纳米Y2O3对Ni-WC合金喷焊层组织和耐磨性的影响

通过在含35%WC的Ni基自熔合金粉末中添加微量的纳米Y2O3,研究纳米Y2O3对合金喷焊层组织、硬度和耐磨性影响规律及其作用机制.实验结果表明,添加适量的纳米Y2O3可细化合金喷焊层组织,提高合金喷焊层硬度和耐磨性,改善合金喷焊层和基体的结合状态,并且经一定温度的后续热处理,可进一步提高合金喷焊层硬度和耐磨性.     

稀土元素对提高镍基喷焊合金层耐磨性的效果

通过在喷焊合金粉末中添加稀土合金及其化合物的方法，研究稀土对镍基喷焊合金层性能的影响，探讨了稀土在镍基喷焊合金中应用的可能性，试验结果表明稀土能够明显提高喷焊合金层的耐磨性，细化喷焊合金层组织，改善喷焊合金层和基体的结合状态。     

稀土对喷焊层耐磨性的影响机制

通过在镍基自熔合金粉未中添加微量稀土,研究稀土对喷焊层耐磨性的影响规律及其作用机制。实验结果表明:稀土元素的微合金化作用使喷焊层的组织细化,并使硬质相数量、尺寸、形状及分布发生变化,从而提高喷焊层的耐磨性能。     

La2O3对钛合金表面镍基喷焊涂层组织和性能的影响

采用火焰喷焊技术在钛合金基体上制备了不加La2O3和加4％(质量分数)La2O3两种镍基涂层，分析了它们的显微组织、合金元素的扩散、显微硬度以及耐磨性能。结果表明：La2O3的加人，改善了涂层合金的流动性和显微组织的均匀性，并使涂层与基体的熔合更加明显，结合性能得到进一步提高；虽然一定程度上减弱了基体Ti元素对喷焊层的强化作用，使表层显微硬度略有下降，但磨损失重却较未加La2O3的喷焊涂层下降了20％。     

CeO2对M2＋4B激光合金化层显微组织和耐磨性的影响

利用扫描电镜、Ｘ射线能谱仪、显微硬度计和干滑动摩擦磨损试验等，研究了稀土氧化物（ＣｅＯ２）对Ｍ２＋４Ｂ激光合金化层的显微组织和耐磨性的影响。结果表明：加入８％ＣｅＯ２能明显改善Ｍ２＋４Ｂ激光合金化层的显微组织和耐磨性。     

Co3O4/CeO2异质结制备及其在碱性介质中电催化析氧性能

通过简易的两步法制备一系列Co_3O_4/CeO_2异质结。其结构、形貌和微结构分别通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)表征。在碱性介质中,其电催化析氧性能随着Co_3O_4/CeO_2质量比的变化而变化,并有一最佳值。当Co_3O_4和CeO_2质量比为58.5%时,在1.0 mol·L~(-1)KOH溶液中,10 mA·cm~(-2)的电流密度下,过电位为347 mV,Tafel斜率为72.7mV·dec~(-1),并且稳定性良好。此时的过电位低于Co_3O_4(440 mV)、商用RuO_2(359 mV)和CeO_2(570 mV)。X射线光电子能谱(XPS)显示Co_3O_4的部分电子向CeO_2转移。这导致复合材料的导电性提高,CeO_2表面的氧空位浓度和活性氧物种增加。     

Ca掺杂的CeO_2模型催化剂的形貌和电子结构及其与CO_2分子的相互作用（英文）

利用扫描隧道显微镜、X射线光电子能谱和同步辐射光电子能谱研究了CeO_2(111),部分还原的CeO_(2-x)(111)(0 x 0.5)以及Ca掺杂的CeO_2模型催化剂的形貌、电子结构以及它们与CO_2分子间的相互作用。CeO_2(111)和部分还原的CeO_(2-x)(111)薄膜外延生长于Cu(111)单晶表面。不同Ca掺杂的CeO_2薄膜是通过在CeO_2(111)薄膜表面室温物理沉积金属Ca及随后真空退火到不同温度而得到的。不同的制备过程导致样品具有不同的表面组成,化学态和结构。CO_2吸附到CeO_2和部分还原的CeO_(2-x)表面后导致表面羧酸盐的形成。此外,相比于CeO_2表面,羧酸盐物种更易在部分还原的CeO_(2-x)表面生成,而且更加稳定。而在Ca掺杂的氧化铈薄膜表面,Ca~(2+)离子的存在有利于CO_2的吸附,且探测到碳酸盐物种的形成。     

