Copper Indium Sulfide Enables Li-CO_(2)Batteries with Boosted Reaction Kinetics and Cycling Stability

High energy density Li-CO_(2)batteries have attracted much attention owing to the"two birds with one stone"feature in fixing greenhouse gas CO_(2)and providing renewable energy.However,poor reversibility of the discharge product Li_(2)CO_(3)is one of the main problems that limit its application,resulting in poor cycling stability and severe polarization.Herein,copper indium sulfide(CIS),a semiconducting non-precious metal sulfide,is fabricated as cathode catalysts for high-performance Li-CO_(2)batteries.Combined with the synergistic effect of bimetallic valence bonding and coordinated electron transfer,Li-CO_(2)batteries using CIS cathodes exhibit high full specific discharge capacity,excellent rate capability and cycle stability,namely it delivers a high specific full discharge capacity of 8878μAh cm^(-2),runs steadily from 10 to 100μA cm^(-2),and performs a stable long-term cycling behavior(>1050 h)under a high energy efficiency of 84%and a low charge voltage of approximately 3.4 V at 20μA cm^(-2)within 100μAh cm^(-2).In addition,a flexible Li-CO_(2)pouch cell is constructed to reveal the potential of employing CIS to fabricate flexible high energy storage devices in practical applications.This work shows a promising development pathway toward next-generation sustainable energy storage devices.

Al掺杂硫铟锌光催化剂的制备综合实验教学设计与实践

结合化学工程与工艺专业人才培养方案和实践教学体系的要求,设计了硫铟锌(ZnIn2S4)基光催化剂的制备综合性实验。实验采用溶剂热法制备了Al掺杂硫铟锌光催化剂,系统地表征分析了光催化剂的晶体结构、形貌以及光电化学特性。该实验是将典型的科研成果转化为实验教学内容,有助于学生了解该领域的前沿科学成果和研究方法,掌握光催化剂的制备技术,进而深入理解光电化学性能相关专业理论知识。科研反哺教学有利于创新实验教学内容,激发和培养学生的创新意识和专业综合实践能力。

某低品位铅锌铜多金属硫化矿富集与分离试验研究

云南某低品位铅锌铜多金属硫化矿铅品位0.61%、锌品位3.28%、铜品位0.25%,伴生Au、Ag品位分别为0.09、18.04 g/t。矿石嵌布粒度较细,共生关系复杂。为高效开发利用该低品位矿石,进行了系统的浮选试验。结果表明:矿石采用铜铅混合浮选—铜铅分离—锌浮选工艺处理,获得了铜品位21.97%、铜回收率80.85%、金品位1.60 g/t、银品位189.00 g/t、铅品位1.80%的铜精矿,铅品位76.22%、铅回收率88.72%、金品位0.75 g/t、银品位1433.00 g/t、铜品位1.87%的铅精矿,锌品位52.18%、锌回收率93.03%的锌精矿,主要有价成分铅、锌、铜的分离与富集效果较好,金、银一定程度富集在铜精矿、铅精矿中;铜精矿锌含量偏高与黄铜矿、闪锌矿间的嵌布关系异常密切有关;原矿Au、Ag品位低,且在矿石中分散程度高是造成金银综合回收指标偏低的原因。

云南某多金属矿铜铅混合浮选工艺试验研究

为提高云南某铜铅锌多金属矿的选矿指标,降低选矿药剂成本,提升经济效益,在矿石性质研究的基础上,进行了铜铅混合浮选工艺试验研究。试验结果表明:在捕收剂丁基黄药+Z-200用量为(50+30)g/t,锌抑制剂硫酸锌+亚硫酸钠用量为(600+300)g/t,起泡剂BK204用量为30 g/t,一段磨矿细度为-0.074 mm80%,粗精矿再磨细度为-0.032 mm90%的条件下,经1粗2扫、1粗精再磨2精的铜铅混合浮选流程,可获得铜品位12.06%、铅品位18.85%、锌品位6.14%、铜回收率87.98%、铅回收率85.33%、锌回收率4.22%的铜铅混合精矿。

