黏土矿物表面羟基介导的分子氧活化机理

天然黏土矿物表面羟基(Me-OH,Me=Al,Si,Fe)对分子氧(O2)活化机制目前尚不明晰.本文通过在N2气氛中对红黏土(R-Clay)进行不同温度热处理,调控其表面Me-OH位点数及形态,使其不同程度地活化O_(2),进而降解水中四环素(TC).研究结果表明,随着温度的升高,R-Clay内高岭土结构逐渐被破坏,Fe_(2)O_(3)结构更加突显.其中,红黏土R-Clay400表面Me-OH以Al-Al-OH和Al-Si-OH形态存在,可高效降解(86.36%)和矿化TC(40%,6 h).在可见光照射下,R-Clay400 Si-O-Al上氧原子和TC分子均可作为电子供体,它们将光生电子(e-)转移给吸附在R-Clay400表面的O_(2)生成超氧自由基(•O_(2)-)及单线态氧(1O_(2)),实现对TC的高效降解.机理研究表明,表面Me-OH可作为Brönsted酸位点,通过氢键吸附O_(2),促进了电子转移,而非传统认为的电子供体.

BHA浮选锡石体系中锌组分活化机理的量子化学计算研究

锌的生物毒性和环境影响远小于铅,以锌替代铅组分活化锡石的浮选研究具有重要意义。利用Material Studio软件中CASTEP模块探明了在苯甲羟肟酸(BHA)浮选体系中锌组分活化锡石表面的机理。计算结果表明:锡石(110)面上O(顶位)原子活性较强,可作为药剂吸附位点。以Zn(OH)^(+)为代表的锌组分均可在锡石(110)面上以不同形式与O(顶位)原子位点间发生吸附作用,形成Zn—O键;且在双桥形式吸附中,生成的Zn—O键稳定性更好。在BHA浮选锡石体系中,BHA以双键O原子与锡石(110)面的Sn直接吸附,未形成螯合吸附,吸附稳定性差;然而,加入Zn(OH)^(+)对锡石(110)面作用后,BHA分子中双键O原子和—OH基团与Zn原子作用形成稳定的五元环螯合结构,提高了BHA在锡石(110)面的吸附能力和稳定性。

新型铝阳极在滩海陆岸环境中的活化机理

针对国标铝阳极在滩海陆岸环境中不能满足阴极保护要求的问题,建立了用于模拟滩海陆岸环境的试验装置,研究了3种新型铝阳极在滩海陆岸环境中的工作特性和活化机理。结果表明:Al-1阳极和Al-3阳极的实际电容量均大于1500 A·h·kg^(-1),电流效率均大于50%,这优于国标铝阳极性能;在-1.10 V极化电位下,3种新型阳极的稳定阳极电流密度分别为128μA·cm^(-2)(Al-1阳极)和70μA·cm^(-2)(Al-2阳极和Al-3阳极)。Al-1阳极更适合滩海陆岸环境,原因是Al-1阳极中Sn-In固溶体和GaO_(3)^(3-)的还原过程促进了铝阳极表面腐蚀产物层在滩海陆岸环境中的持续溶解。

二氧化碳在重整反应中的活化机理研究和镍基催化剂的研发进展

本文总结了二氧化碳在与甲烷的重整反应中的催化活化机理,二氧化碳是吸附在碱性中心(金属氧化物)并活化,而甲烷则是在金属中心进行吸附和还原,两个活性中心必须足够接近并且具备一定的空间结构才能保证反应的顺利进行。在重整反应中,镍基双金属催化剂被广泛研究,金属助剂钴的加入使催化剂具有高比表面积,高金属分散度,强金属-载体相互作用力的特征,同时在催化剂表面形成了分布均匀且颗粒匀称的金属中心,故催化剂显示出了较高的活性,而金属助剂铁可以和镍形成合金从而增加催化剂的活性和抗碳性。

