KClO_3/FeSO_4/H_2SO_4催化氧化合成二芳基偶氮羰酰肼

报道了一种有效的由KClO3/FeSO4/H2SO4催化氧化体系对二芳基卡巴肼进行氧化脱氢,合成二芳基偶氮羰酰肼的新方法.该方法具有反应快速、条件温和、操作简便、原料价廉易得等优点.

H_(2)SO_(4)-Fe_(2)(SO_(4))_(3)浸出铜精矿过程中铁形态转化研究

H_(2)SO_(4)-Fe_(2)(SO_(4))_(3)浸出体系因其具有成本低、腐蚀性较低等特点,被广泛应用于铜精矿的浸出。由于溶液中Fe的形态变化决定着浸出工艺的经济效益,因此针对浸出液中不同条件下的铁形态进行了研究。研究表明,Fe^(3+)与Fe^(2+)之间的转化主要涉及电子转移,不会改变H^(+)浓度;当浸出液pH值达到2时,会产生大量黄钾铁矾沉淀,并夹杂着质量分数为1.0%的Cu和质量分数为0.5%的Zn;当浸出液中Fe^(2+)质量浓度超过46.5 g/L时,在常温下会产生FeSO_(4)·7H_(2)O结晶,并夹杂着质量分数为1.9%的Cu和质量分数为1.0%的Zn。

NH_(3)-(NH_(4))_(2)SO_(4)体系隔膜电解铜电化学研究

PCB板(印刷电路板)剪裁铣削渣中含有金属铜和铝,且塑料含量高,采用电化学溶解隔膜电积工艺可以实现铜的剥离并得到高品位阴极铜。该工艺具有流程短、电流效率高、产品纯度高等优点,具有广阔的应用前景,但其电化学机理尚不明确,本文以PCB制造过程中产生的含铜固废作为阳极,采用钛板为阴极,在NH_(3)-(NH_(4))_(2)SO_(4)体系中采用隔膜电解工艺进行了一系列试验,包括不同铵盐体系、氨/硫酸铵体系中不同电极、氨/硫酸铵体系不同电解液组成的电化学行为曲线以及NH_(3)-(NH_(4))_(2)SO_(4)体系电沉积铜的控制步骤、成核机理等。结果表明,氨/硫酸铵体系中电积铜的起始还原电位最低,电积时电耗较低,且该体系中氢的析出电位均较负,可避免因析出氢气降低阴极电流效率的副反应;NH_(3)-(NH_(4))_(2)SO_(4)体系中Cu^(2+)在钛电极表面的电沉积反应为不可逆过程,且为双电子一步转移过程,控制步骤为扩散控制;Cu^(2+)在钛电极上的成核机理接近于瞬时成核。该研究成果可为NH_(3)-(NH_(4))_(2)SO_(4)体系隔膜电解铜工艺提供理论参考。

绿色催化剂Al_(2)(SO_(4))_(3)•18H_(2)O合成乙酸乙酯

酯化反应是高中非常重要的实验,但是浓硫酸作为催化剂存在危险性高、副产物多、环境污染性强等缺点,将常见、便宜、低毒性、具有高效催化效率的Al_(2)(SO_(4))_(3)•18H_(2)O作为催化剂,利用无水乙醇和冰醋酸合成乙酸乙酯,反应结束后,Al_(2)(SO_(4))_(3)•18H_(2)O通过简单过滤即可回收利用,适合应用于中学课堂实验中。

