王洪
,
杨勇
,
吴宝山
,
许健
,
王虎林
,
定明月
,
相宏伟
,
李永旺
催化学报
采用沉淀法和喷雾干燥技术制备了一个典型的费托合成铁基催化剂(100Fe/3K/6SiO_2,质量比)所得样品在不同温度下焙烧5 h.分别利用N_2吸附和穆斯保尔谱表征了催化剂的织构和物相性质,同时利用热重分析仪记录了催化剂在H2气氛中的还原过程,并利用气固反应模型对还原曲线进行了动力学模拟.结果表明,300~600℃焙烧后催化剂的还原过程可用相同的模型拟合,其中由α-Fe_2O_3还原为Fe_3O_4的过程可用一维晶相形成与生长模型或三维相界面反应模型描述,Fe_3O_4还原为α-Fe的过程受二维晶相形成与生长模型控制.而对于700℃焙烧后的催化剂,其还原过程可能受晶相形成与生长模型和收缩核模型共同影响.随着焙烧温度的提高,催化剂的还原能力减弱,还原过程活化能升高.这可能是由于焙烧温度的提高导致晶粒尺寸增大和晶格缺陷减少所致.
关键词:
费托合成
,
铁基催化剂
,
焙烧温度
,
还原动力学
,
表观活化能
王洪
,
杨勇
,
吴宝山
,
许健
,
王虎林
,
青明
,
相宏伟
,
李永旺
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.90820
利用恒温还原和程序升温还原技术研究了水分压对铁基费托合成催化剂还原路径、还原机理和表观活化能的影响.程序升温还原结果表明,水分压对催化剂的还原路径没有明显的影响,催化剂均首先由α-Fe_2O_3还原为Fe_3O_4,然后超顺磁态Fe_3O_4先还原为FeO,再还原为α-Fe,而顺磁态Fe_3O_4则直接还原为α-Fe.恒温还原结果表明,催化剂在2.5%H_2O-97.5%H_2气氛中还原时,还原过程达到平衡时的还原程度随还原温度的升高而增加.利用Hancock-Sharp方法分析了恒温还原过程的动力学模型.结果表明,还原温度较低时,催化剂在2.5%H_2O-97.5%H_2气氛中还原时受内扩散模型控制;还原温度较高时则受晶相形成与生长模型控制.利用Kissinger方法计算了还原过程的活化能,发现随着水分压的增加,表观活化能呈增大的趋势.水分压对Fe_3O_4还原为α-Fe过程的影响大于其对α-Fe_2O_3还原为Fe_3O_4过程的影响.
关键词:
水分压
,
费托合成
,
铁基催化剂
,
还原动力学
,
表观活化能
张瑾
,
竺培显
,
周生刚
,
孙丽达
,
黄文芳
,
杨秀琴
,
许健
材料科学与工程学报
采用直流电弧法在不同冷却介质中分别制备了纳米Sn粉末,利用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)测试手段对样品的物相、形貌、粒度等进行表征.发现在液体松油醇冷却条件下制备出的粉末粒径较小,粒径均匀,平均约为60nm,形貌为球形,且纯度较高;而在Ar气的冷却条件下制备的粉末粒径较大,平均约为65nm,有少量氧化.通过对粉末的形核长大机理进行分析讨论,认为温度梯度、饱和度是形核长大的重要影响因素.在相同的制粉条件下,以松油醇为冷却介质能产生较大的温度梯度,有助于获得较高的形核率,抑制粉末的长大,可制得较细的纳米Sn粉末.
关键词:
纳米 Sn 粉
,
电弧气化法
,
冷却介质
杨秀琴
,
竺培显
,
黄文芳
,
周生刚
,
许健
,
张瑾
,
马会宇
材料热处理学报
采用熔融金属浸镀得到Ti-Al层状板材,并利用浇铸复合的方法制备了Ti-Al-Ti层状复合材料,通过四探针法、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、抗弯曲性能试验等测试手段对样品的结构与性能进行表征.结果表明,Ti表面浸镀Al层,实现了Ti与Al之间的冶金结合;所制得的T/Al层状板材与纯Ti相比,电阻降低50%～80%;采用浇铸法得到Ti-Al-Ti层状复合材料的力学性能满足机械加工需求.因此,Ti-Al-Ti层状复合材料替代纯Ti作为涂层钛阳极(DSA)的基体金属,在保持纯Ti阳极优点基础上,显著降低电阻,从而改善DSA的电化学催化性能.
