溶胶-凝胶法制备纳米氢氧化铝溶胶

研究了利用铝酸钠溶液碳酸化产生的沉淀, 经胶溶作用制备出纳米氢氧化铝溶胶的过程. 分析了铝酸钠溶液滴加到大量碳酸氢钠溶液中时发生的反应. X射线衍射研究结果表明, 在纳米氢氧化铝溶胶制备过程中, 从无定形氢氧化铝沉淀到拟薄水铝石的晶型转变过程是氢氧化铝沉淀胶溶时溶解再析出的过程. 将碳酸氢钠加入到苛性比为1.7的铝酸钠溶液中, 中和至苛性比为1.3后, 溶液诱导期中的紫外光谱显示270 nm处的Al(OH)3-6吸收增强. 经与含铝原子六配位的晶体紫外光谱对比后表明, 在铝酸钠分解生成氢氧化铝的过程中, 其铝的配位结构从四配位转化为六配位. 拟薄水铝石溶胶粒子的形貌与胶溶所用的酸和分散剂有关.     

铝和碳酸钠溶液反应的探讨

通过实验观察到铝和碳酸钠溶液可以反应并冒出气泡,为此,设计了几组对比实验并进行了理论分析。发现常温下,铝与浓度在6.5×10-6 mol/L以上的碳酸钠溶液（pH ≥ 8.8）是可以反应的,而且生成四羟基合铝酸钠、碳酸氢钠和氢气。     

浓碱高苛性比铝酸钠溶液中水合铝硅酸钠形成的动力学研究

研究了浓碱高苛性比铝酸钠溶液中水合铝硅酸钠形成的动力学行为,反应对Al(OH)₄^-、SiO₂(OH)₂^2-均为一级反应.结合溶液的结构和沸石形成机理,提出了五配位中间体形成机理;提高反应温度、降低碱浓度、加强搅拌或加入晶种(或杂质)均有利于水合铝硅酸钠的形成.     

过饱和铝酸钠溶液中氢氧化铝自发成核动力学规律的研究

用电导法和吸光光度法首次对苛性比相同的不同浓度过饱和铝酸钠溶液自发分解过程进行了实时跟踪研究,获得铝酸钠溶解氢氧化铝自发成核动力学方程,探索了H₂O和Na⁺对氢氧化铝自发成核过程的影响.结果表明,过饱和铝酸钠溶液分解为氢氧化铝属化学反应控制过程;H₂O参与了溶液分解过程控制步骤的反应;K⁺和Na⁺等阳离子参与了溶液的重构,但对溶液分解的控制步骤影响不大.     

硫酸铝遇碳酸钠、碳酸氢钠时水解-沉淀产物的探索

用Al2（SO4）3溶液与Na2CO3溶液、NaHCO3溶液制备了4种沉淀,通过分析与实验探究初步检验了不同条件下生成的沉淀中“碳酸铝”、碱式碳酸钠铝等的存在,说明所发生的水解-沉淀反应的复杂性。     

恒推动力条件下研究铝酸钠溶液种分过程晶体长大动力学

在铝酸钠溶液的种分过程中,往往利用间歇式反应器来研究晶体的长大动力学,由于受实验过程条件的变化及成核和小粒子附聚的影响,实验结果往往不令人满意.本实验研制了一种新型装置,它能保证实验过程反应条件基本不发生变化,且能有效避免成核和小粒子附聚对实验结果的影响.实验证明,用它来研究铝酸钠溶液种分过程晶体的长大动力学可以得到较为满意的效果.实验研究了Nk=170g.l-1,αk=1.52～2.01,T=65～75℃条件下,铝酸钠溶液种分过程晶体长大的速率表达式为G(L)=k0×β2×exp(Ea/RT).其中,k0=2.058×1011μ m.h-1,与溶液的温度和浓度无关;反应的活化能Ea=67.301KJ.mol-1;β=(1/α k-1/αk*)表示溶液的过饱和度,α k、α k*分别为铝酸钠溶液的苛性比和平衡苛性比.     

