探究铁和铝在浓硫酸和浓硝酸中的电化学行为

铁和铝在冷的浓硫酸和浓硝酸中都因被钝化而阻止其进一步被腐蚀,通过用Fe、Al做原电池的电极材料,考察其在浓硫酸、浓硝酸中的钝化情况：Fe、Al的钝化快慢、钝化后金属表面氧化膜的致密程度、酸液温度等对钝化的影响等均有所不同。     

Fe、Co、Ni能被浓HNO_3钝化吗?

笔者在无机化学教学过程中发现,有些无机化学书中,对Fe、Co、Ni能否被浓HNO_3钝化问题阐述不够明确.如书,对此问题的阐述可概括为:Fe能被浓HNO_3钝化,而Co、Ni则与之剧烈反应.书则认为Fe、Co、Ni都能被浓HNO_3钝化.笔者就此问题做了如下简单实验.     

铁的化学钝化膜的接触崩溃现象

众所周知,金属铁在冷的浓硝酸中几乎是不被腐蚀的,因为浓硝酸与铁表面反应生成了很薄的、致密的、由氧化物所组成的钝化膜,铁发生了化学钝化,大大阻滞了铁的腐蚀过程。     

铝箔钝化机理以及钝化膜性质的研究

对铝箔在浓硝酸或浓硫酸中的钝化机理以及钝化膜性质进行了深入的研究,研究结果表明铝箔的钝化是一复杂的电化学过程,同时也给出了钝化膜形成的机理以及钝化膜的化学性质。     

品红能否检验SO2

1课题引入教科书在介绍浓硫酸与铜反应时有这样的叙述:浓硫酸与铜在加热时能发生反应,放出能使紫色石蕊试液变红或使品红溶液褪色的气体。从对实验现象的分析中,我们可以得出这样一个结论:浓硫酸与铜反应生成的气体并不是氢气。实验证明,反应生成的气体是二氧化硫[1]。这段话虽     

Fe改性工业Cu/Zn/Al催化剂上甲醇水蒸气重整反应制氢的研究

在Fe改性工业Cu/Zn/Al催化剂上进行了甲醇水蒸气重整反应的研究.在常压下考察了Fe含量的变化、反应温度、进料空速对反应的影响规律.反应结果表明,Fe的存在可以促进水煤气变换反应,显著降低产物中的CO含量,从而证明了在Cu/Zn/Al催化剂上甲醇水蒸气重整反应和水煤气变换反应同时发生.     

急冷镍铝基催化剂微结构的电子显微学研究

雷尼镍型催化剂以其优越的电、磁、机械及化学等性能而广泛应用于石油化工领域。该类催化剂通常使用急冷法制备,以获得亚稳态均匀的非晶或纳米晶合金结构。例如急冷镍铝合金在一些不饱和有机化合物加氢反应中展现了卓越性能。通过引入杂原子,可调控其活性、抗酸性和磁性等,如铁掺杂可以增加磁性,满足磁分离技术和磁稳定床的需求；耐腐蚀铬的加入能够使催化剂适应酸性反应体系。热稳定性和比表面积调控对提高雷尼镍型催化剂的性能起重要作用,而这些取决于材料的相组成、晶粒尺寸、孔径分布和杂原子引入等微观结构。因此,精细结构解析对急冷镍铝基催化剂活性、选择性和转化率的研究起重要作用。 Devred等通过真空传递样品台在透射和高分辨模式中研究了雷尼镍型催化剂的结构,并与其性能关联。除此,关于此类材料精细结构解析的文献很少。主要原因是此类催化剂在空气中易燃烧,不易得到其真实的微结构特征。此外,磁性对利用透射电子显微镜原子级别探索其微观结构也有很大影响。基于X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对雷尼镍型催化剂的研究,利用先进电子显微学探索其精细结构是非常重要的研究方向。本文借助真空传递样品台,使用电子显微术和电子能量损失谱探索铁铬掺杂急冷镍铝合金催化剂的微结构,揭示了催化剂真实结构,并详细对比分析了原始、燃烧及钝化处理催化剂的结构特征。该工作将为研究急冷镍铝基催化剂“合成-结构-性能”关系提供真实的结构特征信息。利用真空传递样品台,我们通过选区电子衍射(SAED)和XRD确定了铁铬掺杂镍铝合金是由Ni2Al3和Ni组成。扫描透射模式中, X射线能谱(EDS)元素面扫显示Fe, Ni, Cr, Al和O元素均匀分布于催化剂中,并确定了其成分比例。样品中氧的存在是由于存放样品时少量镍被氧化,高分辨解析也进一步证实了样品中有少量氧化镍。高分辨分析也给出催化剂中Ni和Ni2Al3的分布,大部分Ni分布在表面, Ni2Al3在样品中起骨架作用。电子能量损失谱揭示Ni和Fe的存在形式为金属态,而Cr为氧化物。进一步对比分析了原始、燃烧和钝化的铁铬掺杂镍铝催化剂的微结构。结果表明,燃烧后的催化剂结构发生巨大变化,含有大量氧化镍,原始结构完全被破坏。但经过钝化处理样品的体相微结构未发生变化,颗粒尺寸、组成元素分布和体相相组成与原始催化剂相同,表面有一层氧化镍生成。钝化使得表面生成氧化镍层,可保护样品不被进一步氧化。对其微结构解析中发现大颗粒中铝含量高,说明碱提取铝过程中不完全,如果调控合成颗粒尺寸分布均一的催化剂,将会增加催化剂中的活性组分,提高其性能。综上所述,对比分析原始、燃烧和钝化样品的精细结构表明,利用真空传递样品台可以揭示铁铬掺杂急冷镍铝催化剂的真实结构；钝化处理样品的体相结构分析可以代表原始催化剂元素分布、体相相组成及颗粒尺寸分布等特征。这些微结构特征解析将有助于进一步研究催化反应机制和理解反应路径等。本文为分析易氧化和具有磁性的催化剂提供了微结构解析方法,如果能够用此方法对比分析反应前后催化剂的微结构,将对设计合成高性能催化剂提供重要依据。     

