阵列微电极研究Nd~(3+)对金属铜在3.5% NaCl溶液中腐蚀电化学行为的影响

利用阵列微电极技术测量了金属铜的自腐蚀电位、阻抗及表面腐蚀产物膜层载流子密度,并结合扫描电子显微镜,研究了Nd3+对金属铜在3.5%(w)NaCl溶液中腐蚀电化学行为的影响.结果表明,加入Nd3+使得金属铜表面生成的腐蚀产物膜层的形貌及结构发生了变化,腐蚀产物膜层变薄,腐蚀产物由片状结构转变为粒状结构,颗粒均匀分散分布;Nd3+的存在使得金属铜表面各区域的电位方差由0.034下降为0.026,阻抗标准方差由32805下降为6940,电位及阻抗分布趋于均匀化,有利于抑制局部腐蚀的发生;并且加入Nd3+将造成金属铜表面绝大部分区域腐蚀产物膜层的半导体类型由n型转变为p型,表面腐蚀产物膜层载流子密度标准方差由1.89×1017上升为4.10×1017,载流子密度分布趋于不均匀.     

防止超级恒温水槽腐蝕的小经验

目前我国已大批生产超极恒温水槽供各化学实验室用,这是值得欢迎的。但是超极恒温水槽是由好多种金属构成的,因此各部件(特别是铝合金制的部件)较易遭受电偶腐蚀;此外由于目前工厂在用材方面也还存在着一些问题,许多实验室中的超级恒温水槽(无论是用自来水还是蒸馏水)在使用不久后即产生严重的腐蚀,有的水泵蚀穿、有的样品架蚀断、有的腐蚀产物将管线堵塞,而水流所通过的玻璃仪器则都变成不透明的了。这样,恒温水槽的腐蚀不但影响了它本身的使用寿命,并且还会影响实验的正确性(例如在我们实验室中就有一次因管道堵塞而温度未能得到控制,     

生物膜和腐蚀产物膜对A3钢的腐蚀作用研究

应用电化学方法和表面分析技术(AFM和SEM)研究硫酸盐还原菌(SRBB)(生物环境)及其腐蚀产物(非生物环境)对A3钢腐蚀行为的影响以及A3钢在两种不同环境下的腐蚀特征.结果表明:于不同时期生成的微生物膜和腐蚀产物膜,对材料的腐蚀起着不同的作用.生成的生物膜越厚越容易剥落,而不均匀的微生物膜将引起材料的局部腐蚀.在非生物环境中生成的腐蚀产物膜比在生物环境中生成的膜更加紧密地黏附于金属的表面.     

Zn含量对Mg-Zn合金在模拟体液中腐蚀行为的影响

采用析氢实验、扫描电子显微镜和X射线衍射等研究经过固溶处理的纯Mg和镁锌合金模拟体液中的腐蚀行为。结果表明:几种镁锌合金的腐蚀速率远低于纯镁,镁锌合金的腐蚀速率随着Zn含量降低而降低。固溶处理降低了晶界数量和位错密度,减少了晶间腐蚀和点蚀的发生,随着第二相含量增加造成相界面增加,暴露在表面的相界面成为电偶腐蚀发生的位置,因此本研究中镁锌合金的腐蚀以电偶腐蚀以主。显微组织观察发现纯镁的表面腐蚀产物比较疏松,而Zn的加入使镁锌合金在模拟体液中的腐蚀产物变得平整致密,但随着Zn含量的提高,第二相的体积分数上升,腐蚀产物的裂纹增大,造成腐蚀速度上升。     

