仲钨酸铵自还原法制备蓝色氧化钨
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- 发布于 2016年1月19日 星期二 19:56
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由于传统还原法制备蓝色氧化钨在成本控制和环境保护方面存在着一定的不足,为克服这些问题,国内外学者、生产厂家等,都在竭力开发新方法。有研究指出,可以使用自还原法,以仲钨酸铵(APT)为原料,使用密封性良好的容器,加热分解APT,制备蓝色氧化钨。自还原法,顾名思义就是在密闭性良好的环境中,利用反应本身产生的某些还原性物质,在一定的条件下,再对产物中的氧化物进行还原,从而得到目标产物的一种方法。
具体步骤:
1.将APT送入密封性良好的容器中,对容器进行加热至400℃~600℃,由于APT受热会分解为三氧化钨(WO3)、氨气(NH3)和水蒸气(H2O);
2.密闭容器中,利用钨氧化物WOX是氨气NH3分解的良好触媒特性,将氨气进一步分解为N2和氢气H2;
3.控制炉内反应温度在550℃~800℃,气压设定为0~2毫巴(即0~200Pa),利用氢气H2将WO3还原成蓝色氧化钨WO2.9。
采用自还原法的优势在于:
1.利用仲钨酸铵受热分解产生的氨气,对三氧化钨进行还原,不需要在制备过程中通入其它还原性气体,降低了生产成本,提高经济效益;
2.同时消除向大气排放的氨气等有害气体,减小大气污染,提高社会效益。
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仲钨酸铵传统还原法制备蓝色氧化钨
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- 发布于 2016年1月19日 星期二 19:47
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蓝色氧化钨简称文蓝钨,指一类含有钨及钨混合价态的深蓝色化合物,可用于制作钨粉。一般在溶液中形成,以仲钨酸铵、三氧化钨和钨酸钠溶液为原料的纯钨化合物制取。
目前,国内外生产蓝色氧化钨的通用方法是以仲钨酸铵为原料进行还原,一般步骤如下:
1.在出料端口通入还原性气体,可以是氨气或者由液氨分解出的氮、氢混合气体或是氢气;
2.在进料端口处风机的抽吸下,氨气或氮、氢混合气体或氢气由出料端口进入炉管;
3.发生还原反应,通入不同气体,发生不同的还原反应,都生成蓝色氧化钨,但是生成的气体不一样;
(1)当出料端口通入的是氨气时,氨气在炉管内会受到钨氧化物的作用,被分解为氮气和氢气,则其中的氢气会将三氧化钨还原为蓝色氧化钨,在出料端口可以获得蓝色氧化钨;
(2)当出料端口通入的是由液氨分解出的氮气和氢气构成的混合气体时,则其中的氢气会将三氧化钨还原为蓝色氧化钨,在出料端口可以获得蓝色氧化钨;
(3)当出料端口是直接通入氢气时,则进入的氢气会将三氧化钨还原为蓝色氧化钨。
采用上述方法进行制备蓝色氧化钨需在出料端口通入氨气或氮、氢混合气体或氢气,增加消耗所通入的氨气等,致使加工成本增加;而由于进料口处的风机抽出仲钨酸铵分解出的大部分氨气,并且直接排向大气层,污染大气,进而对人体健康造成危害。
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仲钨酸铵制备钨酸铯纳米粉末
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- 发布于 2016年1月19日 星期二 19:40
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钨酸铯纳米粉末已被广泛应用于薄膜透明隔热领域,如EVA薄膜、光学滤光片等。同时也被用于激光打标、激光焊接、 近红外光热诊疗药物。
钨酸铯在光的不同波段具有独特的性质,如下:
1.在波长800-1100nm的近红外区域具有极强的吸收特性;