关键词:
涂层钛阳极(DSA)
,
层状复合
,
Ti-Al
,
浸镀
,
浇铸
竺培显
,
周生刚
,
孙勇
,
黄文芳
,
杨秀琴
,
许健
,
张瑾
材料热处理学报
利用键参数函数理论分析了第三组元Bi或Sn作为Al-Pb非混溶体系实现冶金结合一体化的可行性,并采用液-固包覆成型的方法制得了Al-Bi-Pb及Al-Sn-Pb层状复合材料,通过SEM、EDS等检测手段分析研究试样的显微组织,并讨论了界面的扩散现象.结果表明:第三组元Bi或sn的引入将Al、Pb的混合焓△Hmin降低到零以下,在扩散动力学作用驱使下使各元素间在界面处发生了迁移和互扩散,形成了成分调控区,表现为一条状的均质固溶体带,实现了Al与Pb之间的冶金结合.
关键词:
层状复合材料
,
键参数函数
,
Al-Pb非混溶体系
许健
,
吴连斌
,
陈利民
,
陈遒
,
蒋剑雄
高分子材料科学与工程
以氯硅烷为原料合成了一种新型的甲基苯基硅树脂,并制备了复合材料。通过热重分析、扫描电镜研究了复合材料的热性能和填料分布,分析了影响复合材料弯曲强度的可能因素。实验结果表明,复合材料的热稳定性优良,在N2气氛下升温至800℃时,热失重仅为4.4%;复合材料截面为连续相,填料在硅树脂中分散均匀,两者相容性较好;填料的添加量、硅树脂的苯基含量及凝胶化时间是材料弯曲强度的三个主要影响因素。
关键词:
硅树脂
,
复合材料
,
热性能
,
弯曲强度
黄文芳
,
竺培显
,
杨秀琴
,
周生刚
,
许健
,
张瑾
稀有金属材料与工程
提出利用钛-铜层状复合材料替代传统钛电极单一钛基体,对比研究其涂层电极与传统钛涂层电极的性能差异,分析了电极的表面电势分布和线性扫描伏安(LSV)曲线.结果表明:钛-铜基涂层电极对基体材料的改进,提高了电极的导电性,有利于均化电极表面电势分布和电流分布,提高了极板的电催化活性,同时具有优良的高电流密度反应稳定性.应用于电解工业时,钛-铜基涂层电极能有效地降低槽电压,提高工作电流密度,从而提高电流效率和时效产率.
关键词:
钛-铜层状复合材料
,
不溶性阳极
,
电势分布
,
电催化活性
秦绍东
,
张成华
,
许健
,
吴宝山
,
相宏伟
,
李永旺
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.00142
研究了Mo和Cu助剂对FeK/SiO2催化剂的性质及费托(F-T)合成性能的影响.采用N2物理吸附、H2程序升温还原、X射线衍射、穆斯堡尔谱和X射线光电子能谱技术对催化剂进行了表征.结果表明,Mo加入后与Fe产生了较强的相互作用,抑制了催化剂的还原和碳化;Cu助剂的加入促进了催化剂的还原和碳化;当Mo和Cu共同加入后,催化剂的还原和碳化行为与单独加入Cu助剂时相似.催化剂F-T合成性能在固定床上于280℃,1.5MPa,2 000h-1,H2/CO=2.0的合成气中测试.结果表明,Mo的加入降低了催化剂活性,但提高了重质烃(C5+)的选择性;Cu的添加提高了催化剂的活性,但对稳定C5+选择性作用不明显.Mo和Cu共同加入后,催化剂既表现出较为稳定的C5+选择性,同时其活性也没有降低.
关键词:
费托合成
,
铁基催化剂
,
钼助剂
,
铜助剂
,
重质烃选择性
许健
,
孙鲲鹏
,
任运来
,
徐贤伦
催化学报
采用溶胶-凝胶法和超临界乙醇干燥技术制备了Pt/TiO2催化剂,利用X射线衍射、透射电子显微镜、低温N2吸附和X射线光电子能谱等测试手段对催化剂进行了表征,考察了Pt含量、催化剂还原温度和助剂K的含量对其催化顺酐选择加氢制丁酸性能的影响. 结果表明,催化剂还原温度为500 ℃时,反应的主产物为丁酸; 添加适量的K助剂可以提高催化剂中Pt的分散度, K组分起到了电子给予体的作用,使催化剂表面的Pt呈富电子状态,有利于催化剂表面上反应物的吸附和产物的脱附,使催化剂的活性得到明显提高.
关键词:
铂
,
钾
,
二氧化钛
,
负载型催化剂
,
顺酐
,
加氢
,
丁酸
,
溶胶-凝胶法
,
超临界流体干燥法