扫帚状氧化铈制备及其对Pt基阳极催化剂催化性能的影响

采用水热合成法,合成了比表面积为175 m~2·g~(-1),孔径在2~4nm范围内的扫帚状CeO_2。通过微波辅助乙二醇还原氯铂酸法制备了Pt-CeO_2/RGO催化剂,探究扫帚状CeO_2的添加对Pt基催化剂电催化性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、N_2吸附-脱附、X射线光电子能谱(XPS)对所制备的CeO_2及催化剂进行表征。利用电化学工作站对催化剂进行电化学性能测试。结果表明,催化剂中CeO_2保持原有扫帚状,Pt纳米粒子均匀分布于石墨烯载体表面;当m_(RGO)∶m_(CeO2)=1∶2时,添加了扫帚状CeO_2的Pt-CeO_2/RGO催化剂的电催化性能最优,电化学活性表面积为102.83 m~2·g~(-1),对乙醇氧化的峰值电流密度为757.17A·g~(-1),1 000 s的稳态电流密度为108.17 A·g~(-1),对乙醇催化氧化反应的电荷转移电阻最小,活化能最低。     

稀土对TC4钛合金固体渗硼的影响研究

采用稀土-硼共渗法对TC4钛合金基体表面在1000,1050和1100℃分别保温5,10,15,20 h进行了固体粉末渗硼实验,通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析与X射线衍射分析(XRD)研究TC4钛合金稀土-硼共渗后的组织形貌和物相组成,讨论了稀土对TC4钛合金渗硼层相组成、硬度及耐磨性的影响。结果表明,渗层由外表层的TiB2和伸向基体的齿状的TiB组成,渗层厚度最高可达25μm;XRD分析表明,TC4钛合金稀土-硼共渗后形成TiB2与TiB双相硼钛化合物层,稀土的加入使得TiB2的含量增大;EDS分析得出表层B和Ce元素含量较高,稀土促进B原子在基体表面的吸附使其浓度增大;渗层的显微硬度呈梯度分布,稀土-硼共渗渗层的TiB2到TiB晶须硬度值的变化范围为3300HV0.01~1800HV0.01;共渗渗层的耐磨性也显著提高。     

CeO_2对Ni-Cu/HZSM-5催化剂在生物油加氢脱氧反应中抗积炭性能的影响

将CeO_2氧化物添加到Ni-Cu基催化剂中,研究了CeO_2加入量对生物油加氢脱氧过程中催化剂表面积炭行为的影响。采用热重分析、X射线光电子能谱和拉曼光谱等对CeO_2加入前后催化剂表面的积炭量、微结构、积炭动力学和不同类型炭(软积炭、硬积炭和石墨炭)的转变行为等进行了研究。结果表明,CeO_2的添加量及反应温度对催化剂的抗积炭能力及积炭的类型均具有显著的影响;在反应温度为270℃、CeO_2的添加量为15%时,Ni-Cu基催化剂抗积炭性能最好。     

磁控溅射法制备CeO_2/PTFE/Nafion复合膜及性能研究

采用磁控溅射法在聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜表面溅射CeO_2,制备了CeO_2/PTFE复合膜.利用接触角、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和拉伸强度等对复合膜的亲水性、元素组成、形貌和机械强度进行测试,研究了溅射时间和溅射功率对膜性能的影响.结果表明,在溅射功率为40 W,溅射时间为120 s时,CeO_2/PTFE复合膜亲水性和拉伸强度都相对较好.在CeO_2/PTFE复合膜上浇铸Nafion树脂,制备的CeO_2/PTFE/Nafion复合膜含水率达到30%,离子电导率达到0.071 S/cm.     

CuO在CeO_2载体上的存在状态研究——氧化物-氧化物相互作用的“嵌入模型”

用X-射线衍射(XRD)和X-射线光电子能谱(XPS)研究了CuO/CeO_2体系中CuO在CeO_2表面的分散状态。结果表明,CuO在CeO_2表面的分散容量约为1.20mmol/100m~2,当CuO含量低于该分散容量时Cu~(2+)在CeO_2载体表面以嵌入形式呈离子态分布;而含量高于分散容量时则有结晶态的CuO出现。首次试用静态二次离子质谱(SSIMS)研究了CuO/CeO_2样品表面第1层中Cu~(2+)/Ce~(4+)离子的比值,结果显示CuO含量为1.22和0.61mmol CuO/100m~2 CeO_2的样品中该比值分别为0.93和0.46;程序升温还原(TPR)结果表明,表面嵌入态的Cu~(2+)比晶相CuO中的Cu~(2+)更易还原而且还原分两步进行,在约153℃和165℃出现两个还原峰。用表面相互作用的嵌入模型讨论并解释了所得实验结果。     

