测定金属中气体元素的分析仪器

一、引言金属中的气体元素一般是指氢、氧和氮。但是,从由凝聚相转变成气相后用气体分析器来测定的观点看,碳和硫也可被列为金属中的气体元素。金属和合金中气体元素的测定方法种类很多,近几年来还原或氧化熔融法由于具有操作简单、速度快、分析精度高等特点,发展较快。本文根据最近一段时间搜集的资料,综述国内外生产的此类商品仪器,通过比较,了解各种分析仪器的特点,以便于更好地使用仪器。二、各种商品仪器特性用还原和氧化熔融法测定金属和合金中气体元素     

钇基稀土合金在超高硬度堆敷金属中的应用研究

运用OM，SEM，XRD探究了重钇基稀土合金在超高硬度堆敷金属中的作用。钇基稀土合金对堆敷金属中析出的碳化物有变质球化作用。增加碳化物在基体中弥散分布的程度。稀土钇与氧、硫结合在净化堆敷金属的同时，改善了堆敷金属中夹渣物的形态。最终结果表明适量钇基稀土合金加入可以在对堆敷金属硬度提高的同时，改善其冲击功。     

难熔金属和钛中气体分析近况

前言众所周知,金属中存在的气体杂质元素氢、氧、氮等对金属的物理性能特别是机械性能有很大的影响。因此需要测定金属材料中气体杂质的含量及其存在形式。随着科学技术的发展,需求各种高纯度的金属材料,在冶金过程中要求进行严格的质量管理和工艺控制。这就要求提高金属中气体杂质测定方法的准确度、精密度及分析下限,并提高分析的速度,而且要求提供气体杂质存在形式等微观方面的知识。这些要求大     

常用有色金属—铝、镁、铜、铅、锌、锡中气体分析概况

本文评述了铝、镁、铜、铅、锌、锡等常用有色金属中气体分析发展概况。针对这些金属熔点低、易挥发等特点,介绍了还原提取法、电化学法、活化法和表面分析法等各种气体分析方法的适用性和国内外应用情况。认为采用石墨盒或金属包套的惰气熔化法是目前分析易挥发金属中氢、氧的普遍方法。浓差电池法已广泛地用于测定液态金属中氧。采用活化法测定微量气体及表面气体已越来越多。     

EHMO研究乙烯氧化反应的银-金合金催化剂

文献上关于乙烯被银催化氧化的机理研究结果表明,乙烯与被吸附的分子氧作用生成环氧乙烷,而与解离的原子氧作用生成二氧化碳和水. 在一种纯金属中加入其它金属形成合金时,将改变原金属的电子结构和几何构型。而对金属催化剂来说,其电子结构和几何构型的变化,将影响其吸附和吸附时形成的     

我国金属中气体分析的回顾

近几年来,我国金属中气体分析得到了很大的发展。使用了一些新的技术和方法;研制了各种型号的新仪器,制定了部分标准方法和制备了部分标准试样。同时召开了数次全国性和地区性的报告会和鉴定会,肯定了成果,交流了经验。本文仅就我国金属中气体分析的进展作一简要的回顾。一、热源和测试方法我国金属中气体(指氧、氮、氢)分析,开展较早的单位是科学院金属研究所、有色总公司北京有色金属研究总院和冶金部钢铁研究总院。他们在50年代就建立了真空熔融微压法的实验装置,开展了黑     

金属中气体分析

前言作为杂质存在于金属中的气体成分有氮、氧、氢和其它惰性气体。它们以固溶体或稳定的氮化物、氧化物存在于金属中,这对金属材料的性能有很大影响。尤其是近年来,要求高纯度的材料,要严格控制材料的质量,而且还要求分别控制这些元素的形态。因此,对其分析方法需要进行相应的研究。本文是上次综述的续编,根据化学文摘87卷至90卷(1977年下半年～1979年上半年)所发表的有关文献而撰写的。在这期间 Elwell 发表过综述性文章。历来测定金属中气体成分的方法有真空熔化法,     

