过渡族催化剂制备及对MgO-C耐火材料力学性能的影响

发布时间：2020-12-15 19:29

　　将过渡族催化剂加入MgO-C耐火材料结合剂酚醛树脂中,使用了多种表征方法如X射线衍射分析、扫描电子显微分析、透射电子显微分析、红外光谱分析以及光电子能谱分析等,对催化剂和酚醛树脂进行了分析;对MgO-C耐火材料试样的常温抗折强度、常温耐压强度、高温抗折强度及热震稳定性进行了检测;研究了热解酚醛树脂催化合成碳纳米管机理;研究了催化剂（Fe-Mo催化剂和Fe-Ni催化剂）对MgO-C耐火材料结构与力学性能的影响。主要研究结果如下:采用共沉淀法制备了Fe-Mo催化剂,并研究了其对于热解酚醛树脂合成碳纳米管的影响。结果表明:随着助催化剂Mo的引入,改善了Fe基催化剂的分散性。同时,Fe外层电子结构发生变化,部分电子从Fe转移到Mo,使Fe处于失电子状态,提高了催化剂对于烃类气体的吸附性能。同时,Fe-Mo催化剂的催化活性随着Mo含量的上升呈现先增加后减小的规律。当前驱体中Fe-Mo摩尔比为1:2时催化效果较优。Fe-Mo催化剂热解酚醛树脂合成碳纳米管的初始温度为700⁸00℃,碳纳米管的管径为60nm左右。随着热解温度的上升,催化合成的碳纳米管长度显著增加,烃类气体通过分... 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1.1 MgO-C耐火材料的使用现状及研究进展
    1.2 碳源的选择与设计
        1.2.1 石墨
        1.2.2 炭黑
        1.2.3 碳的同素异形体
    1.3 低碳MgO-C耐火材料添加剂
        1.3.1 金属添加剂
        1.3.2 合金添加剂
        1.3.3 非氧化物添加剂
    1.4 低碳MgO-C耐火材料结合剂
        1.4.1 酚醛树脂
        1.4.2 沥青
    1.5 低碳MgO-C耐火材料结合炭优化
        1.5.1 促进生成微晶石墨
        1.5.2 催化合成碳纳米管
    1.6 电子结构与金属催化剂活性之间的关系
    1.7 金属催化剂的制备
        1.7.1 共沉淀法
        1.7.2 溶胶-凝胶法
        1.7.3 浸渍法
    1.8 本课题的目的、意义及研究内容
        1.8.1 研究的目的及意义
        1.8.2 研究的主要内容
第二章 Fe-Mo二元催化剂的制备及对热解酚醛树脂合成碳纳米管的影响
    2.1 实验
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验过程
        2.1.3 表征方法
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 铁钼摩尔比对于催化剂物相的影响
        2.2.2 铁钼摩尔比对催化剂粒径的影响
        2.2.3 铁钼摩尔比对催化剂电子结构的影响
        2.2.4 铁钼摩尔比对于催化合成碳纳米管的影响
        2.2.5 热解温度对于原位合成碳纳米管的影响
        2.2.6 Fe-Mo催化合成碳纳米管生长机理
    2.3 小结
第三章 核壳结构Fe-Ni复合粉体的制备及催化合成碳纳米管研究
    3.1 实验
        3.1.1 实验原料
        3.1.2 实验方案设计
        3.1.3 表征方法
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 催化剂的物相组成
        3.2.2 铁镍比对Fe-Ni催化剂形貌的影响
        3.2.3 铁镍比对Fe-Ni催化剂电子结构的影响
        3.2.4 铁镍比对于原位合成碳纳米管的影响
        3.2.5 热解温度对于合成碳纳米管的影响
        3.2.6 Fe-Ni催化剂合成及碳纳米管生长机理
    3.3 小结
第四章 Fe-Mo与 Fe-Ni催化剂对MgO-C耐火材料力学性能的影响
    4.1 实验
        4.1.1 实验原料及配比
        4.1.2 实验方案设计
        4.1.3 表征方法
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 具有不同催化剂试样的物相组成
        4.2.2 含不同催化剂试样的显微结构特征
        4.2.3 试样的显气孔率和体积密度
        4.2.4 试样的力学性能
        4.2.5 试样的抗热震性能
    4.3 小结
第五章 结论
参考文献
附录1 攻读硕士期间研究成果
附录2 攻读硕士期间参加的科研项目
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]一维或二维结合相对含碳耐火材料强度和韧性的影响[J]. 朱伯铨,李享成,陈平安,魏国平,王轩.  耐火材料. 2017(03)
[2]化学镀Ni-B镀层对Al-Cu-Mg合金组织和腐蚀性的影响[J]. 陈来,刘志义,林亮华,杨荣先.  热加工工艺. 2016(08)
[3]金属复合添加剂对低碳MgO-C砖抗氧化性能的影响[J]. 彭肖仟,张巧莲,王志强.  材料导报. 2010(S1)
[4]纳米炭黑分散方法和含量对低碳镁碳材料力学性能的影响[J]. 唐光盛,李林,贺智勇,刘开琪,刘波.  耐火材料. 2008(03)
[5]低碳镁碳砖的研究现状与发展[J]. 朱伯铨,张文杰.  武汉科技大学学报(自然科学版). 2008(03)
[6]抗氧化剂对Al2O3-C耐火材料增碳作用的影响[J]. 阮国智,李楠,张智慧.  炼钢. 2007(06)

博士论文
[1]低碳MgO-C耐火材料基质显微结构的演化及其对材料力学性能的影响[D]. 魏国平.武汉科技大学 2014



本文编号：2918792