活化磷肥的磷素释放特性、肥效及活化机理研究

【目的】探讨活化磷肥的磷素动态释放特性、分子结构及活化材料与磷矿粉之间的作用和肥效。【方法】采用连续浸提、红外光谱分析仪、差热热重联用仪和盆栽试验。【结果】连续浸提表明,两种活化磷肥连续6次水溶性磷的累积释放量是磷矿粉的3.29、3.59倍;活化磷肥的红外光谱、差热分析结果表明,活化材料与磷矿粉之间发生化学作用,而且活化磷肥中H2PO4-特征吸收谱加强,并出现新的H2PO4-特征吸收谱,使磷矿粉中的磷向有效状态转变;盆栽试验结果表明,两种活化磷肥的磷肥利用率、玉米生物量显著高于磷矿粉,甚至高于过磷酸钙。【结论】与磷矿粉相比,活化磷肥的水溶性磷含量、生物量和磷肥利用率均显著提高。

含镓、锡的铝合金在碱性溶液中的活化机理

镓锡合金沉积于铝阳极表面 ,形成活化点 ,是铝阳极活化的根本原因 .简单的Al_Sn、Al_Ga二元合金在碱性介质中不能活化 .Al_Sn_Ga多元合金阳极溶解时 ,Ga、Sn溶解进入溶液 .锡离子首先还原沉积于铝阳极表面 ,镓离子又在沉积的锡上沉积 ,在铝合金阳极表面不断形成Ga_Sn合金活性点 .低溶点的合金由于其良好的流动性 ,以单个或多个原子的形式嵌入氧化膜 ,形成活性点 ,起到了局部分离氧化膜的作用 。

柠檬酸对红壤磷的持续活化效应及其活化机理的探讨

采用不同浓度的柠檬酸对红壤进行磷的持续活化试验。结果表明:随着浸提次数的增加,磷的活化量逐渐降低,但仍有少量的磷释放出来,且活化强度随着柠檬酸浓度的增大而加强。浸提前后土壤样品的无机磷分级结果表明:被柠檬酸活化的磷主要来源于土壤中Al-P、Fe-P及Ca-P中的磷,也有部分来自于有机形态的磷,同时柠檬酸能够促进土壤中闭蓄态磷(Oc-P)的形成与积累。Al-P、Fe-P及Oc-P中磷的活化量,受柠檬酸浓度的影响较大。柠檬酸浓度在5mmolL-1和10mmolL-1时,其被活化的量大小依次为Ca-P>Al-P>Fe-P;而柠檬酸浓度在100mmolL-1时,其被活化的量为Fe-P>Al-P>Ca-P。

镁海水电池阳极活化机理研究

研制了新型Mg-Hg-X合金阳极材料,用扫描电镜(SEM)、能谱、X-射线衍射(XRD)和电化学测试等方法分析了镁合金阳极材料在海水介质中腐蚀前后的微观结构、表面形貌及表面元素的组成,研究了Mg-Hg-X合金阳极的溶解过程及活化机理。结果表明:在放电初期,Mg-Hg-X合金阳极材料中的第2相粒子随点腐蚀的发生直接脱落,形成腐蚀坑,随后Mg-Hg-X合金阳极溶解在介质中的合金元素离子与基体镁发生反应,再沉积于镁阳极材料表面的点蚀孔中,形成Hg、X的沉积层,破坏钝化膜的结构,降低了Mg-Hg-X合金阳极极化,使电极电位负移,同时沉积的具有高析氢过电位的Hg、X抑制了析氢腐蚀。

高岭土碱热活化机理与4A沸石的水热合成

本文以碱热活化的高岭土为原料合成4A沸石。通过XRD、DSCI、R2、7Al MAS NMR等物化表征研究高岭土碱热活化机理。结果表明:在高岭土碱热活化过程中,碱起到矿化剂作用,碱活化了伴生惰性矿物石英,碱促进煅烧高岭土中六配位铝转变为活性四配位铝,碱促进硅铝聚合态向具有β笼结构的方钠石和高活性的偏硅酸钠的转变。高岭土和伴生结晶态石英最佳活化条件是n(Na2O)/n(Al2O3)为1,煅烧温度为600℃,保温2h。与热活化法相比,采用碱热活化法,高岭土的活化温度降低150℃-200℃,结晶态石英活化温度降低到600℃,Al3+主要以活性四配位铝形式存在。以碱热活化高岭土为原料水热合成4A沸石,4A沸石的成核期缩短,晶化速率加快。

