堇青石蜂窝陶瓷上真空抽提法涂覆氧化铝涂层

选取球状堇青石蜂窝陶瓷作为催化剂基体,制备了cumn/zralti-堇青石蜂窝陶瓷催化剂,采用xrd、x射线光电子能谱(xps)、比表面积测定(bet)等分析方法对其进行了表征,测定了其催化湿式氧化含酚废水的活性及催化剂抗压强度、脱落率、cu2+溶出浓度等性能指标。实验结果表明:cumn/zralti-堇青石蜂窝陶瓷催化剂在反应温度220℃、压力5mpa、搅拌速率为600r/min时,催化湿式氧化反应300min,cod去除率可达94.6%;球状cumn/zralti-堇青石蜂窝陶瓷催化剂具有强度高、易装填、易更换、脱落率低等特点,cu2+溶出浓度低于国家排放标准,适合工业化处理含酚废水。

以高岭土、滑石和氧化铝粉为主要原料,以面粉和活性炭为成孔剂,按堇青石理论化学组成配料,经球磨、压滤、练泥、陈腐后,挤压成型为孔密度为每平方英寸100个孔,孔壁厚0.3mm的坯体,干燥后,做不同温度(1280、1300、1340和1380℃)保温3h和1300℃保温不同时间(3、4、5、6h)的烧成试验,然后检测烧后试样的显气孔率和热膨胀系数,并进行xrd和sem分析。结果表明:(1)在1340℃保温5h烧成可制备出显气孔率约为60%,平均热膨胀系数(室温～800℃)为1.67×10-6℃-1的纯堇青石相蜂窝陶瓷。(2)在1280～1380℃保温5h烧成的堇青石蜂窝陶瓷的显气孔率及吸水率均没有显著差异。在1300℃的烧成温度下,当保温时间由3h增加到4h时,试样的显气孔率和吸水率略有下降;继续延长保温时间,试样的显气孔率和吸水率变化不大。(3)在保温5h的条件下,当烧成温度从1280℃升至1340℃时,试样的热膨胀系数逐渐降低;当烧成温度从1340℃升至1380℃时,试样的热膨胀系数升高。在烧成温度为1300℃的条件下,当保温时间从3h增加到5h时,试样的热膨胀系数逐渐降低;从5h增加到6h时,试样的热膨胀系数升高。(4)与1300℃烧成的试样相比,1340℃烧成的试样中有较多呈短柱状的堇青石晶粒,且气孔平均孔径较大。

以高岭土、滑石和氧化铝为主要原料采用生料一次烧结工艺制备低膨胀堇青石蜂窝陶瓷,研究了碱金属氧化物k2o和na2o(用r2o表示)含量对试样热膨胀系数、显气孔率和抗压强度的影响,并利用x射线衍射仪、扫描电镜分析了试样的物相组成和断面形貌。研究表明,r2o含量在0.22%以下时制备的堇青石蜂窝陶瓷的热膨胀系数可达0.56×10-6/℃,从0.22%增加到0.52%时,热膨胀系数增加到1.58×10-6/℃,显气孔率逐渐降低,而抗压强度增大;r2o含量为0.12%的基础配方试样主要由定向排列的片状堇青石晶粒构成,呈疏松多孔结构,气孔小,随着r2o含量的增加,气孔尺寸变大而数量减少。

以堇青石蜂窝陶瓷(cc)为载体、cuo和不同助剂为活性组分,用浸渍法制备cuo/cc、cuo-nio/cc和cuo-nio-ceo2/cc催化剂,采用tpr、xrd和xps等测试方法对催化剂进行表征。tpr结果表明,催化剂主要以cu2+形式存在。采用程序升温和恒温法在固定床反应器常压条件下研究了以尿素作还原剂还原模拟汽车尾气中的no。结果显示,cuo-nio-ceo2/cc催化剂在(150~350)℃具有较高的活性,250℃时具有较高的转化率。