自发氧化还原法制备Co_3O_4/CeO_2纳米复合材料及其CO催化氧化反应结构优化（英文）

采用简单的自发氧化还原法合成了Co_3O_4/CeO_2纳米复合材料,采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对样品进行了表征,并探究了反应参数对其催化CO氧化反应活性的影响.结果表明,Co/Ce摩尔比、p H值、反应温度和煅烧温度均显著影响Co_3O_4/CeO_2纳米复合材料的催化性能;性能最优的样品用于催化CO氧化反应在140℃时即可实现100%的转化率,并且在循环测试中其催化活性保持不变,显示出良好的稳定性.     

稀土氧化物改性MoS_2基复合涂层的制备及其摩擦学特性研究

以La_2O_3和CeO_2对关节轴承用MoS_2基复合涂层进行改性处理,并通过摩擦学性能和粘接性能试验优化出La_2O_3的最佳含量为4%,CeO_2的最佳含量为2%。用空气喷涂法将优化后的涂层喷涂在自润滑关节轴承内圈表面制备自润滑关节轴承,并在自制的摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损试验,利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对涂层表面形貌和化学成分进行了表征和分析。结果表明,改性前的MoS_2基涂层对关节轴承起到一定的减摩润滑效果,但摩擦对偶面磨损严重,出现微裂纹,MoS_2发生氧化反应,降低了涂层质量,发生了严重的磨粒磨损和粘着磨损;经稀土改性后,关节轴承摩擦学性能得到明显改善,稀土有效抑制了MoS_2的氧化,对偶面有良好的转移膜生成,发生轻微的磨粒磨损。由于CeO_2对涂层的强化作用较弱,磨损过程中有部分CeO_2脱落,因而改性效果次于La_2O_3。     

氧化石墨烯改性ZnO/CeO2复合纳米材料的制备及其紫外屏蔽性能研究

以六水硝酸锌、六水硝酸铈、氧化石墨烯为原料,采用溶胶凝胶法制备了氧化石墨烯(GO)改性ZnO/CeO_2复合纳米紫外屏蔽剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)等测试手段对产物的结构、组成及形貌进行表征,研究了氧化铈与氧化锌摩尔比、GO投入量、屏蔽剂用量以及pH值对复合纳米材料紫外屏蔽性能的影响,探索了氧化石墨烯改性ZnO/CeO_2复合纳米的最佳制备条件。结果表明:氧化石墨烯改性ZnO/CeO_2复合纳米材料中GO、CeO_2、ZnO的平均粒径分别为8. 3、15. 4、37. 5 nm。当pH 6. 0、氧化铈与氧化锌摩尔比为4∶1、GO投入量为2. 0g、屏蔽剂用量为0. 06 g/L时,紫外屏蔽性能强弱顺序为:氧化石墨烯改性ZnO/CeO_2复合纳米材料 GOZnO/CeO_2复合纳米材料 CeO_2 ZnO。     

KIT-6负载CeO2催化CO2和甲醇合成碳酸二甲酯

采用不同老化温度(80、100、120和150℃)合成了一系列KIT-6载体,并通过浸渍法制备了相应的CeO_2/KIT-6催化剂。结合X射线衍射、N_2物理吸附、NH_3程序升温脱附、CO_2程序升温脱附、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱等表征结果,详细考察了老化温度对KIT-6结构以及CeO_2/KIT-6催化剂直接催化CO_2和甲醇合成碳酸二甲酯(DMC)反应活性的影响。结果表明,不同老化温度下制备的KIT-6均保持其独特的三维孔道结构。随着老化温度升高,KIT-6比表面积先增大后减小,当老化温度为100℃时,KIT-6比表面积达到最大(683 m~2·g~(-1))。KIT-6较高的比表面积有利于提高CeO_2分散度,进而提高暴露的活性位点数量,催化活性随催化剂表面中等碱/酸性吸附位数量和Ce~(3+)含量的增加而逐渐提高。其中,CeO_2/100-KIT-6催化剂中CeO_2颗粒尺寸最小(5.9 nm),暴露的活性位数量最高,催化活性最佳。随后,考察了反应温度和压力对CeO_2/100-KIT-6催化活性的影响。随着反应温度提高,催化活性先升高后降低,当反应温度为140℃时,催化活性最高;且催化活性随反应压力的提高而逐渐增加。在反应温度为140℃、压力为6.8 MPa条件下,催化剂经6次循环后,DMC收率由15 mmol·g_(CeO_2)~(-1)逐渐降低至2.8 mmol·g_(CeO_2)~(-1),原因归结为反应过程中CeO_2纳米颗粒发生团聚,使暴露出的活性位数量减少。     

