利用煤矸石铁尾矿制备CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃

为了综合利用固体废弃物,以煤矸石和铁尾矿为主要原料制备Ca O-Mg O-Al2O3-Si O2系微晶玻璃。利用DSC,XRD和SEM等分析测试手段,研究了核化和晶化温度对微晶玻璃析晶行为及显微形貌的影响,通过Kissinger方程计算了各基础玻璃试样析晶活化能E和动力学参数k(Tp),并利用Augis-Bennett公式计算了各试样的晶化指数n。试验结果表明:随着核化和晶化温度的升高,主晶相衍射峰以先增强后减弱的趋势变化,主晶相为普通辉石(Ca(Mg,Al)(Si,Al)2O6),体系的最佳晶化温度为1 040℃,其抗弯强度为216.49 MPa,耐酸性为99.21%;对于不同升温速率的基础微晶玻璃试样,20℃/min升温速率的析晶活化能最低为324.75 k J/mol,k(Tp)=0.55,n=3.92,玻璃晶核为三维生长,整体结晶,4个试样的晶核生长方式相同。

基于商洛尾矿的微晶玻璃制备及其发光性能研究

以钼尾矿、金尾矿和铁尾矿等为主要原料,采用烧结法制备了钙铁辉石系微晶玻璃。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差热扫描量热仪(DTA)表征了其结构,研究了Eu3+在微晶玻璃中的发光性能。结果表明:采用一步法可成功制备钙铁辉石微晶玻璃,Eu3+掺杂的微晶玻璃的有效激发波长为415 nm,发射波长为591 nm的橙-红光。

催化动力学光度法测定锌尾矿中痕量铅

在高氯酸-邻苯二甲酸氢钾介质中,于90℃水浴中加热,发现铅?对碘酸钾氧化核固红的褪色反应有催化作用,据此建立了催化动力学光度法测定痕量铅的新方法。通过正交试验和方差分析确定最佳实验条件为:8.0mL 1g/L核固红(NFR)溶液,2.5mL 0.02mol/LHClO4,0.5mL 0.02mol/L邻苯二甲酸氢钾溶液和1.5mL 0.02mol/L KIO3溶液。方法线性范围为4.0×10-5～4.4×10-3 g/L,检出限为3.0×10-6 g/L。实验表明,该催化反应为假一级反应,表观活化能Ea=29.762kJ/mol,反应表观速率常数K'=1.2×10-4 s-1。方法用于本地锌矿尾矿中铅含量的测定,测定值与原子吸收光谱法基本一致,相对标准偏差(n=9)为1.5%～2.1%,加标回收率为98%～104%。

机械力对高硅钒尾矿活化性能的影响

基于机械力活化方法及理论,分析了钒尾矿活化性能的影响因素,并用SEM、XRD、FT-IR进行了表征。结果表明:所选尾矿易磨性相对较好,其矿物组成不会因机械力作用而改变,但颗粒分布受机械力作用影响较大,最佳活化时间为60 min,此时80%的钒尾矿颗粒粒径小于100μm;其活化性能随机械力的作用时间的增加有所提高,但时间过长又会因弱团聚现象的出现而降低,60 min时,掺30%钒尾矿砂浆试块的28 d抗压强度为28.55 MPa,达到最高。

钙长石系尾矿微晶玻璃的制备及发光性能

以钼尾矿、铁尾矿和铜尾矿等为主要原料,采用烧结法制备了钙长石系微晶玻璃。采用X射线衍射仪(XRD)、差热扫描量热仪(DTA)表征了结构和性能,研究了Eu^3+在微晶玻璃中的发光性能。结果表明,采用一步法制备钙长石微晶玻璃:较佳熔制温度为1450℃,Eu2O3在掺杂浓度0.1%时荧光强度最好,当晶化温度到1050℃时荧光强度最强,Eu^3+的有效激发波长为415 nm,发射波长为591 nm的橙-红光。