2.在波长为380-780nm的可见光区域具有较强透过特性;
3.在波长为200-380nm的紫外光区域则具有较强屏蔽特性。
为降低制备成本,简化制备过程,提高生产效率,降低产品的团聚程度,从而使得钨酸铯纳米粉末能被更广泛的应用开来。有研究创新性的提出一种以仲钨酸铵、碳酸铯、甲醇为原料,制备钨酸铯纳米粉末的方法。
具体步骤如下:
1.将仲钨酸铵、碳酸铯溶解于甲醇溶液中,干燥得到粉粒;
2.将步骤1得到的粉粒进一步粉碎,得到钨、铯混合粉末;
3.将钨、铯混合粉末置于带有搅拌的密闭反应釜中,加入山梨醇,于350°C下搅拌反应2〜8小时;
4.将步骤3产生的反应产物分离出来,使用乙醇进行洗涤,然后烘干,再采用气流粉碎机进行粉碎,得到钨酸铯纳米粉末。
备注:气流粉碎机的粉碎室气包的气压为0.6MPa~l.IMPa,气流粉碎机分级器转速设定为1000转/分。
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钨酸钠和盐酸二氧丙嗪体系的影响因素
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- 发布于 2016年1月19日 星期二 19:38
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仲钨酸铵制备钛钨氧化物包覆碳纳米管载铂电催化剂
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- 发布于 2016年1月19日 星期二 19:33
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钛钨氧化物包覆碳纳米管载铂电催化剂属于燃料电池的技术领域。燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。这种催化剂具有以下优势:
一、碳纳米管均匀包覆与高度结晶的钛钨氧化物中,构建电子互传通道,从而增强导电性,进而有效避免载体的腐蚀和抑制催化剂流失,极大的提高催化剂的活性、稳定性和钼利用率;
二、钛钨氧化物包覆层加速分解氧还原的中间产物过氧化氢(H2O2),降低H2O2的产率,减小H2O2对催化剂和电解质膜的影响,使得燃料电池系统的使用寿命得以延长。
试剂称取:按照一定质量比例称取纯化碳纳米管、钛酸丁酯和仲钨酸铵,无水乙醇、氨水、过氧化氢溶液则按照一定体积比量取。
步骤:
1.将纯化碳纳米管分散在无水乙醇中;
2.缓慢加入钛酸丁酯,超声搅拌20~60分钟,获得碳纳米管钛酸丁酯分散液;
3.将仲钨酸铵溶解在氨水中,再缓慢加入H2O2溶液,超声振荡5~20分钟,得到仲钨酸铵溶液;
4.再将仲钨酸铵溶液缓慢滴加到碳纳米管钛酸丁酯分散液中,搅拌反应36~72h,烘干、研磨,获得非晶钛钨氧化物包覆碳纳米管;
5.将步骤4得到的反应物在氮气或氩气下450~650°C焙烧2~6h,冷却至室温,水洗、醇洗各两次,烘干、研磨。获得钛钨氧化物包覆碳纳米管。
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钨酸钠和盐酸二氧丙嗪体系的光谱特征
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- 发布于 2016年1月19日 星期二 19:14
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CVD金刚石涂层硬质合金刀具预处理技术——等离子蚀刻
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- 发布于 2016年1月19日 星期二 18:01
