Ti-6Al-4V微弧氧化陶瓷膜的微观结构及摩擦磨损性能研究

在NaAlO2和Na3PO4混合电解液中,利用微弧氧化技术在Ti-6Al-4V表面制备了氧化物陶瓷膜.用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及显微硬度仪分别对微弧氧化膜的微观结构、相组成及其断面硬度进行分析,并对氧化膜致密层的摩擦磨损性能进行研究.结果表明:氧化膜表面呈现出多孔结构,氧化膜疏松层与致密层无明显界限,氧化膜与基底以犬牙交错形式结合;氧化膜主要由TiAl2O5和TiO2相组成,还含有少量AlPO4相和Al2O3相,氧化膜疏松层中TiAl2O5相的含量明显高于致密层;氧化膜内距Ti-6Al-4V基底约21 μm处的硬度存在最大值,两侧硬度降低;微弧氧化膜与Si3N4球对摩时具有较高的摩擦系数,磨损率比Ti-6Al-4V降低2个数量级,说明氧化膜致密层具有良好的耐磨性能,其磨损机制为微区脆性断裂.     

钼酸根阴离子印迹陶瓷膜的制备与吸附性能

以三氧化二铝陶瓷膜为载体,以钼酸根阴离子为模板离子,1-乙烯基咪唑为功能单体,1,6-二溴己烷为交联剂,采用表面印迹和接枝聚合方法制备了能选择性吸附Mo(Ⅵ)的新型印迹陶瓷膜(IIP-PVI/CM).采用红外光谱、X射线光电子能谱、热重分析及扫描电子显微镜等方法对陶瓷膜进行结构表征.研究了pH值对吸附性能的影响,当pH值范围为2~4时,IIP-PVI/CM具有良好吸附能力;动力学和热力学结果表明,IIP-PVI/CM对Mo(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附模型;当pH=4.0和温度为30℃时,IIP-PVI/CM对Mo(Ⅵ)具有良好选择性,Mo(Ⅵ)对W(Ⅵ)的选择性系数高达7.48;动态吸附结果表明,IIP-PVI/CM对W(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)的吸附饱和时间分别为24和47 min,饱和吸附量分别为0.163和0.672 mmol/100 g,动态吸附时IIP-PVI/CM亦具有良好选择性;经9次吸附与解吸后,IIP-PVI/CM对Mo(Ⅵ)吸附容量仍可达到初始值的92%,再生和循环使用性能良好.     

无机陶瓷膜纯化杏鲍菇多糖

为了提高杏鲍菇多糖的含量,用0.2μm的无机陶瓷膜对杏鲍菇多糖进行纯化,结果表明在25℃,0.02—0.08M Pa压差操作条件下,纯化后的杏鲍菇多糖含量为62%,并且可以除去大部分不溶物和蛋白质胶体等大分子杂质。采用漂洗、碱洗、酸洗,可使膜的清水通量恢复率达到95%以上。     

光催化-膜分离集成反应器及其应用

 设计了一种新型光催化-陶瓷膜分离集成反应器,在反冲条件下利用此集成反应器进行了甲基橙光催化氧化反应,分别考察了陶瓷膜对光催化剂TiO2微粉的截留率、膜的渗透通量、光催化氧化脱色率以及不同膜分离压力下的光催化反应速率常数. 结果表明,TiO2-甲基橙悬浆液体系中TiO2微粉的截留率可达到99.9%, 经集成反应器完成一个反应周期后甲基橙氧化脱色率达到10%, 光催化氧化脱色效果高于圆柱式反应器.     

ZrO_2纳米涂层修饰改性陶瓷微滤膜吸附机理研究

分别在MgCl2和NaCl稀溶液中,用AFM研究了四方相ZrO2纳米涂层的表面排斥力随作用距离的变化关系。当作用距离较远时,表现为长程排斥力,当作用距离较近时,为强烈的短程排斥力。Mg2+在ZrO2纳米涂层表面具有特征吸附,而Na+表现出惰性电解质的特征。随着MgCl2浓度的增大,渗透通量呈明显下降的趋势。随着NaCl浓度的增大,渗透通量呈稍有增大的趋势。     

双相致密透氧膜

混合导体透氧材料由于在高温下具有氧离子导电特性,在纯氧制备、膜反应器及富氧燃烧等方面显示出广阔的应用前景。单相混合导体材料用作透氧材料时存在稳定性不足、机械性能差等问题,限制了其在生产中的实际应用。在离子导体相中掺入电子导体相形成双相导体膜可以提高透氧材料在高温下和高氧浓度梯度下的工作稳定性和化学稳定性。本文详细论述了双相透氧材料的透氧机理和研究进展,包括氧离子导体/贵金属电子导体和氧离子导体/氧化物电子导体和氧离子导体/混合导体等的复合形式。重点分析了材料的组成、结构以及两相之间的化学相容性和混合比例对材料透氧率和工作稳定性的影响。介绍了双相材料在甲烷部分氧化制合成气(POM)膜反应过程及富氧燃烧中的应用,分析了目前有待解决的问题并提出了今后的研究方向。     

荷电膜的研究进展

荷电膜以其特殊的分离机理,使之与电中性膜相比在分离性能、通量及膜的使用寿命等方面具有不可比拟的优势.大多数的荷电膜是经过一系列物理化学改性制得的,荷电膜材料的研究为新型膜材料的开发拓宽了领域,随着对膜性能要求的日益提高,荷电膜的研究具有重要的意义.本文首先介绍了荷电膜所用到的材料及其用途,并对所用到的材料进行分类,然后重点论述了荷电膜的制备及其表征方法(膜电位的测试方法),最后指出荷电膜需要进一步深入研究的内容.     

Preparation and oxygen permeation properties of SrFe（Cu）O3-δ dense ceramic membranes

Mixed oxygen-ionic and electronic conducting membranes of SrFe(Cu)O3−δ were prepared by solid-state reaction method. The crystal structure, oxygen nonstoichiometry, and phase stability of the materials were studied by TGA and XRD. Oxygen permeation fluxes through these membranes were studied at operating temperature ranging from 750 to 950 ℃. Results showed that doping Cu in SrFeO3−δ compound had a significant effect on the formation of single-phased perovskite structure. For SrFe1−xCuxO3−δ series materials, the oxygen nonstoichiometry and the oxygen permeation flux increased considerably with the increase of Cu-doping content (x = 0.1–0.3). The sintering property of the membrane decreased significantly when the Cu substitution amount reached 40%. SrFe0.7Cu0.3O3−δ showed high oxygen permeation flux, but SrCuO2 and Sr2Fe2O5 phases formed in the compound after oxygen permeation test induced cracks in the membrane.     

CO氧化反应耦合下SrFe1.125Co0.375Oy的氧渗透行为

报道ＳｒＦｅ１．１２５Ｃｏ０．３７５Ｏｙ致密陶瓷膜在高氧梯度下的氧渗透行为。将膜的一端置于空气中,另一端引入ＣＯ,通过ＣＯ的氧化反应降低氧分压,增大膜两端的氧分压梯度。研究发现：９００℃时氧渗透率高达１６．０＊１０＊－７ｍｏｌ／ｃｍ＾２ｓ。在８５０℃以上,氧渗透率与温度的依赖关系不显著,而氧渗透量与ＣＯ分压成线形关系,并且与膜的厚变化基本无关,这表明在该膜材料的渗透过程是受表面反应控制的。