含O2高温高压CO2环境中3Cr钢腐蚀产物膜特征

采用高温高压反应釜分别开展3Cr钢在CO2和O2共存、单独CO2和单独O2三种气体条件下的腐蚀实验,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线能谱(EDS)和电化学方法研究了3Cr钢在高温高压含有O2的CO2环境中的腐蚀产物膜特征.结果表明,在含有O2的CO2的条件下,3Cr钢表面腐蚀产物膜疏松多孔,主要成分为FeCO3、Fe3O4和Fe2O3,腐蚀产物中未见明显Cr元素富集,3Cr钢表现出点蚀的腐蚀形态.3Cr钢在高温高压含O2的CO2腐蚀条件下内外膜层电阻(Rf1、Rf2)和电荷传递电阻Rt均比仅含有CO2腐蚀环境的低,双电层电容(Cdl)和内外膜层电容(Cf1、Cf2)均比仅含有CO2腐蚀环境的高.含有O2的CO2条件下,其保护性显著低于单一CO2条件下形成的腐蚀产物膜.提出了在含O2的CO2气体条件下,3Cr钢表面存在由多种物质组成的腐蚀产物,这导致腐蚀产物疏松多孔,不会形成单一CO2条件下存在的显著提高腐蚀产物膜保护性的Cr(OH)3层,从而促进了3Cr钢的析氢腐蚀和酸性介质中的吸氧腐蚀的机理.     

SRB和CO2共存环境中X60管线钢腐蚀电化学特征

对X60管线钢在硫酸盐还原菌(SRB)和CO2共存环境中进行浸泡实验, 对浸泡不同时间后的腐蚀形态及膜层的组成进行观察和分析, 并对膜层覆盖的X60钢的腐蚀电化学参数特征进行分析. 结果表明, SRB吸附形成的微生物膜覆盖程度加大导致X60钢电位正移, 腐蚀产物FeS和FeCO3含量增加导致X60钢电位负移. X60钢表面膜层中腐蚀产物含量较低时, 仅有一个与电极电位有关的时间常数, 当膜层中腐蚀产物的含量高时, 增加了与腐蚀产物膜有关的时间常数. 在浸泡初期, 随微生物膜覆盖程度增加, X60钢的电荷传递电阻增大; 随腐蚀产物含量增加, 电荷传递电阻先下降后增大. 随浸泡时间的延长, X60钢双电层电容和膜层电容均增大.     

模拟地热水中304不锈钢管和镀锌钢管的腐蚀与结垢

采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和电化学测试的方法研究了304不锈钢管和镀锌钢管在模拟地热水(我国中部平原地热水的环境条件)中的腐蚀与结垢行为.结果表明,不锈钢管的结垢产物为"针"状物,其组成主要为CaCO3和MgCO3;镀锌钢管的腐蚀与结垢产物为"球"状物和"针"状物,其组成主要为Zn(OH)2、ZnO和CaCO3;腐蚀产物与结垢产物在晶核的形成生长过程中往往存在相互作用,同时它们在基材表面的分布对镀锌钢管的进一步腐蚀产生一定的抑制作用.     

石英晶体微天平研究Zn在薄液膜下的腐蚀动力学

用石英晶体微天平(QCM)测量了在相对湿度RH为85％的薄液膜条件下,金属Zn在不同CO2浓度条件下的腐蚀增质方程.同时结合红外吸收光谱(IR)和X射线能谱(XEDS)研究了Zn在薄液膜下的大气腐蚀机理,并用扫描电子显微镜(SEM)对腐蚀产物形貌做了分析,阐述了腐蚀产物的形成特征及对基体金属的保护特性.     

可溶盐沉积对碳钢大气腐蚀的影响

采用实验室模拟方法,在温度298 K、相对湿度(85±5)％的条件下,对经Na2SO4、(NH4)2SO4、NH4Cl 和NaCl沉积后的A3钢在净化空气中的大气腐蚀行为进行了研究.腐蚀动力学曲线表明,尽管沉积了不同的可溶盐,但随暴露时间的增加,A3钢单位面积的腐蚀质量损失均服从Δm/A=K•tb公式. 不同盐对A3钢的腐蚀失重影响有所不同. 用FTIR、SEM以及XRD分析研究了不同盐沉积的试样腐蚀4周后的组成和形貌,发现腐蚀主要沿着沉积了可溶盐的区域进行,并随着腐蚀时间的延长,生成不同的腐蚀产物,这些腐蚀产物使A3钢最初的快速腐蚀现象有所减缓.     

