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利用二次晶种生长法在α-Al2O3陶瓷管上制备TS-1沸石膜,详细研究了晶化时间对TS-1沸石膜表面形貌、沸石层厚度、沸石生长速率及气体渗透性能的影响.通过扫描电子显微镜(SEM),X-射线衍射仪(XRD),红外光谱(FT-IR)、紫外光谱(UV-Vis)及N2渗透测试对TS-1沸石膜进行了全面表征.研究结果表明:随着晶化时间的延长,TS-1膜层表面沸石粒子互生性增强,且膜层厚度也随之增加.然而,随着沸石层厚度的增加,其气体传输性能下降.当晶化时间为48 h,沸石生长速率最快,为0.087 μm/h,此时TS-1沸石膜厚度为4μm,表面平整,无明显缺陷.

关键词: TS-1 , 沸石膜 , 氧化铝管 , 二次晶种生长法

时间、pH和Cl-对既成膜管线钢腐蚀电化学行为的影响

王霞 , 吴红梅 , 侯铎 , 李后国 , 余柳丝

腐蚀与防护

采用极化曲线和EIS技术研究了时间、pH和Cl-对既成膜管线钢X65和X70腐蚀电化学行为的影响。结果表明，两种既成膜管线钢的电化学阻抗谱均由高频容抗和低频感抗组成，含两个时间常数；各条件下形成的既成膜覆盖度较高但致密性不好，发生进一步活性溶解有限；时间、pH和Cl-对腐蚀电化学行为的影响与既成膜的特性密切相关，当成膜充分且无内应力破裂时，既成膜X70钢比X65更难发生进一步腐蚀，且对Cl-浓度变化不敏感。

关键词: 管线钢 , Cl- , 产物膜 , 腐蚀 , 电化学

X80钢在0.5mol/L NaCl溶液中的交流电流腐蚀行为

王霞 , 张鹏 , 王飞 , 吴红梅

腐蚀与防护 doi:10.11973/fsyfh-201508008

采用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、金相显微镜等方法,研究了不同交流电流密度作用下X80钢在0.5 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,随着交流电流密度的升高,X80在NaCl溶液中的腐蚀电位均较负,腐蚀电流密度出现波动,阳、阴极Tafel斜率的比值出现大幅度变化,极化电阻和低频区阻抗模值也均出现波动;X80钢表面出现越来越多的大点蚀坑及分布较均匀的小点蚀坑,局部腐蚀严重.

关键词: X80 , 交流电流密度 , 氯离子 , 腐蚀

化学镀法制备钯膜工艺

郭宇 , 吴红梅 , 张雄福 , 周立岱 , 李兴洵

电镀与涂饰

以多孔Al<,2>O<,3>陶瓷管为载体,采用化学镀法制备了钯膜.考察了化学镀温度及载体孔径对制备钯膜的影响,并利用扫描电镜对钯膜形貌结构进行了表征.研究表明,化学镀15 min,钯沉积速率较快;反应时间延长至120 min,钯沉积量增加,但是沉积速率降低.随着化学镀温度的升高,钯沉积量增加;但是温度过高,会导致钯利用率降低;温度为318 K,化学镀钯膜较适宜.在孔径为0.2μm的Al<,2>O<,3>陶瓷管表面制备的钯膜平整、致密,其二次镀钯膜N<,2>渗透速率为1.7×10<'-9> mol/(m<'2>·S·Pa).

关键词: 钯膜 , 化学镀 , 氢气分离 , 氧化铝陶瓷管

X80钢在0.5mol/L NaHCO3溶液中的交流电流腐蚀行为

王霞 , 张鹏 , 王飞 , 吴红梅

腐蚀与防护 doi:10.11973/fsyfh-201509011

采用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、金相显微镜等方法,研究了不同交流电流密度下X80钢在0.5 mol/LNaHCO3溶液中的腐蚀行为.结果表明,随着交流电流密度的升高,X80在NaHCO3中阳极区表现为不同程度的钝化特征,阴极区变化不大,阻抗谱均呈现高中频容抗弧和低频Warburg阻抗特征,反应过程主要受扩散控制;X80钢表面先发生点腐蚀,然后向均匀腐蚀发展,腐蚀产物含有铁的氧化物或铁、钙的碳酸盐等.