蜂窝陶瓷用堇青石的研制

蜂窝陶瓷广泛应用于汽车尾气净化器载体、臭氧抑制催化剂载体、冶金工业的热交换和金属液的过滤等行业。堇青石因具有体积密度小、热膨胀系数小和结构较疏松等特点成为生产蜂窝陶瓷的首选材料。笔者概述了堇青石的结构、组成及应用,阐述了合成堇青石的原料、方法,以及介绍了合成堇青石的研究进展。

蜂窝陶瓷用堇青石

以拟薄水铝石为原料,hno3为胶溶剂,制备alooh溶胶,并对堇青石蜂窝陶瓷载体进行涂覆.研究了拟薄水铝石含量以及hno3的加入量对溶胶粘度、稳定性和涂层涂覆量的影响;比表面积法(bet法)测定堇青石蜂窝陶瓷载体涂层的比表面积;超声波振荡检测了氧化铝涂层的结合牢固度.结果表明,当拟薄水铝石质量分数为5%~8%,n(h+)/n(alooh)=0.06~0.10时,可制得稳定的溶胶,且随着拟薄水铝石含量或hno3加入量的增加,溶胶的粘度增加,涂层的涂覆量增大,拟薄水铝石含量对涂层的重现性及牢固度影响较小.

第26卷第4期 2008年12月 徐州师范大学学报(自然科学版) j.ofxuzhounormaluniv.(naturalscienceedition) vol.26,no.4 dec.,2008 收稿日期:2008-05-12 基金项目:江苏省高校自然科学基金资助项目(07kjb150112);徐州师范大学自然科学基金资助项目(07xla06) 作者简介:田久英(1973-),女,河北新城人,讲师,硕士,主要从事催化材料的研究. 堇青石蜂窝陶瓷载体涂层的制备研究 田久英,卢菊生,吴宏 (徐州师范大学化学化工学院,江苏徐州221116) 摘要:以拟薄水铝石为原料,hno3为胶溶剂,制备alooh溶胶,并对堇青石蜂窝陶瓷载体进行涂覆

酞酸铝堇青石大规格蜂窝陶瓷

采用水热合成法，在堇青石蜂窝陶瓷载体上原位合成了ｚｓｍ５沸石和ａｎａｃｉｍｅ沸石，并用ｘｒｄ和ｓｅｍ等技术进行了表征．结果表明，当改变合成条件时，在堇青石表面可分别生长出厚度为３０～４０μｍ的ｚｓｍ５沸石和厚度为３０～１８０μｍ的ａｎａｃｉｍｅ沸石．随着凝胶中ｓｉｏ２／ａｌ２ｏ３比的增大和含水量的减少，在堇青石蜂窝陶瓷上生长的分子筛的量也增加．

堇青石—钛酸铝蜂窝陶瓷的研制

选取堇青石蜂窝陶瓷作为催化剂基体,制备了堇青石蜂窝陶瓷负载cumn/ceo2-al2o3催化剂,采用xrd、bet等方法对其进行了表征,测定了其催化分解o3的活性。结果表明,cumn/ceo2-al2o3催化剂具有良好的催化活性,对o3的稳定催化分解率可达94%以上。

运用水热合成技术在孔密度为62cells/cm2的堇青石蜂窝陶瓷载体上原位合成了sapo-34分子筛,并用xrd和sem等技术对其进行了表征.结果表明,经过一次水热合成,堇青石蜂窝陶瓷载体的表面上可牢固均匀地生长一层厚度约为30μm的sapo-34分子筛,而相应的载体增重约为15%～25%.改变合成条件还可使堇青石载体上同时生长sapo-34和sapo-5分子筛.此外,对sapo-34分子筛在堇青石载体上的生长机理也作了初步探讨