CIZS/S-CoS_(2)混杂材料的制备及其光催化中间级分解水性质研究

本文采用溶剂热方法,成功合成了一种p型铜铟锌硫(CIZS)固溶体材料。以此为模板材料,通过外延生长的方法,制备了CIZS/ZIF-67混杂材料。我们进一步利用水热硫化方法,使ZIF-67材料转化为CoS_(2)产氢助催化剂;与此同时,利用过量的硫源生成单质硫保护层。最终,我们制备的拥有“p型硫化物+保护层+助催化剂”构型的CIZS/S-CoS_(2)混杂材料,在可见光照射条件下,能以0.264 mmol·h^(-1)·g^(-1)的产氢速率进行纯水的分解。对其反应滤液进行I-t性质测试,发现:反应滤液中存在双氧水。这些结果说明:CIZS/S-CoS_(2)混杂材料采用光催化中间级分解水(PIWS)路线,高效地进行纯水分解。

金属阳离子对铜锌硫化矿浮选行为影响的研究

铜锌硫化矿的浮选过程中,矿浆中必然存在一些金属离子或无机阴离子,矿物本身也可能会发生溶解而释放一些离子于矿浆中,影响矿物浮选。通过单矿物浮选实验,在烯丙基己基硫氨酯捕收剂体系下,考察了金属离子对黄铜矿、闪锌矿和黄铁矿浮选行为的影响。结果表明,在pH=2~12内,Ca^(2+)、Fe^(3+)、Fe^(2+)对黄铜矿浮选性能没有影响,Cu^(2+)对闪锌矿和黄铁矿浮选具有明显的活化作用,Fe^(3+)对闪锌矿的浮选性能没有影响。pH<11时,Ca^(2+)能够促进闪锌矿与捕收剂的作用,当pH为12时,Ca^(2+)对闪锌矿浮选具有抑制作用。pH<6时,Fe^(2+)对闪锌矿浮选没有影响,pH>6时,Fe^(2+)对闪锌矿浮选有一定的活化作用。Ca^(2+)、Fe^(3+)、Fe^(2+)对黄铁矿浮选有一定抑制作用,其中Ca^(2+)抑制作用最强。

安徽某难选铜铅锌多金属硫化矿选矿工艺试验研究

安徽某铜铅锌多金属硫化矿属复杂难选多金属硫化矿,铜铅锌矿物嵌布关系复杂,各矿物之间致密共生,粒度极为不均,综合回收难度大。为提高资源整体综合利用率,针对该矿石性质以Z-200为铜捕收剂,25^(#)黑药为铅捕收剂,丁基黄药为锌硫捕收剂,采用铜铅锌硫依次优先浮选工艺流程,在原矿含铜0.58%、铅0.57%、锌2.50%、硫5.39%的条件下,获得了铜精矿Cu品位18.83%、回收率76.33%,铅精矿Pb品位45.83%、回收率68.58%,锌精矿Zn品位50.25%、回收率87.44%,硫精矿S含量40.89%、回收率44.64%的实验室指标。研究结果为下一步工业化生产提供了指导依据。

铜锌硫化矿分离浮选捕收剂研究进展

围绕着铜锌矿物分离做的大量研究工作,主要集中在铜锌浮选分离的理论研究、新型高效环保无毒浮选药剂的研发以及对现有的浮选分离工艺的优化等方面。综述了铜锌硫化矿分离浮选捕收剂的最新研究现状,介绍了近年来报道较多的组合捕收剂和新药剂在铜锌矿石浮选分离中应用的研究成果,同时对铜锌硫化矿浮选药剂今后的发展方向进行展望。

Solvothermal Synthesis and Characterization of Zinc Indium Sulfide Microspheres

ZnIn2S4 microspheres have been solvothermally prepared at 160℃ for 12 h with ZnCl2.2H2O,InCl3,and thiourea as the starting reagents in ethanol.The morphology,structure,and phase composition of the asprepared product were characterized by means of X-ray powder diffraction（XRD）,field-emission scanning electron microscopy（FE-SEM）,X-ray photoelectron spectra（XPS）,transmission electron microscopy（TEM）,high-resolution TEM（HRTEM）,and selected area electron diffraction（SAED）.Results revealed that the prepared ZnIn2S4 microspheres were composed of sheetlike nanocrystals.The average diameter of the microspheres and the thickness of the nanosheets are about 1-6 μm and 10-50 nm,respectively.A possible growth mechanism of the ZnIn2S4 nanosheet-built microspheres was proposed and briefly discussed.

