/ZrO2催化剂并在不同的温度(500,650和800℃)下进行焙烧,利用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR和CO-TPR)及CO程序升温脱附(CO-TPD)技术对所制备的催化剂进行了表征,并采用色谱流动法考察了其催化CO低温氧化反应性能。结果表明,当焙烧温度为650℃时,3种催化剂的CO催化氧化活性均最佳,且三者的催化活性大小顺序为:CuO/CeO2/ZrO2>CuO-CeO2/ZrO2>CeO2/CuO/ZrO2。结合催化剂的表征和活性测试结果,我们认为高分散的CuO是CO的吸附中心,有利于CO的低温氧化反应,而大颗粒的CuO几乎对CO没有吸附作用,不利于CO的低温氧化反应。在3种催化剂中,CuO/CeO2/ZrO2催化剂具有最佳的低温还原特性和最大的CO2脱附峰面积,相应地具有最佳的催化氧化活性。     

NiB和NiP超细非晶合金的退火晶化行为及催化性能

 采用X射线吸收精细结构（XAFS）,X射线衍射（XRD）和差热分析（DTA）等方法研究了以化学还原法制备的NiB和NiP超细非晶态合金催化剂在退火过程中的结构变化．XRD结果表明,在300℃下退火时,NiB超细非晶态合金晶化生成纳米晶Ni3B亚稳物相,NiP超细非晶态合金则主要晶化生成金属Ni和部分晶态Ni3P的混合物相;在500℃退火且近于完全晶化的条件下,大部分超细非晶态合金都晶化为金属Ni．XAFS结果定量地说明,对于NiB和NiP初始样品,第一近邻Ni－Ni配位的平均键长Rj分别为0.274和0.271nm,其结构无序度σS很大,分别为0.033和0.028nm,其热无序度σT分别为0.0069和0.0060nm．300℃退火后,晶化生成的Ni3B的Ni－Ni配位的σS降低到初始样品的33％,仅为0.011nm．500℃退火后,NiB样品的结构参数与金属Ni基本一致,但NiP样品的Ni－Ni配位的σS还远大于σT,仍为0.0125nm,表明NiB和NiP超细非晶态合金的退火晶化行为有很大的差别．纳米晶Ni3B催化苯加氢反应的转化率比超细Ni－B非晶态合金或多晶金属Ni更高,表明纳米晶Ni3B中的Ni与B原子组成了苯加氢催化反应的活性中心．