过渡金属对锂离子电池正极材料Li[Ni_xCo_yMn_z]O_2(0.6≤x≤0.8)结构和电化学性能的影响（英文）

利用共沉淀法制备具有典型六边形α-NaFeO2结构的正极材料Li[NixCoyMnz]O2（0.6≤x≤0.8）。XRD结果表明：（003）峰与（104）峰的强度比随镍含量的减少而增加,随钴含量的增加而增加。SEM结果表明：材料是由微小的初级颗粒聚集而成的二次颗粒,并且随锰含量的增加,初级颗粒和二次颗粒变大,同时Li[Ni（0.6）Co（0.2）Mn（0.2）]O2颗粒分布比较均匀,颗粒大小为100-300 nm。尽管锂离子电池Li/Li[NixCoyMnz]O2的首次放电容量随镍含量的减少而减小,但是循环和倍率性能却随锰或钴含量的增加而得到改善。Li[Ni（0.6）Co（0.2）Mn（0.2）]O2具有良好的循环性能,在循环50次后还能保持97.1%的容量保持率。

基于硫堇/碳纳米管修饰电极的新型过氧化氢电化学传感器

基于碳纳米管(CNTs)和硫堇(Th)的协同效应,将辣根过氧化物酶(HRP)通过戊二醛(GA)交联作用固定在硫堇(Th)/CNTs修饰电极上,构造了一种新型酶电极(HRP/GA-Th/CNTs/GC)。CNTs静电吸附正电荷的Th,而Th不仅可以促进电极和酶的氧化还原活性中心之间的电子传递,而且能使CNTs氨基(—NH2)功能化,从而利于HRP的固定。基于HRP/GA-Th/CNTs/GC电极的过氧化氢传感器具有较好的传感性能,且检出限低(0.3μmol.L-1)、响应时间短(5 s内)、抗干扰能力强。

C-MSnO_3(M=Ca,Sr,Ba)纳米复合物的合成及其电化学性能

用直接沉淀法制备前躯体MSn(OH)6,把导电炭黑(Super-P)与前躯体一起球磨后煅烧,合成MSnO3(M=Ca,Sr,Ba),并系统研究其作为锂离子电池负极材料的电化学性能。用SEM和XRD表征产物的形貌和结构,用恒电流充放电和循环伏安测试产物的电化学性能。结果表明:CaSnO3、SrSnO3和BaSnO3的首次充电容量分别为624.9、383.8和330.1 mA.h/g;CaSnO3经过20次循环之后,在0.1C、0.5C、1C倍率下的充电容量分别为510、390和258 mA.h/g,而球磨CaSnO3相应地分别为413、297、183 mA.h/g。这说明加Super-P球磨的CaSnO3样品循环稳定性和高倍率性能均得到较大提高。

纳米多孔WO_3薄膜电极的制备及其光电化学性质

以偏钨酸铵为钨源、十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂,采用水热法制备纳米WO3粉体,并在不同温度下进行煅烧处理,通过添加分散剂、粘结剂等配制WO3浆料,利用刮涂法制备纳米多孔WO3薄膜电极。通过TG-DTA、XRD、SEM、BET以及UV-vis吸收光谱等手段对样品进行表征,采用Mott-Schottky测试、稳态光电流谱和交流阻抗谱等方法研究WO3薄膜电极的光电化学性能。结果表明:所制备的WO3为单斜型,随着热处理温度的升高,WO3粉体结晶度增高,颗粒粒径增大,比表面积下降;将热处理温度为650℃的WO3粉体制得的薄膜呈多孔膨松状结构,其平带电位为0.45 V,载流子浓度为3.445×1020cm 3,光电流密度达2.50 mA/cm2。此外,进一步探讨颗粒尺寸对其光电性质的影响及其机理。

熔池熔炼中金属硫酸盐分解过程的热力学研究

利用化学反应的标准平衡常数求得冶炼废渣熔池熔炼过程中5种金属硫酸盐（FeSO4, In2（SO4）3, Fe2（SO4）3, ZnSO4, PbSO4）的分解压，确定硫酸盐在高温下发生分解反应的温度；采用热重（TG）及差示扫描量热（DSC）分析各金属硫酸盐的分解过程，验证热力学计算结果。结果表明，5种硫酸盐发生分解反应由易到难的顺序为 FeSO4、In2（SO4）3、Fe2（SO4）3、ZnSO4、PbSO4；热力学计算得到的相变温度、分解温度与DSC曲线吸热峰位置、TG曲线质量损失阶段相吻合，且理论计算温度比TG-DSC测定温度低7.5~283.1 K；熔炼炉温度达到1316.1 K以上可使浸锌渣、沉铁渣中的硫酸盐分解脱硫较彻底。

