碳化法由磷石膏制备纳米CaCO_(3)的工艺条件研究

以CaY沉淀为钙源,CO_(2)为碳化沉淀剂,由磷石膏制备纳米CaCO_(3)。研究碳化沉淀反应工艺条件对纳米CaCO_(3)的粒径大小、粒度均匀性的影响。结果表明,碳化沉淀反应较适宜的复配晶形控制剂为2.5%ZX+1%ZY;较适宜的碳化沉淀反应工艺条件为:复配晶形控制剂添加量3.5%,碳化反应温度15℃,CO_(2)流率400 mL/min。优化条件下所制备CaCO_(3)为方解石晶型,平均粒径约33 nm,粒度均匀,分散良好;并对复配晶形控制剂的可能作用机制进行了初步探讨。

从酸浸高铜炉渣回收铜、锌的氨浸工艺研究

以硫酸浸取后的酸浸高铜炉渣为原料,以氨水-铵盐溶液为氨浸剂,以酸浸高铜炉渣中铜、锌元素的浸取率为考查指标,首先通过筛选实验,考查并确定氨浸剂溶液中较适宜的铵盐为碳酸铵;考查并确定酸浸高铜炉渣氨浸过程较适宜的工艺条件:浸取时间12 h,浸取温度30℃,氨水初始浓度7.8 mol·L^(-1),碳酸铵初始浓度1.31 mol·L^(-1),搅拌速率200 r/min,此优化条件下酸浸高铜炉渣中铜、锌的浸取率可达89.77%、90.64%。

磷石膏制备纳米CaCO_(3)的碳化工艺条件研究

以工业固废磷石膏、CO_(2)为原料,采用“相转移-沉淀法”制备纳米CaCO_(3)并考察其碳化工艺条件。结果表明,适宜的复合晶形控制剂及其配比为2.5%STPP+0.5%PDS;适宜的碳化沉淀反应工艺条件为:复合晶形控制剂添加质量分数为3%、碳化终点pH为12.40、碳化反应温度为15℃、陈化时间为0 min。该条件下所制备的纳米CaCO_(3)样品为纯相方解石型CaCO_(3),样品的平均粒径约30 nm,分散性好且粒度较为均匀。晶形控制剂在纳米CaCO_(3)形成的作用机制为PDS的模板诱导作用,以及Ca^(2+)与晶型控制剂水解产生的磷酸根间鳌合、电离所形成的P3O105-离子在CaCO_(3)晶核上的选择性吸附等的协同作用,有效抑制了CaCO_(3)晶粒的生长及其颗粒间团聚,促进了粒径小、粒度均匀、分散性好的纳米CaCO_(3)的形成。

废旧磷酸铁锂电池中锂元素的回收技术

以硝酸为浸取剂,对废旧磷酸铁锂电池的正极材料回收处理,回收其中的锂元素制备碳酸锂。以废旧锂电池中的锂离子回收率为主要考察指标,通过单因素条件实验和正交实验考察了浸取反应中浸取温度、搅拌时间、硝酸浓度、固液比等因素的变化对锂离子回收率的影响。确定锂离子浸取反应的较佳工艺条件为:浸取温度55℃、硝酸浓度4.5mol/L、浸出时间2.5 h、固液比1∶8。较佳的工艺条件下,锂离子的回收率可达91.25%,所制备的碳酸锂纯度最高可达98.4%,实现了废旧磷酸铁锂电池中锂的有效回收。

由低模数水玻璃制备纳米白炭黑的分散剂筛选

以低模数水玻璃为硅源,二氧化碳为沉淀剂,采用碳化法制备纳米白炭黑,以样品的粒度及分散性作为主要考察指标,筛选并确定了较适宜的复配分散剂EDTA-2Na/CTAC,所确定较优分散剂复配比例为EDTA-2Na∶CTAC=1. 0%∶1. 5%。所制备的样品为粒径10～30 nm,分散性良好的无定型纳米白炭黑。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及傅里叶红外光谱(FTIR)对样品进行了表征,并对复配分散剂可能的作用机制进行了初步探讨。

