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具有高电荷分离效率和光催化活性的锆掺杂钛酸钙的制备

黄晓俊 , 严欣 , 吴海燕 , 方莹 , 闵亚红 , 李文生 , 王双印 , 吴振军

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64097-9

通过温和共沉淀方法合成一系列锆掺杂的钛酸钙，并在850°C下焙烧3 h。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外?可见漫反射光谱(DRS)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对合成的锆掺杂的钛酸钙进行表征。XRD结果表明，锆掺杂钛酸钙以单一的钙钛矿相存在；紫外?可见漫反射光谱分析表明，锆掺杂钛酸钙在可见光区的吸收明显增强；XPS分析显示，在光催化剂表面存在2种类型的氧，即晶格氧和吸附氧。此外，对其光催化降解甲基橙的性能以及光电化学性能进行测试。结果表明，5% Zr(摩尔分数)掺杂钛酸钙具有最高光催化活性。晶格结构的改变、氧空穴的存在、光生电荷分离效率的提高都有利于提高锆掺杂的钛酸钙的光催化活性。

关键词: 钛酸钙 , 锆 , 掺杂 , 共沉淀 , 光催化 , 光电化学

机械力化学效应对锅炉底渣理化特性的影响

曹君 , 方莹 , 范仁东 , 万永敏 , 钱慧 , 周勇华 , 朱万信

材料科学与工艺 doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150419

为了考察机械力化学效应对锅炉底渣理化特性的影响，采用高能球磨机对锅炉底渣进行球磨，并使用粒度测试、密度测试、XRD、SEM、FI－IR及DSC检测手段，分析其粒度、密度、矿物性能、显微形貌及热力学性质在不同球磨时间下的变化．结果表明：随着球磨时间的增加，锅炉底渣的粒度减小，密度增加；形貌明显改变，颗粒趋于球形，且分布均匀；锅炉底渣中的莫来石、石英等晶相遭到破坏；Al—O—Si、Si—O—Si键断裂，非晶态Al2 O3、SiO2增加，有利于提高锅炉灰渣的活性．并确定了在实验条件下最佳球磨时间为9 h．

关键词: 锅炉底渣 , 高能球磨 , 机械力化学 , 显微结构

双原位复合法合成Ag/PANI及其表征

夏丽星 , 严欣 , 方莹 , 黄晓俊 , 闵亚红 , 吴振军

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.增刊(Ⅰ).012

采用双原位复合法,以(NH4)2 S2 O8和 Ag-NO3两者为氧化剂共同氧化苯胺溶液,制得 Ag/PA-NI.研究了(NH4)2 S2 O8和 AgNO3两种氧化剂氧化苯胺的比例(P)以及 HNO3浓度对 Ag/PANI 形貌以及电导率的影响.利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)以及四探针测试仪等手段,对Ag/PANI 的形貌、结构及电导率进行了表征,结果表明,P 为0．4,在1．0 mol/L HNO3的溶液中氧化0．2 mol/L的苯胺可得到均匀的棒状结构,且电导率较好,达10．2755 S/cm.

关键词: Ag/PANI , 双原位复合法 , 电导率

水泥熟料的粉磨动力学研究

吴春芬 , 方莹 , 李镇 , 葛鹏鹏

硅酸盐通报

采用行星磨对水泥熟料进行不同时间段的研磨,通过测定粉磨产物的粒度分布、比表面积和45 μm筛余值,以Rosin-Rammler-Bennet(RRB)方程作为粒度分布模型,运用线性回归分析和粉磨动力学的特征粒径分析的方法,对熟料进行了粉磨动力学研究和粉磨性能评价.实验结果表明:经过研磨后,水泥熟料粉体的比表面积、特征粒径和均匀性系数与粉磨时间的对数或双对数呈线性关系,熟料的粉磨速度方程为dS/dt=170.66/t,且熟料粉磨细度不宜高于550 m~2·kg~(-1).