电解剥离-生物质酸浸回收废旧锂电池

采用电解剥离-浸出正极材料、P204萃取除铝、秸秆硫酸浸出电池渣、草酸沉钴等工艺回收废旧锂电池中的钴。结果表明：经过20∽30 min的电解剥离，实现了电池粉与铝箔的分离，钴的浸出率为50%，电流效率为70%；通过两次P204错流萃取除铝后，萃余液中Al3＋Co 2＋含量可以降到0.4 mg/L，而钴却未损失；燕麦秸秆粉-硫酸浸出电池渣中钴的最佳工艺条件如下：硫酸2 mol/L、1 g电池渣加入0.5∽0.7 g麦秆粉，固液比1：10，在80∽90℃反应1∽2 h，钴的浸出率达到98%以上；经三级浸出，COD的含量可降至1.3 g/L左右；草酸沉钴调节溶液温度为50℃， pH为2，保持n（ ）/n（2-24CO）=1，1 h后钴的一次沉淀率达到92%以上，滤液pH为0.2，其滤液可作为电解浸出液循环使用。

从低品位红土镍矿中高效回收镍铁

以低品位红土镍矿(w(Ni)=1.52%,w(Fe)=14.08%)为原料,采用"一步还原焙烧-磁选"工艺制取镍铁合金。考察反应温度、反应时间、还原煤量和复合添加剂对红土镍矿焙烧效果的影响。研究结果表明:在还原煤为20%、复合添加剂为12%、焙烧温度为1 200℃、通N2保护条件下焙烧180 min,原矿中的大部分氧化镍和少量氧化铁得到选择性还原;焙砂水淬急冷后常规磁选,得到Ni质量分数为10.74%,Fe与Ni的质量分数之比为4.5,Ni回收率为86.23%的镍铁精矿,达到从红土镍矿中高效回收镍铁的目的。

碳还原锌浸出渣炼铁过程的热力学分析

对锌浸出渣熔池熔炼碳还原炼铁反应过程进行了热力学分析。结果表明：Zn Fe2O4和KFe3（SO4）2（OH）6受热分解的含铁产物是Fe2O3,Zn Fe2O4在300~1800 K温度范围内不能自发分解,KFe3（SO4）2（OH）6在652.25K即可分解;高pCO/pCO2、低温（但要高于炉渣熔融的温度）有利于熔体中的Fe2O3还原生成液态铁;含硫物相低温分解后的产物有金属硫酸盐K2SO4和Ca SO4,两者热分解脱硫的有利条件均是高温及低硫分压、低氧分压（但氧分压要高于硫酸盐分解生成硫化物的限值）,Ca SO4热分解脱硫比K2SO4易于进行。锌浸出渣中碱性氧化物Ca O的存在,一方面可以降低Zn2Si O4碳热还原的起始反应温度,另一方面可以提高炉渣碱度及炉渣中Ca O的活度,降低硫在铁液与炉渣中的分配平衡常数。

湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣的焙烧预处理

采用电阻炉对湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣进行焙烧预处理。考察氧气浓度、焙烧温度、焙烧时间和气体流量对沉铁渣脱硫率以及焙烧矿硫含量的影响;利用XRD和SEM-EDS技术对沉铁渣焙烧矿和浸锌渣焙烧矿的物相及微观形貌进行表征。结果表明:焙烧脱硫处理湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣是可行的;沉铁渣焙烧预处理的合适工艺条件为氧气浓度70%,气体流量0.2 L/min,经1300℃焙烧反应20 min,沉铁渣脱硫率为98.2%,焙烧矿硫含量从8.15%降低到0.253%(质量分数),达到炼铁入炉原料硫含量的要求;沉铁渣焙烧矿的物相组成主要是Zn Fe2O4,浸锌渣焙烧矿的物相组成主要是Zn Fe2O4和Pb2SO5,Pb2SO5的生成表明浸锌渣中Pb SO4分解脱硫不彻底,这是浸锌渣焙烧矿硫含量偏高的主要原因。

