分散第二相γ-Al2O3对β-Li2SO4离子导电性的影响

本文研究了分散第二相γ-Al₂O₃对β-Li₂SO₄离子导电性的影响。β-Li₂SO₄(γ-Al₂O₃)的电导率随γ-Al₂O₃含量的增加而提高,到γ-Al₂O₃为50mol％时达到极大。当温度为253℃时,β-Li₂SO< 关键词：     

BaO-Li_2O-B_2O_3三元系中BaB_2O_4-Li_2B_2O_4和BaB_2O_4-Li_2O截面相平衡关系的研究

本文用X射线和差热分析方法对BaO-Li_2O-B_2O_3三元系中的两个截面:BaB_2O_4-Li_2B_2O_4和BaB_2O_4-Li_2O作了研究。在BaB_2O_4-Li_2B_2O_4赝二元系中发现了一个新的化合物4BaB_2O_4·Li_2B_2O_4。化合物在930±3℃由包晶反应形成,并与Li_2B_2O_4形成共晶反应。共晶温度为797±3℃,共晶点组分为79mol％Li_2B_2O_4。在BaB_2O_4-Li_2O截面中也存在化合物4BaB_2O_4·Li_2B_2O_4,其包晶反应温度从930±3℃随Li_2O含量增加下降到908±3℃。在组分60mol％Li_2O处形成另一个新的化合物2BaB_2O_4·3Li_2O。该化合物在630±3℃也是由包晶反应形成,并与Li_2O和Li_2CO_3分别形成共晶反应,共晶温度分别为400±3℃和612±3℃。在BaB_2O_4-Li_2B_2O_4和BaB_2O_4-Li_2O体系中都没有观察到固溶体。 用计算机程序分别对化合物4BaB_2O_4·Li_2B_2O_4和2BaB_2O_4·3Li_2O的X射线粉末衍射图案进行了指标化,其结果:4BaB_2O_4·Li_2B_2O_4的空间群为Pmma,a=13.033,b=14.630 ,c=4.247,每个单胞包含两个化合式单位;2BaB_2O_4·3Li_2O的空间群为Pmmm,a=4.814,b=9.897,c=11.523,每个单胞也含有两个化合式单位。     

SO_4~(-2)/Fe_2O_3-Al_2O_3纳米固体酸的红外光谱研究

用 IR光谱研究了 SO2 -4 / Fe2 O3- Al2 O3纳米固体酸在不同焙烧温度下表面结构与酸性的变化 ,结果表明 ,当焙烧温度在 4 5 0— 5 0 0℃时 ,双齿螯合配位结构特征谱带齐全 ,酸性强 ,小于 4 5 0℃时 ,双齿螯合配位特征谱带不齐全 ,酸性不强 ,而大于 5 0 0℃时 ,随着温度的升高 ,特征谱带区域宽化 ,特征峰消失 ,酸性变弱。此外 ,从 Fe- O纳米颗粒的特征振动带显示可得知 ,样品的粒径小于 30 nm。     

Li_2SO_4—Li_2B_2O_4,Li_2SO_4—(NH_4)_2SO_4赝二元系相图及离子导电性研究

本文用差热分析和X射线衍射方法对Li_2SO_4-Li_2B_2O_4和Li_2SO_4-[NH_4]_2SO_4两个赝二元系相图进行了研究。Li_2SO_4-Li_2B_2O_4是共晶体系,共晶温度为720℃,共晶点在含75mol％Li_2SO_4处。在Li_2SO_4-[NH_4]_2SO_4体系中只有一个包晶化合物LiNH_4SO_4,它在186℃附近有一个固态相变。 研究了Li_2BO_4晶态和非晶态及Li_2SO_4-(NH_4)_2SO_4体系中三种不同成分样品的离子导电性,发现在400℃以下非晶态Li_2B_2O_4的电导率比晶态至少高两个数量级,而且电导激活能大大降低。Li_2NH_4SO_4高温相电导激活能为0.12eV,而室温相为0.70eV.含Li_2SO_440mol％的样品(即LiNH_4SO_4和[NH_4]_2SO_4二相混合物)在高温相的电导率比纯LiNH_4SO_4高约两个数量级,这表明在一种离子晶体中加入适量的另一种离子晶体,可以使前者的电导率大幅度提高。     

非晶态离子导体Li_2B_2O_4晶化前期的离子导电性

本文研究了非晶态离子导体Li_2B_2O_4的离子电导率与温度的关系,特别着重于晶化前期的离子迁移特性。当温度低于T_K(≈310℃)时,离子电导率遵从Arrhenius关系。当高于晶化温度(≈411℃)时,以晶态中的离子迁移为主。在T_kT_p时,出现了少量微晶,但晶化量小于5%,由于非晶母体与微晶之间的界面效应使得离子导电性显著增强。可以通过室温淬火,把晶化前期非晶态的状态保持到室温,从而有可能制备出离子电导率高于纯非晶态的材料。     