干湿循环下混凝土中钢筋腐蚀的电化学检测

应用电化学噪声技术,结合电化学阻抗谱研究了干湿循环条件下3种不同pH值的3.5%NaCl溶液中混凝土钢筋的腐蚀过程.结果表明,钢筋的腐蚀分为3个阶段:钝化膜的溶解期、腐蚀活化期和腐蚀产物的累积期.在pH1的溶液中经过30个干湿循环后主要以均匀腐蚀为主,而对pH3和pH7溶液,则主要以点蚀为主,散粒噪声分析证实了混凝土中钢筋在强酸性溶液中更容易发生腐蚀.电化学阻抗谱分析也进一步说明了混凝土中钢筋的腐蚀经历了3个阶段:第1阶段Nyquist谱图中出现两个时间常数,高频区为混凝土层的容抗性质,低频区为钢筋与混凝土界面的电荷转移电阻;第2阶段,中频区增加一个时间常数,这与腐蚀产物的累积有关;第3阶段,随着腐蚀产物向混凝土中的扩散,中频区容抗弧有所减小,特别是pH1体系,中频弧几乎消失.SEM形貌表征观察到随着溶液酸度的增加钢筋表面的锈层明显增多.     

钙处理对桥梁钢耐大气腐蚀性能的影响

以NaCl+NaHSO₃溶液为腐蚀介质,采用干/湿周浸加速腐蚀实验、失重分析、XRD、SEM和电化学方法,研究了钙(Ca)处理对桥梁钢在湿热工业-海洋大气中腐蚀行为的影响. 结果表明：Ca处理前后,实验钢的腐蚀深度随时间变化曲线总体符合幂函数W=Atn分布规律,锈层主要由非晶物质和少量晶体α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH、Fe₃O₄组成. 微量Ca能促进铁素体生成、强化钢表面保护膜,以阻止裸钢的快速腐蚀;还能细化钢组织晶粒、抑制腐蚀产物的晶体转变,以细化锈层颗粒、减少锈层缺陷产生,进而改善锈层的致密性.     

锅炉腐蚀产物的穆斯堡尔谱研究

本文测定了高、中压锅炉腐蚀产物的穆斯堡尔谱^[1,2]并鉴定其相组成。(一)实验部分1.中压锅炉腐蚀产物锈样A、B、C取自广州发电厂2^#锅炉水冷壁管内壁,管内压力40kg/cm²,温度250℃。锈样D、E分别取自过热器管(425℃)和省煤器管(150℃)内壁.2.高压锅炉腐蚀产物锈样F、G、H取自广东韶关发电厂3^#锅炉的水冷壁管内壁,管内压力110kg/cm²,温度320℃。     

Mg改性对Co/γ-Al2O3-TiO2催化燃烧丙烷性能影响

采用分步浸渍法制备了系列Mg改性的Co/γ-Al_2O_3-TiO_2催化剂,通过X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射光谱(DR-UV-vis)、N_2吸附-脱附(BET)、X射线光电子能谱(XPS)和H_2程序升温还原(H_2-TPR)等技术对催化剂进行表征,并考察了其对丙烷燃烧的催化性能。结果表明,Co在原始γ-Al_2O_3-TiO_2载体和Mg改性MgO/γ-Al_2O_3-TiO_2载体上均以Co_3O_4的形式存在;Mg掺入后与Al_2O_3作用形成MgAl_2O_4尖晶石,改善了载体的织构性质,提升了Co_3O_4在催化剂载体表面的暴露数量和分散程度。此外,MgAl_2O_4与Co_3O_4相互作用提升了Co_3O_4颗粒表面Co~(3+)/Co~(2+)和O_(ads)/O_(latt)的比例,并削弱了Co-O键键能,从而提升了其对丙烷的催化燃烧活性。当Mg负载量为15%(质量分数)时,在Co/MgO(15%)/γ-Al_2O_3-TiO_2催化剂上进行丙烷燃烧,丙烷90%转化率的温度比无Mg掺杂的Co/γ-Al_2O_3-TiO_2催化剂的降低了45℃,并且连续反应40 h其活性保持稳定。     

