硒提取与纯化工艺研究进展

硒作为地壳中含量稀少且分散的非金属元素,因具备优异的物化性能,被广泛应用于冶金、玻璃和电子工业等领域。随着新材料和新能源行业的快速发展,电子工业对各种硒产品,特别是高端硒产品的需求不断攀升,如何清洁、高效、经济地从阳极泥等原料中提取粗硒并将其纯化,成为新能源等行业发展亟待解决的问题。本文综述了硒提取与纯化技术的研究进展,介绍了硒资源的储量、应用和消费概况,将硒提取工艺分为火法、半湿法、全湿法和其他回收工艺四大类,重点阐述了各种提取与纯化工艺的技术现状,详尽介绍了各主流工艺的优缺点、原料适用性以及应用情况,最后对硒提取与纯化工艺未来发展方向进行了展望。

紫茎泽兰同时制备活性炭及高热值燃气实验研究

以紫茎泽兰为原料,通过物理活化同时制得活性炭和高热值燃气。考察了活化温度、时间、CO2流量对多孔碳产品吸附性能和得率的影响。通过响应曲面法得到实验优化工艺条件:活化温度980℃,活化时间130min,CO2流量400mL/min,所制得活性炭碘吸附值和得率分别为1002mg/g,15.79%。制得的多孔碳BET比表面积、孔容和平均孔径分别为1076m2/g、0.63mL/g、2.36nm。在此优化条件下得到高热值燃气,燃气热值达11542.32kJ/m3。

空气主要组分在Ag表面的吸附行为研究

空气中熔融的Ag能够溶解自身体积的22倍氧气,冷却固化过程中其他气体(N_(2)、CO_(2)等)几乎为零。吸附是气体溶解的第一步,本文基于量子化学和簇模型的方法建立空气主要组分N_(2)、O_(2)、CO_(2)于Ag表面的吸附模型,研究Ag表面对空气主要组分的吸附行为。结果显示,O_(2)在Ag(100)、Ag(110)、Ag(111)上的吸附能都为最大,空气中Ag的周围主要吸附O_(2),且几乎不产生与其他非氧组分的直接接触;Ag表面上N_(2)、O_(2)、CO_(2)的解离都需要一定的热激活条件,O_(2)在Ag表面的解离能垒低于N_(2)和CO_(2),更容易解离成O吸附在表面。因此,Ag对空气中的O_(2)具有选择性吸附的功能。

喷雾热解法制备ITO粉体的研究

以InCl_3·4H_2O和SnCl_2·2H_2O为原料、水为溶剂溶解作为前驱体溶液,采用微波管式炉加热联合超声波喷雾热解法制备得到ITO粉体。实验研究了不同微波热解温度和添加无水乙醇对ITO产品的微观形貌的影响,利用TG-DSC、XRD、SEM、EDS、TEM对样品的结构特征和微观形貌进行了表征分析。研究结果表明,合适的前驱液浓度、适宜的温度和适当的添加剂是影响氧化铟锡(ITO)粉体形貌的关键因素。得到粒径较小、分散性好和形貌呈球形的超细粉体的最佳条件为温度650℃,浓度0.01 mol/L,酒精加入量为30%,滤网加入200目。

H_3PO_4活化紫茎泽兰制备活性炭及其性能研究

以紫茎泽兰为原料,采用H_3PO_4活化的方式在管式电阻炉中加热制备紫茎泽兰基活性炭。主要考察以N2作保护气体时活化温度、保温时间以及H_3PO_4浓度(质量分数)对活性炭吸附性能及得率的影响。获得优化实验条件:活化温度400℃、保温时间60 min、H_3PO_4浓度50%,并测得相应的亚甲基蓝吸附值为210 mg/g、得率为59.70%,其中亚甲基蓝吸附值为国家标准GB/T 13803.2-1999活性炭一级品的1.6倍。优化实验条件下活性炭的BET比表面积、总孔体积、平均孔径分别为1346m2/g、0.83cm3/g、2.45nm,同时用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对活性炭进行分析表征。实验结果表明紫茎泽兰是一种制备活性炭的良好前驱体材料。

硫化镉/石墨烯复合光催化剂的微波水热合成及DFT研究

采用微波水热法制备了CdS/rGO纳米复合光催化剂,通过XRD、FTIR、XPS、SEM、TEM对其结构和形貌进行了表征,结合UV-Vis和密度泛函(DFT)计算对异质界面的电荷转移机制进行了研究。结果表明所得复合材料中CdS分散性好、显示出较高的可见光催化活性和光稳定性。当rGO含量为0.5 mg/mL时复合材料的光催化性能最佳,可见光照射120 min后亚甲基蓝(MB)的光降解率达到94.40%,且五次循环实验光催化效果接近。界面相互作用、差分电荷密度、平均静电势等计算结果表明CdS与rGO通过范德华弱相互作用形成稳定异质界面,电荷由CdS向rGO转移,电子和空穴在两相界面实现了有效分离,因而材料的光催化性能得到增强。