超声场强化铝酸钠溶液种分过程的理论研究

采用半经验量子化学计算方法AM1,计算了超声场作用下铝酸钠溶液中可能存在的各类铝酸根离子、自由基以及它们之间发生反应的可能产物的热力学生成焓和前线轨道数据.根据计算结果,分析了各种可能反应的热力学趋势;并在此基础上对热力学趋势较大的反应运用前线轨道理论进行了成键可能性分析.结果表明,超声场作用下产生的自由基促进了铝酸钠溶液中Al(Ⅲ)配位数的增加并形成生长基元单体Al(OH)4-(H2O)2,同时自由基并不迅速被消耗,因此,超声场可以促进工业上铝酸钠溶液的分解过程.     

微波助离子液体中Y掺杂TiO_2光催化剂制备及微波强化光催化活性

在微波助离子液体介质中制备稀土元素Y掺杂改性TiO_2光催化剂,以提高催化剂的光催化降解活性,用XRD、SEM和BET等测试手段对催化剂结构进行表征;以甲基橙溶液和苯酚溶液为模拟污染物,分别在紫外光照(UV)和微波辐射-紫外光照(MW-UV)条件下考察TiO_2-Y催化剂的光催化活性;以对苯二甲酸作为荧光探针利用荧光技术检测TiO_2-Y催化剂表面所产生的羟基自由基,并对光催化降解反应进行动力学分析,探索了光催化降解反应机理.实验结果表明,通过优化反应条件后制得的TiO_2-Y催化剂具有较高光催化活性和热稳定性,在UV和UV-MW条件下降解甲基橙和苯酚溶液1.5h后,甲基橙降解率分别为98.3%和99.5%,苯酚降解率分别为97.5%和98.2%.荧光光谱分析表明,TiO_2-Y在MW-UV条件下产生的羟基自由基比UV条件下要多,因而微波辐照具有强化TiO_2-Y降解模拟污染物的作用;反应动力学数据分析表明,TiO_2-Y光催化降解甲基橙溶液反应呈现一级反应动力学规律,其表观速率常数K最大值为0.051 9min-1.     

SB粉水热分解铝酸钠溶液制取大孔容高比表面拟薄水铝石

 以德国Condea公司用有机醇铝法生产的拟薄水铝石SB粉为晶种,采用水热分解铝酸钠溶液结合乙醇分散洗涤种分产物的方法制得了大孔容高比表面拟薄水铝石. 研究了铝酸钠溶液组成(Al2O3浓度和苛化系数)以及晶种循环使用次数等条件对溶液分解率、 Na2O析出率和种分产物孔体积、孔径分布、比表面积以及钠含量等物化性质的影响. 研究表明, 在晶种比为1.0, 温度为125 ℃的条件下用SB粉分解铝酸钠溶液(Al2O3含量为100～140 g/L, 苛化系数为1.30～1.45), 3 h后溶液分解率可达30%左右,而SB粉连续循环使用3次所得产物的孔容和比表面积分别达到0.84 cm3/g和213.6 m2/g, Na2O含量在0.3%以下,部分性质甚至超过了SB粉的技术指标. 该方法为从廉价的铝酸钠溶液制备高附加值的拟薄水铝石提供了一条新的可供选择的路径.     

碱性介质中S~(2-)与Fe~(3+)反应的实验探究

在Na2S或(NH4)2S溶液中滴加FeCl3 溶液的实验表明,Fe3+与 S2-在碱性溶液中的反应是一个比较复杂的反应:在Na2S溶液中滴加少量FeCl3溶液反应得到的黑色沉淀和墨绿色溶液可能分别是Fe2S3固体和胶体,在(NH4)2S溶液中滴加少量FeCl3 溶液反应生成的黑色沉淀主要是FeS和单质硫,潮湿的FeS在空气中放置能与空气中的氧气发生氧化还原反应生成Fe(OH)3和单质硫.