聚合氯化铝中Al13形态的分离纯化方法及特性

采用柱层析法、沉淀置换法和乙醇-丙酮混合溶剂法对聚合氯化铝(PAC)中的Al₁₃形态进行了分离提纯, 采用Al-Ferron逐时络合比色法, ²⁷Al NMR, TEM, SEM, 电位测定法, 粒度测定法等多种现代分析仪器和方法对不同分离提纯方法得到的Al₁₃形态进行了分析表征和比较, 并初步比较研究了Al₁₃形态的水处理效果. 实验结果表明, 不同分离纯化方法得到的 Al₁₃形态具有不同的结构形貌、粒度分布、电性和水处理效果. 乙醇-丙酮混合溶剂法得到的Al₁₃形态具有良好的纯度和水处理效果. 该研究初步证实了Al₁₃是PAC中的最佳絮凝形态.     

聚合氯化铝中Al13形态的分离纯化方法及特性

采用柱层析法、沉淀置换法和乙醇-丙酮混合溶剂法对聚合氯化铝(PAC)中的Al₁₃形态进行了分离提纯, 采用Al-Ferron逐时络合比色法, ²⁷Al NMR, TEM, SEM, 电位测定法, 粒度测定法等多种现代分析仪器和方法对不同分离提纯方法得到的Al₁₃形态进行了分析表征和比较, 并初步比较研究了Al₁₃形态的水处理效果. 实验结果表明, 不同分离纯化方法得到的 Al₁₃形态具有不同的结构形貌、粒度分布、电性和水处理效果. 乙醇-丙酮混合溶剂法得到的Al₁₃形态具有良好的纯度和水处理效果. 该研究初步证实了Al₁₃是PAC中的最佳絮凝形态.     

铝系混凝剂的混凝动力学研究: 循环剪切力和硫酸根的影响

采用透光率脉动检测技术(PDA)对Al₁₃形态、聚合氯化铝(PAC)和AlCl₃在混凝过程中絮体的形成以及受到剪切力影响后恢复能力的强弱作了对比性研究. 并对三种混凝剂在混凝过程中硫酸根的影响作了一定的研究. 实验结果表明, Al₁₃形态是混凝过程中起电中和作用的主要形态, 在絮体形成过程中可以大大增加颗粒间的有效碰撞率, 因此较其他形态有较强的絮体凝聚恢复力. 在硫酸根离子存在的条件下, 尽管会导致三种混凝剂正电荷的损失, 但Al₁₃形态仍能够保持较强的絮凝稳定性和稳定的除浊效率. 通过以上实验可以进一步证明, 在硫酸根离子存在的情况下, 体系的zeta电位值不是表征体系脱稳的唯一手段.     

高浓度高Al13含量聚合氯化铝溶液的制备

通过快速加碱在82 ℃下合成0.2 mol·L^-1、Al_b为60%～70%的低浓度高Al_b聚合氯化铝(L-PAC)，在热侧温度为50～95 ℃，冷侧温度约9～12 ℃的条件下进行膜蒸馏浓缩，制备出总铝浓度在2 mol·L^-1以上，Al_b含量大于90%，Al₁₃含量约为70%的高浓度高Al_b含量的聚合氯化铝溶液。对膜蒸馏浓缩过程中热侧温度、PAC的碱化度和初始pH值等因素对最终聚合氯化铝溶液产品中聚铝形态分布、总铝浓度的影响进行了初步研究，发现在热侧温度低于70 ℃、碱化度为2.47、初始pH值为5.0 ± 0.2的条件下，可以得到高浓度、高Al_b含量的聚合氯化铝溶液，纳米Al₁₃形态在较高的浓度下可以存在；低温贮存条件下，高浓度PAC中Al_b相当稳定。     

[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的电化学合成及表征

研究了[AlO₄Al₁₂(OH)₂₄(H₂O)₁₂]⁷⁺ (Al₁₃)的电化学合成方法, 并采用²⁷Al NMR法和激光光散射等方法对其形态进行表征. ²⁷Al NMR法证明在电解制备的总铝浓度(Al_T)为2.0mol/L, 碱化度(B )为2.0的部分水解铝溶液中, Al₁₃占总铝量的60%以上. 激光光散射实验结果表明, 电解法制备的Al_T=2.0 mol/L, B=2.0的部分水解铝溶液存在三种粒径分布, Al₁₃以单体和多聚体的形式存在. 在B为2.5时颗粒粒径变大, 存在两种粒径分布, 并且大部分Al₁₃以多个Al₁₃聚集的形态存在.     