微波加热再生废弃针剂用活性炭的性能

采用微波加热再生废弃针剂用活性炭,通过响应曲面法中模型的优化设计和分析,研究了再生过程中的3个影响因子(再生温度、再生时间以及物料厚度)对所再生活性炭亚甲基蓝值和得率的影响,并通过方差分析(ANOVA)研究了各个实验因子或交互作用对活性炭性能的影响。得到实验优化工艺条件为:再生温度700℃,再生时间18min,物料厚度20mm,所再生活性炭亚甲基蓝值和得率分别为187.5mg/g,65.20%。此外,再生活性炭比表面积高达962m2/g,总孔体积为1.02m L/g,平均孔径为4.27nm。

水蒸气活化再生扑热息痛用废活性炭的研究

以扑热息痛生产过程中产生的废活性炭为研究对象,采用管式电阻炉的加热方式对其进行再生条件的研究。实验重点考察了在氮气作为保护气体的条件下再生温度、再生时间、水蒸气流量3个因素对再生活性炭亚甲基蓝吸附性能和得率的影响。得到了废活性炭再生的最佳实验条件:再生温度750℃,再生时间20min,水蒸气的流量2.0mL/min。在最佳实验条件下得到的再生活性炭的亚甲基蓝吸附值为184.5mg/g,得率70.56%,在此条件下测得再生活性炭的比表面积为996.8m2/g,总孔体积为0.995mL/g。通过对废活性炭和再生活性炭扫描电镜的分析发现再生后的活性炭孔隙数量增多并且其表面杂质明显减少。

微波-超声波喷雾热解法制备超细球形ITO粉体的研究

以InCl_3·4H_2O和SnCl_2·2H_2O为原料,水为溶剂溶解作为前驱体溶液,采用微波管式炉加热联合超声波喷雾热解法制备得到ITO粉体。实验研究了不同微波热解温度和添加柠檬酸对ITO产品的微观形貌的影响,利用TG-DSC、XRD、SEM、EDS、TEM对样品的结构特征和微观形貌进行了表征分析。研究结果表明,前驱液浓度、温度和添加剂是影响氧化铟锡(ITO)粉体形貌的关键因素。得到粒径较小、分散性好和形貌呈球形的超细粉体的最佳条件为:温度650℃,前驱体原溶液浓度0.01mol/L,柠檬酸浓度0.004mol/L,载气速率0.6L/min,加入200目滤网。

Al_2O_3基石油加氢脱硫催化剂研究现状与进展

综述了以三氧化二铝(Al_2O_3)为载体,负载Mo、Ni单一组元和Mo-Ni-W等复合组元,用于炼制石油加氢脱硫的催化剂的国内外研究现状与进展。全面总结了传统的浸渍法、混捏法、共沉淀法、离子交换法以及新型的微波-超声波法等催化剂合成方法,对Al_2O_3基催化剂的加氢脱硫性能进行了讨论,着重对催化剂合成过程中载体、活性组分、助剂(P、F、B等)和pH值对催化剂性能的影响进行了概述,在此基础上总结了Al_2O_3基加氢脱硫催化剂的不足之处,并展望了此类催化剂的发展方向与研究前景。

响应面法优化微波焙烧氧化锌烟尘脱氟、氯工艺参数（英文）

研究微波焙烧烟化炉产氧化锌烟尘脱除氟氯工艺,采用响应曲面法对焙烧温度、保温时间和搅拌速度三个重要工艺参数进行优化。结果表明:焙烧温度和保温时间对氟、氯脱除效果影响最显著,搅拌速度的次之;在焙烧温度为700℃、保温时间为80 min和搅拌速度为120 r/min的条件下,氟和氯的脱除率分别达到92.6%和90.2%。上述结果表明,微波焙烧烟化炉产氧化锌烟尘脱氟氯工艺稳定可靠,效果显著。

报废汽车薄壁异形铜铝件涡电流分离机理

随着报废汽车的迅猛增长,高效、低耗的破碎分离技术将成为其未来资源化的主流发展方向之一。涡电流分离技术在有色金属颗粒料分选方面优势明显,但在报废汽车破碎铜铝件的高效分离方面仍有待进一步研究。通过建立单个永磁体磁场的计算模型结合仿真工具研究得到扇形、矩形永磁体以两种方式排布于磁辊上时的磁场强度及其空间分布规律。结果表明:Halbach阵列排布较N-S交替排布更适合于大尺寸异形薄壁铜铝件的分离;通过涡流力计算模型,计算得到涡电流分离过程中铜铝件理想运动状态下的最大分选尺寸。研究结果为报废汽车破碎铜铝件的有效分离提供一定的理论依据。

汽车废催化剂微波加热厚度优化

为了提高汽车废催化剂在微波加热过程中温度场分布的均匀性,开发加热厚度优化的新方法。采用高斯模型和基于介电损耗正切和反射损耗的数值算法计算汽车废催化剂的微波加热平均穿透深度和厚度。结果表明:汽车废催化剂是一种中等损耗物料,从室温到800℃的过程中平均穿透深度为1.11 m,汽车废催化剂的最优加热厚度约为0.83m或平均穿透深度的0.75倍。工业化应用分析显示:该最佳厚度能提高温度场的均匀分布、减少能耗。