SO_2和NO_2在γ-Al_2O_3(110)表面吸附的第一性原理计算

采用基于平面波基组的Vienna Ab-initio Simulations Package (VASP)程序研究了SO_2和NO_2在γ-Al_2O_3(110)表面和羟基化γ-Al_2O_3(110)表面的吸附,获得了SO_2和NO_2吸附的不同构型和结构参数.对吸附能,电荷转移,差分电荷密度和投影态密度等进行分析和讨论.对比发现,在γ-Al_2O_3(110)表面SO_2的吸附能力强于NO_2.SO_2或NO_2在非羟基化γ-Al_2O_3(110)表面吸附时O原子的2p轨道和Al原子的3s3p轨道作用形成O-Al键,且SO_2吸附时键结强度高于NO_2.NO_2吸附时费米能级以下有部分反键态,削弱了与γ-Al_2O_3(110)表面相互作用.在羟基化γ-Al_2O_3(110)表面SO_2或NO_2的吸附能力会低于非羟基化表面,但是SO_2的吸附能力依旧强于NO_2.计算结果说明SO_2与γ-Al_2O_3(110)表面的相互作用强于NO_2.以上研究,将有助于理解SO_2和NO_2在γ-Al_2O_3的反应性,为进一步研究它们的非均相转化和在灰霾形成中的促进作用奠定基础.     

含碳Na-β(β")-Al_2O_3的导电性能

本文研究了含碳(1—10)wt％的Na-β(β″)-Al_2O_3,指出含碳6wt％以下仍是良好的快离子导体,而且由于混入了碳,离子电导率比纯的Na-β(β″)-Al_2O_3提高一到两个数量级。样品的体电阻,晶界电阻,双电层电容及其漏电阻等参量都随含碳量的不同而变化。文中详细地讨论了碳的影响。在-40℃到80℃温度范围测量了纯样品与含碳样品的电导温度特性,指出含碳的Na-β(β″)-Al_2O_3 是做双电层电容器的良好材料。     

γ-Al_2O_3纳米流体导热系数与稳定性影响因素分析

通过两步法制备了不同体积浓度的γ-Al_2O_3纳米流体,并添加不同质量分数的十二烷基苯磺酸钠(SDS)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为分散剂。分析了温度以及两种表面活性剂对γ-Al_2O_3纳米流体稳定性和导热系数的影响。试验结果表明,非离子型表面活性剂PVP比阴离子表面活性剂SDS具有更好的分散效果。随着表面活性剂浓度的增加,纳米流体的导热系数呈先增加后减小的趋势,适当的粒子浓度与活性剂浓度比例有利于提高纳米流体的导热系数。     

硫浓度波动对低浓度甲烷Cu/γ-Al_2O_3催化燃烧的影响

在580℃下分别考察了SO_2浓度波动幅度.波动频率对低浓度甲烷Cu/γ-Al_2O_3催化燃烧特性的影响,并探究了硫在Cu/γ-Al_2O_3催化剂上的累积情况。结果表明,气流中SO_2的引入会使催化剂的活性下降而影响甲烷催化燃烧特性,且具有波动浓度的SO_2比稳定浓度的SO_2对甲烷催化燃烧的影响更大,随浓度波动幅度的增大和波动频率的升高该影响更为明显;Cu/γ-Al_2O_3催化剂内硫的含量会发生累积,随着时间的增长,低浓度甲烷催化燃烧反应的活化能逐渐上升,催化剂活性逐渐下降,到达一定程度后,两者不再大幅变化,硫中毒现象不会再随时间延长而明显加深。     

制备条件及添加稀土对SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3固体超强酸酸性影响的研究

用共沉淀法制备了SO4 2 -/ZrO2 -Al2 O3 固体超强酸 ,并采用低温陈化和添加稀土La对其制备方法进行改进 .通过样品催化正丁烷异构化反应考察了该固体超强酸中nZr和nAl的最佳配比为 1∶2 .该法制备的样品的IR显示 ,在 1393cm-1处的吸收峰强度较常温陈化样品大大增加 .XRD分析表明 ,低温陈化和加入稀土添加剂的样品在6 5 0℃焙烧温度下 ,出现了亚稳态的ZrO2 四方晶相的晶体是表面酸性和催化活性增加的微观原因 .样品催化合成八乙酸蔗糖酯反应结果同样证明 ,在相同的时间内 ,低温陈化和添加稀土添加剂的样品具有较好的催化活性     

