介孔WO3-CeO2-ZrO2固体超强酸催化剂

三氧化钨照片介孔WO3-CeO2-ZrO2固体超强酸催化剂是以氧化锆为主组分,通过引入稀土元素Ce来保持四方相ZrO2的稳定;将WO3作为促进剂替代硫酸根,避免因硫酸根的流失而失活;同时引入介孔结构,利用介孔材料较高的比表面积和孔体积,使其具有更多的活性中心,较强的吸附和传质能力,而获得的具有较高催化活性的介孔复合型固体超强酸。固体超强酸是指酸强度比100%浓硫酸更强的固体酸,即其 Hammett 酸度函数H0≤–11.93 。固体超强酸的酸性强,活性好,选择性高,易与产物分离,不腐蚀设备,环境污染小,是一种绿色高效、安全环保的新型催化剂。
 
介孔WO3-CeO2-ZrO2固体超强酸催化剂的制备方法:
1. 分别称取一定量的ZrOCl2•8H2O和偏钨酸铵,加适量去离子水,溶解后加热回流2h,冷却得到溶液A;
2. 称取一定量六水合硝酸铈,加去离子水得到溶液B,将B滴加到A中,伴随搅拌,获得C溶液;
3. 称取一定量模板剂CTAB,加入去离子水搅拌溶解,并在搅拌下缓慢滴加到溶液C中,滴加完后继续搅拌2h;
4. 搅拌下缓慢地滴加氨水至pH为11.0,继续搅拌4h后,转入反应釜在110℃水热反应60h,冷却后抽滤,沉淀用去离子水和少量无水乙醇洗涤,干燥、研磨,得到前驱体;
5. 将前驱体以1℃/min 加热到一定温度,保温3h,得到介孔WO3-CeO2-ZrO2(WCZ)固体超强酸。
 
研究表明,最佳状态下获得的介孔WO3-CeO2-ZrO2固体超强酸催化剂,其对乙酸的转化率可达到97.28%,并且多次使用后其转化率仍很高,说明该催化剂不仅具有较高的催化活性,而且有优异的重复使用性能。
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铬锆铜棒

铬锆铜棒(CuCrZr)由三种金属构成,其硬度高、耐磨抗爆性好、软化温度高(硬度>75HRB;在550℃保持2h后,淬水冷却与原始硬度相比不低于15%以上;用涡流电导仪测得三点电导率平均值≥44MS/M。)以及抗裂性较好,是一种良好的焊接材料,常见的牌号有QCr1-0.15、QCr0.6-0.4、QCr0.5、C18150、C18200等。铬锆铜棒中Cr含量约为0.1-0.8%,Zr含量约为0.1-0.6%,其是由金属铜添加金属铬和锆熔铸合金化的产品,具有较高的强度和硬度,导电性和导热性,耐磨性和减磨性好,经时效处理后硬度、强度、导电性和导热性均显著提高,易于焊接。

其还具有较为广阔的应用前景1.部件与耗材:铬锆铜电极,电阻焊接设备部件,电极握杆、轴和衬垫材料,或作为凸焊机的大型模具、夹具,点焊电极,缝焊轮,电极座,塑料模具配件,散热片,电镀设备背靶材板,电火花放电电极,烙铁头,需要导电的的耐高温耐磨设备部件,水平连铸结晶器内套,板坯连铸结晶内器内套,钢纤厂、非晶带制作用熔抽轮等。2.电气行业:高强度电缆,连接器,热导体,开关配件,断路器配件,电机和发电机部件,电子设备零部件。3. 模具母材:铬锆铜已经开始在模具行业代替铍铜作为一般模具材料。比如鞋底模具、水暖模具、一般要求光洁高的塑胶模具、等接插件、导丝、等需要高强度导线的产品中。 特性应用:铬锆铜具有良好的导电性,导热性,高的硬度,耐磨抗爆,抗裂性以及软化温度高,焊接速度快,成本低,适合用作电火花及焊接电极,是基于材料成本考虑时替代钨铜的首选材料。

铬锆铜棒

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水热法制备六方相三氧化钨的影响因素

水热法是在特制的密闭反应容器(反应釜)内,采用水溶液作为反应介质,通过对反应容器加热,创造一个高温、高压反应环境,使得通常难溶或不溶的物质溶解并重结晶,再通过过滤、洗涤、干燥等分离手段,得到超细、高纯的颗粒。水热法制备六方相三氧化钨,其晶型受到多方面的影响,如pH值、水热温度、添加剂等,以下将具体分析各个因素的影响。
 