煤炭采空区触变性钼尾矿充填浆液配比研究

本着减少自然资源消耗的目的,在触变性水泥浆中加入钼矿冶炼后产生的固体细颗粒钼尾矿砂,通过正交试验进行触变性钼尾矿水泥浆液的配比设计,并测试其触变性、结石体抗压强度和析水率。基于试验结果,提出触变系数的计算方法。通过极差分析,可得正电胶质量分数、水灰比和固相比对浆液的触变性、析水率和相应的结石体抗压强度的影响程度。当正电胶质量分数为6%,水灰比为0.8,固相质量比为6∶4时,触变性钼尾矿水泥浆液性能最佳。

铁尾矿在水泥基材料中应用的研究进展

铁尾矿的活性可激发性及与天然砂成分的相似性确立了其在水泥基材料中广泛应用的地位,有效利用其物理及化学性质,提高其利用率,可有效减少因其堆存而带来的环境问题。综述了铁尾矿在水泥熟料、水泥掺合料、混凝土及墙体材料等水泥基材料中的应用,并对其应用前景进行了展望。

全自动磁悬浮精选机提高铁精矿品位试验

鞍山某选矿厂为提高铁精矿品位,引进全自动磁悬浮精选机进行了铁精矿精选试验研究。试验结果表明:最佳底流流速为0.6~0.7 L/min,最佳溢流流速为9.0~10.0 L/min,最佳给矿量为40.0~50.0 g/min;在最佳条件下,磁悬浮精选试验指标良好,精矿铁品位提高3.06个百分点,铁精矿回收率为90.42%,对同类铁精矿的精选具有一定的借鉴参考意义。

钙钛矿中空结构CoSn(OH)6纳米粉体的制备与表征

钙钛矿结构材料在发光、催化等多种功能材料领域都占有重要地位,是当前材料科学领域的研究热点。以四氯化锡(SnCl4)、无水乙醇(C2H6O)、二氯化钴(CoCl2)、柠檬酸钠(Na3C6H5O7)为原料,通过溶剂辅助法制备了中空结构六羟基锡酸钴[CoSn(OH)6]纳米粉体。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)分别对产物六羟基锡酸钴粉体的物相结构及表观形貌进行了表征,线性扫描伏安法(LSV)对电极材料进行电催化性能测试。结果表明:采用溶剂辅助合成,可以成功制得物相纯净、粒度为150 nm的中空纳米立方结构的钙钛矿六羟基锡酸钴粉体,其电流密度为35.1 mA/cm2、塔菲尔斜率为72.5 mV/dec,有望用于电化学析氢反应。

焙烧温度对In_2TiO_5纳米带晶型结构及光催化性能的影响

以Ti(OC4H9)4、In(NO3)3和聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)为原料,采用静电纺丝技术制备了In2Ti O5纳米带。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和N2吸附-脱附等技术对不同焙烧温度处理得到的样品进行表征,详细研究了焙烧温度对In2Ti O5纳米带晶粒尺寸、形貌、比表面积和孔径的影响。以20 mg·L-1的氟喹诺酮类抗生素左氧氟沙星(LEV)为目标降解物,125 W高压汞灯为光源,评价了不同焙烧温度下In2Ti O5纳米带的光催化活性。结果表明,焙烧温度对In2Ti O5的形貌与光催化活性有明显影响。当焙烧温度为800℃时,制备的In2Ti O5纳米带表面光滑,其宽度为(552±58)nm、厚度约为140 nm,光催化活性最强,光照60 min,LEV的降解率可以达到95%。

In_2TiO_5/In_2O_3异质结构的制备及光催化性能

以酞酸丁酯和硝酸铟为起始物,甘氨酸为燃料,脱脂纤维为模板,采用自蔓延燃烧法制备了In2Ti O5/In2O3异质结构半导体光催化剂.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线能量色散谱仪、热重-差热分析仪、紫外-可见漫反射光谱仪和氮气吸附-脱附仪等对样品进行了表征.以罗丹明B(Rh B)为目标降解物,考察了催化剂的光催化性能.结果表明,在In/Ti摩尔比为2∶1、焙烧温度为800℃、焙烧时间为2 h条件下制备的介孔In2Ti O5/In2O3光催化材料在高压汞灯(125 W)辐照下,120 min可使10 mg/L Rh B的脱色率达到92.1%,降解过程服从一级动力学模型.在相同的光催化条件下,In2Ti O5/In2O3的光催化性能明显优于In2Ti O5,且In2Ti O5/In2O3光催化剂还具有一定的可见光催化活性.