3,3'-二乙基-1,1'-一缩二乙二醇二羰基双硫脲的合成、表征与性能

以一缩二乙二醇双氯甲酸酯与硫氰酸钾为原料,以N,N-二甲基苯胺为催化剂,经相转移催化反应,合成一缩二乙二醇二羰基双异硫氰酸酯中间体;该中间体再与乙胺发生加成反应,合成了一种未见报道的3,3'-二乙基-1,1'-一缩二乙二醇二羰基双硫脲(DEOECTU)。经元素分析、红外光谱和核磁共振氢谱分析,证实所合成的化合物即为目标产物。DEOECTU与金属离子的作用结果表明:在实验条件下,DEOECTU与Zn2+、Pb2+、Fe3+或Fe2+的之间可能不存在化学作用,而与Cu2+之间存在化学作用,其可通过分子中的S和N原子与Cu2+作用而生成螯合环。吸附实验结果表明:DEOECTU能以化学作用方式吸附在黄铜矿表面,其在黄铜矿表面的吸附量远远高于在黄铁矿、闪锌矿和方铅矿表面的吸附量。纯矿物浮选实验进一步表明,DEOECTU对黄铜矿具有优良的捕收能力,而对黄铁矿、闪锌矿和方铅矿的捕收能力弱。

环氧丙烯酸酯树脂的制备及其聚氨酯改性

采用丙烯酸对环氧树脂进行改性制备环氧丙烯酸酯,通过单因素实验考察催化剂种类对改性工艺条件的影响;设计正交实验探讨反应温度、催化剂用量及阻聚剂用量对改性工艺条件的影响。采用自制的聚氨酯预聚体对环氧丙烯酸酯进行改性研究,考察聚氨酯预聚体的添加及环氧树脂种类对复合材料性能的影响。研究结果表明:制备环氧丙烯酸酯的最佳反应条件为:以N,N-二甲基苯胺为催化剂,反应温度110℃,w(催化剂)=2%,w(阻聚剂)=0.1%;FT-IR表征说明得到目标产物。同时,聚氨酯进行改性明显改善材料的力学性能,聚氨酯预聚体(n(—NCO):n(—OH)=2:1)添加量为25%时,材料的抗压强度提高59.33%,抗拉剪切强度增加3.7倍,材料断面的SEM图表明改性后材料出现韧性材料特征。另外,由双酚F型环氧树脂制备的复合材料的性能明显优于由双酚A型环氧树脂制备的材料性能。

硫化矿捕收剂的研究进展

综述了硫化矿捕收剂的合成及浮选应用,混合捕收剂与组合用药的应用现状,捕收剂在硫化矿表面的作用机理。研究捕收剂分子结构和它们与矿物表面的作用机理,为硫化矿物新药剂的分子设计、开发与应用提供了理论指导。

不同衬底上纳米晶WO_3薄膜的光致发光特性

以偏钨酸铵为钨源,聚乙二醇(PEG)为聚合物合成前驱体溶胶,分别在FTO导电玻璃、石英玻璃和石墨衬底制备WO3薄膜,利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(LRS)和场发射扫描电镜(FESEM)等手段对薄膜进行结构表征,研究衬底和热处理温度对WO3薄膜光致发光性能的影响,并探讨二者对WO3薄膜光致发光性能的影响机制。结果表明:随着热处理温度的升高,WO3薄膜光致发光性能显著提高;在相同热处理温度下,石墨衬底WO3薄膜具有最强的光致发光性能。

EA/PU IPN灌浆材料的制备及性能

在自制的环氧丙烯酸酯(EA)及聚氨酯(PU)预聚体的基础上,制备环氧丙烯酸酯/聚氨酯互穿聚合物网络(IPN)化学灌浆材料,考察聚氨酯预聚体n(—NCO)/n(—OH)、聚氨酯预聚体用量、活性稀释剂用量、引发剂用量、促进剂用量、环境温度等对灌浆材料各方面性能的影响,同时分别采用红外光谱、扫描电子显微镜、热重-差热同步分析仪分析浆材固结体的官能团组成、拉伸断面微观结构及热稳定性。FT IR表征说明:IPN材料固化时发生聚氨酯预聚体的扩连反应及环氧丙烯酸酯与活性稀释剂的自由基共聚;SEM观察表明:IPN材料的拉伸断面出现韧性断裂特征,两网络之间的聚合与交联限制相分离;TG DTA曲线表明:IPN材料的热分解温度较高,耐热性能好。制得的聚氨酯预聚体n(—NCO)/n(—OH)为2.5:1,用量为15%时,IPN材料的各项性能达到最佳值,另外,可根据不同的灌浆要求,选择适宜活性稀释剂用量的灌浆材料,浆液胶凝时间可调。

沉铁渣回收利用中的脱硫试验研究

模拟"熔池熔炼法从沉铁渣中回收铁"工艺的高温氧化脱硫阶段,考察了温度、气氛和冷却方式对沉铁渣脱硫程度及铁富集效果的影响。硫酸铁分解脱硫的热力学计算与热分析表明,硫酸铁分解脱硫的温度分别为780.0℃和875.2℃,热力学计算得到的相变温度、分解温度与热分析曲线的吸热峰位置、失重阶段相吻合。沉铁渣脱硫阶段的最佳工艺条件为:炉膛温度1 300℃,氧气气氛,水淬法冷却产物。此时沉铁渣的脱硫率为99.55%,铁在产物中的含量为37.92%。