γ-Al_2O_3高温相变的激光Raman光谱研究

通过不同波长的Raman激发光对γ-Al2O3的高温相变过程进行了研究。发现用632.8 nm激发光测得的位于1175、1241cm-1和1370、1400cm-1,对应于514.5 nm激发光时位于4808、4875cm-1和5003、5033cm-1的谱峰均是Al2O3中杂质的荧光光谱。较低波数的二个谱峰与θ-Al2O3有关,而较高波数的二个谱峰与α-Al2O3有关。随着焙烧温度升高,从800℃开始γ-Al2O3逐渐向θ-Al2O3和α-Al2O3转变,θ-Al2O3的谱峰强度在1100~1200℃焙烧时最大,当温度继续升高到1250℃全部转变成α-Al2O3,并且Al2O3的相变是从表层开始的。     

γ-Al_2O_3表面担载钒物种的紫外拉曼光谱

本文采用常规的等体积浸渍法制备了不同担载量的V2 O5 γ -Al2 O3担载氧化物催化剂 ,在水气存在的条件下分别使用不同的激发波长得到了相应的可见拉曼光谱和紫外拉曼光谱。结果表明在表面钒物种微弱水合的情况下 ,3 2 5nm波长紫外激光激发的紫外拉曼光谱由于部分的共振拉曼效应 ,仍然可以灵敏的检测到表面钒物种配位结构随担载量增加而发生的变化。低担载时表面钒物种主要以孤立状态存在 ,随担载量增加逐渐向聚合态结构过渡 ,当担载量超过钒在载体表面的单层分散容量时形成体相V2 O5晶体覆盖表面钒物种造成拉曼信号的减弱 ,由此可以从另一个角度判断表面单层分散容量。     

α-Al_2O_3单晶中Fe~(3+)离子的电子顺磁共振

本文对α-Al_2O_3单晶体中Fe~(3+)离子在室温下,X波段进行了电子顺磁共振研究,发现Fe~(3+)离子实际上占据四种磁性不等价晶位。在同一氧离子层间的两种晶位上的Fe~(3+)离子具有相同的自旋哈密顿参量,而不同氧离子层间的晶位上的Fe~(3+)离子具有不同的自旋哈密顿参量,两种自旋哈密顿参量为:(1)g=2.001,g=2.003,D=1679×10~(-4)cm~(-1),|α|=237×10~(-4)cm~(-1),α—F=317×10~(-4)cm~(-1);(2)g=2.001,g=2.006,D=1660×10~(-4)cm~(-1),|α|=243×10~(-4)cm~(-1),α—F=338×10~(-4)cm~(-1)。     

含分散第二相的离子导体导电理论

本文提出了一个改进的、简明的自洽有效介质理论,用这个理论讨论了分散第二相颗粒对离子导体的离子导电性的影响,发现理论结果与实验结果符合较好。这个理论能较好地预言多相混合物离子导体的显微特性对其宏观离子导电性的影响规律。 关键词：     

CH_4在Cu/γ-Al_2O_3颗粒上催化燃烧分区及反应特性

采用固定床微分反应器,实验研究了甲烷在不同氧烷分压比(P_(O_2)/P_(CH_4))下Cu/γ-Al_2O_3催化剂上的反应速率及燃烧特性,确定了反应动力学分区,并探讨了甲烷催化燃烧反应的表面机理及动力学特性。结果表明,当P_(O_2)/P_(CH_4)2时,微分反应器中的反应速率与CH_4分压成正比而与O_2分压无关,催化剂表面呈饱和氧吸附状态;0.1P_(O_2)/P_(CH_4)2时,反应速率受CH_4和O_2分压的共同影响,吸附氧未完全覆盖活性位表面;当0P_(O_2)/P_(CH_4)0.1时,反应速率仅与O_2分压呈正比关系,与CH_4无关,金属表面裸露,表面吸附氧被快速吹离。动力学研究表明,3个反应动力学区间所对应的催化剂表面吸附氧覆盖率有明显不同,3个区间依次为(O~*)、(O~*+*)和(*),所对应的表观活化能依次下降146.3kJ/mol、99.8 kJ/mol、60.8 kJ/mol。     

Bi_2O_3-Li_2O玻璃的热致变色研究

发现氧化和氧化锂所形成的玻璃有着明显的热致变色现象 .温度系数随氧化含量的增加而上升 ,反映了热致变色现象主要来源于氧化 .这种热致变色现象与半导体同样 ,来源于玻璃中的电子 声子相互作用而产生的随温度变化的光学能隙 .氧化重金属氧化物玻璃中高电子密度和低声子能量的化学键是产生强电子 声子相互作用的主要原因     

Na_3AlF_6-Al_2O_3系熔盐离子结构的拉曼光谱研究

利用激光共焦拉曼光谱仪测定了不同氧化铝含量的Na3AlF6-Al2O3体系的常温与升温拉曼光谱,通过解析该拉曼光谱总结了其离子结构的种类以及随温度的变化规律,并对相应的拉曼谱峰进行了归属。结果表明当温度升至1173K及以上时,样品开始熔化并出现AlF63-→AlF4-的转化,同时伴有复杂离子的生成。将实验结果与模拟计算结合,发现在氧化铝含量较高的样品中存在络合离子Al2O2F42-。     

