高比表面鋯基氧化物的鹽助溶液燃燒法制備和表征
本文關(guān)鍵詞:高比表面鋯基氧化物的鹽助溶液燃燒法制備和表征,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在國(guó)內(nèi)外,Y-TZP(四方相穩(wěn)定多晶體氧化鋯陶瓷)主要應(yīng)用于各種傳感器、第三代燃料電池和高溫發(fā)熱體等,氧化鋯陶瓷具有優(yōu)異的物理、化學(xué)性能,其中3Y-TZP具有非常好的力學(xué)性能,具有陶瓷鋼的美譽(yù)。鈰基復(fù)合氧化物也有著特別多的應(yīng)用,鈰鋯復(fù)合氧化物可作為核心的三元催化劑是汽車尾氣凈化器的關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)的溶液燃燒法制備復(fù)合氧化物的工藝復(fù)雜,制備產(chǎn)物性能不好,本文采用鹽助溶液燃燒法制備3Y-TZP和鈰鋯氧化物,克服了傳統(tǒng)溶液燃燒法中的不足,很好的制備出了性能更好的產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)的表征方法主要有比表面積分析、物相分析、形貌分析和熒光分析,對(duì)產(chǎn)物性能的分析起了很關(guān)鍵的作用。其中,主要研究了惰性鹽的用量和種類、燃料的用量和種類、體系引燃溫度和后處理對(duì)3Y-TZP和Ce_(0.2)Zr_(0.8)O_2性能的影響。(1)加鹽條件下,10g 3Y-TZP體系中的粉體比表面積可達(dá)292.8 m2·g-1,DXRD為2.9nm,DBET為3.2nm;4g Ce_(0.2)Zr_(0.8)O_2體系中的粉體比表面積可達(dá)296.9m2·g-1,DXRD為4.3nm,DBET為4.5nm。(2)燃料的選擇對(duì)反應(yīng)的影響很大,尿素作為燃料更利于燃燒反應(yīng)的正常進(jìn)行和粉體的結(jié)晶。(3)本實(shí)驗(yàn)的引燃工具是馬弗爐,馬弗爐的使用很好的控制了點(diǎn)燃溫度。3Y-TZP體系中最佳點(diǎn)燃溫度是500℃;四克Ce_(0.2)Zr_(0.8)O_2體系中最佳引燃溫度是400℃。(4)將燃燒產(chǎn)物分為水洗和未水洗兩種情況對(duì)其進(jìn)行不同溫度煅燒和水熱后處理能使產(chǎn)物變的穩(wěn)定,控制好正確的后處理方式能使產(chǎn)物保持好的性能。(5)Cex Zr1-XO_2粉體產(chǎn)物有很好的紫外光吸收性能,在UVC波長(zhǎng)(200nm-230nm)范圍內(nèi)會(huì)有著較強(qiáng)的吸收性能。
【關(guān)鍵詞】:鹽助溶液燃燒 Ce_(0.2)Zr_(0.8)O_2粉體 高比表面積 紫外吸收 3Y-TZP粉體
【學(xué)位授予單位】:南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TQ174.1
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 第一章 前言8-12
- 1.1 ZrO_2的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)8
- 1.2 ZrO_2的用途8-9
- 1.3 鋯基氧化物的應(yīng)用9-10
- 1.4 鋯基氧化物陶瓷的合成方法10-11
- 1.4.1 溶液燃燒法10
- 1.4.2 鹽助溶液燃燒法簡(jiǎn)介10-11
- 1.5 本課題的意義和內(nèi)容11-12
- 第二章 實(shí)驗(yàn)12-17
- 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器設(shè)備12-14
- 2.3 實(shí)驗(yàn)步奏及工藝流程14-15
- 2.4 粉體的表征與分析15
- 2.5 二氯氧鋯中鋯含量的EDTA標(biāo)定15
- 2.6 鹽助溶液燃燒反應(yīng)化學(xué)配比的計(jì)算15-17
- 第三章 十克規(guī)模 3Y-TZP粉體的制備與表征17-36
- 3.1 鹽助溶液燃燒法制備 3Y-TZP 粉體17-18
- 3.2 結(jié)果討論與分析18-35
- 3.2.1 3Y-TZP制備量的影響18-21
- 3.2.2 惰性鹽量的影響21-23
- 3.2.3 惰性鹽種類的影響23-25
- 3.2.4 燃料種類的影響25-28
- 3.2.5 燃料量的影響28-30
- 3.2.6 引燃溫度的影響30-32
- 3.2.7 后處理的影響32-34
- 3.2.8 典型粉體的TEM分析34-35
- 3.3 本章小結(jié)35-36
- 第四章 Ce_(0.2)Zr_(0.8)O_2納米粉體的制備及表征36-57
- 4.1 前言36
- 4.2 鹽助溶液燃燒法制備Ce_xZr_(1-X)O_2粉體36-37
- 4.3 結(jié)果分析與討論37-56
- 4.3.1 鈰鋯比對(duì)粉體的影響37-41
- 4.3.2 惰性鹽量的影響41-44
- 4.3.3 惰性鹽種類的影響44-46
- 4.3.4 燃料種類的影響46-48
- 4.3.5 燃料量的影響48-50
- 4.3.6 引燃溫度的影響50-52
- 4.3.7 后處理的影響52-55
- 4.3.8 Ce_(0.2)Zr_(0.8)O_2粉體的TEM分析55-56
- 4.4 本章小結(jié)56-57
- 第五章 主要結(jié)論57-59
- 5.1 主要結(jié)論57-59
- 致謝59-60
- 參考文獻(xiàn)60-64
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