冰箱冰柜蒸发器用铝管的硅烷钝化研究

以烯烃酰氧-烷氧基硅烷(MS)为主要成膜剂对冰箱、冰柜蒸发器用铝管进行钝化研究。通过正交实验得到硅烷钝化的最优配方为:MS 50 mL/L,十二烷基磷酸酯5 g/L,乙醇60 mL/L,无机添加剂A 1 g/L,pH值2.0。采用硫酸铜点滴实验、碱浸失重实验和铜盐加速乙酸盐雾实验对所得硅烷膜的耐蚀性进行测定。结果表明:硅烷膜的存在明显提高了铝管的耐蚀性能,耐蚀效果超过了常规的铬酸盐钝化膜。电化学Tafel极化曲线和交流阻抗谱(EIS)的测试表明:硅烷膜的存在使铝的自腐蚀电位明显正移,自腐蚀电流密度显著降低,阻抗值明显增大,从而有效地降低了铝管的腐蚀速率。金相显微镜和原子力显微镜(AFM)对硅烷膜表面形貌测定表明:硅烷膜层主要由大量无定型的固体微粒沉积而成,膜层表面极其致密、均匀和平整,能够在铝管表面起到耐蚀作用。

偕胺肟基螯合纤维的研究进展

介绍了偕胺肟基螯合纤维的制备方法及其与金属离子作用的螫合机理、吸附等温线、吸附反应影响因素等;概述了偕胺肟基螫合纤维在提取金属、废水处理净化等方面的应用;综述了对偕胺肟纤维—金属离子配合物应用于离子交换与吸附材料、抗菌纤维、催化剂等方面的研究;展望了偕胺肟基螫合纤维的发展趋势;指出制备力学性能较好的偕胺肟基螯合纤维的关键是选择合适的交联剂。

重晶石矿除铁增白的试验研究

针对重晶石矿含铁量较高、自然白度偏低,采用Na2S2O4还原法,在室温和微酸环境下实现对矿样最大限度的增白。以矿样的蓝光白度为参考指标,通过正交试验及单因素实验对影响Na2S2O4还原漂白的各因素进行考察,得到最佳工艺条件如下:液固比为1∶1,初始pH值为4.0,Na2S2O4添加量为5%(质量分数),30℃,90min,此时矿样白度为78.90%。实验对还原络合漂白法进行研究,结果表明,络合剂EDTA.2Na添加量为0.15g时,矿样白度进一步提高至81.39%,铁去除率为45.63%。

Zn(Ⅱ)-NH_3-Cl^--H_2O体系的优势区图(英文)

采用化学平衡模拟软件GEMS预测了锌湿法冶金过程中涉及的锌在Zn(Ⅱ)-NH3-H2O和Zn(Ⅱ)-NH3-Cl--H2O体系中的溶解度,并构建了其含锌物种分布图和优势区图。采用平衡实验方法测定了相同条件下锌的溶解度,其结果与预测结果相吻合。含锌物种的分布图和优势区图表明,在弱碱性条件下,2个体系均为以锌氨和羟基锌氨配合物为溶液的主要物种,其中Zn(NH3)24-为主要优势物种;在Zn(Ⅱ)-NH3-Cl--H2O体系中,锌氨氯三元配合物的形成能有效增大锌在中性条件下的溶解度,在该体系中存在Zn(OH)2、Zn(OH)1.6Cl0.4和Zn(NH3)2Cl23种固相,固相产物的形成取决于体系中总锌、总氨和总氯浓度。这些热力学平衡图表明了体系中各种物种之间的相互影响作用,并预测了总氨和总氯浓度的变化对锌溶解度的影响,为锌湿法冶金提供了热力学数据。

丙烯酸-马来酸共聚物强化超滤处理含镍废水

以丙烯酸-马来酸共聚物(PMA-100)为络合剂,研究聚合物络合金属离子的强化超滤处理含镍废水,研究聚合物与金属离子质量比(mP/mM)、溶液pH、盐浓度、操作压力、运行时间等对镍离子截留率的影响。研究结果表明:溶液pH对金属离子截留率影响很大,在一定mP/mM下,pH在3～7的范围内,适当提高溶液pH有利于镍离子的截留;在一定pH下,镍离子的截留率R随mP/mM的增加而增加;溶液pH=6.0,mP/mM=7时,镍离子的截留率可达到99%以上;NaCl和Na2SO4的存在使镍离子的截留率有所降低。