AlN-Fe纳米复合薄膜:一种新型锂离子电池负极材料

采用脉冲激光沉积技术(PLD)制备了不同比例的Al N-Fe纳米复合薄膜(Al N和Fe摩尔比为3:1;2:1;1:1;1:2),首次研究了其作为锂离子电池负极材料的电化学行为。发现当Al N和Fe的比例为2:1时,复合薄膜具有最佳的电化学性能。在500 m A·g~(-1)电流密度下,Al N-Fe(2:1)经过100次循环充放电后容量仍能保持510 m Ah·g~(-1)。对其电化学反应机理研究发现,在放电过程中,Al N-Fe纳米复合薄膜中的Al N发生分解,Al N-Fe生成Li Al合金和Li_3N。纳米Fe颗粒的引入有效提高Al N的电化学活性;在充电过程中,部分Li_3N与Fe纳米颗粒反应生成了Fe_3N,其余部分Li_3N重新生成Al N。随后的充放电过程由Fe_3N、Al N和Al三者与Li的可逆反应共同参与,保证了Al N-Fe纳米复合薄膜优异的电化学性能。该研究为设计开发新型锂离子电池电极材料提供了一种新的思路。     

Al(Fe)-o-NPF-CTMAB-乳化剂OP显色体系的研究和应用

研究了在阳离子表面活性剂CTMAB和非离子表面活性剂OP所组成的混合表面活性剂存在下,Al、Fe与ο-NPF的显色反应。实验结果表明,在pH6.2—7.8的缓冲介质中,Al、Fe能与ο—NPF生成稳定的络合物,其最大吸收峰位于λ_(Al)=556nm、λ_(Fe)=610nm,摩你吸光系数为ε_(Al)=1.83×10~5、ε_(Fe)=1.62×10~5,具有较高的选择性,并用于立方氮化硼和氮化硅中Al、Fe的同时测定。     