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。     

百里酚分光光度法测定难熔金属及其合金中氮

随着生产的发展,对难熔金属及其合金中氮的测定提出更高的要求。目前多采用蒸馏法分离主体,用萘斯勒试剂进行比色,这种方法存在着流程长,对试剂和水的纯度要求高,以及灵敏度较低的缺点。气相色谱法、微压法和微量杜马定氮法,由于燃烧炉温度的限制,也给分析难熔金属中氮带来很大的困难。应用百里酚(Thymol)测定氮,近年来国外有许多报导,方法基于在pH为10.5右左的溶     

晶相调控对金属纳米粒子催化性能的影响

尺寸在1–10 nm的金属纳米催化剂广泛地应用于石油化工,精细化学品合成,能源与环境保护等领域。大量研究表明,金属纳米粒子的催化性能与其微观结构,即尺寸、形貌和晶相等密切相关。近年来,对金属纳米粒子的尺寸和形貌效应已经有了较为系统深入的研究,但对晶相效应的研究则较少涉及。这主要是由于介稳晶相的金属纳米粒子在合成过程中或反应条件下极易转化为热力学稳定的晶相结构。根据金属原子密堆积形式,金属纳米粒子的晶相结构主要有立方面心(fcc)、立方体心(bcc)和六方密堆积(hcp)三种晶相;而金属合金由于d带电子存在着多种杂化方式,因而其晶相结构呈现出多样性且与单一金属有很大的不同。金属和合金纳米粒子晶相结构的调控,不仅会改变金属原子的配位环境,调控了其电子分布状态,还可影响反应物和产物的吸附、活化和脱附,进而调变催化性能。首先,我们简要总结了液相合成和固相转变调控金属纳米粒子晶相的原理和方法。纳米粒子的液相合成一般包括前驱体还原成核和晶核生长两个阶段,通过对液相合成条件的优化,尤其是表面活性剂的选择,可有效调控合成过程中的热力学和动力学因素,从而实现金属晶相的可控合成。固相转变则主要是对具有一定晶相结构的纳米粒子于一定气氛和温度条件下进行加热处理,利用金属粒子与活性气体之间(H2, CO等)的化学作用来实现晶相转变。利用上述方法,可以合成出fcc-Co、fcc-Ru、L10-AuCu等热力学介稳的金属或合金纳米粒子。在此基础之上,我们分别以Co纳米粒子(fcc和hcp晶相)催化FT合成, Fe模型催化剂(fcc和bcc晶相)活化N2和CO, Ru纳米粒子(fcc和hcp晶相)催化CO氧化和氨硼烷水解制氢, Pd纳米粒子(PdHx物种)催化加氢等为例分析了晶相对金属纳米粒子催化性能的影响;在合金催化剂方面,以Pt3Co(无序的fcc和有序的L12), AuPdCo(P3–m、Fm3–m和R3–m混合晶相)和FePt纳米粒子(fcc和fct相)催化O2电化学还原、PtRhSn (碲铂矿晶相和fcc晶相)和ZrPt3纳米粒子(hcp和fcc晶相)催化乙醇电氧化、Ag3In合金(无序的Fm3–m相和有序的Pm3–m晶相)催化对硝基苯酚加氢、PdRu纳米粒子(fcc和hcp混合晶相)催化CO氧化等为例分析了合金催化剂的晶相对催化性能的影响。上述研究进展表明,金属纳米粒子的晶相也是影响制备剂高效金属催化剂的主要因素。最后,我们结合纳米催化的发展现状,提出了金属纳米粒子的晶相调控在纳米催化和纳米材料领域可能的发展态势。第一,通过对金属纳米粒子溶液相合成机理的深入研究,有助于发展出尺寸、形貌和晶相同时可控的新合成方法。第二,金属纳米粒子在晶相转化过程中往往伴随着烧结及组分的偏析等难题。利用氧化物包覆的核壳型或蛋壳型纳米结构以及碳纳米管的空间限域效应,或许有助于解决上述难题。第三,具有亚稳晶相结构的金属纳米粒子在反应条件下极易转变为热力学稳定的结构,因此,利用原位、动态、实时的表征技术对催化剂在真实工作状态下的微观结构进行细致的分析是阐明晶相效应的前提。     