在水热环境中制备三氧化钨,氢离子(H+)的存在是影响产物晶型的重要因素之一,特别是当反应条件为酸性环境。pH对三氧化钨晶型的影响机理较为复杂,通常认为,当处于不同的pH环境中,溶液中的离子平衡发生改变,使得晶体生长环境发生改变,从而实现晶型调控的目的,而具体影响机理尚未可知。研究表明,pH在1.5~2.0之间生成六方相三氧化钨;另外,酸性环境中溶液中的钨酸根离子发生部分聚合生成仲钨酸根离子或偏钨酸根离子,不利于纳米带的生成,实验结果表明,pH范围在11~12时,生成六方相三氧化钨纳米带。

六方相三氧化钨
 
研究发现,当水热温度处于200~300°C时,利用水热法制备出六方相三氧化钨;而当温度为350°C时,得到斜方相三氧化钨。水热温度对三氧化钨晶型的调控有赖于其对体系能量的变化。另外,有研究以钨酸钠和HCl为原料,以柠檬酸为添加剂,发现在150°C的水热温度下生成六方相WO3.2H2O,而在180°C下得到六方相WO3
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碳化钨电极的制备

碳化钨电极

目前,燃料电池多采用Pt/C或Pt合金催化剂作为氧还原催化剂,但是这种材料价格昂贵,且资源匮乏,大大限制了其应用范围。碳化钨电极是一种非贵金属催化剂,具有类似铂的电催化性能和抗CO中毒能力,因此它作为催化剂在电化学领域的应用越来越广泛,且其研究的范围也越来越大。

碳化钨电极的制备:
1.称取一定量的偏钨酸铵(APT)将其配成10%的水溶液。在室温下将该溶液导入喷雾干燥仪作喷雾干燥微球化处理,制得偏钨酸铵粉体。

2.将偏钨酸铵粉体置于管式电阻炉的石英舟内,通入H2和CO混合气体,其中H2为还原气体而CO为碳源,然后将炉内温度升高至400℃,保温1~2小时,再升温至900℃,保温6~7小时。
3.反应结束后关闭一氧化碳和氢气,通入N2,使其自然冷却降温,制得碳化钨(WC)。
4.催化层制备:将WC、活性炭、聚四氟乙烯(60%)乳液按10:1:3比例混合均匀,加入适当的无水乙醇,超声分散5分钟,然后放置于80℃水浴中加热搅拌至混合物团聚,将凝聚物放置双辊碾机上反复碾压成膜,其厚约为0.2mm。
5.防水层制备:将乙炔黑、无水硫酸钠和聚四氟乙烯按1:1:1质量比混合均匀,然后依照催化层制备的步骤,碾压成膜,膜厚约为0.2mm。
6.将防水透气层、集流体和催化层逐层叠合,在油压机10MPa下压制成碳化钨气体扩散电极。

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硬质合金喷嘴等—离子体活化烧结

等离子体活化烧结(Plasma Activated Sintering,简称PAS)是利用开关直流脉冲电压在粉末颗粒间或空隙内产生瞬间的高温等离子体。而等离子体是一种高温、高活性离子化的电导气体,能产生4000-10000K的高温。也正因为其这样的特性,等离子体能迅速消除粉末颗粒表面所吸附的杂质和气体,促使物质产生高速度的扩散和迁移,从而有效地降低烧结温度,加快烧结的整体过程,极大地提高了烧结的效率。与自蔓延高温合成和微波烧结相似,它也是利用粉末内部产生的热量而实现快速烧结的工艺。

硬质合金喷嘴等离子体活化烧结工艺技术总的概括起来有四个主要阶段
1.对粉末施加单轴向的压力;
2.通脉冲电流放电产生等离子体对粉末颗粒进行活化作用;
3.用直流电对样品进行电阻加热至所需温度并保持一段时间;
4.最后消除应力的阶段。
而其中的第三阶段就是放电等离子体烧结与等离子体活化烧结工艺最大的不同之处,SPS工艺主要依靠脉冲电流进行加热,在整个烧结的过程中并没有使用到直流电作为热源。与常见的热压烧结法、无压常规烧结法、热等静压烧结法相比,硬质合金喷嘴等离子体活化烧结具有许多优势。其中较为突出的就是它采用直流电直接对粉末材料和石墨模具进行加热,而且采用开关直流脉冲电压使颗粒之间或空隙内产生高温活化等离子体。这样一来操作更为方便并且在烧结过程中可更为精确地控制烧结能,在材料内部进行均匀加热,提高了热传导效率,提高了材料的致密性。此外,PAS法可提供的工作压力范围和烧结温度可控范围更广,能有效抑制晶粒的长大,保持原始颗粒的微观结构,目前在梯度功能材料、金属间化合物、微晶材料、超导材料、纤维强化材料等用常规烧结法较难制备的材料中得到了较为广泛的运用。

硬质合金喷嘴

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