Thermal stability and flame-retardancy mechanism of poly(ethylene terephthalate)/boehmite nanocomposites

The thermal stability and flame-retardancy properties of poly(ethylene terephthalate)/nano-boehmite composites (PET/AlOOH) were investigated using composites prepared in situ. Combustion behaviour and flammability were assessed using the limiting oxygen index (LOI) and cone calorimetry. The incorporation of nano-boehmite increased the LOI of PET from 18 to greater than 25. Cone calorimetry showed that the heat release rates and total smoke production values of PET/AlOOH composites were significantly less than those of pure PET. It also showed that PET/AlOOH combustion produced greater quantities of char residues than did PET combustion. These results showed that nano-boehmite is an effective flame-retardant for PET. Combustion residues were examined using scanning electron microscopy, indicating that nano-boehmite addition produced consistent, thick char crusts. Thermal stability and pyrolysis were investigated using thermogravimetric analysis and pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry, showing that thermal stability of PET/AlOOH was superior to that of pure PET, fewer cracking products were produced in nanocomposite combustion than in pure PET combustion, and pyrolysis of the flame-retardant polyester was incomplete. We propose a condensed phase mechanism for the PET/AlOOH flame-retardancy effect.     

AlOOH结构对甲醇和一氧化碳反应性能的影响

利用水热法制备了3种AlOOH催化剂,对其进行了表征,并用于催化甲醇和一氧化碳反应.结果表明,适宜的AlOOH结构有利于催化甲醇和一氧化碳反应生成高选择性(≥97.28%)的乙醛,且AlOOH结构的差异会导致反应产物分布出现明显区别.其中,结晶度高、孔径较大、能提供CO解离吸附中心且表面具有适宜酸碱性的AlOOH催化剂表现出高的乙醛选择性,推测乙醛的生成是通过中间体CH_3与HCO的偶联实现的.     

AlOOH在一氧化碳加氢反应中结构与性能的研究

采用沉淀水热法,通过调变水热过程中水与凝胶的质量比制备了不同的AlOOH,将其与工业甲醇催化剂C302混合形成复合催化剂,考察复合催化剂对一氧化碳加氢的影响,同时运用XRD、FT-IR、BET、NH_3-TPD-M S、TG-DTG和H_2-TPR等技术对不同AlOOH进行了表征。结果表明,水热过程中水与凝胶的质量比对AlOOH择优取向晶面、孔结构、表面酸强度等存在明显影响,进而导致复合催化剂产物中出现分布不同的低碳醇或二甲醚。其中,当水和凝胶的质量比为2∶1时,AlOOH的(020)和(120)晶面择优取向,孔容增大,且其表面具有适宜的强弱酸比例中心,复合催化剂呈现出较高的低碳醇选择性,表明AlOOH具有碳链增长的作用,这为合成气制取低碳醇催化剂提供了新的思路。     

核壳结构AlOOH的制备、表征及其生长机制

在柠檬酸钠和硝酸铝水溶液体系中, 通过一步水热法制备了蜷缩刺猬状和核壳结构的AlOOH微球, 并用X射线衍射(XRD)、Fourier变换红外(FTIR)光谱、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、氮气吸脱附和光致发光等分析手段对制备的样品进行了形貌和结构表征. 对反应时间、反应物浓度等影响因素进行了研究. 实验结果表明: 反应时间和反应物柠檬酸钠的浓度对所得AlOOH微球结构的尺寸和形貌具有重要影响; 蜷缩刺猬状和核壳结构AlOOH微球都具有较大的比表面积, 分别为171.5和178.6 m2·g-1; 不同形貌的AlOOH具有不同的荧光发射峰. 并初步探讨了核壳结构AlOOH微球的生长机制.     

Synergistic effect and mechanisms of ultrasound and AlOOH suspension on Al hydrolysis for hydrogen production

Ultrasound can accelerate and change the reaction process and is widely used in the field of hydrogen production and storage. In this study, ultrasound (US) and AlOOH suspension (AH) are used to promote hydrogen production from Al hydrolysis. The results indicate that both US and AH greatly shorten the induction time and enhance the hydrogen production rate and yield. The promoting effect of US and AH on Al hydrolysis originates from the acoustic cavitation effect and catalytic effect, respectively. When AH is used in combination with US, Al hydrolysis has the best hydrogen production performance and the hydrogen yield can reach 96.6 % within 1.2 h, because there is a synergistic effect on Al hydrolysis between AH and US. Mechanism analyses reveal that the micro-jets and local high temperature environment arising from acoustic cavitation improve the catalytic activity of AlOOH, while the suspended AlOOH particles enhance the cavitation effect of US. This work provides a novel and feasible method to promote hydrogen production from Al hydrolysis.     