氟化钙污泥脱硫工艺研究

以酸浸氟化钙污泥为原料、D-葡萄糖酸钠为脱硫剂,采用酸浸-D-葡萄糖酸钠脱硫工艺制备冶金级助熔剂氟化钙,并以氟化钙脱硫率为考察指标,考察并确定了较佳的脱硫工艺条件:D-葡萄糖酸钠添加质量分数为3.5%、搅拌速率为200 r/min、反应温度为40℃、反应时间为40 min。研究表明,氟化钙污泥经脱硫处理后硫的质量分数从1.209%降低到了0.046%,由此进一步制备的氟化钙主要技术指标均符合冶金行业标准中萤石块矿FL-85的要求。

复合胶束模板法制备碳酸钙中空微球的研究

以碳酸钠和氯化钙为原料、十二烷基磺酸钠(SDS)和聚乙二醇(PEG)为晶型控制剂,采用复分解方法制备了碳酸钙中空微球。利用FESEM、FETEM、XRD和FT-IR等分别对样品的形貌、结构和晶型进行表征,并考察了反应温度、晶型控制剂添加量对碳酸钙晶体形貌的影响。结果表明,当反应温度为20℃、SDS浓度为0.05 mol/L、PEG质量浓度为20 g/L时可制备出具有纯相方解石晶型的碳酸钙中空微球。初步机理分析表明,阴离子表面活性剂SDS与非离子型表面活性剂PEG间的相互作用形成复合胶束,对碳酸钙的形貌生长有重要影响。

橡胶塑料专用纳米CaCO_(3)的表面改性研究

以实验室自制纳米CaCO_(3)为原料、样品吸油值为主要考察指标,筛选并确定DL-苹果酸为较适宜的改性剂,考察并确定了较适宜的纳米CaCO_(3)改性工艺条件:DL-苹果酸质量分数为1.5%、改性温度为60℃、固液比为8∶100、改性时间为120 min。优化改性条件下所制备改性纳米CaCO_(3)样品的性能指标符合橡胶塑料专用纳米CaCO_(3)国家标准(Ⅰ型)样品的指标要求。样品FE-SEM、XRD和FT-IR分析结果表明,改性前后纳米CaCO_(3)样品均为方解石型和球霰石型的混合相;改性前后样品分散性较好,粒径约为20~50 nm;DL-苹果酸主要通过在纳米CaCO_(3)颗粒表面附着进行改性,降低样品的吸油值,同时改变样品不同晶型间的含量。

工程教育专业认证背景下的“化工热力学”教学改革

我校"化工热力学"课程以支持"化学工程与工艺专业"毕业要求达成度为指导进行了教学改革,明确了课程目标。在教学内容上增加了"水盐体系相图及其应用"和"气体的压缩功";在教学方法上加强了"案例法教学",增加了"角色扮演教学";在考核方式上注重过程考核;在课程实验上增加了"蒸汽压缩制冷"工艺实验。在两次工程教育专业认证中,该课程教学活动均得到了专家组的肯定。

柠檬酸铵浸取白云石中钙工艺研究

为充分利用白云石中的钙镁元素,利用柠檬酸钙的超溶解度特性,对柠檬酸铵溶液浸取白云石煅粉中钙元素工艺进行了研究。通过单因素条件实验和正交实验,重点考察并确定较适宜浸取反应工艺条件为:液固比20∶1、n(TAC)∶n(CaO)=4∶3、反应温度20℃、反应时间10 min,此条件下白云石煅粉中Ca^(2+)、Mg^(2+)浸取率分别为99.34%,6.11%。由柠檬酸钙碳化可制得ω(CaCO_(3))=98.2%,大小较均匀,长约2μm宽约0.6μm的纺锤状,方解石型轻质CaCO_(3);由滤饼经水化、碳化、热解、煅烧处理后,可制得ω(MgO)=99.2%,大小较均匀,长约4μm宽约0.5μm的短棒状MgO样品。

思政视域下的线上线下耦合教学模式探索——以“化工热力学”课程为例

课程思政是新形势下课程教学改革的主要目标,也是新工科背景下教育领域人才培养的关键环节。结合课程思政内涵,总结了专业课程实施课程思政的优势、现状及存在的问题,并以合肥工业大学“化工热力学”课程为例,探索思想政治视域下的线上线下耦合教学模式:包括教学资源的建设和教学模式的实施设计。这种新的教学模式更加突出育人价值,让“立德树人”做到“润物细无声”,为其他理工科专业课程开展课程思政教学研究提供有益借鉴。