高比表面积煤质活性炭的制备与活化机理

以煤为原料,采用KOH活化法制备了高比表面积活性炭,分别考察了活化温度、浸渍比和活化时间等工艺参数对活性炭吸附性能的影响;测试了高比表面积活性炭在-196℃对N2的吸附等温线、比表面积和孔径分布。结果表明,当活化工艺参数为活化温度900℃,浸渍比4,活化时间1.5 h的条件下可以制得较好的高比表面积活性炭产品,其比表面积为3135 m2·g-1,孔容为1.72 cm3·g-1,碘吸附值为2657 mg·g-1;采用扫描电子显微镜观察了高比表面积活性炭的微观结构,采用气体分析仪检测了活化过程中的尾气成分,提出了高比表面积活性炭的活化机理。

蚯蚓活动对红壤磷素有效性的影响及其活化机理研究

通过盆钵生物试验研究了秉氏环毛蚓 ( Pheretima pingi.)在红壤基质中对稻草、花生秸、油菜秸 3种有机物料分解速率的影响 ,研究了蚯蚓活动对红壤全磷含量和有效磷含量、对土壤碳水化合物含量、土壤磷酸酶活性的影响。并着重探讨了人工接种蚯蚓提高红壤有效磷的效果及其活化机理。研究结果揭示 :1蚯蚓活动促进了有机物料的分解 ,加速了磷素的生物归还作用 ;2方差分析示明 ,在培养期间所有处理的土壤有效磷含量均得到显著或极显著提高 ;其中有机物料接种蚯蚓的 3种处理分别与其不接种蚯蚓的处理的土壤有效磷含量之间差异均达显著水平 ;3蚯蚓活动有改善红壤酸度状况的趋势 ,同试验前比较 (原土的土壤 p H( H2 O) =4.34) ,在培养试验后期 ,3种物料接种蚯蚓的土壤 p H( H2 O)值分别提高了 0 .1 7单位(稻草接种蚯蚓处理 )、0 .35单位 (油菜秸接种蚯蚓处理 )和 0 .44单位 (花生秸接种蚯蚓处理 ) ;方差分析显示 ,花生秸组两处理间和油菜秸组两处理间的土壤 p H值的差异达到显著水平。在 1 5 0 d的培养期内 ,3种有机物料接种蚯蚓的处理与其不接种蚯蚓的处理比较时 ,土壤 p H值的差异亦达到显著水平 ;4蚯蚓活动增加了土壤碳水化合物含量。方差分析结果显示

油酸钠体系下Pb^(2+)对白云母的活化机理研究

在油酸钠体系下研究了Pb^(2+)对白云母浮选行为的影响,采用浮选溶液化学、Zeta电位、IR、XPS等手段研究了Pb^(2+)活化白云母的机理。结果表明:在p H值为9,油酸钠用量为9.20×10-4 mol/L的条件下,9.06×10-5 mol/L的Pb^(2+)可使白云母的回收率达到95%左右,活化效果明显。溶液中的Pb^(2+)与白云母表面的K+发生置换作用,可使白云母ζ电位正向增大,进而强化油酸根等离子在白云母表面局部正电区的静电吸附作用,还可与溶液中的油酸根等离子反应生成油酸铅沉淀于白云母表面。此外,Pb^(2+)还可破坏白云母表面的水化层,使白云母表面暴露的Al和Si数目增多并提高其与油酸根的反应几率,最终使白云母的可浮性得到明显改善。

活性碳纤维的碳化—活化机理

通过用ＮａＯＨ预处理剑麻纤维，再浸泡ＺｎＣｌ＿２溶液，然后在Ｎ＿２保护下热处理，制备出较高纤维得率和Ａｇ￣＋还原吸附能力的活性碳纤维（ＺＣＳＡＣＦ）。借助于ＩＲ，ＴＧ，ＷＡＸＤ，元素分析和比表面积测定，研究了纤维的碳化—活化机理。实验结果表明：纤维在低温区脱水的同时形成醛、酮基团和Ｃ＝Ｃ结构。当温度升到２５０℃以上时，纤维表面开始形成大量的微孔。提高ＺｎＣｌ＿２溶液的浸泡浓度可显著增加ＺＣＳＡＣＦ的表面积。当温度升至５５０℃时，纤维开始芳构化。