Gd_(2)O_(2)S:Tb闪烁陶瓷的制备与结构:水浴合成中H_(2)SO_(4)/Gd_(2)O_(3)摩尔比的影响

Gd_(2)O_(2)S:Tb闪烁陶瓷以其明亮的绿色发光、高能量转换效率和高中子俘获截面而广泛应用于中子成像和工业无损检测等领域,但Gd_(2)O_(2)S:Tb陶瓷中存在的Gd_(2)O_(3)第二相影响其闪烁性能。本工作以H_(2)SO_(4)和Gd_(2)O_(3)为原料,采用水浴法合成Gd_(2)O_(2)S:Tb前驱体,研究了H_(2)SO_(4)与Gd_(2)O_(3)的摩尔比(n)对前驱体和Gd_(2)O_(2)S:Tb粉体性能的影响。前驱体的化学组成随n增大而变化:2Gd_(2)O_(3)·Gd_(2)(SO_(4))_(3)·xH_(2)O(n<2.00)、Gd_(2)O_(3)·2Gd_(2)(SO_(4))_(3)·xH_(2)O(2.25≤n≤2.75)和Gd_(2)(SO_(4))_(3)·8H_(2)O(n=3.00),经过空气煅烧和氢气还原后,所有的粉体均形成Gd_(2)O_(2)S相。Gd_(2)O_(2)S:Tb粉体的形貌与前驱体的相组成密切相关,随着n增大,Gd_(2)O_(2)S:Tb粉体的XEL强度增加呈现出两个阶段,对应前驱体的相转变阶段。采用真空预烧结合热等静压烧结制备了Gd_(2)O_(2)S:Tb陶瓷,相较于n为2.00、2.25、2.50,其他n制备的Gd_(2)O_(2)S:Tb陶瓷都达到了较高的相对密度和XEL强度,不同n制备的陶瓷中都存在Gd_(2)O_(3)第二相,n增大有利于减少陶瓷内部的第二相,为进一步消除Gd_(2)O_(2)S:Tb陶瓷中的第二相提供了思路。

Ca(H_(2)PO_(4))_(2)-H_(3)PO_(4)-K_(2)SO_(4)体系中石膏晶型及形貌调控

为将Ca(H_(2)PO_(4))2制备KH_(2)PO_(4)过程中的石膏资源化利用,以H_(3)PO_(4)与CaCO_(3)反应制备Ca(H_(2)PO_(4))2溶液,并与K_(2)SO_(4)溶液反应,进行Ca(H_(2)PO_(4))_(2)-H_(3)PO_(4)-K_(2)SO_(4)体系中石膏晶型和形貌调控研究。结果表明:通过改变反应时间、反应温度、SO^(2-)/_(4)过量系数和CaO含量等参数可对Ca(H_(2)PO_(4))_(2)-H_(3)PO_(4)-K_(2)SO_(4)体系中石膏晶型和形貌进行调控,制得短柱状α-CaSO_(4)·0.5H_(2)O。体系在温度高于95℃和CaO含量为3.0%~5.0%(质量分数,下同)时形成α-CaSO_(4)·0.5H_(2)O,在CaO含量为5.5%主要形成CaSO_(4)·2H_(2)O;反应时间长于20 min和SO^(2-)/_(4)过量系数大于1.4将形成K_(2)SO_(4)(CaSO_(4))_(5)·H_(2)O,导致石膏晶体表面缺陷增加。本实验条件下,适宜反应条件为:反应时间10 min、反应温度95℃、SO^(2-)/_(4)过量系数1.2和CaO含量5.0%,此条件下可制得长度42~70μm、直径13~24μm的短柱状α-CaSO_(4)·0.5H_(2)O,其抗折和抗压强度分别可达5.61 MPa和33.74 MPa,滤液中钾收率和脱钙率分别可达94.23%和83.80%。

基于水内标的HNO_(3)、H_(2)SO_(4)、HClO_(4)拉曼光谱定量分析研究

研究了以水为内标,采用拉曼光谱法测量水溶液中HNO_(3)、H_(2)SO_(4)、HClO_(4)浓度的可行性。研究发现,酸的加入会使得水在2700~3900cm-1范围内的伸缩振动拉曼峰的形状发生变化并导致水的拉曼散射系数增大。但酸浓度较低时,在对水的浓度进行修正后,可以用溶液中水在2700~3900 cm^(-1)范围内的拉曼峰为内标对几种酸进行定量分析。通过数据拟合获得的HNO_(3)、 H_(2)SO_(4)、 HClO_(4)的工作曲线分别为c(HNO_(3))=39.9RS/(1+0.6RS)(R^(2)=0.9999)、c(H_(2)SO_(4))=44.3RS/(1+2.3RS)(R^(2)=0.9994)、c(HClO_(4))=29.4RS/(1+1.1RS)(R^(2)=0.9993),其中RS=A(酸)/A(H2O),A(酸)和A(H2O)分别为酸和水的拉曼峰面积。HNO_(3)、H_(2)SO_(4)、HClO_(4)工作曲线的应用浓度范围分别为0.1~4.8 mol/L、0.1~4.1 mol/L、0.1~6.5 mol/L,检出限分别为0.0056、0.0061、0.0086 mol/L。