Ni的引入对Cu/γ-Al_2O_3催化剂上含硫低浓度甲烷燃烧特性的影响

采用共浸渍法制备了不同Ni含量的Cu/γ-Al2O3催化剂,在固定床反应器上考察了该催化剂在含硫(SO2,0.01%,体积分数)气氛中对低浓度甲烷(3%)的催化燃烧活性及抗硫中毒稳定性。结果表明,SO2会使Cu/γ-Al2O3催化剂发生硫中毒,Ni的加入可增强其抗硫性能,而且随着Ni含量的增加,其抗硫性改善效果越明显。在Ni含量为10%的Cu/γ-Al2O3催化剂上反应10 h后,甲烷转化率仍可保持在96%以上。SEM、XRD和TPD表征结果显示,Ni的加入促使Cu/γ-Al2O3催化剂表面生成NiAl2O4尖晶石相,提高了催化剂的稳定性。随着Ni含量的增加,催化剂表面Lewis酸性降低,吸附SO2的能力减弱,可延缓催化剂硫中毒,同时也缩短了CO2分子在催化剂表面的停留时间,从而提高了甲烷催化燃烧效率。     

Zr改性Ni/γ-Al2O3催化剂用于浆态相合成气的低温甲烷化

采用浆态床反应器,在低温(300~330 ℃)下进行合成气的甲烷化反应.实验中通过共浸渍法(包括含浸-旋蒸法)制备了锆(Zr)修饰的Ni/γ-Al₂O₃催化剂,并考察其与单一NiO、未掺杂Zr 的Ni/γ-Al₂O₃催化剂的催化性能差异.研究表明,载体γ-Al₂O₃的引入能够明显地提高CO的转化率和甲烷的选择性,而Zr的掺杂会进一步提升催化剂的催化活性.在325 ℃,空速为4 200 mL·g^-1·h^-1时,CO的转化率可以达到86.41%,甲烷选择性为90.53%.催化剂的表征结果表明,Zr的添加促进了Ni在催化剂表面的分散、减弱了活性Ni与载体的相互作用,抑制了低甲烷化活性的NiAl₂O₄的生成,使得催化剂的反应性能得到较大提高.     

不同形貌Ni/γ-Al2O3催化剂催化CO甲烷化反应的研究

采用沉淀法分别以乙二醇、水、乙二醇-聚乙二醇600为修饰剂,制备了形貌分别为棒状（a-NiO）、粒状（b-NiO）和片状（c-NiO）结构的NiO催化剂,然后和γ-Al₂O₃通过研混法制得NiO/γ-Al₂O₃催化剂。采用XRD、TEM及H₂-TPR等技术手段对催化剂进行了表征。TEM观察NiO的形貌分别为棒状、粒状和片状。H₂-TPR结果表明,NiO/γ-Al₂O₃催化剂的氧化中心数量顺序为b-NiO/γ-Al₂O₃＜a-NiO/γ-Al₂O₃＜c-NiO/γ-Al₂O₃。XRD结果表明,NiO/γ-Al₂O₃催化剂还原后的Ni晶粒尺寸大小为b-Ni＞a-Ni＞c-Ni。在连续流动固定床反应装置上考察了Ni/γ-Al₂O₃对CO甲烷化反应的催化活性,研究了混合方法和形貌对CO甲烷化反应的影响。结果表明,研混法制得催化剂的活性及稳定性较好。催化剂形貌对CO甲烷化反应的催化活性顺序为c-Ni/γ-Al₂O₃＞a-Ni/γ-Al₂O₃＞b-Ni/γ-Al₂O₃,常压、593K和2500h^-1反应条件下,w_Ni为15% c-Ni/γ-Al₂O₃催化CO合成CH₄选择性及CO转化率分别达90.80%和99.63%。     

Investigation of Propene Oligomerization Catalyst Series Derived from Complex of Ferric Sulfate and Nickel Sulfate

Some paper have reported that catalyt of NiSO₄/γAlO₃ has a very high oligomerization activity for propene, but the over tri oligomerization selectivity is very low^[1].The catalyt of Fe₂(SO₄)₃/γ-Al₂O₃ has a very high over trioligomerization selectivity, but oligomerization activity was lower then catalysis of NiSO₄/γ-Al₂O₃ for propene and stability of catalysis was not as good as catalysis of NiSO₄/γ-Al₂O₃^[2].In this paper the catalysis of Fe_(2/3)xNi_1-xSO₄-P₂O₅/γ-Al₂O₃ for propene oligomerization has been systematically studied, the effect of the activation method, the stability and reaction conditions on activity and selectivity were investigated. Fe_(2/3)xNi_1-xSO₄-P₂O₅/γ-Al₂O₃ catalysis was preparared by impregnation.The factors affecting catalyst performance for propene oligomerization are as follows.     

