赵占冲
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史谊峰
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祝星
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祁先进
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王晓武
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尤开云
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王华
中国有色金属学报
在分析石灰铁盐法含砷石膏渣的物相组成和浸出毒性基础上,开展石膏渣-煤粉的TG-DSC和固-固反应研究,探索石膏渣碳热还原分解行为及砷迁移规律.结果表明:石膏渣在1000℃时的质量损失率接近50％,石膏渣与煤粉质量比为40∶1时能够有效促进热分解,具有较高的质量损失率;石膏渣-煤粉反应过程中,分解残渣出现CaSO4→CaS→CaO的物相转变,还原分解后期CaSO4→CaO/SO2转变较为彻底,挥发率为45.29％、减容率为65.83％,气体产物成分为SO2和CO2,挥发性烟尘丰要成分为As2O3;分解残渣微观结构较为致密,砷浸出毒性为1.05mg/L低于《GB 5085.1--2007》限值,浸出率仅为原石膏渣的1/236,残留的63.38％砷被有效固化在分解残渣中.碳热还原分解实现石膏渣的无害化处置、硫资源利用和砷的富集.
关键词:
含砷石膏渣
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碳热还原分解
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TG-DSC
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浸出毒性
段月娟
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魏永刚
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李孔斋
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王华
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祝星
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杜云鹏
材料导报
采用共沉淀法制备了Ce-Zr-O载体,通过等体积浸渍法得到碱金属碳酸盐掺杂的M2CO3/Ce-Zr-O(M=Li,Na,K)催化剂.采用自制的小型固定床反应器考察了催化剂的甲烷转化催化活性,并利用XRD和H2-TPR对催化剂进行了表征.研究结果表明,碱金属碳酸盐的添加均不同程度地提高了Ce-Zr-O催化剂的催化活性、抗积碳性能和抗烧结性能,还改善了催化剂表面氧物种和体相氧物种的氧化还原性能.
关键词:
甲烷转化
,
碱金属碳酸盐
,
掺杂
,
抗积碳
,
抗烧结
魏永刚
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王华
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李孔斋
,
祝星
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杜云鹏
,
程显名
材料导报
采用共沉淀法制备了Ce-Fe-Zr-O(x)/Al2O3氧载体.在固定床反应器中进行了氧载体的选择性氧化甲烷制合成气活性评价,通过XRD、BET、H2-TPR等手段对氧载体进行了表征.结果表明,Al2O3负载型氧载体与纯活性组分相比有着更高的比表面积,载体的存在改善了活性组分的分散性,提高了氧载体的整体热稳定性和抗烧结能力；氧载体存在吸附氧、表面晶格氧和体相晶格氧3种氧物种,其中体相晶格氧高温下能够持续释放,并能将甲烷选择性氧化成合成气；程序升温和等温活性评价实验表明,x=20％的氧载体具有较高的CH4转化率和CO、H2选择性以及合适的n(H2)/n(CO).
关键词:
甲烷
,
氧载体
,
选择性氧化
,
合成气
杜云鹏
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魏永刚
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王华
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李孔斋
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祝星
稀有金属材料与工程
通过共沉淀法制备了Pr0.7Zr0.3O2-δ复合氧化物氧载体,考察了制备温度、老化时间、pH以及母液浓度对Pr-Zr固溶体形成的影响,借助XRD、H2-TPR、O2-TPD和甲烷气-固反应等手段,进行了Pr-Zr固溶体制备最优路径的探索与其氧化性能的研究.结果表明:以Pr(NO3)3·6H2O和Zr(NO3)4为前驱盐,沉淀温度20℃、pH=12、800℃焙烧可制得Pr0.7Zr0.3O2-δ完美固溶体,固溶体的形成可增强材料晶格氧的移动性,从而提高其与甲烷的反应活性.
关键词:
Pr-Zr固溶体
,
制备方法
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氧载体
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甲烷部分氧化
杨志鸿
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黄惠
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祝星
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郭忠诚
材料保护
铝及铝合金的电镀一般需要浸锌和预镀处理,工艺复杂,镀层质量不易控制.为此,将铝及铝合金经化学和电化学前处理后,直接置于加有细化剂、稳定剂和阻氢剂的电镀液中施镀,采用电流密度为0.5～2.0 A/dm2的直流电源进行电镀,所得镀层均匀、致密、表面光滑、无起泡、起壳现象,镀层与铝基底具有良好的结合力.本工艺比传统工艺程序简单、易操作,镀层质量高.
