光电催化矿物材料的制备及应用研究进展

光电催化技术是解决环境污染和能源短缺问题最具应用前景的方法之一。基于半导体矿物的光电化学性质或非半导体矿物的天然物理特性,将矿物与光电催化功能体复合构建的光电催化矿物材料具有成本低、环境相容性好、性能优异等特点,其在矿物利用的新兴领域受到了广泛关注。本文在限定了光电催化矿物材料研究是否属于矿物应用范畴的基础上,介绍了光电催化矿物材料包含的矿物组分及特征,提出了光电催化矿物材料的分类,并对光电催化矿物材料的制备方法及矿物增强光电催化活性的机制进行了讨论。最后,概述了光电催化矿物材料用于水中污染物治理、光电催化水分解产氢、CO_(2)能源化等领域的研究现状;指出应重点关注矿物本征光电属性、有效建立材料复合结构与效能的联系、明确材料矿物学属性影响光电催化的机制等问题,拓展光电催化矿物材料在新能源、化学品合成和矿物/微生物作用等领域的应用研究。

火成岩质矿物材料对混凝土性能的影响

我国西南地区粉煤灰混凝土矿物掺合料资源匮乏,亟待开发替代材料。本文研究了四种火成岩质矿物材料对混凝土工作性能、力学性能以及耐久性能的影响,评估了混凝土的开裂风险。结果表明:火成岩质矿物材料等质量替代粉煤灰后,硬化混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能均满足标准要求,减水剂用量、早期抗压强度、电通量以及收缩率均高于粉煤灰混凝土;掺加凝灰岩微粉的硬化混凝土与粉煤灰混凝土性能基本相当,玄武岩微粉混凝土对减水剂的需求量最大、抗压强度最低。掺加火成岩质矿物材料的混凝土抗裂性能有所降低,掺加凝灰岩微粉和粉煤灰的混凝土开裂风险为“低”级,掺加安山岩微粉、玄武岩微粉以及流纹岩微粉混凝土的开裂风险为“中低”级。四种火成岩质矿物材料混凝土中凝灰岩微粉混凝土性能最优,凝灰岩微粉可替代粉煤灰掺入混凝土。

天然多孔矿物材料的环境属性及在农业生产中的应用

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。天然多孔矿物具有孔道结构、表面效应、环境水合效应、离子交换特性和良好的吸附能力等环境属性,对地球的生态环境具有良好的协调性,并能应用于农业肥料、土壤改良、饲料养殖等多个农业生产方面。基于天然多孔矿物及其矿物材料的环境属性,开发其在农业生产和农业生态环境的特殊功能应该得到研究者的重视。天然多孔矿物自净化功能是大自然赋予地球生物生存发展的一种潜在功能,其资源特性和环境属性非常适合于我国土壤修复和绿色农业生产的应用条件,具有重要的研究和经济意义。

《矿物材料学原理》:深入探索矿物的材料奥秘的全新视角

在人类文明的发展历程中,矿物作为人类赖以生存的三大自然物质资源之一,一直发挥着不可或缺的作用。从古至今,人们对于矿物的认识和应用,从简单的工具到复杂的科技产品,都充分展现了由矿物的材料属性所产生的神奇魅力。《矿物材料学原理》一书,将带你开启一段深入探索矿物的材料奥秘的科学之旅。

如何提升矿物材料类有机化学教学质量的探讨

从选择更合适的教学内容、采取更有效的教学方法、实施注重过程性考核的评价方式等方面阐述了提升矿物材料类有机化学教学质量的可行性。

利用矿物材料调控农田土壤镉污染的机制研究

随着工业化进程的加速,土壤镉污染问题在我国南方许多地区成为影响区域粮食安全和公众健康的重要环境问题。该文阐述土壤镉污染的来源和防治必要性,分析土壤镉的空间分布特征和动态变化规律,阐释利用不同矿物质调节剂防治镉污染的机制,包括氮、钙类材料的营养调节作用,硅、锌、铁等微量元素的协同作用机制,并设计3种矿物质海泡石、膨润土、沸石处理镉污染土壤的比较试验,测试钝化效果,最后提出筛选适宜矿物材料、制定合理施用方案、结合耕作措施的镉污染土壤综合治理策略。