前躯体-喷雾干燥法制备氧化铝超细粉体

以六水氯化铝和氨水为原料,采用化学沉淀法结合喷雾干燥技术制备了氧化铝超细粉体。 实验结果表明,沉淀过程中反应体系的pH值对沉淀产物的结晶度有较大的影响。 采用喷雾干燥技术对前躯体进行干燥处理,将干燥后的粉体在管式炉中不同温度下进行煅烧,得到氧化铝超细粉体,用XRD、BET、SEM等测试技术对超细粉体性能进行了表征。 结果表明,在碱性条件下进行沉淀反应更有利于产物结晶度的提高;粉体在热处理过程的物相变化次序为：AlOOH→无定形氧化铝+γ-Al₂O₃→θ-Al₂O₃→α-Al₂O₃;通过喷雾干燥所得粉体,外形是规则的圆盘状或圆钵状,外形均一,无团聚,粒径分布范围窄,在4~10 μm之间,比表面积为391 m²/g,于1200 ℃、2 h处理后粉体的比表面积仍可达到185 m²/g。     

勃姆石热转化过程的原位表征与分析

基于溶胶-凝胶工艺制备勃姆石,采用同步热分析技术并结合N2吸附-脱附技术分析其热物理化学变化行为,运用原位变温X射线衍射技术表征其热转化过程中的相变。结果表明:勃姆石在热作用下,首先失去物理吸附水,随着温度升高,210℃开始失去化学吸附水,310℃后逐步发生脱羟基失水反应,在此过程中随着水分的逐渐失去,其BET比表面积和孔径逐渐增大;400℃由正交晶系变为立方晶系γ-Al2O3,900℃之后部分γ-Al2O3转变为四方晶系d-Al2O3,1 060℃开始转变为单斜晶系θ-Al2O3,1 200℃时样品基本转变为斜方六面体晶系α-Al2O3。     

纳米AlOOH及纳米Fe_3O_4粒子在液体石蜡中的摩擦学性能研究

采用四球摩擦磨损试验机对表面修饰的纳米AlOOH粒子及纳米Fe3O4粒子在液体石蜡中的摩擦学性能进行了对比研究.结果表明:这2种纳米粒子均能提高液体石蜡的减摩耐磨性能和PB值,纳米AlOOH粒子因具有层状结构,表现出更好的减摩耐磨性能,随着纳米粒子粒径的增大,其减摩耐磨的最佳浓度出现升高的趋势.对磨斑表面的SEM、AFM和XPS分析结果表明,纳米粒子能沉积在摩擦副表面,减少摩擦副表面微凸体的直接接触,从而减少微凸体之间的犁削和黏着.     

磺化聚醚砜/薄水铝石复合质子交换膜的性能

为了提高膜的阻醇性能和高温下的质子传导性, 在磺化聚醚砜(SPES)中掺杂一种吸湿性的无机物AlOOH, 制备了一种新型的SPES/AlOOH复合质子交换膜. 并经傅里叶变换红外(FTIR)光谱、热失重(TGA)、扫描电镜(SEM)等手段对膜的结构和性能进行了表征. 结果表明: 复合膜较纯SPES膜具有更高的热稳定性和吸水率; SEM图片显示AlOOH在膜中分布均匀. 复合膜在高温下具有良好的质子传导性, 掺杂量为10%(w)的复合膜在120 °C下的质子传导率仍可保持在0.014 S·cm^-1左右; 随着AlOOH含量的增加, 复合膜的阻醇性能大大提高, 这表明该复合膜在直接甲醇燃料电池中具有良好的应用前景.     

Ru/AlOOH催化剂的制备、表征及其苯选择加氢反应的研究

采用共沉淀法制备了Ru/A1OOH催化剂,以XRD,TG/DTA,TEM和氮物理吸附等手段对其基本物化性质进行了表征.在苯液相选择加氢制备环己烯的反应中,该催化剂显示了很高的苯选择加氢活性和选择性,环己烯得率可达35.8%,优于原位焙烧上述催化剂或浸渍法制得的Ru/γ-A1₂O₃催化剂.催化剂结构与催化性能的对比研究进一步揭示催化剂的亲水性和孔结构在苯选择加氢反应中的重要作用.