原位共沉淀法制备NiMg(Al)O/γ-Al2O3催化剂及其酯交换性能

以γ-Al₂O₃为载体通过原位共沉淀法制备NiMgAl-LDHs/γ-Al₂O₃,经焙烧后得到NiMg（Al）O/γ-Al₂O₃催化剂,通过TG-DTG、XRD、SEM、BET、FT-IR、CO₂-TPD等手段对催化剂进行了表征,并对其在酯交换制备生物柴油反应中的催化性能进行了研究。结果表明,NiMgAl-LDHs和NiMg（Al）O成功在γ-Al₂O₃内孔表面生长,并有良好的结合度。催化剂对酯交换具有很高的催化活性;在醇油物质的量比为12：1的条件下反应3 h,生物柴油产率为95%,重复使用七次后,生物柴油产率仍然在82%以上。     

Cu-Ce/γ-Al2O3对硬脂酸催化水热脱氧产生烷烃的效果

利用等体积浸渍法制备Cu-Ce/γ-Al₂O₃催化剂，并在无H₂存在的条件下对硬脂酸进行催化水热液化。对催化剂进行BET比表面积分析和X射线衍射（XRD）分析可知，Cu-Ce/γ-Al₂O₃催化剂中存在CuO和CeO₂两种晶型，在300℃条件下水热反应12 h后具有更好的热稳定性。通过对硬脂酸进行水热液化实验和对生物油进行气相色谱-质谱（GC-MS）分析发现，加入Cu-Ce/γ-Al₂O₃催化剂能够获得最高的硬脂酸转化率（94.71%）和总烃产率（81.41%），水热液化脱氧效果最好。分析正烷烃的产率，结果发现硬脂酸在高温水热条件下主要发生脱羧反应。Cu-Ce/γ-Al₂O₃催化剂的加入能够同时促进反应过程中脱羧反应、加氢脱氧反应和裂化反应。此外，Cu-Ce/γ-Al₂O₃还能够促进羰基基团的脱除，有效减少产物中的醛和酮类物质。     

Sn、Ti掺杂改性γ-Fe2O3催化剂结构及NH3-SCR脱硝活性研究

采用共沉淀-微波热解法,制备一系列Sn、Ti掺杂改性γ-Fe₂O₃催化剂样品(γ-Fe_0.95Ti_0.05O_z、γ-Fe_0.95Sn_0.05O_z、γ-Fe_0.95Sn_0.025Ti_0.025O_z),研究Sn、Ti掺杂对γ-Fe₂O₃催化剂SCR脱硝活性的影响,借助XRD、N₂吸附-脱附、EDS及SEM等手段对催化剂晶相、孔结构、表面元素及微观形貌等进行表征分析。结果表明,Sn、Ti掺杂后以无定形态高度分散于γ-Fe₂O₃晶格中,与Fe形成固溶体;单一助剂Ti掺杂制得的γ-Fe_0.95Ti_0.05O_z 最高脱硝效率达98.3%,且在250~400 ℃脱硝效率保持90%以上;Ti掺杂可以细化γ-Fe₂O₃晶粒,优化2~100 nm孔径孔隙结构,抑制α-Fe₂O₃的生成,促使γ-Fe₂O₃形成细致、均匀、独立的球状颗粒,对SCR反应有利;Sn掺杂则使催化剂出现严重烧结现象,导致2~6 nm孔径孔结构贫乏,对SCR脱硝反应不利;在Sn、Ti协同作用下,催化剂表面氧铁原子物质的量比由1.83降至1.33,表面晶格氧显著下降,一定程度上限制了SCR反应速率的提高。