关键词: X80钢 , 交流电流密度 , 碳酸氢钠 , 腐蚀

管线钢X65和X70在含饱和C02采出水中的腐蚀行为

王霞 , 吴红梅 , 吴艺琛 , 韩丽丹 , 彭波

腐蚀与防护

采用失重法、电化学测试及形貌观察,研究了X65、X70两种管线钢在含饱和CO2河南油田采出水中的腐蚀行为.结果表明,X65和X70的显微组织分别为PF+P,AF+QF+(M/A岛),都能形成“疏松多孔外层+均匀致密内层+无点蚀基体层”腐蚀产物膜;X65和X70的腐蚀速率随时间、pH、Cl浓度的变化分别具有类似规律;X70的综合耐蚀性优于X65.X65和X70的腐蚀电化学机制一样,阳极受活化控制,阴极受HCO3的扩散控制为主;CO2,Cl浓度、pH对腐蚀电化学反应的影响规律及机理存在差异.

关键词: 管线钢 , CO2 , 腐蚀行为 , 电化学 , 采出水

负载型TS-1沸石膜催化剂的制备、表征及其催化性能研究

郭宇 , 李东昕 , 吴红梅 , 金玉家 , 周立岱 , 陈强强

无机材料学报 doi:10.15541/jim20160460

利用水热合成法在α-Al2O3陶瓷管表面制备了连续完整的钛硅(TS-1)沸石膜,并且利用该膜催化剂催化丙烯直接环氧化合成环氧丙烷(PO).采用SEM、XRD、FT-IR和UV-Vis等表征手段及丙烯环氧化反应测试,详细研究了合成液中Ti/Si比对TS-1沸石膜形貌、结构及催化性能的影响.结果表明,合成液中Ti/Si比在0.01~0.04范围内,所合成的TS-1沸石膜均具备典型MFI型拓扑结构.但当Ti/Si比>0.02时,随着Ti/Si比升高,TS-1沸石膜表面沸石颗粒排列变得杂乱,且TS-1沸石沉积量逐渐减少,沸石晶间缺陷增多,丙烯渗透速率增大.而且,当Ti/Si比=0.03、0.04时,由于所合成的TS-1沸石膜中存在大量非骨架钛,导致在丙烯环氧化反应中PO选择性和PO生成速率明显降低.当Ti/Si比为0.02时,合成的TS-1沸石膜骨架钛含量最高,其催化性能最佳,H2O2转化率、PO选择性和生成速率分别为12.43%、95.80%和15.78 mmol/(h·g).TS-1沸石膜在丙烯环氧化反应中重复使用8次,其催化性能保持相对稳定.

关键词: 钛硅沸石 , 沸石膜 , 水热合成 , 环氧丙烷

饱和CO2油田水中咪唑啉季铵盐在N80钢表面的吸附与其缓蚀性能关系

王霞 , 吴红梅 , 杜大委

材料保护

为了探讨在含饱和CO2油田水中咪唑啉季铵盐在N80钢表面的吸附与其缓蚀性能的关系,以苯甲酸、二乙烯三胺和氯乙酸钠为原料,合成一种咪唑啉季铵盐缓蚀剂.采用红外光谱对合成物结构进行了表征,采用静态失重法、电化学法和形貌观察法研究了其在含饱和CO2模拟油田水中对N80钢的缓蚀性能及吸附行为.结果表明:在模拟油田水中,咪唑啉季铵盐浓度、温度、时间对N80钢缓蚀性能影响显著;咪唑啉季铵盐能在金属表面形成牢固的单分子吸附膜,阻碍腐蚀介质与金属接触;该缓蚀剂属于混合型缓蚀剂,低浓度以阴极控制为主,高浓度以阳极控制为主;该缓蚀剂主要通过在金属表面吸附成膜,改变金属的界面状态而起缓蚀作用,且随着其浓度的提高,缓蚀性能增强.

关键词: CO2腐蚀 , 缓蚀剂 , 咪唑啉季铵盐 , 吸附 , 缓蚀机理

氧化铝陶瓷管内表面化学镀钯膜及其透氢性能

郭宇 , 吴红梅 , 张雄福

电镀与涂饰

采用化学镀法,以镀液循环的方式在多孔A12O3陶瓷管内表面制备了钯膜.利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对钯膜的形貌结构进行了表征,研究了蠕动泵转数对钯膜沉积的影响,并考察了钯膜在350 ～ 500℃之间的透氢性能.结果表明,随着蠕动泵转数增加,钯沉积量和致密性提高,然而当蠕动泵转数过快(如45 r/min)时,钯膜产生缺陷,转数为30 r/min时较适宜.随着温度和渗透压力的升高,H2的渗透通量增加,当温度为500℃、渗透压力为1×105 Pa时,H2的渗透通量为0.24 mol/(m2·s),理想气体分离因子α(H2/N2)为480.

关键词: 氧化铝陶瓷 , 钯膜 , 化学镀 , 透氢性能