La2O3对高碳钢堆焊金属组织与耐磨性的影响

研制了不同La2O3加入量的高碳钢堆焊用药芯焊丝,并制作了相应的堆焊试样。采用金相显微镜对其显微组织进行了观察,X射线衍射仪对其相组成进行了分析,洛氏硬度计和砂带式摩擦磨损试验机对其宏观硬度和耐磨性进行了检测,场发射扫描电子显微镜对其磨损表面进行了观察。结果表明:堆焊金属的组织主要由黑色针状马氏体、白色网状高合金马氏体及残余奥氏体组成。随着La2O3加入量的增加,高合金马氏体含量增加,堆焊金属的硬度和耐磨性也增加,当La2O3加入量为3.44%(质量分数)时,二者均达到最大值。堆焊金属中加入La2O3使初生奥氏体晶粒细化,提高了其基体组织的强硬性,与作为耐磨相的高合金马氏体共同作用,使堆焊金属的耐磨性提高。     

铈镧比对Ce_xNi_(0.5)La_(0.5-x)O系催化剂甘油氧化蒸汽重整制氢性能的影响（英文）

利用共沉淀法制备了CeO_2和La_2O_3复合载体的Ce_xNi_(0.5)La_(0.5-x)O(CeNiLaO)系催化剂,在固定床反应器中考察其甘油氧化蒸汽重整制氢(OSRG)性能,并采用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H_2-TPR)、激光拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂进行表征分析。结果表明:La_2O_3能够有效地分散Ni颗粒,减弱Ni颗粒在反应过程中的烧结,CeO_2提供的晶格氧能够消除催化剂表面的积碳,同时La会部分进入Ce的晶格取代部分Ce~(4+)造成晶格畸变,提高表面的氧空穴数。La_2O_3和CeO_2的共同作用有利于减弱Ni因为烧结和积碳引起的失活。在不同Ce/La摩尔比的催化剂中,Ce_(0.4)Ni_(0.5)La_(0.1)O表现出最好的催化活性,并且该催化剂在长达210 h的稳定性测试中,甘油的转化率都在95%以上,气相产物中的氢气浓度达50%。     

ZnO/CeO_2空心球的制备及其紫外屏蔽性能

利用液相沉积和高温煅烧相结合的方法来制备掺杂Zn O的CeO_2(Zn O/CeO_2)空心球并探究其紫外屏蔽性能。采用扫描电镜(SEM)和比表面积(BET)分析样品的形貌和粒径大小,用X射线衍射(XRD)来探究制备样品的晶型和纯度,利用固体紫外-可见漫反射光谱(DRS)和罗丹明B溶液在的紫外光下的自降解性能来探究样品的紫外屏蔽能力。结果表明:制备的Zn O/CeO_2空心球在200~400 nm波长范围内的紫外光区有较强的吸收,且对于450 nm以上的可见光的透过率达100%,是很好的紫外屏蔽材料。     

二氧化铈/石墨纳米复合光催化剂的制备及其乙醛气体降解性能研究

在很多研究中将石墨(简称GR)当做一种非常普遍的添加剂,因为石墨成本低廉而且导电性非常好,所以制备以石墨为基材的化合物并将之应用于诸多领域已经获得了许多研究者的关注。在本文的研究中,提出了一种通过原位溶剂热生长法在石墨表面负载CeO_2纳米颗粒来制备复合光催化材料的方法,并通过X射线衍射、拉曼光谱学、扫描电镜、及紫外-可见光谱法对所制备的CeO_2-GR复合光催化材料进行了形貌分析和结构表征。研究表明:应用本文提出的原位溶剂热生长法,可以制备出CeO_2纳米颗粒尺寸控制良好并在石墨基片上分布均匀且密度可调的复合材料。最后,本文通过开展可见光照射条件下降解乙醛气体的实验对CeO_2-GR复合材料的光催化能力进行了评估,结果表明CeO_2-GR50样品的CO_2产量比CeO_2-GR0(未添加石墨)样品提高了2.2倍,并提出了可能的催化机理。