超薄超小镍铁水滑石的声悬浮制备

开发高效、低成本的清洁能源,有助于降低CO_(2)排放。电催化分解水产氢产氧或许可实现未来对清洁能源的需求。在诸多纳米材料中,超薄二维纳米材料因其可暴露更多的活性位点、具有更高的比表面积等特点,在电催化反应中表现出优异的性能。镍铁水滑石(NiFe-LDH)是非常有前景的过渡金属电催化分解水产氧反应(OER)催化剂。采用水热法制备Ni_(x)Fe_(1)-LDH(x=1,2,3)前体,利用超声悬浮剥离法实现超薄超小镍铁水滑石纳米片的快速制备。声悬浮法利用超声波发射端和反射端间产生的高强度声辐射力来抵消样品的重力,进而使样品被悬浮。超声波反复叠加形成的高声强驻波,更易实现超薄超小纳米材料的快速制备。研究发现,通过超声悬浮技术可实现仅用20μL甲酰胺在20 min内成功将Ni_(1)Fe_(1)-LDH前体从横向尺寸为1500 nm、厚度为25.66 nm剥离为分散较为均匀、横向尺寸约10 nm、厚度低至0.649 nm的超薄超小镍铁水滑石纳米片,并具有优异的OER性能。不同物质的量比的镍铁水滑石随超声悬浮时间逐渐增加,OER性能逐渐提高。其中,当电流密度达10 mA/cm^(2)时,Ni_(1)Fe_(1)-LDH-20 min的过电位低至309 mV,相比于Ni_(1)Fe_(1)-LDH前体的过电位673 mV,降低了364 mV,其塔菲尔斜率也相应从137 mV/dec降至67 mV/dec,电化学活性表面积增大了2.4倍。与其他过渡金属基催化剂相比,在OER中表现出优异的性能。

镍铁水滑石及其衍生混合氧化物的制备和表征

采用共沉淀法合成了Ｎｉ／Ｆｅ摩尔比为１、２、３、６和１０的ＮｉＦｅ水滑石。热重差热结果显示ＮｉＦｅ水滑石的分解有二个过程，分别对应于２００℃和３００℃的吸热峰。经４００℃焙烧后，ＮｉＦｅ水滑石转变为具有较高表面积的ＮｉＦｅＯ混合氧化物（约１００ｍ２／ｇ），其ＸＲＤ结果仅显示ＮｉＯ的衍射峰；经８００℃焙烧后，ＮｉＦｅＯ仍有１５ｍ２／ｇ左右的表面积。穆斯堡尔谱测定表明ＮｉＦｅＯ混合氧化物较Ｆｅ２Ｏ３易还原。

层状前体镍铁水滑石及磁性材料的制备及表征

提出了利用镍铁水滑石作为磁性前体再经高温焙烧制备尖晶石型铁氧体的思路 ,深入研究了水滑石的制备工艺及结构性能并初步探讨了其焙烧后的磁学性能 .由共沉淀法合成了Ni Fe摩尔比为 2 ,3,4,6的镍铁水滑石 ,XRD结果表明镍铁比为 3时晶形较为理想 ,且随着晶化温度的升高及晶化时间的延长 ,水滑石的晶体结构规整性增强 .热重 -差热结果显示镍铁水滑石的分解有两个过程 ,当镍铁比为 3时 ,水滑石的热稳定性相对最高 .

镍铁水滑石/还原氧化石墨烯的制备及电催化水氧化性能

首先制备了不同镍/铁比的镍铁水滑石,并通过液相剥离法得到水滑石纳米薄片溶胶,随后将其与还原氧化石墨烯复合,并对其进行了电催化水氧化的性能测试.结果表明,镍铁水滑石的剥离可以大幅度提高其电催化性能,起峰电位为1.47V,电流密度为10mA/cm^2时,电位仅为1.53V;与还原氧化石墨烯复合后,其催化活性得到了进一步提高,在10mA/cm^2时电位降为1.515V.

钴镍铁水滑石的合成、表征及衍生复合氧化物酸碱催化活性研究

A series of Co-Ni-Fe hydrotalcite like compounds have been synthesized by combining a mixed solution of Co(NO3)2·6H2O,Ni(NO3)2·6(H2O) and Fe(NO3)3·9H2O with a second solution containing NaOH and Na2CO3.The compounds have been characterized by XRD,IR and TG-DTA.The results showed that the hydrotalcites with M2+/M3+ molar ratios of 2 to 4 have the nice crystal form and high purity.After calcined,hydrotalcites are converted into composite oxides.It is found that the composite oxides has activity and selectivity for catalyzing the dehydrogenation and dehydration of ethanol.