Al13形态的分离纯化与表征

采用乙醇－丙酮沉淀法提取了聚合氰化铝（PAC）中的Al13形态并采用Al-Ferron逐时络合比色法、27Al NMR，SEM，TEM和XRD等方法对所获得的水溶性Al13形态进行了分析表征．结果表明，通过向聚合氯化铝溶液中不断加入乙醇和丙酮，聚合氯化铝中各形态组分便会按照在混合溶剂中溶解度由小到大的顺序，依次从溶液中析出．截取中间组分得到Al13 形态．Al-Ferron逐时络合比色法和27Al NMR的鉴定结果表明，采用该方法分离提纯得到的样品中Al13 的含量达95％以上．SEM和TEM的鉴定结果表明，固体Al13聚集体主要为棱柱、单斜长方体和四面体等多面晶粒，小的聚集体粒径约 200mm，大的可达 2μm．溶液中的Al13 形态聚集成束并以枝状排列．XRD结果表明，Al13的特征衍射峰出现在2θ为5°～25°的范围内．     

贯通孔道网络结构大孔Al2O3催化材料的制备

采用模板法制备了具有贯通孔道网络结构的大孔Al2O3催化材料. 为确保模板材料的体积分数低于74%时Al2O3孔道的贯通, 设计并实现了模板聚苯乙烯(PS)微球先胶凝再与催化材料Al2O3纳米颗粒复合的制备路线. 通过PS微球悬浮液的流变性表征凝胶状态的形成. 实验结果表明, 加入适当浓度的硝酸铝溶液后PS微球悬浮液出现了由溶胶向凝胶的转变. 通过扫描电镜对大孔Al2O3催化材料的孔道结构进行表征, 结果表明, 与有序大孔材料相比大孔催化材料中孔配位数有所降低, 骨架厚度提高且具有贯通的孔道网络结构. 大孔结构抗压强度实验表明, 随着模板PS微球质量分数的降低, 机械强度明显提高.     

LaNi4.7Al0.3单颗粒微电极电化学行为的研究

报道了一种单颗粒微电极制备新方法, 并研究了LaNi4.7Al0.3球形单颗粒微电极的电化学行为.     

以Fe2O3为原料制备LiFePO4/C复合材料及其性能研究

以Fe2O3为铁源原料, 利用热还原法成功地制备了LiFePO4/C复合材料. 用XRD以及SEM对材料的晶体结构以及表面形貌进行了表征. 通过循环伏安和充放电测试研究了材料的电化学性能. 研究结果表明， 于700 ℃下制备的LiFePO4/C复合材料在0.1C的倍率下可以得到放电容量144.8 mA·h/g, 在循环160次后, 容量仍保持在141.4 mA·h/g. 这种以廉价的Fe2O3代替目前常用的二价铁盐原料方法, 具有减少LiFePO4合成成本的优点.     

具有辐射聚合能力的HfO2/SiO2溶胶-凝胶玻璃的制备及其X射线光刻性能研究

采用溶胶-凝胶方法制备了一种新颖的具有辐射聚合能力的HfO2/SiO2凝胶薄膜. 并采用X射线作曝光光源对薄膜进行了曝光, 通过FTIR的测试, 分析了薄膜曝光前后的结构变化. 结果表明, 该材料具有良好的辐射聚合能力. 采用XPS分析了薄膜的成分, 并证实了Hf元素的存在. 用椭偏仪测试了薄膜的折射率, 结果证实, 加入HfO2提高了体系的折射率. 利用其辐射聚合能力, 采用X射线通过掩模板进行曝光, 利用曝光部分与未曝光部分在溶剂中的溶解度差, 在薄膜上制备了高为0.8 μm、周期为1 μm的衍射光栅, 进一步证实了材料具有良好的辐射聚合能力.     