以潞安煤矸石为主要原料,辅以少量工业菱镁矿、滑石和成型助剂,制备出堇青石蜂窝陶瓷。用x-射线衍射仪(xrd)和扫描电镜(sem)分别表征了蜂窝陶瓷的物相组成和显微结构。结果表明样品由片状晶相和大量微孔组成,晶相主要为堇青石。考察了各影响因素对蜂窝陶瓷性能的影响,实验表明当总含液量约为30%、陈腐时间24h,煅烧温度1200～1300℃下保温4～6h时,蜂窝陶瓷载体的成型效果及性能较优。

选用3种不同的优质粘土、滑石及工业氧化铝,通过一定的工艺控制,在1390℃的烧成温度、保温4h的条件下,研制出纯度较高。结晶性较好,热膨胀系数(20～1000℃)分别为1.48×10-6,1.50×10-6/℃和1.54×10-6/℃,气孔率分别为15％,25％和33％的堇青石质蜂窝陶瓷载体。较低的热膨胀系数保证了载体有优异的抗热震性能,高的气孔率有利于后期催化剂的浸渍。实验表明:堇青石陶瓷成分的选择及杂质相的含量对于膨胀系数影响显著。

本文介绍了堇青石质蜂窝陶瓷的超低热膨胀特点,分析了其超低热膨胀机理,阐述了影响堇青石质蜂窝陶瓷超低胀系数的主要工艺因素,指出制备超低热膨胀系数的堇青石质蜂窝陶瓷的主要途径。

对600孔/英寸2堇青石蜂窝陶瓷的制备、试验方法作了详细的论述。堇青石质蜂窝陶瓷引入以绿泥石作mgo的初始原料,挤出成型时利用高岭土的线状结构,通过模具细孔时,受到剪切力而发生取向降低膨胀系数,在陶瓷胚体中,添加增塑剂,采用动态控制的反应烧结技术脱塑,以实现微孔薄壁。

采用堇青石为主要原料,探讨了球磨时间、烧成温度和保温时间等工艺条件对多孔堇青石材料的孔径及其分布、气孔率、抗压强度和热膨胀特性等性能的影响规律。结果表明,在合适的工艺条件下,可获得平均孔径小于5um、膨胀系数低于1.60×10-6/℃、孔隙率和抗压强度分别大于50%和15mpa的多孔堇青石基体材料。

堇青石蜂窝陶瓷以其优异的热性能和机械性能,在机动车尾气净化中广泛用作催化转化器载体、颗粒物捕集器等,是机动车尾气净化中的一类关键材料。随着尾气排放标准的日益严格,对堇青石蜂窝陶瓷的规格和性能提出了更高的要求。基于堇青石蜂窝陶瓷的挤出法生产,从工艺路线、原料规格、杂质元素的影响等方面入手,总结了国内外的研究现状,并探讨了进一步提高产品品质的可能途径,以提高中国堇青石蜂窝陶瓷产品的国际竞争力,促进相关产业的发展与进步。

主要研究了高岭土颗粒形貌对堇青石蜂窝陶瓷热胀性能的影响。结果表明:用片状高岭土制备的堇青石蜂窝陶瓷的热胀系数为1.20×10-6℃-1,而用非片状高岭土制备的堇青石蜂窝陶瓷的热胀系数则是1.7×10-6℃-1(rt～800℃)。xrd分析表明:片状高岭土可造成堇青石结晶晶粒的定向排列,而非片状高岭土则不能使堇青石晶粒定向排列。

利用xrd、sem等测试技术对ngk和宜兴某厂的堇青石蜂窝陶瓷样品进行对比分析和研究,结果得出:由于ngk堇青石陶瓷在微观结构方面产生微裂纹导致ngk(0.2×10-6/℃)生产的堇青石蜂窝陶瓷热膨胀系数(1.2×10-6/℃)比宜兴产的小。由此提出了超低膨胀系数堇青石陶瓷的制备方案,即从浆料分散及烧成制度两个方面对宜兴蜂窝陶瓷微观结构进行优化从而有效降低其膨胀系数。