Ca(H_(2)PO_(4))_(2)-H_(3)PO_(4)-K_(2)SO_(4)体系两步法制备KH_(2)PO_(4)过程中硫酸钙晶型和形貌调控

在Ca(H_(2)PO_(4))_(2)-H_(3)PO_(4)-K_(2)SO_(4)体系中,通过调控较低温度下CaSO_(4)·2H_(2)O结晶和较高温度下CaSO_(4)·2H_(2)O向CaSO_(4)·0.5H_(2)O转晶的两步法晶化反应,制备KH_(2)PO_(4)及副产品α型半水硫酸钙。研究了反应条件对两步晶化过程中CaSO_(4)晶型和形貌、磷钾收率和脱钙率的影响。结果表明,反应温度、反应时间、K_(2)SO_(4)溶液浓度、SO_(4)^(2-)过量系数、CaO/P_(2)O_(5)摩尔比和P_(2)O_(5)含量等参数的变化对CaSO_(4)晶型形貌、磷钾收率和脱钙率具有明显影响。一步反应和结晶温度为70℃、反应和结晶时间为60 min、二步转晶温度为102℃、转晶时间为5.0 h、K_(2)SO_(4)质量分数10%、SO_(4)^(2-)过量系数1.2、CaO/P_(2)O_(5)摩尔比0.20、P_(2)O_(5)质量分数25%条件下,滤液钾收率、磷收率和脱钙率分别达98.35%,91.43%和89.74%,制得石膏样品晶型为α-CaSO_(4)·0.5H_(2)O、形貌呈六棱形锥面短柱状、2 h抗折强度和绝干抗压强度分别达5.70 MPa和35.07 Mpa、强度等级达到JC/T 2038-2010《α型高强石膏》α30要求。制得的磷酸二氢钾纯度达80%以上。

(NH_(4))_(2)SO_(4)-NH_(3)-H_(2)O体系浸出高碱性脉石低品位氧化铜矿

以高碱性脉石低品位氧化铜矿为研究对象,针对该矿样钙镁含量高的特点,采用氨水-硫酸铵浸出体系进行了常温常压浸出实验.针对该矿样的主要含铜矿物孔雀石(Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)),基于质量和电荷的双守恒的条件下构建的浸出体系中建立Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)-(NH_(4))_(2)SO_(4)-NH_(3)-H_(2)O的热力学模型,采用Matlab的拟合功能与diff和solve函数算出不同硫酸铵浓度时氨浸出孔雀石的最佳氨浓度和总铜离子浓度.实验考察了浸出氨水浓度、氨铵比、液固比对铜浸出率的影响.实验结果表明,高碱性脉石氧化铜矿石适宜浸出条件为氨水浓度1.2 mol/L,氨铵比2∶1,液固比3∶1,该条件下铜浸出率较高,达到约70%.实验结果与热力学计算结果基本吻合.

添加H_(2)O_(2)改性和HNO_(3)/H_(2)SO_(4)改性生物质炭对一种酸性水稻土吸附Cd(Ⅱ)的影响

选择稻草、玉米秸秆和油菜秸秆作为制备生物质炭的原料,分别用H_(2)O_(2)和HNO_(3)/H_(2)SO_(4)对生物质炭进行改性处理,以未改性的生物质炭和HCl处理的生物质炭作为对照。按土重3%的比例向采自安徽郎溪的酸性水稻土中添加上述生物质炭,在经历一个干湿交替周期后,进行Cd(Ⅱ)吸附/解吸试验,研究添加生物质炭对水稻土吸附Cd(Ⅱ)的影响及其机制。结果表明,两种改性方法均有效增加了生物质炭表面的质子结合位点数,且HNO_(3)/H_(2)SO_(4)改性对生物质炭表面羧基官能团的扩增效果更显著。官能团的增加使得添加了HNO_(3)/H_(2)SO_(4)改性生物质炭的水稻土对Cd(Ⅱ)的专性吸附能力显著增强。因此,添加HNO_(3)/H_(2)SO_(4)改性生物质炭可作为酸性水稻土吸附固定重金属Cd的一种新型方法。

HNO_(3)扩孔液中H_(2)SO_(4)对高压铝箔直流腐蚀的影响

采用极化曲线、SEM、容量测试和密度泛函理论研究了HNO_(3)扩孔液中微量的H_(2)SO_(4)对高压铝箔直流腐蚀的影响,同时考察了Ba^(2+)去除SO_(4)^(2-)的效果。结果表明,微量H_(2)SO_(4)(10 mg·L^(-1))能显著改变铝箔表面的极化行为,抑制铝箔的腐蚀。由于SO_(4)^(2-)与Al^(3+)有很强的结合能力,在电场作用下,微量SO_(4)^(2-)往孔内迁移,抑制Al2(SO4)3钝化膜的溶解,进而压制了内部孔中铝的溶解。而且随着H_(2)SO_(4)含量增加,内部孔洞尺寸变小,导致腐蚀箔比容逐渐衰减。另外,Ba^(2+)只能处理SO_(4)^(2-)浓度高于100 mg·L^(-1)的高温HNO_(3)电解液。