石灰抑制黄铁矿的活化机理研究

ＸＰＳ和Ｘ射线衍射分析表明，高石灰用量条件下，由于强碱和氧化作用，黄铁矿表面生成Ｆｅ（ＯＨ）３，ＣａＳＯ４和Ｃａ（ＯＨ）２亲水性膜，黄铁矿被抑制．浮选实验表明，草酸、硫酸、磷酸等药剂能活化石灰抑制黄铁矿的浮选，ＸＰＳ表面分析、电化学测试和溶液化学计算表明，这些活化剂能降低溶液ｐＮ值，且能与黄铁矿表面Ｃａ２＋，Ｆｅ２＋，Ｆｅ３＋形成络合物或难溶盐从黄铁矿表面脱附进入溶液，暴露出新鲜表面；同时，活化剂存在时，黄铁矿表面难以氧化，使高石灰抑制黄铁矿得以活化。

EN及SEM在铝锌铟合金活化机理研究中的应用

采用扫描电镜(SEM)及电化学噪声(EN)分析了Al-5Zn-0.03In-1Mg-0.05Ti-X合金腐蚀前后的金相结构、表面形态,探讨了合金初始活化过程。结果表明晶界上存在富AlZnMg及富AlZnMgIn两种偏析相,这些阳极第二相处诱发的孔蚀为合金初始活化的主要方式。对电化学噪声进行小波分解可以清晰地分辨合金表层第二相初始腐蚀的时间段。

活性物质对AC发泡剂性能的影响研究及其活化机理

为研制出性能优异、多品种的AC发泡剂,研究了单一活性物质和混合活性物质对AC发泡剂的影响及活化规律。研究结果表明:活性物质能够明显增加AC发泡剂的发气量,但对突发温度的影响则不同;通过在AC发泡剂中,加入适量的活性物质,能够得到性能优异的活化AC发泡剂。

矸石电厂粉煤灰的化学激发及活化机理研究

以矸石电厂粉煤灰为研究对象,采用工业石灰、石膏、硫酸钠激活其火山灰活性,研究了激活剂掺量对矸石电厂粉煤灰活性的影响。通过正交实验研究了复合活化粉煤灰以及陈腐工艺对水泥胶砂试样不同龄期抗压强度影响规律,并通过扫描电镜(SEM)对胶砂试样28 d龄期的微观结构进行了表征,揭示了活化机理。结果表明,化学活化能有效激发矸石电厂粉煤灰的早期活性,成本低廉,工艺简单。活化剂作用于矸石电厂粉煤灰,存在最佳掺量,正交实验得到活化剂复配比为:氧化钙5%,石膏1%,硫酸钠4%。陈腐工艺有利于粉煤灰的化学活化,对胶砂试样28d抗压强度有一定程度提高。

用EIS研究PEMFC膜电极的活化机理

为使质子交换膜燃料电池的膜电极达到和发挥其最佳性能,对其进行活化是一种有效方法,变流强制活化对提高膜电极的电化学性能比较理想。用电化学阻抗谱(EIS)对膜电极活化过程机理的研究表明,氧电极在活化过程中电化学反应电阻大大降低,氢电极和氧电极的双电层电容均显著增大,活化过程大大增加了膜电极的电极有效面积,有利于膜电极性能的提高。

活性炭活化机理与再生研究进展

对活性炭制备的活化机理和再生进行了综述,探讨了水蒸气活化、二氧化碳活化、氯化锌活化、磷酸活化和氢氧化钾活化的活化机理,重点阐述了木质废弃物和城市污水污泥等固体废弃物为原料制备活性炭,介绍了几种活性炭再生的主要方法:热再生法、化学药品再生法、超临界萃取再生法和生物再生法等。最后介绍了活性炭未来的研究方向。

辊磨预处理磁铁精矿活化机理初探

本文通过SEM、激光粒度分析、比表面积测定、润湿热的测定及X衍射分析对高压辊磨预处理铁精矿的活化机理进行了研究。研究表明:铁精矿经过高压辊磨预处理后,其平均粒径明显减小,细粒级含量增多,其粒径对数分布接近正态分布。其颗粒形貌多为针状、片状和条形状,并且有些颗粒明显存在裂隙。铁精粉的润湿热由1. 4 5×10 - 5J/cm2 提高到9 .78×10 - 5J/cm2 ,从而活性增加,其表面的吸附能力提高。