关键词: 水泥熟料 , 粉磨 , 动力学

无机材料机械力化学研究进展

吴其胜 , 张少明 , 周勇敏 , 方莹

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2001.01.035

近年来，机械力化学的研究取得了很大进展。本文简要介绍了机械力化学效应，对机械力化学在粉体、硅酸盐材料及其在特种陶瓷中的应用进行了综述和展望。

关键词: 机械力化学 , 无机材料 , 机械活性 , 超细粉碎

绕圆柱体自由表面磁流体流动和传热的研究

方莹 , 黄护林

工程热物理学报

本文对在不同雷诺数下,绕圆柱体的磁流体自由表面流动及传热进行了模拟,分析了磁场对绕流圆柱尾迹和涡分离的影响,获得了两种雷诺数下的电磁力密度、流场和温度场分布.结果表明,磁场不仅影响了流动的形态,而且对湍流有抑制作用,降低了自由表面的更新机制,从而减少了传热能力;在相同的Hartmann数下,相比低雷诺数下的流动换热情况,高雷诺数下的湍流不能被完全抑制,自由表面与尾迹的相互作用也较强,因而自由表面换热也较强.

关键词: 磁流体 , 自由表面 , 传热 , 绕圆柱流

机械合金化制备纳米晶铁-铜合金粉体

吴春芬 , 方莹 , 李镇 , 孙怀涛 , 葛鹏鹏

机械工程材料

利用机械合金化方法制备了纳米晶铁-铜合金粉体,采用XRD、SEM和粒度分析仪对粉体在球磨过程中的固态相变、微观形貌和粒径变化进行了分析.结果表明:球磨20 h后,粉体的衍射峰宽化并形成固溶体,随球磨时间延长,粉体的晶粒尺寸逐渐减小,微观应变和晶格常数逐渐增大;粉体颗粒首先被碾压成扁平状并相互焊合使颗粒尺寸粗化,然后随球磨的继续进行变成球状的小颗粒,使颗粒尺寸逐渐减小;球磨65 h后,颗粒形貌和组织趋于稳定,获得了平均粒径为5.80～7.76μm的纳米晶粉体,粉体平均晶粒尺寸达到8 nm左右.

关键词: 铁-铜合金 , 纳米晶 , 机械合金化 , 相变

表面机械活化粉煤灰提取氧化铝及其动力学研究

吉涛 , 方莹 , 李镇 , 徐传达

表面技术

采用高能球磨活化粉煤灰,并对球级配、球料比、转速以及球磨时间进行正交试验,将经不同时间活化的粉煤灰与Na2CO3按一定比例煅烧溶出,得到Al2O3.通过测试分析,研究了高能球磨活化各工艺参数对Al2O3溶出率的影响,得到了最优化工艺条件,并对Al2O3溶出过程的动力学进行了验证分析.结果表明:当表面机械活化6h、溶出温度90℃、液固比L/S=6、硫酸浓度4 mol/L时,效益最高;此反应属于收缩未反应芯模型,表观活化能为60.87 kJ/mol,反应级数为0.1701.

关键词: 粉煤灰 , 机械活化 , 氧化铝 , 动力学

机械活化对粉煤灰中提取白炭黑的影响

徐传达 , 方莹 , 李镇 , 吉涛

表面技术

对粉煤灰进行不同时间的高能球磨,对粉磨后的粉煤灰进行粒度测定,测定结果表明,粉磨10 h以后,粉末开始团聚.采用两种粉磨方式对粉煤灰进行粉磨,并提取白炭黑,测定白炭黑的纯度,结果表明:粉煤灰与碳酸钠混合粉磨的活化效果比粉煤灰单独粉磨的效果明显;粉磨时间超过10 h后,粉煤灰活化度随粉磨时间的延长而提高缓慢,机械活化效率开始下降.

关键词: 粉煤灰 , 机械活化 , 高能球磨 , 白炭黑

高能球磨法制备FeSiAl纳米晶合金粉

孙怀涛 , 方莹

机械工程材料

用高纯氩气保护的室温球磨技术制备了FeSiAl纳米晶合金粉末;用XRD对原料粉末的合金化过程及合金粉末粒径和微观应变随球磨时间的变化进行了研究;用SEM、DSC对制得的FeSiAl纳米晶合金粉末的显微形貌及固态相变进行了研究.结果表明:在球磨初始的冷焊阶段,硅、铝原子就已经进入铁的晶格形成间隙固溶体,随着球磨时间的增加合金粉末微观应变增加、平均粒径迅速减小,球磨40 h后获得的合金粉末的平均粒径达到9 nm左右;球磨过程中形成的大量晶格畸变、微观应变等因素降低了合金粉末的相变温度,并使合金粉末处于不稳定能态.

关键词: 高能球磨 , FeSiAl合金 , 纳米晶 , 相变

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