H_(2)SO_(4)-H_(2)O中硝酸铜对脱硫石膏晶须生长的影响

以处理后的脱硫石膏为原料,在H_(2)SO_(4)-H_(2)O体系中以Cu(NO_(3))_(2)为晶形控制剂采用水热法制备脱硫石膏晶须,探讨了Cu(NO_(3))_(2)对脱硫石膏晶须生长的影响机理。结果表明:Cu(NO_(3))_(2)对脱硫石膏有明显促溶作用,其中Cu^(2+)可减小溶液中各离子的活度系数,使溶液中的Ca^(2+)浓度增大。NO^(-)_(3)通过静电作用在Ca^(2+)周围聚集并对SO^(2-)_(4)产生屏蔽作用,导致脱硫石膏继续溶解并使Ca^(2+)和SO^(2-)_(4)的浓度处于相对稳定状态,有利于半水脱硫石膏晶体的形核与生长。此外,Cu^(2+)还可在晶须的生长过程中选择性吸附在晶须表面,生成CuSO_(4),促进了脱硫石膏的结晶生长,最终在Cu(NO_(3))_(2)用量为2.0%(质量分数)时制备的脱硫石膏晶须长径比约为73。

g-C_(3)N_(4)/CB/Au NPs修饰玻碳电极的制备及其对硫酸联氨的电化学测定

将炭黑(CB)纳米粒子与类石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))混合,然后将金纳米粒子(Au NPs)掺杂其中,形成一种新型g-C_(3)N_(4)/CB/AuNPs复合纳米材料,用于修饰玻碳电极.通过扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的形貌进行了表征.实验结果表明:g-C_(3)N_(4)/CB/AuNPs对硫酸联氨(N2H4·H_(2)SO_(4))的电化学氧化呈现极好的电催化性能.硫酸联氨的氧化电流与其物质的量浓度在2.5×10^(-5)~1.5×10^(-3)mol·L^(-1)线性范围内呈良好的线性关系,检测限为1.6μmol·L^(-1)(信噪比S/N=3).

碳酸钠焙烧活化—硫酸浸出提取煤矸石中氧化铝的研究

以云南曲靖地区高铁煤矸石为对象,采用碳酸钠焙烧活化—硫酸浸出法进行氧化铝提取研究,探究了不同参数对H_(2)SO_(4)浸出Al_(2)O_(3)的影响。研究结果表明,在焙烧温度为800℃、焙烧时间为1 h、Na_(2)CO_(3)用量为25%、H_(2)SO_(4)质量浓度为98%、H_(2)SO_(4)用量为25%、酸浸时间为2 h的条件下,Al_(2)O_(3)的浸出率可以达到87%。添加Na_(2)CO_(3)焙烧活化可以有效改变煤矸石中氧化铝的晶体形态,显著提高Al_(2)O_(3)的浸出率。本研究可为煤矸石资源中的Al_(2)O_(3)开发利用提供一定的技术支持。

FCC余热锅炉烟气硫酸露点预测

针对某企业FCC余热锅炉省煤器出现的典型的硫酸露点腐蚀情况,详细分析了烟气硫酸露点原因及影响因素。结果表明,烟气中SO_(3)相对于SO_(2)的转化率为4.3%,烟气的SO_(3)的存在显著增加了烟气的露点温度高达80℃,在该工况下烟气的硫酸露点温度约为151.5℃,并提出了FCC余热锅炉省煤器烟气硫酸露点腐蚀的防护措施。

硫酸-硫酸亚铁体系制备高分散球形银粉

以AgNO_(3)作为银源,FeSO_(4)作为还原剂,H_(2)SO_(4)作为稳定剂,通过一步还原法制备球形银粉。研究了还原剂用量、稳定剂用量及操作方式对银粉形貌的影响。结果表明,对2.5gAgNO_(3),当FeSO_(4)用量在11g,0.1mol/LH_(2)SO_(4)用量在0.1g时,向AgNO_(3)-H_(2)SO_(4)溶液中快速加入FeSO_(4)溶液,制备所得银粉形貌均一,粒径分布范围窄,形貌为形状规则球形银粉,分散性好。对反应体系中的吸附反应机理进行分析,发现SO4^(2-)及Fe^(2+)浓度对银颗粒形貌有明显的影响。