矿物材料学科研究生基础知识和课程体系的构架与建议

矿物材料学科方向是矿业工程和材料科学与工程的交叉学科方向,通常归属于不同一级学科下的自设二级学科,全国多所高校已设立了相关专业并建立了博士和硕士学位授予点。但因为研究生生源专业的不同,目前尚未建立起较有代表性的矿物材料学科研究生培养的知识体系框架。本文根据矿物材料学科研究生培养过程中发现的相关问题,从通识课程、学科基础、专业基础、分析技术和应用方向等层次,倡导并建议构建矿物材料学科基本知识体系和课程框架,初步提出矿物材料学科博士、硕士生的课程清单。

矿物材料对放射性核素吸附的研究现状

该文介绍近年来用于吸附放射性核素的矿物材料的研发进展。该文特别介绍不同矿物材料的吸附能力、矿物材料吸附的实验方法与影响因素及矿物材料的改性处理方面的研究,指出矿物材料吸附的研究方向。

硅渣基高可溶性硅矿物材料制备及性能研究

以硅渣为原料,引入NH4OH、KOH和CaO碱性组分,通过水热法制备有效释放可溶性硅的K_(8)CaSi_(10)O_(25)/硅渣矿物材料。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪等对样品进行形貌和结构表征。研究了水热反应时间对产物可溶性硅浸出率的影响规律。结果表明,水热反应后,微米级硅渣块体表面负载了具有弯曲薄片状纳米结构的K_(8)CaSi_(10)O_(25),改性后的硅渣矿物的枸溶性硅为1197.5 mg/L,浸出率较原始硅渣提高了约60倍,水溶性硅为519.8 mg/L,浸出率较原始硅渣提高了约50倍。

矿物材料研发的最新成果对非金属矿工业的拉动效应

1矿物材料的研究开发已进入快车道材料科技的发展,一方面淡化了矿物材料之非金属矿物和金属矿物属性的界限,另一方面加快了对天然矿物材料与合成矿物材料的交融与综合研发进程,使矿物材料的应用在广度、深度、高新度方面有了更好更快发展。

矿物材料对农田土壤镉污染调控的研究进展

农田土壤镉污染已经成为全球粮食安全问题,镉具有通过食物链影响人类健康的风险,矿物材料具有结构简单、成本低且环境友好的特点。综述了矿物材料(如氮、钙、硅、锌、铁和硒)对农田土壤镉污染的调控机理及研究进展,提出采用调理剂调控土壤镉污染的相关问题及展望,旨在为农作物安全生产以及下一步土壤镉钝化剂的研究与开发提供参考依据。

矿物材料在燃料电池质子导体中的研究进展

质子交换膜燃料电池作为能源结构转型的重要载体,其性能、寿命以及成本受到电解质膜发展的制约。相比于传统的聚合物质子交换膜,利用矿物材料制备的无机质子导体成本低廉且性能优异。因此,无机质子导体是理想的电解质材料。然而,无机质子导体同时实现高质子传导性能和化学稳定性是一项极具挑战的任务。本综述详细讨论了质子在电解质中的传导过程、传导机制以及传导机制判定,明确了物质结构与质子传导之间的关系。详细论述了各种具有质子传导性能的无机电解质材料,以及针对各种质子导体本身缺陷而提出的改善措施。氧化物作为无机质子导体的主要类型,其快速发展对推动燃料电池的广泛商业化起着关键作用。因此,本综述最后对氧化物型无机质子导体的发展进行了三个方面的展望:(1)界面工程,研究和优化氧化物界面结构和性质,以提高质子传输速率;(2)多功能复合材料,将氧化物与其他材料相结合,形成复合材料,以实现更好的质子传导性能和致密性;(3)新的低成本烧结技术的开发,通过引入人工智能、开发新型烧结介质等手段降低放电等离子烧结、微波烧结等非常规烧结技术的成本。