铝粉对钒钛磁铁精矿碳热还原及熔分过程的影响

研究了铝粉对钒钛磁铁精矿碳热还原及熔分过程的影响。结果表明:添加铝粉能提高钒钛磁铁精矿碳热还原反应速率。铝粉添加量越大,还原反应越快。在还原反应过程中,铝热还原反应的发生放出了大量热量,并在其反应界面周围形成局部高温,从而强化碳热还原反应过程,同时促进新生金属铁聚集长大。添加1%铝粉可稍微改善渣金分离;当铝粉添加量大于2%时,由于TiC的生成,渣的流动性变差,渣铁分离效果恶化。

软开关电源在微波高温设备中的应用研究

提出一种基于LCC谐振变换器和全桥整流电路相结合的微波供电电源替代传统电源,并以恒功率-时间控制方式调控微波功率,确保磁控管在额定工况下,稳定工作、可靠运行;采用软开关电源研发的2kW新型微波高温设备,以PLC为系统控制器,设有自动、手动、恒温、恒功率等操作模式,明显提高了电源效率、压缩了整机体积,实现了升温迅速、功率稳定、连续可调,提高了微波设备的智能化程度和加热效果,特别适用于微波高温实验研究。

双层结构DMC/MPC概述与展望

模型预测控制已经发展了四十多年,为了解决工业过程多变量控制等难点问题,工业预测控制技术均采用双层结构并已成为主流。双层结构指的是稳态目标计算层或稳态优化层(上层)和动态控制层(下层)。文中对双层模型预测控制和双层结构动态矩阵控制进行了介绍,并且归纳总结了近十年(2007年-2017年)针对双层结构动态矩阵控制算法和双层结构模型预测控制的研究现状,最后对双层模型预测控制和双层结构动态矩阵控制进行了分析讨论与展望。

响应曲面法优化CO_2活化制备夏威夷坚果壳基活性炭

采用CO2物理活化法将废弃的夏威夷坚果壳制备成高品质活性炭。实验研究测定了活化温度、活化时间、CO2流量等因素对活性炭的吸附性能和产率的影响。通过响应曲面法得到实验优化工艺条件:活化温度766℃、活化时间36 min、CO2流量186 m L/min,所制备的活性炭亚甲基蓝值和产率分别为186 mg/g,71.35%。衡量活性炭品质的关键性参数BET比表面积、孔容和平均孔径分别为1 267 m2/g,0.97 m L/g和4.13 nm。此外通过扫描电镜对比炭化料和活性炭分析发现,活性炭表面具有大量无规则孔隙。

微波加热再生废弃的净化石油化工废水活性炭

为了对石油化工废水净化处理后的废弃活性炭实现循环利用,提出了在无保护气体和活化气体条件下进行微波加热的方法。主要评估了再生温度和再生时间对再生活性炭的吸附性能和得率的影响。结果表明,在再生温度为600℃,再生时间为15 min时,活性炭的碘吸附能力达到最大值971 mg/g,得率为82.36%。再生活性炭比表面积高达1 028m2/g,总孔体积为1.23 m L/g,平均孔径为4.89 nm。通过废弃活性炭和再生活性炭进行了SEM对比分析,再生活性炭表面杂质减少,孔隙数量明显增多。

超声波喷雾微波辅助热解一步法制备SnO_2粉体

以SnCl_2·2H_2O为原料、水为溶剂溶解作为前驱体溶液,采用超声波喷雾联合微波热解制备SnO_2粉体.研究了不同微波热解温度和前驱体浓度和添加滤网对SnO_2产品的微观形貌的影响,利用TG-DSC、XRD、SEM、EDS、TEM对样品的结构特征和微观形貌进行了表征分析.结果表明:前驱液浓度、温度和添加滤网是影响氧化锡(SnO_2)粉体形貌的关键因素.得到粒径较小、分散性好和形貌呈球形的超细粉体的最佳条件为:温度500~600℃,载气速率0.5 L/min,前驱体原溶液为0.02 mol/L,滤网加入200目.

氧在金属银中融入与析出机制的研究

为了获得电导率和热导率等理化特性优异的高纯度无氧银,从热力学、晶格动力学等角度出发,对银的晶格结构及振动规律进行了研究,对银中氧在不同温度下的动态行为进行了分析,对固态、液态、及固-液相间转换过程中银的融氧机制进行了深入细致的分析研究。得出了当温度T≤800℃时,仅有上一轮液-固相间转换过程中未完全释放出来的残氧以代位原子的形式残留于固态银之中;当温度800℃≤T≤961.63℃时,仅有极其微量的氧原子以代位原子的方式融入银晶格表面层;然而当温度T≥961.63℃时,由于银极高的热传导特性,固态银在非常窄的温度范围内快速发生了固-液相间转换,氧原子在极短的时间内大量融入了液态银之中的结论。较好地解释了银的融氧现象,研究结果对获得工业无氧银具有重要理论价值。