微波法制备纳米棒状氧化锌及其掺杂改性

以商洛某铅锌尾矿库的铅锌冶金炉窑渣制得的醋酸锌为锌源,尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀结合微波法制备纳米氧化锌。通过XRD,SEM对样品进行表征。以亚甲基蓝(MB)的光催化脱色降解为模型反应,考察分散剂及其用量、合成温度及微波热解时间对降解实验的影响。通过金属离子掺杂,制备了掺杂Sn、Ag、Al元素的纳米ZnO。研究表明:以聚乙二醇20000为分散剂,在80℃水浴中水解4h,微波热解15min得到的纳米棒状氧化锌粉体,在紫外光下具有高催化活性,照射100min,MB的光降解率达78.3%,照射150min可以使MB溶液的光降解率达99%以上。金属离子掺杂后,在紫外降解100min时,掺Sn、Ag、Al样品对亚甲基蓝的光降解率最高分别达93.6%、99.7%、90.4%,较未掺杂ZnO的78.3%有显著的改善。

蓝光转换型白光LED用YAG:Ce^(3+)荧光粉改性研究新进展

白光LED被称为第四代照明光源,有广阔的应用前景。高亮度蓝光激发的Y3Al5O12∶Ce3+荧光粉因具有独特的优势,成为当前白光LED用光转换材料的研究热点。全面综述了国内外这一研究领域的最新研究进展,对相应的光致发光及其调控机理进行了简要说明。另外,对Y3Al5O12∶Ce3+荧光粉目前存在的问题及未来发展方向进行了分析。

Ba_4In_2O_7的水热控制合成及其光催化性能

以Ba(NO3)2和In(NO3)3为起始物,采用水热法研究了Ba4In2O7的合成,分别探讨了钡铟摩尔比(Ba/In)、氢氧化钠浓度(cg)、水热反应温度(T)、水热反应时间(t)、焙烧温度(Tb)和时间(tb)对Ba4In2O7形成的影响,确立了最佳合成条件。利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、热重-差热分析(TG-DTA)和N2吸附-脱附等温线(BET)等技术对样品进行了表征。以罗丹明B(RhB)为降解模型,评价了Ba4In2O7的光催化性能。结果表明,合成的Ba4In2O7具有多孔蜂窝状结构,在高压汞灯(125 W)照射下,180min,RhB的降解率达97.3%。

氨法浸出氧化锌烟尘制取活性氧化锌

为实现冶锌废渣中锌资源的再利用,以商洛炼锌厂冶锌过程中产生的氧化锌烟尘为原料,采用氨法浸出-微波蒸氨-火法焙解工艺制得粒度分布均匀的球状活性氧化锌.对锌的浸出工艺及氧化锌前驱体的热解工艺进行研究,并利用TG/DTA、XRD、SEM等测试手段对产品进行结构及物相表征.研究表明,氨法浸出过程中总氨浓度为8 mol/L、pH为10.0、液固比为4∶1、浸出温度为40℃时,锌的浸出率最高可达92.05%.浸出液经两段净化除杂后,80℃下蒸氨25 min时,制得前驱体碱式碳酸锌.在400℃焙解120 min制得平均粒径约为3μm,六方晶系的球状活性氧化锌.此法对设备要求不高,生产成本低,工艺流程短,具有较强的实用性.