急冷镍铝基催化剂微结构的电子显微学研究（英文）

雷尼镍型催化剂以其优越的电、磁、机械及化学等性能而广泛应用于石油化工领域.该类催化剂通常使用急冷法制备,以获得亚稳态均匀的非晶或纳米晶合金结构.例如急冷镍铝合金在一些不饱和有机化合物加氢反应中展现了卓越性能.通过引入杂原子,可调控其活性、抗酸性和磁性等,如铁掺杂可以增加磁性,满足磁分离技术和磁稳定床的需求;耐腐蚀铬的加入能够使催化剂适应酸性反应体系.热稳定性和比表面积调控对提高雷尼镍型催化剂的性能起重要作用,而这些取决于材料的相组成、晶粒尺寸、孔径分布和杂原子引入等微观结构.因此,精细结构解析对急冷镍铝基催化剂活性、选择性和转化率的研究起重要作用.Devred等通过真空传递样品台在透射和高分辨模式中研究了雷尼镍型催化剂的结构,并与其性能关联.除此,关于此类材料精细结构解析的文献很少.主要原因是此类催化剂在空气中易燃烧,不易得到其真实的微结构特征.此外,磁性对利用透射电子显微镜原子级别探索其微观结构也有很大影响.基于X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对雷尼镍型催化剂的研究,利用先进电子显微学探索其精细结构是非常重要的研究方向.本文借助真空传递样品台,使用电子显微术和电子能量损失谱探索铁铬掺杂急冷镍铝合金催化剂的微结构,揭示了催化剂真实结构,并详细对比分析了原始、燃烧及钝化处理催化剂的结构特征.该工作将为研究急冷镍铝基催化剂"合成-结构-性能"关系提供真实的结构特征信息.利用真空传递样品台,我们通过选区电子衍射(SAED)和XRD确定了铁铬掺杂镍铝合金是由Ni2Al3和Ni组成.扫描透射模式中,X射线能谱(EDS)元素面扫显示Fe,Ni,Cr,Al和O元素均匀分布于催化剂中,并确定了其成分比例.样品中氧的存在是由于存放样品时少量镍被氧化,高分辨解析也进一步证实了样品中有少量氧化镍.高分辨分析也给出催化剂中Ni和Ni2Al3的分布,大部分Ni分布在表面,Ni2Al3在样品中起骨架作用.电子能量损失谱揭示Ni和Fe的存在形式为金属态,而Cr为氧化物.进一步对比分析了原始、燃烧和钝化的铁铬掺杂镍铝催化剂的微结构.结果表明,燃烧后的催化剂结构发生巨大变化,含有大量氧化镍,原始结构完全被破坏.但经过钝化处理样品的体相微结构未发生变化,颗粒尺寸、组成元素分布和体相相组成与原始催化剂相同,表面有一层氧化镍生成.钝化使得表面生成氧化镍层,可保护样品不被进一步氧化.对其微结构解析中发现大颗粒中铝含量高,说明碱提取铝过程中不完全,如果调控合成颗粒尺寸分布均一的催化剂,将会增加催化剂中的活性组分,提高其性能.综上所述,对比分析原始、燃烧和钝化样品的精细结构表明,利用真空传递样品台可以揭示铁铬掺杂急冷镍铝催化剂的真实结构;钝化处理样品的体相结构分析可以代表原始催化剂元素分布、体相相组成及颗粒尺寸分布等特征.这些微结构特征解析将有助于进一步研究催化反应机制和理解反应路径等.本文为分析易氧化和具有磁性的催化剂提供了微结构解析方法,如果能够用此方法对比分析反应前后催化剂的微结构,将对设计合成高性能催化剂提供重要依据.     

Determination of the enthalpy of fusion of K<Subscript>3</Subscript>TaO<Subscript>2</Subscript>F<Subscript>4</Subscript> and KTaF<Subscript>6</Subscript>

Areas of fusion and crystallization peaks of K₃TaO₂F₄ and KTaF₆ were measured using the DSC mode of a high-temperature calorimeter (SETARAM 1800 K). On the basis of these quantities, considering the temperature dependence of the calorimeter sensitivity, values of the fusion enthalpy of K₃TaO₂F₄ at the fusion temperature of 1181 K of (43 ± 4) kJ mol⁻¹ and of KTaF₆ at the fusion temperature of 760 K of (8 ± 1) kJ mol⁻¹ were determined.     

Physicochemical foundations of synthesis of new ferromagnets from chalcopyrites A<Superscript>II</Superscript>B<Superscript>IV</Superscript>C<Stack><Subscript>2</Subscript><Superscript>V</Superscript></Stack>

The results of studying phase equilibria of ternary A^IIB^IVC^V systems have been reported. Physicochemical foundations have been developed for the synthesis of new ferromagnets with Curie temperatures above room temperature structurally compatible with basic semiconducting materials. Methods of synthesis and physicochemical properties of manganese-doped A^IIB^IVC₂^V ferromagnets have been described. The results of theoretical simulation of magnetic properties have been considered and basic approaches to the explanation of the emergence of ferromagnetism in A^IIB^IVC₂^V doped with 3d metals have been surveyed. The most promising ways to produce and study dilute magnetic semiconductors as spintronics materials have been presented.     

2,4‐Di­nitro­phenyl­hydrazones of 2,4‐di­hydroxy­benz­aldehyde, 2,4‐di­hydroxy­aceto­phenone and 2,4‐di­hydroxy­benzo­phenone