惰性气氛脉冲加热-气相色谱法测定难熔金属中氮

惰性气氛脉冲加热-气相色谱法测定难熔金属中的氮,近几年见有一些文章发表。由于脉冲加热具有升温快,温度高(可达3000℃以上)的特点,这对金属样品的熔融,气体的析出是极为有利的。但难熔金属中的氮,主要是以极稳定的氮化物形式存在,从金属中定量提取氮,除了需要高温的条件外,合理地选择助熔剂及     

真空热抽取气相色谱法快速测定氢

本文报导色谱法测定金属中氢的新型真空系统。它采用两台立式四级油扩散泵及分取取样器,简化了真空系统,避免使用汞扩散泵,麦氏真空计,托氏泵,液氮等,使工作人员摆脱了汞蒸气的毒害,同时提高了分析速度。气体提取后,以氩气作载气,流速20毫升/分,分离柱用5埃分子筛,柱温,60℃,热丝电流80毫安,色谱测定。本法对钛、锆合金中氢的测定进行了试验,并和其他方法对照,证明本法快速、准确,也可同时测定其他金属中     

金属有机配体分析方法及金属组学研究

环境和生物样品中金属与有机酸、氨基酸、多糖、蛋白质、DNA等形成的金属有机物是一系列生物金属。生物金属中参与金属离子配位的有机配基主要是含氧、硫、氮及磷的功能团。金属组学是整合生物金属中金属有机配体的结合形态及其生理功能活性的新概念。文中介绍了目前常用的金属有机配体的分析方法以及金属组学领域的研究技术,并展望了重金属富集和超积累植物的研究前景。     

不同金属改性Ni/KIT-6催化剂的制备及其甲烷化性能研究

采用共浸渍法分别制备了用Mg、Ce、V、La金属改性的Ni/KIT-6催化剂,用于CO_2甲烷化反应的研究。利用N_2吸附-脱附、X射线衍射、H_2程序升温还原、H_2程序升温脱附、透射电镜手段对催化剂进行了表征,考查了不同金属助剂对Ni/KIT-6的影响。结果表明,在KIT-6载体上活性金属和助剂的分散度都非常高,Ni粒子的分散度主要取决于KIT-6载体高度有序的介孔结构的限域作用,不受助剂金属添加的影响。各助剂金属的加入几乎不影响Ni/KIT-6催化剂的表面形貌,但对Ni金属还原的难易程度和还原度有影响。在研究的几种金属中,V金属使催化剂中Ni金属的还原最容易,还原度更高,且V金属的氧化物具有改变CO_2反应机理的作用,使得甲烷化反应进行的最好。用V改性后的催化剂与未改性的催化剂相比,CO_2的转化率提高了3.7%,CH_4的选择性提高了11.6%,CH_4的选择性达到了100%。     

高频燃烧-红外吸收法测定镁粉中碳

镁是一种银白色金属，易与其他金属形成合金，其熔点为922K，沸点为1363K。镁中碳的测定传统上采用重量法及气体容量法。高频感应燃烧红外吸收法由于具有快速、准确、操作简便等特点，目前已成为测定金属及合金中碳的主要方法，并已制定为钢铁中碳分析的ISO标准。但有关镁中碳的高频燃烧红外吸收法测定未见报道。     