纳米氧化锌的掺杂改性及其光催化应用

以商洛某铅锌尾矿库的铅锌冶金炉窑渣制得的醋酸锌为锌源,尿素为沉淀剂,采用金属离子掺杂的方法制备掺杂金属离子的ZnO粉体。以水体中亚甲基蓝(MB)的光催化脱色降解为模型反应,对各掺杂样品掺杂配比进行优化,考察了光源条件对各掺杂ZnO光催化活性的影响,并对ZnO循环使用的光催化稳定性进行测试。研究表明:掺杂Sn、Ag、Al元素的纳米ZnO,在Sn、Ag、Al与Zn配比分别为1:9、1:40、1:20时,各掺杂样品的催化活性较高。在模拟可见光照射下,各掺杂ZnO样品较纯ZnO对可见光的吸收有一定的增强,在可见光下降解180 min后,相应MB溶液的降解率分别达70.8%、64.8%和53.0%。通过循环测试发现,掺Sn氧化锌样品循环使用3次后,其光降解率仍在95%以上,循环5次时,其光解率仍高于90%。

泡沫镍负载NiFeMoCu析氢阴极电极材料的电化学制备研究

以泡沫镍(NF)为基板,分别通过恒电位法(i-t)和计时电位法(CP)沉积镍铁钼铜四元合金,经去合金化处理,获得了具有高催化活性的析氢阴极电极材料NiFeMoCu/NF。电沉积过程设计了6种电解液配方进行优选,去合金化处理时采用恒电位法(i-t)分别进行了金属铜的原位溶出和独立溶出。结果表明:参照配方4的物料配比组织电解液,以计时电位法沉积四元合金,经铜的独立溶出后制得了由纳米颗粒堆积而成团簇状结构的析氢电极材料。在1mol/L KOH溶液中,催化电流密度为10mA/cm^2时,NiFeMoCu/NF电极的析氢过电位仅为65mV,其高催化活性主要归因于镍铁钼铜四元合金的金属间协同作用。

蓝光激发KY(MoO4)2:Pr3+荧光粉微晶玻璃的制备及发光性能研究

通过高温固相法,在550℃下煅烧4h,制备了KY(MoO4)2:Pr3+新型红色荧光粉,通过X射线衍射(XRD)和荧光光谱(PL),研究了其结构和发光性质。结果表明:煅烧温度为550℃、煅烧时间为4 h时,样品的发光强度最好;随着Pr3+浓度的变大,样品的发光强度不断增加,当Pr3+的摩尔掺杂量为4%时,样品的荧光强度达到最大,继续增加Pr3+的浓度,由于浓度猝灭,样品发光强度降低。KY(MoO4)2:Pr3+在456 nm处可被蓝光有效地激发,样品的发射峰波长主要位于609、627、657 nm处,其中在657 nm处发射出较强的红光。在不同Pr3+掺杂浓度下,KY(MoO4)2:Pr3+的色坐标均显示出相近的值,并且均位于红色区域。KY(MoO4)2:Pr3+有望用于蓝光激发白光发光二极管(白光LED)的红色荧光粉。

改性纳米氧化锌光催化降解水体中甲醛

以均匀沉淀结合微波法制得掺入(Ag、Sn、Al)的改性纳米ZnO粉体。以掺Ag纳米ZnO为光催化剂,研究其对水体中甲醛的光催化降解作用,探讨光催化降解的过程与性质,并对其降解工艺进行优化。结果表明:当以1.0g掺Ag纳米ZnO为光催化剂,对初始质量浓度为10mg/L的甲醛进行紫外光解2.5h时,甲醛的降解率可达86.7%;在模拟可见光下,掺Ag纳米ZnO对甲醛的降解率可达54.2%。甲醛的降解历程推测可能为ZnO光催化降解甲醛溶液时,活性羟基自由基(·OH)起氧化作用,先将甲醛氧化为羧酸,最终完全降解为CO2和H2O。

SrTiO_3薄膜的制备及其性能表征

以Sr(OOCCH3)2·H2O,Ti(OC4H9)4为原料,用溶胶-凝胶工艺成功地进行了STO薄膜的制备,溶胶薄膜经过575℃-725℃/60 min退火形成立方钙钛矿结构。用XRD、SEM等进行了结构和形貌表征,证明了该薄膜是纳米晶体结构,制定了SrTiO3薄膜的最佳退火工艺。STO薄膜的介电特性分析:在100 kHz下,室温时,STO薄膜的介电常数为475而介电损耗为0.050。