Novel Approach to the Design of Optoelectronic Heterostructures Based on Indium and Copper Sulfides

1 Results Heterostructures,based on ternary CuInS(Se2) chalcogenides and related binary compounds (Cu2-xCh,CuCh,In2Ch3 and InCh; Ch=S,Se) are considered appear to be a matter of choice for producing promising optoelectronic devices.In the present work we propose and consider a very simple way for the formation of sulfide and selenide heterostructures.The main idea is assumes a novel two-stage method of synthesis and nonstoichiometry control for heterostructures of InxS(Se)1-x/Si,CuInS(Se)2/Si and InxS1-...

铟的还原浸出动力学及分步沉淀选择性分离

开展硫化锌精矿还原浸出高铁锌浸出渣高效浸铟及浸出液中铟选择性分离的研究。结果表明:在固体物料粒度74~105μm、反应温度90℃、浸出时间300 min、硫酸浓度1.4 mol/L的条件下,铟的浸出率达95%以上。采用收缩核模型对还原浸出动力学进行分析,不同条件下的浸出实验结果表明反应受穿过固体产物层的扩散控制,活化能为17.96 k J/mol,相对于硫酸浓度的反应级数为2.41。铁粉置换沉铜过程铜和砷的沉淀率均达99%以上。98%以上的铟从含高亚铁离子浓度的硫酸锌溶液中选择性分离,获得铟含量约为2.4%的富铟渣,经酸浸-萃取-电积工艺流程进一步处理后可得到纯铟。

硫化氢在湿法炼锌铟萃余液净化除砷的应用研究

甘肃省某锌冶炼厂铟回收的萃余液含砷浓度高,采用中和沉淀法脱除砷容易造成有价金属大量锌的损失。本文结合了硫化氢在有色行业内废酸治理去除高浓度砷的应用优势,开展了硫化氢硫化法工艺脱除该企业铟萃余液中高浓度砷的试验研究,结果表明:硫化氢硫化工艺可以实现铟萃余液中砷的可控脱除,硫化氢通入量越多,砷去除效率越高,硫化氢通入量为理论用量1.15倍时,二段硫化出水砷浓度可控制低于0.05 g/L,砷去除率高达99.63%,同时可以减少企业生产过程的锌的损失的问题,且可以产生一定的经济效益,因此具有一定应用前景。

某铜铅锌硫化矿浮选分离试验研究

以云南某铜铅锌硫化矿为研究对象,采用铜-铅-锌全优先浮选工艺,通过原矿细磨和铅粗精矿选择性再磨强化矿物单体解离,充分利用组合抑制剂亚硫酸钠+硫酸锌的协调效应和选择性,捕收剂Z-200、乙硫氮及BK906的高选择性,在适宜工艺参数下,获得了铜品位22.78%、铜回收率83.28%、含铅3.01%、含锌4.23%的铜精矿,铅品位75.86%、铅回收率82.75%、含铜0.17%、含锌1.64%的铅精矿和锌品位51.87%、锌回收率93.16%、含铜0.24%、含铅0.31%的锌精矿。

柔性交流电致发光器件的光电性能优化与自供电集成研究

以掺铜硫化锌(ZnS:Cu)荧光粉为发光分子,聚二甲基硅氧烷(PDMS)和钛酸钡(Ba‑TiO3)为绝缘材料,采用刮涂技术在ITO/PET电极上制备了柔性ACEL器件,研究了复合发光层不同材料掺比、驱动电压和频率对器件光电性能的影响。结果表明,随着荧光粉和钛酸钡含量的增加,柔性ACEL器件的亮度增加;当ZnS:Cu/BaTiO_(3)/PDMS=2∶2∶1时,器件性能最佳,可以达到较低的开启电压,40 V(2 kHz)时亮度为1.16 cd/m^(2)。最后,将柔性ACEL与垂直接触分离式摩擦纳米发电机进行集成,TENG最大输出电压可达360 V和输出电流46μA左右,可以点亮柔性ACEL器件。该自供电柔性ACEL器件为穿戴显示和交互提供了一种新的方法。