红土矿高炉冶炼含镍铁水的技术经济分析

近年来,红土矿为我国不锈钢产业的快速增长提供了大量的含镍原料。目前红土矿冶炼主要以火法工艺为主,其中含铁较高的红土矿多采用高炉冶炼工艺。以一种含铁50.4%的红土矿为原料,采用高炉工艺冶炼含镍铁水,在关键工艺分析基础上,进行了技术经济分析,为红土矿在我国的合理利用提供参考。

红土矿高炉冶炼含镍铁水的技术经济分析

目前红土矿冶炼主要以火法工艺为主,其中含铁较高的红土矿多采用高炉冶炼工艺,文章中以一种铁质量分数50.4%的红土矿为原料,采用高炉工艺冶炼含镍铁水,在关键工艺分析基础上,进行了技术经济分析,为红土矿在我国的合理利用提供参考。

镍铁水滑石对水中磷酸根的去除及其解析性能研究

高效、低成本实现污水中磷元素的去除及回收对解决磷危机具有重要的意义。采用共沉淀法结合超声处理技术制备出一系列不同镍铁比(Ni∶Fe)的超薄镍铁水滑石(NixFe-LDHs)纳米片,通过构建水滑石Zeta电位和吸附磷酸根(PO43-)的能力与镍铁比的关系曲线,发现Zeta电位和结晶性能是影响LDHs吸附性能的2个重要内在因素。当Ni∶Fe为2∶1时,其对PO43-的吸附量可达248. 00 mg/g。在此基础上,通过适当的再生工艺,经过6次循环后,Ni2Fe-LDHs的再生效率仍可达59. 2%。

石墨相氮化碳负载镍铁水滑石活化PDS降解染料

为提高石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))光催化处理印染废水的效果,缩短反应时间,采用共沉淀法制备石墨相氮化碳负载镍铁水滑石(NiFe-LDH@g-C_(3)N_(4))复合材料,并通过X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和X射线光电子能谱仪进行表征.以NiFe-LDH@g-C_(3)N_(4)为催化剂,模拟日光条件活化过二硫酸盐(perdisulfate,PDS),降解目标污染物亚甲基蓝(methylene blue,MB),研究PDS质量浓度、催化剂投加量、反应温度以及pH值对MB降解率的影响.结果表明,NiFe-LDH@g-C_(3)N_(4)活化PDS能有效降解MB,在催化剂质量浓度为1.0 g/L、PDS质量浓度为200 mg/L、反应温度为30℃和pH值为9的最佳条件下,处理60 min后MB的降解率可以达到99.4%.淬灭实验表明,光生空穴在MB降解过程中起最主要作用.

粗镍铁水精炼脱硫工艺的应用

对碳质还原剂生产镍铁过程中硫的来源以及粗镍铁水精炼脱硫机理进行了分析,总结国内外主要镍铁厂精炼脱硫工艺,探讨不同精炼脱硫工艺条件下粗镍铁水的脱硫效果,可看出原料成分、冶炼工艺、还原剂、精炼脱硫工艺以及操作条件等对粗镍铁水终点硫含量会产生不同程度的影响。

以镍铁水为主原料生产不锈钢的特点

不锈钢原材料成本约占其生产成本的85%左右,为满足不锈钢降低成本的需求,不锈钢原料结构发生了较大变化,传统的以不锈废钢、铬铁合金、镍铁合金等固态原料为主的原料结构逐步转向以普通高炉铁水和镍铁水为主。重点分析了以镍铁水为主要原料生产铬镍不锈钢时工艺流程的主要特点。

镍铁水滑石热分解过程的动力学研究

对五种Ｎｉ／Ｆｅ摩尔比的镍铁水滑石的热分解过程进行了研究，得出分解过程中各反应的动力学参数；并根据不同样品对应各阶段活化能变化规律讨论了反应机理。

层状镍铁水滑石活化过二硫酸盐降解亚甲基蓝的研究

以共沉淀法制备了层状镍铁水滑石(NiFe-LDH)催化剂,通过XRD、SEM、TEM及XPS进行表征。以NiFe-LDH为催化剂,在模拟日光条件下活化过二硫酸盐(PDS)降解阳离子染料亚甲基蓝(MB)。结果表明,NiFe-LDH活化PDS能有效降解MB,且当过二硫酸盐(PDS)投加量为0.5 g/L,NiFe-LDH投加量为1.0 g/L,反应时间为120 min时,亚甲基蓝MB(10 mg/L)降解率最高可达93.8%;初始pH对亚甲基蓝(MB)的降解影响较小;自由基猝灭实验表明,硫酸根自由基、羟基自由基、超氧自由基和光生电子空穴均为反应的活性物种。