(Au)核(Ag)壳纳米微粒光度法快速检测过氧化氢

以粒径为10 nm的纳米金为晶种, 用柠檬酸钠还原硝酸银制备了平均粒径为30 nm的(Au)核(Ag)壳纳米微粒, 用高速离心纯化除去过量的柠檬酸三钠获得了较纯的(Au)核(Ag)壳纳米微粒, 其吸收峰位于393 nm处. 在pH 4.4的HAc-NaAc缓冲溶液中, Fenton反应产生的羟基自由基可以氧化(Au)核(Ag)壳纳米微粒银层生成银离子, 导致393 nm处的吸光度降低. H2O2的浓度(c)在6.58～421.1 μmol/L范围内与393 nm处的吸光度降低值ΔA 393 nm呈良好的线性关系, 回归方程为ΔA393 nm=0.00111c+0.0210, 相关系数为0.9908, 检出限为1.73 μmol/L. 本方法用于废水样品测定, 结果满意.     

FTIR-ATR原位观测Mg(NO3)2气溶胶

利用FTIR-ATR(傅里叶变换红外-衰减全反射)原位光谱技术在分子水平上研究了ZnSe基底上Mg(NO₃)₂气溶胶颗粒的潮解和风化过程. 根据FTIR-ATR光谱的演变可知, Mg(NO₃)₂气溶胶在潮解过程中经历了复杂的相变: 相对湿度(relative humidity, RH)接近3%时, Mg(NO₃)₂气溶胶颗粒为无定型水合物; 稍微升高相对湿度, 无定型颗粒转化为Mg(NO₃)₂·nH₂O(n≤5)晶体, 并且在其表面逐渐形成热力学稳定的Mg(NO₃)₂·6H₂O晶体; 相对湿度达到Mg(NO₃)₂·6H₂O的饱和点(53% RH)时, Mg(NO₃)₂·6H₂O开始溶解, 同时, 内核Mg(NO₃)₂·nH₂O(n≤5)晶体在其表面持续转化为Mg(NO₃)₂·6H₂O晶体, 导致固态气溶胶颗粒全部潮解时的相对湿度延迟到76%. 风化过程中, Mg(NO₃)₂液滴随相对湿度的降低逐渐失水进入过饱和区域; 相对湿度降至5%以下时, 形成无定形颗粒. 在过饱和Mg(NO₃)₂液滴的FTIR-ATR光谱中, NO₃^-对称伸缩振动(v₁- NO₃^-)的吸收强度明显增加, 是溶剂共享离子对, 甚至接触离子对持续形成的结果.     

离子液体介质中用Cu/ZrO2-SiO2催化香茅醛加氢合成薄荷醇

制备了Cu/ZrO2-SiO2双载体催化剂, 并在离子液体介质中研究了香茅醛催化加氢合成薄荷醇的反应. 研究结果表明, 离子液体中的阳离子与香茅醛分子中的羰基形成氢键, 使香茅醛更容易异构化为胡异薄荷醇, 提高了催化剂的选择性; 特别是可调节酸度的[bmim][AlmCln]离子液体, 有效地提供了香茅醛的异构化所需要的路易斯酸条件, 在竞争性加氢中促进了香茅醛向生成薄荷醇的方向转化. 在0.8 MPa, 90 ℃, 2 h的条件下, 香茅醛一锅反应生成薄荷醇的转化率为100%, 对薄荷醇的选择性为91.3%, 而且, 催化剂和离子液体可回收和重复使用.     

复合物LiFePO4/CaB6的结构与性能研究

采用固相法合成了纯的LiFePO4, 并通过两种不同的方法合成了不同CaB6含量的复合物LiFePO4/CaB6. 对这些产物进行了粒度、形貌、电导率、振实密度、X射线衍射和充放电性能的研究. 实验结果表明, CaB6的掺入虽然没有明显地提高产物的比容量, 但却显著地增加了产物的振实密度和电导率. 第二种方法合成的产物性能更好, 其电导率提高了5个数量级, 振实密度提高了65%.     