关键词:
铝及铝合金
,
直接电镀铅
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前处理
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结合力
曾良鹏
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李孔斋
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黄樊
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祝星
,
李宏程
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62460-9
通过催化剂将CO转化为无毒气体仍然是目前减少CO污染的主要手段.随着纳米技术的快速发展,纳米催化剂因其在催化反应中呈现出的独特结构效应（如形貌效应、尺寸效应等）而受到人们的广泛关注.已有大量研究表明,纳米Co3O4作为一种非贵金属氧化物催化剂具有强烈的催化形貌效应,展现出优异的CO低温催化活性.因此,通过合理的设计来调控催化剂粒子的形貌,从而进一步改善催化剂的性能已成为近年来催化剂领域的重要研究方向.对于Co3O4纳米催化剂的可控制备,水热法具有反应温和、操作简便和产品形貌易控等特点.早期的研究主要围绕于Co3O4形貌的可控合成以及不同形貌Co3O4催化剂对其催化活性产生的影响,较少有对其形貌形成机制的报道.特别是在水热反应中,系统研究各反应参数对催化剂各异形貌的形成影响鲜有报道.
本文在前人的研究基础上,重点研究了水热反应过程中各主要反应参数对产品形貌控制的影响,绘制了一副不同形貌Co3O4材料的合成过程图,并研究了Co3O4纳米催化剂催化CO氧化的形貌效应.通过水热法先成功合成了三种不同形貌(纳米棒、纳米片和纳米立方)的碱式碳酸钴纳米粒子,然后将其焙烧得到了Co3O4纳米粒子.采用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM), X射线粉末衍射仪(XRD),程序升温还原(H2-TPR和CO-TPR),氮气吸附-脱附比表面积测试(BET),氧气程序升温脱附(O2-TPD), X射线光电子能谱(XPS)等表征手段研究了不同反应参数对纳米碱式碳酸钴前驱体形貌形成的作用和各异形貌Co3O4纳米粒子在催化CO氧化反应中催化性能的差异及原因.
结果表明, Co3O4较好地继承了碱式碳酸钴的形貌,在较低温度条件下(≤140°C),钴源(CoCl2或Co(NO3)2)是影响前驱体形貌的关键因素,反应时间只对粒子的尺寸产生较大影响.低温下, CoCl2作为钴源易诱导生产纳米棒状碱式碳酸钴,而Co(NO3)2则有利于纳米片状生成.当温度高于140°C后,无论何种钴源,最终均制得纳米立方体.表面活性剂CTAB对前驱体的均一性和粒子的分散性产生重要影响,加入CTAB后得到的产品尺寸更均一,形貌更加规整.对比于其他两种形貌的样品, Co3O4纳米片显示出更好的CO催化氧化活性.
XPS结果表明,各形貌Co3O4纳米材料的表面组成存在明显差异,活性物种Co3+含量的不同是影响催化活性差异的重要原因. Co3O4纳米片具有更多的Co3+活性位,立方纳米Co3O4表面吸附氧含量较高, Co3O4纳米棒则暴露出相对更多的Co2+.因此,在三种形貌催化剂上CO氧化反应中, Co3O4纳米片表现出最优的催化活性,纳米立方次之,而纳米棒最差. H2-TPR, CO-TPR和O2-TPD等结果也表明, Co3O4纳米片拥有更强的还原性能和脱附氧能力,其次是纳米立方Co3O4.这与XPS结果一致,证实了不同形貌Co3O4纳米催化剂上暴露活性位的数量和表面氧物种的不同是造成彼此间催化CO氧化活性差异的重要原因.此外,通过稳定性测试发现Co3O4纳米片具有较高的催化稳定性,在水蒸气存在的情况下Co3O4纳米片逐渐失活,但随后在干燥条件下其催化活性又逐渐得到恢复.
关键词:
四氧化三钴纳米催化剂
,
合成过程地图
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形貌效应
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催化活性
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一氧化碳氧化
熊雪宇
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高春媛
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徐仁新
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.30.01.017
中子星的制动机制是中子星研究中的基本问题.磁偶极辐射模型给出中子星的制动指数为3,而所有观测到的中子星的制动指数都小于3,这表明中子星除磁偶极辐射之外还存在其他的转动能量损失方式.考虑中子星的转动动能损失来自:磁偶极辐射、由于单极感应引起的粒子流逃逸以及中子星和量子真空摩引起的能量损失.基于这3种辐射机制,给出了改进后的中子星能量损失功率的计算公式和周期对时间一阶导数与周期的依赖关系.考察了6颗中子星(Jl119-6127,B1509-58,J1846-0258,B0531 +21,B0540-69和B0833-45)的周期-周期一阶导数关系,制动指数、表面磁场强度以及磁倾角之间的关系.研究表明,星风效应中,真空间隙电势差为常数时磁倾角只能在有限范围内取值,而其他情况下磁倾角在0～900之间连续取值.
关键词:
中子星
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制动指数
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量子真空摩擦
,
单极感应