晶相调控对金属纳米粒子催化性能的影响（英文）

尺寸在1–10 nm的金属纳米催化剂广泛地应用于石油化工,精细化学品合成,能源与环境保护等领域.大量研究表明,金属纳米粒子的催化性能与其微观结构,即尺寸、形貌和晶相等密切相关.近年来,对金属纳米粒子的尺寸和形貌效应已经有了较为系统深入的研究,但对晶相效应的研究则较少涉及.这主要是由于介稳晶相的金属纳米粒子在合成过程中或反应条件下极易转化为热力学稳定的晶相结构.根据金属原子密堆积形式,金属纳米粒子的晶相结构主要有立方面心(fcc)、立方体心(bcc)和六方密堆积(hcp)三种晶相;而金属合金由于d带电子存在着多种杂化方式,因而其晶相结构呈现出多样性且与单一金属有很大的不同.金属和合金纳米粒子晶相结构的调控,不仅会改变金属原子的配位环境,调控了其电子分布状态,还可影响反应物和产物的吸附、活化和脱附,进而调变催化性能.首先,我们简要总结了液相合成和固相转变调控金属纳米粒子晶相的原理和方法.纳米粒子的液相合成一般包括前驱体还原成核和晶核生长两个阶段,通过对液相合成条件的优化,尤其是表面活性剂的选择,可有效调控合成过程中的热力学和动力学因素,从而实现金属晶相的可控合成.固相转变则主要是对具有一定晶相结构的纳米粒子于一定气氛和温度条件下进行加热处理,利用金属粒子与活性气体之间(H2,CO等)的化学作用来实现晶相转变.利用上述方法,可以合成出fcc-Co、fcc-Ru、L10-Au Cu等热力学介稳的金属或合金纳米粒子.在此基础之上,我们分别以Co纳米粒子(fcc和hcp晶相)催化FT合成,Fe模型催化剂(fcc和bcc晶相)活化N2和CO,Ru纳米粒子(fcc和hcp晶相)催化CO氧化和氨硼烷水解制氢,Pd纳米粒子(Pd Hx物种)催化加氢等为例分析了晶相对金属纳米粒子催化性能的影响;在合金催化剂方面,以Pt3Co(无序的fcc和有序的L12),Au Pd Co(P3–m、Fm3–m和R3–m混合晶相)和Fe Pt纳米粒子(fcc和fct相)催化O2电化学还原、Pt Rh Sn(碲铂矿晶相和fcc晶相)和Zr Pt3纳米粒子(hcp和fcc晶相)催化乙醇电氧化、Ag3In合金(无序的Fm3–m相和有序的Pm3–m晶相)催化对硝基苯酚加氢、Pd Ru纳米粒子(fcc和hcp混合晶相)催化CO氧化等为例分析了合金催化剂的晶相对催化性能的影响.上述研究进展表明,金属纳米粒子的晶相也是影响制备剂高效金属催化剂的主要因素.最后,我们结合纳米催化的发展现状,提出了金属纳米粒子的晶相调控在纳米催化和纳米材料领域可能的发展态势.第一,通过对金属纳米粒子溶液相合成机理的深入研究,有助于发展出尺寸、形貌和晶相同时可控的新合成方法.第二,金属纳米粒子在晶相转化过程中往往伴随着烧结及组分的偏析等难题.利用氧化物包覆的核壳型或蛋壳型纳米结构以及碳纳米管的空间限域效应,或许有助于解决上述难题.第三,具有亚稳晶相结构的金属纳米粒子在反应条件下极易转变为热力学稳定的结构,因此,利用原位、动态、实时的表征技术对催化剂在真实工作状态下的微观结构进行细致的分析是阐明晶相效应的前提.     