水蒸气作用下低浓度甲烷Cu/γ-Al_2O_3催化燃烧特性

实验研究了水蒸气对低浓度甲烷在Cu/γ-Al_2O_3催化剂上燃烧特性的影响规律,考察了低浓度甲烷转化率随水蒸气浓度的变化规律、催化剂的耐水稳定性及再生特性,通过催化剂的微观结构观测探讨了水蒸气对低浓度甲烷催化燃烧的抑制机理。结果表明,随着水蒸气浓度的增加,催化剂的催化活性逐渐降低,空气吹扫可使催化剂活性部分恢复;水蒸气存在的情况下,催化剂表面存在烧结,但烧结的程度受到温度和蒸汽浓度两方面的作用。水蒸气抑制作用的原因是水分子吸附在催化剂表面,占据活性位,并生成表面羟基,阻碍甲烷与催化剂的接触。     

XRD和FTIR对Ce/γ-Al_2O_3除氟除砷的机理研究

饮用水氟砷对公众健康造成的危害是一个全球性的环境问题,对于无集中供水的高氟砷地区显得尤为突出。与其他技术相比,固体表面吸附方法是一种操作简单、经济通用且效果可靠的除氟除砷的方法。尽管传统多孔吸附剂稳定廉价,但普遍吸附量不高,难以满足实际需要,因此亟待研发廉价高效和操作流程简单的多孔吸附剂。使用最为广泛的γ-Al_2O_3表面存在较多—OH,接触液体具有电性,主要依靠表面吸附点位除氟除砷,导致其吸附效果有限。经过改性,吸附材料吸附过程复杂化,使其具有表面物理吸附和孔扩散等优点。稀土元素(Ce)是稀土中最多的元素,普遍用于催化剂和合金添加剂,其氧化物具有较高的吸附能力,但制备颗粒稀土氧化物工艺繁杂,并且使用过程中可能会产生脱落和金属溶出等问题。为了能够减少工艺程序并提高颗粒材料的吸附量,使用稀有金属盐浸渍法,避免复杂工艺流程带来的成本高、量产低等问题。故此创新性采用浸渍法制备铈盐Ce(SO_4)_2负载γ-Al_2O_3的多孔吸附材料,开展水溶液吸附特征试验,通过数据拟合得出吸附动力学模型和等温线模型,获得吸附过程及最大吸附量,给出Ce/γ-Al_2O_3吸附机理依据,通过测试SEM, XRD和FTIR,定性分析Ce/γ-Al_2O_3除氟除砷的吸附作用力,为Ce/γ-Al_2O_3提供可靠的吸附机理证据。结果表明:Ce/γ-Al_2O_3除氟除砷较符合拟二级动力学和Langmuir模型,除氟除砷最大吸附量分别可达47.842和18.518 mg·g~(-1)。Ce/γ-Al_2O_3表面光滑,负载良好,结合稳定。Ce(Ⅳ)被还原成Ce(Ⅲ),形成Ce-O-Al复合物, Ce/γ-Al_2O_3主体为非定型结构,有少量发育不完整晶粒结构存在,表面羟基健型稳定。XRD与FTIR相结合,反映出Ce/γ-Al_2O_3的物相结构及官能团种类,可用于Ce/γ-Al_2O_3的鉴定与分析,进一步验证吸附试验过程,体现吸附试验现象。γ-Al_2O_3经铈盐Ce(SO_4)_2浸渍法改进,造成Al—O健和Ce—O健、不完整晶粒的存在、表面孔径结构晶型结构的变化是Ce/γ-Al_2O_3吸附量提高的主控因素。     

含硫低浓度甲烷在Cu/γ-Al_2O_3颗粒上催化燃烧特性

实验研究了反应气流中SO_2对低浓度甲烷在Cu/γ-Al_2O_3颗粒上催化燃烧特性的影响规律,考察了硫在催化剂上的累积作用,探讨了催化剂硫中毒的原因。研究表明:SO_2存在时,燃烧反应时Cu/γ-Al_2O_3催化剂发生硫中毒,且中毒效应随着SO_2浓度的增加而加深;经预硫化处理的催化剂的活性有所下降,且低温段硫中毒效应更为明显,较高的反应温度能够使生成的硫酸盐发生分解,减少对催化剂活性的影响;造成Cu/γ-Al_2O_3催化剂硫中毒的原因是催化剂内有硫酸盐的生成,减少了活性位点及比表面积,阻碍了活性位点对甲烷分子的吸附,从而降低了催化剂活性。