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等离子体蚀刻(plasma etching)可应用于大部分基材,对于其他一些复杂的几何结构体还可以通过等离子体清洗、等离子体活化、等离子体镀膜等处理方法。等离子体蚀刻法运用于CVD金刚石涂层硬质合金刀具时,主要是其可以兼具除钴Co和脱碳C两个方面。其原理是利用氢气(H2)、氧气-氢气(O2-H2)、H2O-H2、一氧化碳-氢气(CO-H2)、氩气-氢气(Ar-H2)等气体中的H、O、Ar原子或离子以及CO等与硬质合金基体中的碳化钨(WC)和粘结相钴(Co)发生反应从而生成易挥发的二氧化碳CO2、甲烷CH4(气态)、Co(CO)4、Co(OH)4等化合物或钴的氢氧化物,使得硬质合金表层形成一定厚度的纯钨层,之后在金刚石沉积的初期该层被再次碳化,产生化学键并形成新的碳化钨WC颗粒。
这样一来,在金刚石沉积的前期,CVD金刚石涂层与硬质合金刀具基体间形成了碳化钨WC中间过渡层。其不但可以有效地减少薄膜中所存在的残余应力,而且又能在一定程度上阻挡金刚石生长过程中基体深层的钴向表面重扩散,并且使金刚石晶体嵌入到WC晶界之中,从而使金刚石薄膜和硬质合金基体间的接触面积得到提高,产生“钉扎效应”,有效地提高了膜层与膜层间,膜层与基体间的附着力。等离子蚀刻是干法蚀刻中最为常见的一种形式,其原理是暴露在电子区域的气体形成等离子体,由此产生的电力气体和释放高能电子组成的气体,从而形成了等离子或离子,电力气体原子通过电场加速时,会释放足够的力量与表面驱逐力仅仅粘合材料或蚀刻表面。此外,等离子体蚀刻还可细分为反应性等离子体(RIE)、顺流等离子体(Downstream)、直接等离子体(Direct plasma)。
有相关研究人员利用不同的等离子体蚀刻硬质合金基体,都能沉积得到具备较好附着力的金刚石薄膜。但是还有另一种观点认为,虽然单纯的氢等离子体脱碳处理能够在一定程度上增强金刚石膜层的附着力,但是其也存在一些不可避免的问题。其一是在碳化钨WC脱碳的同时,钴Co在真空中蒸发而留下一定数量的孔洞,这就使得硬质合金基体硬度下降,从而影响了刀具的切削加工;而另一方面,这种处理并能完全消除钴的有害影响。这是由于钴Co作为粘结相可以很好地润湿碳化钨WC基体表面,在金刚石膜生长过程中,硬质合金刀具表层因钴Co的蒸发而产生孔洞,中心部位的钴就会通过润湿表层碳化钨晶粒的侧面,进而扩散到金刚石膜/硬质合金基体界面。
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分光光度法测定三氧化钨
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分光光度法是通过测定被测物质,在特定波长处或一定波长范围内光的吸光度或发光强度,对该物质进行定性和定量分析的方法。在定量分析时,首先需要测定溶液对不同波长光的吸收情况(吸收光谱),从中确定最大吸收波长,然后以此波长的光为光源,测定一系列已知浓度c溶液的吸光度A,作出A工作曲线。由于新的显色剂的大量合成,并在应用研究方面取得了可喜的进展,使得对元素测定的灵敏度有所推进,特别是有关多元络合物和各种表面活性剂的应用研究,使许多元素的摩尔吸光系数由原来的几万提高到数十万。
在地质岩石矿物中检测三氧化钨广泛应用的方法就是运用分光光度法,实验中使用的仪器一般为721分光光度计。试剂通常为固体的过氧化钠、氢氧化钠、盐酸溶液。在盐酸(HCL)介质中,采用硫氰酸作为还原剂,将其放入700℃左右的高温炉中进行熔融,完毕后取出,待冷却后放进250ml的烧杯中,采用热水浸取的方式,煮沸后冷却,放入100ml两瓶中稀释,到一定刻度后混合均匀。再加入20g氧化钠溶液补足,达到20ml,后加入4ml250g/LKSCN溶液,继续混合摇匀,再加入20ml盐酸,用水稀释到一定刻,度摇晃均匀,十分钟后,进行吸光度测量。通过分光光度法的作用,生成稳定的的黄绿色络合物,用已明确钨含量的溶液作为参比溶液,在波长400nm处测定该溶液的吸光度。
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黑白钨矿物的分流分速异步浮选
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- 发布于 2016年1月19日 星期二 17:34