《矿物材料学原理》

矿物具有资源、材料和环境三大属性。矿物材料学是诞生于中国的一门新兴的综合性的交叉学科,它的学科范畴属应用矿物学,其任务是研究矿物的材料属性与应用,为矿产资源尤其是非金属矿产资源的高效开发利用服务。日前,由成都理工大学汪灵教授积数十年之功撰写、国家科学技术学术著作出版基金项目资助的学术专著《矿物材料学原理》由地质出版社出版发行。该书是迄今为止国内外第一部关于矿物的材料属性与应用的基础性、实用性和系统性理论著作,也是一部关于矿产资源高效开发利用的实用工具书,其主要内容包括矿物材料的组成结构、加工制备、物化性能、使用效能和矿物原料五要素及其相互关系和规律。该书分10章系统地研究和论述了矿物材料及其五要素之间的相互关系和规律,首次构建了矿物材料学的系统性理论和学科知识体系。全书约106万字,插图317幅,表格228张,采用铜版纸全彩色印刷,矿物晶体结构图根据结构数据,采用晶体结构软件绘制。

矿物材料学原理

长期以来,人们对矿物的研究主要集中在其资源属性方面,随着人类社会对矿产资源需求的日益增长和对材料性能要求的不断提高,矿物的材料属性逐渐进入人们的视野,并越来越受到重视。有些矿物功能材料甚至已在国家经济安全、国防安全中发挥不可替代的作用,被提升到战略性新兴产业的地位。但是,矿物材料学被作为一门学科进行研究仅仅是20多年前的事,迄今为止,国内外还没有一部关于矿物材料学的系统性理论著作问世。

《矿物材料学原理》

矿物具有资源、材料和环境三大属性。矿物材料学是诞生于中国的一门新兴的综合性的交叉学科,为矿产资源尤其是非金属矿产资源的高效开发利用服务。日前,由成都理工大学汪灵教授积数十年之功撰写、国家科学技术学术著作出版基金项目资助的学术专著《矿物材料学原理》由地质出版社出版发行。

新能源矿物材料研究进展

随着能源和环境问题日益突出,新能源的开发与利用受到了越来越多的关注。作为新能源技术的核心和基础,新能源材料的研发迅速成为全球研究热点。天然矿物具有种类多、成本低和环境友好等特点,使其在新能源材料的制备中受到了广泛关注。综述了不同种类的天然矿物在超级电容器、储气、锂离子电池、光/电催化和相变储能等领域的应用现状,分析了天然矿物的结构形貌对材料制备及性能的影响,指出了新能源矿物材料研究中存在的问题,并展望了其未来的研究方向。

【新书推荐】--汪灵教授专著《矿物材料学原理》

矿物材料学被作为一门学科进行研究仅仅是20多年前的事,迄今为止,国内外还没有一部关于矿物材料学的系统性理论著作问世。成都理工大学汪灵教授积数十年之功,撰写了《矿物材料学原理》一书。

纳米技术在矿物材料中的应用

介绍了纳米矿物材料———聚合物/粘土纳米复合材料、无机介孔材料、纳米生物矿化材料、天然纳米矿物材料和工艺荧光陶瓷等。叙述了纳米技术在矿物材料中的应用。

矿物材料在重金属污染土壤修复中的应用

土壤受到重金属污染之后会出现较为严重的毒性现象和复杂的酸碱变化情况,影响土壤的正常肥力释放,也影响土壤的安全性。目前对于重金属土壤的污染采取的处理方法主要是通过蒙脱石、海泡石、沸石、高岭土、凹凸棒等粘土矿物质以及磷酸盐矿物质进行处理。而应用矿物材料对重金属污染土壤进行修复,正逐渐成为环境研究领域的热点,以及环保工程的重点。同时,也成为材料研究人员高度关注的方向。基于此,文章探索矿物材料在重金属污染土壤修复当中的应用类型、应用场景,并针对具体案例探讨矿物材料的应用,分析未来的应用方向,以期为相关行业提供可靠的参数支持。

矿物材料的概念与本质

回顾20余年来我国矿物材料概念的研究与发展历程,矿物材料的概念与本质一直是矿物材料学的基本问题和研究热点之一。通过对国内有代表性观点的讨论与分析,并结合多年的教学科研实践经验,提出“矿物材料是以矿物为主要或重要组分的材料”的定义。在矿物材料中,矿物是集材料的组成与结构于一体的基元组分,不仅主要或重要组分是矿物,而且主要或重要物理、化学性能及使用效能也源于矿物。因此,矿物材料是以矿物为本质特征的材料。从矿物材料与其他材料关系看,尽管与无机非金属材料存在一定的交叉领域,但它并不简单等同于无机非金属材料,而是与无机非金属材料、金属材料和高分子材料等既有密切联系又有明显区别,具有自己特色和相对独立的一大类材料。