高铬镍铁水生产HRB400高强钢筋的实践

通过对高铬镍铁水在生产钢种HRB400的难题分析,对钢种HRB400钢筋的成分重新调整设计,采用降C、Mn提V+热轧工艺,降C、Mn+控轧控冷工艺两种生产工艺,产品性能参数符合国标要求,可将低生产成本100元/t。

镍铁水为主原料的300系列不锈钢初炼工艺技术分析

本文对镍铁水成分与炼钢工序特征进行分析,并阐述以镍铁水为原料的炼钢工艺流程,包括铁水预处理、核心技术应用以及工艺内容等等,最后阐述冶炼成果与经济效益。根据冶炼结果可知,与全冷料相比采用高品位红土镍矿在成本方面更具优势,能够科学高效的完成300系列不锈钢液的冶炼,生产出更多优质的不锈钢产品。

镍铁和镁铁水滑石的合成及热稳定性研究

采用共沉淀法合成了摩尔比一致的镍铁和镁铁水滑石。X 射线晶体结构分析与TG DTA分析表明 ,镍铁与镁铁水滑石晶体两者结构相似 ,但热稳定性存在一定差异。

低镍铁水冶炼1Cr14Mn10NiCuN不锈钢生产工艺优化

通过对1Cr14Mn10NiCuN不锈钢冶炼的几种原料条件和工艺路径对比分析,发现采用低镍高炉铁水为主要原料的工艺流程因铁水成分、温度和洁净度更优而更具竞争力。某厂采用高硅含铬低镍铁水冶炼1Cr14Mn10NiCuN不锈钢,铁水带入铬可节约50铬铁用量约66.7 kg/t(钢),降低成本约400.5元/t(钢),但预处理环节铬的收得率仅为88%,铬损失量折算成50铬铁达到9.1 kg/t(钢),折合人民币约54.6元/t(钢)。工艺优化方案考虑在铁水预处理炉吹氧结束时加入合金熔化炉熔化的铬铁水,利用铬铁水中的硅还原渣中的铬。工艺方案优化后在预处理炉环节将低镍铁水中的铬收得率提高至95%,使生产全流程50铬铁加入量减少约5.3 kg/t(钢),降低成本约31.9元/t(钢)。

镍铁和钴铁水滑石的合成及结构差异的研究

采用低过饱和共沉淀法合成了物质的量比为2,3,4的镍铁和钴铁水滑石.XRD分析表明二者晶体结构相似,IR分析表明稳定性:镍铁水滑石强于钴铁水滑石.

镍铁水滑石电催化氧析出研究进展

氧析出反应(Oxygen evolution reaction,OER)是电解水制氢、二氧化碳还原、二次金属-空气电池等能源储存和转化技术中的关键半反应。镍铁水滑石类材料(NiFe layered double hydroxide,NiFe-LDH)具有独特的层状结构、优异的催化性能和成本低廉等优点,是一类极具潜力的OER催化材料。但电导率低、活性位点暴露不充分等缺点也限制了其催化性能的进一步提高。本文综述了包括引入缺陷、片层剥离、元素掺杂、表面修饰和原位生长等针对NiFe-LDH的改性方法,这些方法能有效提升反应活性位点数量、增强导电性并促进反应动力学过程。最后,讨论了对NiFe-LDH改性中存在的问题以及对后续研究的展望。

基于富缺陷镍铁水滑石材料的高效析氧电极(英文)

探索低成本高效率的析氧电极对于工业电解水技术的发展至关重要.尽管镍铁水滑石已被公认为是一种高效析氧的非贵金属催化剂,但其本征活性还有待进一步提高.本研究通过将氧空位缺陷引入镍铁水滑石,设计出一种低成本高效率的析氧电极.通过精确电子结构调控,暴露更多活性位点,提高电极导电性,富缺陷镍铁水滑石电极展现出1.40 V(vs.RHE)的低起峰电位.同时,它仅需200 m V过电势就能达到10 m A cm^(-2)的电流密度,这相比未经处理的镍铁水滑石降低了48 m V.我们进一步通过密度泛函理论计算发现,氧空位缺陷的引入使Fe的价态降低,带隙减小,使得催化过程中电子更容易被激发到导带中,从而降低反应过电势并使析氧活性增强.