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三氧化钨催化氧化环己醇制环己酮
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- 发布于 2016年1月19日 星期二 17:33
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环己酮是一种有机化合物,为羰基碳原子包括在六元环内的饱和环酮。其为无色透明液体,带有泥土气息,含有痕迹量的酚时,则带有薄荷味。不纯物为浅黄色,随着存放时间生成杂质而显色,呈水白色到灰黄色,具有强烈的刺鼻臭味。环己酮与空气混合爆炸极与开链饱和酮相同。环己酮有致癌作用,在工业上主要用作有机合成原料和溶剂,例如它可溶解硝酸纤维素、涂料、油漆等。环己酮是一种重要的化工原料,主要用于生产己内酰胺和己二酸,还用作油漆、油墨、纤维素、合成树脂、合成橡胶的溶剂和稀释剂;在皮革工作中用作脱脂剂和洗涤剂;还用于配制烟雾剂、喷雾杀虫剂等。
环己醇是一种无色、有樟脑气味的晶体或液体。溶解性: 微溶于水,可混溶于乙醇、乙醚、苯、乙酸乙酯、二硫化碳、油类等。性状:无色透明油状液体或白色针状结晶。有似樟脑气味。有吸湿性。环己醇能与乙醇、乙酸乙酯、二硫化碳、松节油、亚麻子油和芳香烃类混溶。20℃时水中溶解度为3.6g/100g,20℃时水在环己醇中的溶解度为11g/100g。相对密度(d20)0.9624。熔点25.93℃。沸点160.84℃。折光率(n22D)1.4641。闪点68℃(闭杯)。低毒,半数致死量(大鼠,经口)2060mg/kg。有刺激性。
三氧化钨催化氧化环己醇制备环己酮无需酸性配体、相转移剂,以30%双氧水为氧源,甲醇为溶剂,单独使用三氧化钨催化氧化环己醇制环己酮,可达到较高产率。当三氧化钨用量为1 mmol,甲醇5 mL,(WO3)∶(环己醇)∶(H2O2)的摩尔比为1∶100∶150时,温度90℃,反应3h,环己酮的产率达88.0%。WO3催化剂重复使用5次,环己酮的产率仍可达80%以上。并用FTIR分析证明了三氧化钨催化氧化环己醇制环己酮反应过程中催化剂的结构稳定性和重复使用性。
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纯钨电极
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- 发布于 2016年1月19日 星期二 17:25
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因钨电极具有电子发射能力强、熔点高、弹性模量高、蒸气压低、高温蠕变小、强度高、抗烧损、再结晶温度高等等良好性能被用作热电子发射材料。钨电极主要应用于惰性气体保护焊、等离子切割、喷涂和熔炼,是机械、造船、航空航天、建筑、核电、冶金等领域不可少的材料。纯钨电极不用于直接焊接,而广泛应用于交流焊接。它一般用于焊接铝、镁合金,在焊接过程中提供了良好的电弧稳定的正弦波,因此被广泛应用于特定的焊接应用的各个领域。
但是由于纯钨电极具有非常高的电子逸出功,因此起弧难、,维持弧束的稳定性更难。另外它的发射效率低,且在高温下容易发生再结晶,形成等轴状晶粒组织导致电极脆裂,这大大的限制和钨电极的使用。
为了克服上述缺点,经研究发现,在钨基中加入具有电子逸出功能低的稀土氧化物,可以提高电极的再结晶温度,又能激活电子发射,使得钨电极的焊接性能得以改善,扩大了合金的使用范围。添加了稀土氧化物的钨基合金的起弧性能更好,弧柱的稳定性更高,电极烧损率变小。目前常见的稀土氧化物添加剂有氧化铈、氧化镧、氧化锆、氧化钇和氧化钍等。
随着经济和科技的发展,全世界每年纯钨电极消费达到1600吨以上。中国钨电极年产量每年都在逐步增长,占全世界钨电极年产量的3/4。
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