轻元素调控的贵金属催化剂在能源相关领域的应用

贵金属广泛用于多相催化研究,对于诸多具有重要科学意义和工业应用价值的化学反应展现出优异的催化活性和选择性.引入轻合金元素(如C,H,B和N),可以调控贵金属的晶体结构和电子性质,是进一步提高贵金属催化性能的重要策略.与传统的金属合金催化剂相比,这种轻元素合金化的催化剂具有一些独特性:(1)轻元素由于原子尺寸很小,容易溶于金属晶格的间隙位点;(2)一些轻元素(如C,N和S)的电负性与金属的差别很大,能够在相邻原子间引起较大的电荷转移;(3)轻元素-金属合金中的电子相互作用主要由金属的d轨道和轻元素的sp轨道杂化主导,这与金属合金中的d-d轨道杂化显著不同.这些独特性为贵金属原子结构和电子结构的调控以及催化性能的优化带来了更多的可能性.轻合金元素研究的主要瓶颈在于其原子尺寸小、分布不均匀、难以直接观察和精准控制,从而限制了对活性提升机制和构效关系的研究.近几十年来,纳米合成技术和材料表征技术的长足发展使得轻合金元素改性的催化剂研究渐入佳境.此外,计算化学在结构分析和催化应用中的日趋成熟为揭示轻合金元素对贵金属晶体结构、电子结构和催化性质的调控作用提供了有力工具.本文综述了引入轻合金元素改性的贵金属催化剂在不同催化应用中的主要研究进展,总结了贵金属催化性能的主要影响因素(包括轻合金元素的种类、位置、浓度和有序度等),阐述了轻合金原子如何影响催化反应性能,介绍了轻元素的实验引入策略以及揭示轻元素合金效应的实验表征和理论研究方法.重点讨论了不同轻合金原子改性的贵金属基催化剂在催化反应中的广泛应用,并试图建立其结构特征与催化性能之间的密切联系.总的来说,轻合金原子的活性调控作用主要表现在以下几个方面:(1)晶相转变:轻元素的引入能够改变金属原子的堆积模式,产生有利于催化反应的晶相结构;(2)电荷转移:轻元素和母体金属的电负性差异能够导致电荷重新分布,影响金属的电子结构;(3)应力效应:轻元素的引入会导致金属晶格膨胀,产生拉伸应力,引起电子结构变化;(4)配体效应:轻元素的sp轨道和金属的d轨道杂化,引起d带中心下移,降低表面吸附性质;(5)集团效应:轻元素的引入能够孤立金属原子,产生特定的表面金属位点,有利于促进催化反应;(6)次表面化学:在氢相关的催化反应中,次表面的间隙轻元素能够阻止氢的渗入,抑制活性衰减或不利的副反应发生.最后,本文对于当前该领域存在的挑战和未来的发展前景进行了分析,以期促进该合金体系的合成、理解和催化应用,内容包括:(1)开发更精确可控的轻元素掺入策略;(2)合理阐明轻合金元素与宏观催化性能之间的关系;(3)发展新型的轻元素改性催化剂;(4)扩展轻元素改性催化剂的催化应用范围.     

储氢合金抗气体杂质毒化的研究进展

本文综述了氢气中的不同杂质气体对储氢合金吸放氢性能的影响。主要评价了LaNi4.7Al0.3、LaNi5、Fe-Ti、ZrCr2-xFex、Ti(Fe,Mn)等合金及它们的氢化物被CO、CO2、H2S等气体毒化的情况,并通过分析目前提升储氢合金抗毒化能力的主要方法及其使用效果,总结了合金抗毒化研究进展,为今后的发展提出了一些新思路。     

用电化学测氢法研究稀土对变形铝及Al-Zn-Mg合金氢含量的影响

铝及铝合金有强烈的吸氢特性,这一直是铝合金冶金中的一大难题。近年来不少冶金工作者证实,在熔融状态下的工业纯铝、Al-Si、Al-Cu合金中添加稀土对氢含量有影响。但至今未见有关室温下稀土对变形铝合金中氢含量影响的报道。本文采用电化学测氢法,准确测定了室温下金属中氢含量和氢行为的特点,研究了室温下工业纯铝和     

库仑法测定铌、钽中小量碳

测定金属中碳的方法一般是将金属试样放在氧气流中燃烧,其中的碳化物及游离碳全部转化为二氧化碳,然后用重量法、气体容量法、氢氧化钡滴定法、非水滴定法、电导法、库仑法等方法进行测定。本文用库仑法测定铌、钽中0.002—0.1％碳,对有关条件进行了试验,选取