In 2,4‐di­hydroxy­benz­aldehyde 2,4‐di­nitro­phenyl­hydrazone N,N‐di­methyl­form­amide solvate {or 4‐[(2,4‐di­nitro­phenyl)­hydrazono­methyl]­benzene‐1,3‐diol N,N‐di­methyl­form­amide solvate}, C₁₃H₁₀N₄O₆·C₃H₇NO, (X), 2,4‐di­hydroxy­aceto­phenone 2,4‐di­nitro­phenyl­hydrazone N,N‐di­methyl­form­am­ide solvate (or 4‐{1‐[(2,4‐di­nitro­phenyl)hydrazono]ethyl}benzene‐1,3‐diol N,N‐di­methyl­form­amide solvate), C₁₄H₁₂N₄O₆·C₃H₇NO, (XI), and 2,4‐di­hydroxy­benzo­phenone 2,4‐di­nitro­phenyl­hydrazone N,N‐di­methyl­acet­amide solvate (or 4‐­{[(2,4‐di­nitro­phenyl)hydrazono]phenyl­methyl}benzene‐1,3‐diol N,N‐di­methyl­acet­amide solvate), C₁₉H₁₄N₄O₆·C₄H₉NO, (XII), the molecules all lack a center of symmetry, crystallize in centrosymmetric space groups and have been observed to exhibit non‐linear optical activity. In each case, the hydrazone skeleton is fairly planar, facilitated by the presence of two intramolecular hydrogen bonds and some partial N—N double‐bond character. Each molecule is hydrogen bonded to one solvent mol­ecule.     

“蒸馏酒”还是“发酵酒”——对《科学史导论》中“spirits” 和“distillation”的再思考

科学史奠基者乔治·萨顿在《科学史导论》第二卷的第一部分对我国宋代酿酒著作《北山酒经》予以了简要描述,出现了“spirits”“distillation”等字样;而《北山酒经》被众多学者认为其描述对象是发酵酒(黄酒)。本文从东西方蒸馏技术和相关著作的文本分析对《科学史导论》中提及的蒸馏技术和蒸馏酒存在的可能性提出了质疑。     

Determination of the enthalpy of fusion of K<Subscript>3</Subscript>NbO<Subscript>2</Subscript>F<Subscript>4</Subscript>

Areas of fusion and crystallization peaks of K₃NbO₂F₄ were measured using the DCS mode of a high-temperature calorimeter (SETARAM 1800 K). On the basis of these quantities, considering the temperature dependence of the calorimeter sensitivity, the value of the fusion enthalpy of K₃NbO₂F₄ of (98 ± 6) kJ mol⁻¹ was determined at the fusion temperature of 1257 K.     

Structure of Zn<Subscript>3</Subscript>P<Subscript>2</Subscript>

The structure of Z_n3P₂ (P 4₂/nmc, a = b = 8. 0785 Å, c = 11. 3966 Å) was solved and refined to R = 3. 2% in a precision X-ray diffraction experiment (λ-MoK _a, graphite monochromator on a primary beam, 27,496 reflections) . Interatomic distances and bond angles have been determined. The fcc lattice of the structure is built from phosphorus atoms, and the zinc atoms occupy 3/4 of all tetrahedral voids; the structure is described by two equivalent models where 1/4 occupied (by zinc atoms) and 1/4 vacant voids change places. The zinc atoms that occupy the voids following the diamond principle do not change places.Original Russian Text Copyright © 2004 by I. E. Zanin, K. B. Aleinikova, M. M. Afanasiev, and M. Yu. Antipin__________Translated from Zhurnal Strukturnoi Khimii, Vol. 45, No. 5, pp. 889–892, September–October, 2004.     

Coefficients of thermal expansion of KPb<Subscript>2</Subscript>Cl<Subscript>5</Subscript> and RbPb<Subscript>2</Subscript>Br<Subscript>5</Subscript> crystals

The temperature dependence of unit cell parameters for monoclinic KPb₂Cl₅ and tetragonal RbPb₂Br₅ crystals was studied in the range of 100–298 K. Linear and volume thermal expansion coefficients were determined.     

Phase diagram of V<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>5</Subscript>-MoO<Subscript>3</Subscript>-Ag<Subscript>2</Subscript>O system

The results concerning the synthesis, structure and thermal properties of V₂O₅-MoO₃-Ag₂O samples in the vanadium rich region of ternary system are presented in the form of quasi-binary phase diagrams in which at constant V₂O₅/MoO₃ molar ratios, equal 9:1, 7:3 and 1:1, the content of Ag₂O was variable. A new ternary phase isostructural with NaVMoO₆ has been detected in the investigated system.     

Effect of SO<Subscript>2</Subscript> on chlorination of Bi<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3</Subscript> + Fe<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3</Subscript> mixtures

The reaction of Bi₂O₃ + Fe₂O₃ mixtures with chlorine and SO₂ at 250–700°C is studied. At 300–500°C, the degree of bismuth chloride sublimation from the oxide mixture increases in the presence of SO₂. Chemical sublimation of FeCl₃ occurs after BiCl₃ is virtually completely recovered from the solid phase.