镓酸镧基中温-SOFC的新型阳极NiO-La0.3Ce0.7O2-δ研究

采用共沉淀法制备了NiO-La0.3Ce0.7O2-δ(LDC30)新型阳极材料, 通过对其配方与性能的研究, 探索获得中温SOFC高性能阳极材料的新途径.     

烯丙基自由基(·C3H5)与一氧化氮(NO)反应势能面的理论研究

在CCSD(T)/6-311G(d,p)//B3LYP/6-311G(d,p)+ZPE水平上对反应·CHCHCH3+NO进行了计算, 并建立了其单重态的反应势能面. 在该反应中, 分别找到生成P1(CH3CHO+HCN), P2(CH3CHO+HNC), P3(CH3CN+HCHO), P4(CH3CCH+HNO)的4条产物通道, 其中·CHCHCH3和NO中的氮原子直接连接形成m1(trans-CH3CHCHNO), m1经过顺反异构形成m2(cis-CH3CHCHNO), m2再经过CCNO四元环合, 然后发生环解离, 最后生成产物P1(CH3CHO+HCN)是最可行的产物通道, 其余三条通道为次要产物通道. 该体系中生成P1的反应路径与同类体系·C2H3+NO的主要反应路径相类似, 两者的差别是前者为动力学可行的反应, 而后者为动力学不可行反应, 这使得·CHCHCH3+NO反应比·C2H3+NO反应更具有实际意义.     

Y2O3和Nd2O3介孔薄膜的制备与表征

以聚乙烯合丁烯-嵌-聚氧乙烯嵌段共聚物(PHB-PEO)作模板, 采用蒸发诱导自组装方法, 分别制备了Y2O3和Nd2O3介孔薄膜. 用小角、广角X射线衍射和透射电子显微镜对薄膜样品在不同的热处理阶段进行了表征. 结果表明, 所制备的Y2O3和Nd2O3薄膜样品呈现一种大孔径(平均孔径分别约为11.5和12.5 nm)、有序的立方扭曲球形孔排列、稳定于450 ℃并具有部分晶态孔壁结构的介孔薄膜材料.     

聚合Al13晶体的制备及表征

近几十年来 , 环境污染的日益严重使人们对健康问题和全球生态系统越来越关注 ?由于一个元素的生物可给性在很大程度上取决于它存在的物理化学形态和浓度 , 准确测定环境和生物体系中的痕量元素的不同形态是研究这些元素的生物毒性 ? 生物有效性和传输机理的关键 ?形态分析成了     

NaTaO3及NaTaO3∶Bi3+光催化剂的光致发光光谱研究

采用光致发光光谱技术对一系列不同条件下制备的NaTaO3及不同掺杂量的NaTaO3∶Bi3+进行了研究. 结果表明, NaTaO3的发光性质与其制备条件密切相关: 在钠离子不足的条件下合成的样品, 其发光带主要位于515和745 nm左右; 而在钠离子充足条件下合成的样品, 其发光带位于460 nm左右, 随着n(Na)/n(Ta)的降低, 发光带向长波长方向移动; 掺入Bi3+之后, 其发光峰由515 nm移至455 nm, 随着Bi3+掺入量的增加, 455 nm的发光带强度减弱. 515 nm的发光带与替位缺陷TaNa....相关; 745 nm的发光带与VNa`缺陷相关; 而460 nm的发光带与本征TaO6基团相关. 将Bi3+掺入到钽酸钠样品, TaNa....由BiNa..替代, 相应的发光带向高的n(Na)/n(Ta)方向移动, 从而呈现出本征TaO6基团的发光带.     

锂电池正极材料Li1.06Mn0.8Cr0.14O2的水热合成及其光谱研究

采用水热方法合成了掺铬锂锰氧化合物, X射线衍射和Raman光谱分析结果表明, 所得材料为具有NaFeO2结构的晶体. 由等离子发射光谱(CIP)确定其组分为Li1.06Mn0.8Cr0.14O2. X射线光电子能谱(XPS)研究结果表明, 与未掺杂的LiMnO2相比, 所得材料中Mn的平均价态增加, 这将抑制因Mn3+离子的存在而产生的Jahn-Teller畸变, 有利于提高材料的电化学循环性能.