以化工热力学知识点为主线的大学生创新创业能力培养

本文以化工热力学的平衡研究为主线,以水盐体系相图绘制为基础,以水溶肥料开发为目标,建立了大学生"选题、开题、创新、创业"的能力培养体系,实现大学生创新创业能力培养的可持续性。

“化工热力学”课程思政建设与实践

讨论了“化工热力学”课程思政建设思路与目标,以课程知识点为主线,挖掘课内思政案例、课外思政内容及其思政元素,构建了课堂理论教学、课外实践教学、校内第二课堂、校外实习实践于一体,多方位、全过程开展知识传授、能力培养和价值引领的课程思政教学教育体系。教学实践结果表明,该体系有助于学生形成积极的情感态度、正确的价值观、良好的竞争意识、较强的社会责任感和宽阔的国际视野。

Carbon Nitride Nanowire Bundle and Tubes:Solid-state Synthesis,Characterization and Photoluminescent Properties

Graphite-like carbon nitride nanowire bundles were synthesized from melamine via the solid state thermolysis at relatively low temperature（400℃）.Hexagonal carbon nitride tubes were prepared for the first time by heating the nanowire bundles at 550 ℃ in argon atmosphere.The forming process of tubes and transformation of the molecular structures from s-triazine rings to tri-s-triazine units were analyzed.The blue and yellow-green emission photoluminescent（PL） properties of the products were investigated in detail,and the reasons for the differences of PL properties between the bundles and tubes were discussed.

ADP基无卤阻燃PC/ABS合金体系开发

为提升聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)合金的阻燃性能,采用复配协效的方法探究阻燃配方体系。以PC/ABS复合材料的极限氧指数(LOI)和垂直燃烧等级(UL-94)为主要考察指标,构建了以二乙基次膦酸铝(ADP)为主体阻燃剂,9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为协效阻燃剂的二元阻燃配方体系。将PC/ABS和二元阻燃体系混合,制备了PC/ABS/二元阻燃剂复合材料。通过UL-94垂直燃烧测试、氧指数(LOI)测试、力学性能测试、锥形量热测试和热重分析测试等表征方式,研究PC/ABS复合材料的阻燃性能、力学性能、燃烧特性和热稳定性。结果表明:当ADP与DOPO的质量比为3∶1,二元阻燃配方体系总添加量为15.0%时,PC/ABS复合材料具有优异的阻燃性能、力学性能、燃烧特性和热稳定性。

PC/ABS合金膨胀型无卤阻燃配方体系开发

以聚磷酸铵(APP)为主体阻燃剂,有机改性蒙脱土K-10(OMMT)、磷酸三苯酯(TPP)为协效阻燃剂,以极限氧指数(LOI)为主要考察指标,构建APP基三元阻燃配方体系(OAT)。采用熔融共混法制备聚碳酸酯(PC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/OAT复合材料,采用热重分析、UL-94垂直燃烧测试、LOI测试、锥形量热测试等方式,研究PC/ABS/OAT复合材料的热稳定性和阻燃性能。结果表明:当m(OMMT)∶m(APP)∶m(TPP)=2∶12∶3,OAT具有良好的阻燃性能。相比PC/ABS合金,PC/ABS/30%OAT复合材料具有最优的热稳定性和燃烧残炭率,LOI值从19.8%升至28.5%,UL-94达到V-0等级。PC/ABS/30%OAT的热释放速率峰值(Pk-HRR)、总放热量(THR)、CO释放量和CO释放量,与PC/ABS合金相比分别下降64.79%、26.68%、55.59%、81.44%。

三氧化二锑/水滑石协效阻燃ABS应用研究

为克服阻燃剂在聚合物基体中的分散性和相容性较差等问题,采用三氧化二锑(AT)粉末对水滑石(LDH)进行改性,并对改性LDH进行表征。将AT/LDH和四溴双酚A(TBBPA)掺入ABS制备复合材料,并研究不同配方对复合材料的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:AT的加入不改变LDH的层状结构。AT/LDH在高温下表现较好的热稳定性。改性LDH克服阻燃剂团聚的趋势。当m(AT)∶m(TBBPA)为1∶6,m(AT)∶m(LDH)为15%,ABS复合材料的极限氧指数(LOI)达到29.5%,垂直燃烧测试达到V-0级,而弯曲强度和拉伸强度与纯ABS相比分别下降36.38%和20.40%。