二氧化硅在真空碳热-氯化法炼铝过程中的行为

采用XRD,EDS及热力学分析等方法,对二氧化硅在真空碳热氯化法炼铝过程中的行为进行研究。研究结果表明:碳热还原过程SiO2在较低温度下发生碳热还原反应生成SiC,在更高的温度条件下碳热还原生成低价氧化硅SiO气体;另外还有一定量的SiC与Al4C3结合生成Al4SiC4。碳热还原过程生成的低价氧化硅SiO气体进入低温区歧解得到单质硅与二氧化硅;同时还有氧化铝碳热还原生成的低价氧化铝Al2O气体进入低温区与CO发生二次氧化反应生成氧化铝与碳,低价氧化铝Al2O与低价氧化硅SiO气体在低温区发生反应的可能性较小。碳热氯化过程冷凝产物金属铝的EDS检测分析显示,SiO2碳热还原生成的低价氧化硅SiO歧解产物没有混入最终产物中,从而不会影响金属铝的纯度,该金属铝平均纯度达97.03%。

锂离子电池磷酸铁锂正极材料的研究进展

磷酸铁锂正极材料因其优良的电化学性能,被认为是最具应用前景的锂离子电池正极材料之一。但由于其导电率低和锂离子扩散速率慢等问题,一直制约其发展。本文阐述了磷酸铁锂的晶体结构、充放电原理以及电化学反应模型,回顾了近年来国内外对于改善磷酸铁锂的电化学性能所进行的研究,重点介绍了离子掺杂、碳包覆以及材料纳米化等改性方法对锂离子电池磷酸铁锂正极材料的影响以及目前仍然存在的问题,最后展望了该领域的发展趋势,指出继续进行深入的理论研究和进行工艺改进将是今后重点的研究方向。

金属有机框架(MOFs)衍生物的制备及其在电催化方面的应用

金属有机框架(MOFs)是由金属离子或团簇和有机配体组成的、由中等强度的配位键连接起来的具有分子内孔隙的有机-无机杂化材料。MOFs具有比表面积大、孔隙度高、结构多样性及孔道表面可修饰等特点,因此, MOFs衍生材料在催化领域得到了广泛的研究和应用。近年来,在电化学催化领域,大量的由MOFs衍生得到的碳纳米材料或纳米颗粒与碳的复合物被运用于电催化时表现出优异的催化性能。为了制备出具有不同催化功能且高效的MOFs衍生物催化剂,需要重点关注MOFs材料本身的特性(结构、杂原子掺杂等)与热处理条件(活化气氛、温度、时间和加热梯度)等条件对催化剂电催化性能的影响。因此,主要从不同金属中心离子的角度介绍了以MOFs为前驱体制备多孔碳纳米材料、纳米颗粒/碳复合物的方法及其在还原反应(ORR),析氢反应(HER)两大电化学催化方面的应用,并对MOFs衍生物催化剂未来的发展趋势进行了展望。

Ag-Pb-Sn三维相图的绘制方法

借助MATLAB软件,分别调用插值函数(griddata)编写程序绘制Ag-Pb-Sn三维相图—插值法和回归函数(regress)编写程序绘制三维相图—拟合曲面方程法。结果表明:插值法得到的三维相图液相面很不光滑,局部波动很大,不能显示出相邻相区的析晶线和共晶点;拟合曲面方程法得到的液相面相对光滑,并能清晰的显示出相邻相区的析晶线和共晶点,拟合出的(Ag),Ag5Sn,Ag3Sn,(Pb),(Sn)等相区曲面方程的可决系数r2分别为1.0000,0.9819,0.9855,0.9872,0.9713,说明拟合出的曲面方程是可信的。为了进一步验证拟合出液相面的准确性,选择投影图上等温线数据,对比其原始温度值与拟合温度值,结果表明:原始值与拟合值的最大偏差为23.67℃,最小为0.26℃,偏差绝对值的平均值为6.57℃,相对误差绝对值的平均值为1.36%,原始值与拟合值相符,说明利用拟合曲面方程法获得Ag-Pb-Sn三维相图是准确、可行的。相对Ag-Pb-Sn的二维投影图,Ag-Pb-Sn三维相图不仅能获得液相面上任意一点的温度值,并且能直观显示出各个相区的温度变化趋势。

用MATLAB绘制Pb-Sn-Sb三维立体相图

借助Getdata Graph Digitizer图像数字化软件,从三元相图液相面投影图提取原始数据;借助MATLAB编程软件,调用回归函数(regress)输出液相面曲面方程的回归系数;调用MATLAB三维绘图函数(plot3,mesh,surf),编写程序绘制Pb-Sn-Sb三维立体相图。结果表明:通过Getdata Graph Digitizer软件,可以准确提取三元相图液相面投影图的等温线数据,提高了人工手动读取数据的效率;通过拟合曲面方程法,可以得到各个液相面曲面方程的回归系数和曲面方程,拟合效果很好;MATLAB绘制的三维立体相图,通过分析原始温度和拟合温度,最大误差为5.8839℃,最小误差为0.0297℃,相对最大误差为2.23%,相对最小误差为0.01%,说明利用MATLAB绘制Pb-Sn-Sb三维立体相图的方法是准确可行的。利用已知三元相图液相面的曲面方程,可以获得等温线之间任意组分的液相面理论温度,进而为火法工艺提供一定的理论指导。