黄金冶炼萃余液废水资源化及中和渣减量技术研究

黄金湿法冶炼行业铜萃余液中含有大量铜锌有价金属,现有处理工艺无法对有价金属进行回收,且产生大量中和渣,实现废水的资源化利用以及中和渣减量是未来的发展趋势。以某黄金湿法冶炼企业产生的萃余液废水为原水,采用“石膏+硫化收铜+硫化收锌+HDS中和”工艺实现有价金属有效回收和中和渣减量。结果表明:萃余液石膏pH为2、第一步0.5倍理论投加量硫化、第二步1倍理论投加量硫化可以最大限度实现铜锌的回收和中和渣减量,硫化铜渣铜品位为45.2%,符合《铜精矿》(YST 318—2007)中“铜精矿三级标准”,硫化锌渣锌品位为57.6%,符合《锌精矿》(YS/T 320—2014)中“锌精矿二级产品”标准,中和渣减量可达30%。

某复杂难选多金属硫化矿铜铅浮选分离试验研究

对某含砷含银复杂难选铜铅锌硫化矿进行了浮选试验研究。使用新型高效硫化矿捕收剂CYC和环保型铅抑制剂CYZ,采用粗磨⁃铜铅混合浮选⁃分级再磨⁃脱药⁃铜铅分离工艺流程,获得了铜品位22.42%、银含量11549.74 g/t,铜、银回收率分别为73.77%、83.85%的铜精矿,以及铅品位13.96%、锑含量6.61%,铅、锑回收率分别为19.45%、11.10%的铅精矿,实现了铜和铅的高效分离,伴生银、锑也得到了有效回收。

提高铜锌铁矿石中伴生金银指标的试验研究

某铜锌铁多金属矿含铜0.58%、锌1.44%、全铁34.96%、金0.21 g/t、银5.91 g/t。铜、锌主要以硫化矿形式存在,因此在保证铁铜锌较好指标的基础上采用新型药剂回收伴生金银。采用“优先选铜,选铜尾矿选锌”的浮选工艺,在磨矿细度-0.074 mm占75%,8250为铜新型捕收剂,8194为锌新型捕收剂,石灰、硫酸锌、亚硫酸钠、硫酸铜作为常规调整剂。闭路试验可获得含铜20.801%、铜回收率88.92%的铜精矿,含锌50.86%,锌回收率75.82%的锌精矿,铜精矿金回收率为48.03%,银回收率为71.16%。铜回收率比原工艺提高7.44个百分点,金、银均已达到计价标准且回收率较原工艺分别提高9.64个百分点和20.76个百分点,进一步减少了资源浪费,增加了企业效益。

铜锌硫化矿分离技术研究进展

随着铜、锌金属需求量的日益增加,迫于矿石资源趋于“贫、细、杂”化,对铜、锌矿石资源的高效利用提出了新的挑战。本文综述了铜锌硫化矿浮选分离工艺,主要包括优先浮选、全混合浮选、部分混合浮选和等可浮选等工艺,对比了各自分离铜锌硫化矿工艺的优势与不足。同时,对新型绿色处理工艺如:电化学处理、微生物浸出以及选冶联合等进行了阐述,在此基础上,展望了未来工艺研究发展的方向,为更加高效分离处理铜锌硫化矿提供借鉴。

某低品位难选铜铅锌硫化矿浮选分离试验研究

针对某铜铅锌多金属硫化矿主要矿物嵌布关系较复杂、有价矿物与脉石共生关系密切的特点,在原矿铜品位0.21%、铅品位2.37%、锌品位3.01%条件下,采用铜铅混合浮选-铜铅分离-锌浮选的弱碱工艺流程,以A22为铜铅混合浮选捕收剂,TZ01+硫酸锌为锌、硫矿物抑制剂,CZ08为锌浮选捕收剂,亚硫酸钠+CMC为铜铅分离抑制剂,最终获得了Cu品位22.09%、回收率70.48%的铜精矿,Pb品位59.48%、回收率89.35%的铅精矿和Zn品位45.00%、回收率86.96%的锌精矿。

阴阳离子在铜、铅、锌氧化矿硫化浮选中的强化作用研究现状及展望

硫化浮选法是回收铜、铅、锌氧化矿常用的浮选工艺。为获得更高的回收率,研究人员常使用一些阴阳离子对硫化过程进行强化。文章通过对近些年铜、铅、锌氧化矿强化硫化浮选相关研究成果的梳理,阐述了铜、铅、锌氧化矿硫化浮选机制,讨论了铵根离子、铅离子、铜离子、锌离子、氟离子、氯离子、碳酸根离子等阴阳离子的强化机理,综述了其强化硫化基础理论研究的进展,并对未来发展方向进行了展望,以期对铜、铅、锌氧化矿强化硫化浮选的研究提供一定的帮助。