Characterization of Copper–Cobalt Ores and Quantification of Cu2+, Co2+, Co3+, and Fe3+ in Aqueous Leachates Using UV/Visible Spectrophotometry

Ultraviolet/visible (UV/vis) spectroscopy was used to determine qualitatively and quantitatively Cu²⁺, Co²⁺, Co³⁺, and Fe³⁺ in oxidized Cu–Co ore leachates. The mineralogical and chemical characteristics of the three oxidized Cu–Co ore samples considered were determined using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray powder diffractometry (XRD), scanning electron microscopy-energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS), and X-ray fluorescence spectrometry (XRF). The results showed that Cu and Co in the samples were in the form of carrollite (Co₂CuS₄), malachite (Cu₂CO₃(OH)₂, and heterogenite (CoO(OH)). The samples contained (2.73% Cu and 0.19% Co), (2.82% Cu and 0.07% Co), and (0.03% Cu and 0.05% Co), respectively. Gangues were mainly constituted of quartz, goethite, and hematite. The ultraviolet/visible (UV/vis) results indicated that the wavelengths of absorbance of the metal ions in dilute ethylenediaminetetraacetic acid aqueous solution (pH ≈ 3.5) were Fe³⁺ (293 nm), Cu²⁺ (821 nm), Co³⁺ (344 nm), and Co²⁺ (512 nm). The molar concentrations of the metal ions obtained using the UV/vis method compared well with the results obtained using the atomic absorption spectroscopy (AAS) method. UV/vis spectroscopy was also used to monitor the conversion of Co³⁺ into Co²⁺ using different reducing agents. The results showed that the molar concentration of Co²⁺ in the aqueous solutions increased with the addition of reducing agents, of about 80.95% (copper foil), 61.22% (ferrous sulfate), and 20.35% (sodium sulfite), respectively.     

Structural and magnetic studies of A site doped LaRh1−xCuxO3(A=Ca2+, Sr2+, Pb2+ and Bi3+)

A site doped Rh perovskites with general formula La_0.75A_0.25Rh_0.7Cu_0.3O₃ and La_0.75A_0.25Rh_0.5Cu_0.5O₃ (A=Ca²⁺, Sr²⁺, Pb²⁺and Bi³⁺) were synthesized by solid-state methods and their crystallographic, magnetic, and electric properties investigated. Doping by divalent cations resulted in much lower cell volumes and octahedral distortions than doping with a trivalent oxide. The Pb²⁺ and Bi³⁺ (6s²) doped oxides exhibited the lowest magnetic moments and the highest activation energies. Magnetization curves are indicative of antiferromagnetic behavior. The addition of Ca²⁺, Sr²⁺, Pb²⁺and Bi³⁺cations to the A-site decreases the conductivity.     

工业石膏合成羟基磷灰石及其对Pb2+,Cu2+,Zn2+和Ni2+的吸附作用

研究了以工业石膏为原料合成羟基磷灰石(HAp)的方法,并考察了所制备的HAp对水溶液中Pb2+, Cu2+, Zn2+和Ni2+四种金属离子的吸附作用. 结果表明,在反应温度90℃、磷酸氢二铵和工业石膏物质的量比为1:2的条件下,反应24 h便可以得到较纯的HAp. 所制备的HAp在pH 7的条件下对水溶液中的Pb2+, Cu2+, Zn2+和Ni2+均具有一定的吸收能力,其饱和吸附量分别为1095, 86.76, 64.68和67.90 mg/g. 该吸附过程符合Langmuir吸附模型.     

固定化酵母菌、纳米TiO2复合吸附剂对Ni2+,Cr3+,pb2+吸附性能研究

采用溶胶凝胶法制备纳米TiO2,通过XRD、TEM和红外光谱对样品的粒径、晶型及功能团进行测定表征分析,与酵母菌制成复合吸附剂,用于Ni2+、Cr3+、Pb2+的吸附研究.结果表明,酵母菌体由于吸附了纳米TiO2导致形态结构发生较大变化,且以1％海藻酸钠、1％明胶和2％的聚乙烯醇作为包埋剂进行固定化可以对Pb2+、Ni2+、Cr3+的吸附产生协同作用,最佳吸附率分别达90.25％、80.73％和79.33％;对Pb2+、Ni2+、Cr3+的最佳吸附条件:pH分别为5.0、6.0、5.0,吸附温度分别为35、35、30℃,反应时间分别为60、50、40 min.酸性解吸剂的洗脱效果较好,1 mol ·L-1盐酸最佳解吸率可达92.1％.     

微波辐射作用下La3+,Co2+,Cu2+和Zn2+与Y沸石的离子交换

采用微波辐射法制备了La^3＋/Y、Co^2＋/Y、Cu^2＋/Y和Zn^2＋/Y离子交换型沸石催化剂。通过考察交换原液浓度、加热时间、微波功率等因素对交换度的影响,得出交换反应的适宜工艺条件为：交换原液浓度0.12 mol·L^-1（La^3＋）、0.06 mol·L^-1（Co^2＋）、0.08 mol·L^-1（Cu^2＋）和0.10 mol·L^-1（Zn^2＋）,加热时间6 min（Co^2＋和Zn^2＋）、12 min（La^3＋和Cu^2＋）,微波辐射功率520 W（La^3＋,Co^2＋,Cu^2＋和Zn^2＋）。La^3＋,Co^2＋,Cu^2＋和Zn^2＋与Y沸石的一次交换度分别为80.8%（La^3＋）、69.6%（Zn^2＋）、67.5%（Cu^2＋）和63.8%（Co^2＋）。对比实验结果表明,在相同工艺条件下,微波辐射加热法所需时间仅为传统加热法的1/40～1/80。XRD结果表明,微波辐射对沸石晶体结构无破坏作用。采用“二交二焙”法可使La^3＋与Y沸石的交换度由80.8%提高到91.6%。     

-15℃下Na+, K+, Mg2+// Cl-, SO4-2-H2O体系相平衡

采用等温溶解平衡法,研究了Na⁺, K⁺, Mg²⁺//Cl^-, SO₄^-2-H₂O, 五元水盐体系在-15℃下NaCl·2H₂O饱和时的相平衡关系,测定了溶解度和密度,并绘制出相应的相图。研究结果表明:该五元体系平衡相图中有3个四盐共饱点,7条单变量溶解度曲线及5个两盐结晶区,5个两盐结晶区分别对应于KCl+NaCl·2H₂O、Na₂SO₄·10H₂O+ NaCl·2H₂O、MgSO₄·7H₂O+NaCl·2H₂O、MgCl₂·8H₂O+NaCl·2H₂O、KCl·MgCl₂·6H₂O+ NaCl·2H₂O;所 得-15℃相图和25℃下相图相比,相图结构大为简化:K₂SO₄·MgSO₄·4H₂O、KCl·MgSO₄·3H₂O、Na₂SO₄·3K₂SO₄、Na₂SO₄·MgSO₄·4H₂O、MgSO₄·(4～6)H₂O、K₂SO₄·MgSO₄·6H₂O结晶区均消失,Na₂SO₄结晶区转变为Na₂SO₄·10H₂O且结晶区扩大,KCl、MgSO₄·7H₂O、KCl·MgCl₂·6H₂O结晶区缩小,MgCl₂·6H₂O结晶区转变为MgCl₂·8H₂O。在此基础上研究了不同组成的盐湖卤水在降温过程中的结晶规律,为低温盐田工艺的开发提供了理论依据。     

UV-Vis光谱研究Al3+,Zn2+,Cu2+掺杂对TiO2薄膜光学禁带宽度的影响

通过采用溶胶一凝胶法制备了稳定的TiO2溶胶，在此基础上制备了Al^3＋，Zn^2＋，Cu^2＋等金属离子氧化物掺杂的复合TiO2薄膜。采用X射线衍射、紫外一可见分光光度计以及NKD-7000W薄膜分析系统对所得薄膜晶相组成、光学性质以及禁带宽度等进行了表征。结果表明，这些金属氧化物与TiO2的复合薄膜体系中，形成了单一的锐钛矿相TiO2，与纯TiO2薄膜相比，复合薄膜中TiO2纳米粒子平均尺寸在一定程度上减小了。同时，复合TiO2薄膜的光学透过率以及光学禁带宽度均随着添加量的增加而规律性变化。     

Na+,K+,Mg++,Ca++∥Cl--H2O体系溶液密度计算研究

以Pitzer电解质溶液理论为基础,借助于计算机,研究了20～40℃,Na+、K+、Mg++、Ca++∥Cl--H2O五元及其所包括的四个四元子体系相图共饱线上的溶液密度,补充了该体系的密度数据,绘制了带密度的相图.     

四元体系Li+,K+,Mg2+//B4O72——H2O 273 K相平衡

利用等温溶解平衡法研究了四元体系Li⁺, K⁺, Mg²⁺//B₄O₇^2--H₂O 273 K相平衡关系。测定了该体系平衡时各组分的溶解度和平衡液相密度。根据实验数据和固相组成分别绘制了四元体系Li⁺, K⁺, Mg²⁺//B₄O₇^2--H₂O 273 K时的稳定相图、水图以及相应的密度-组成图。结果表明：该体系组分之间没有形成复盐和固溶体,属于简单共饱和型体系;体系的稳定相图由1个共饱点,3条单变量曲线,3个固相结晶区组成,结晶区分别对应Li₂B₄O₇·3H₂O、K₂B₄O₇·4H₂O和MgB₄O₇·9H₂O;平衡液相密度在共饱点处达到最大。研究还对该四元体系在273 K、288 K和348 K不同温度时的稳定相图作了对比分析和讨论。     

四元体系Rb+, Cs+, Mg2+ // SO42- - H2O 298.2 K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了298.2 K下四元体系Rb⁺, Cs⁺, Mg²⁺ // SO₄^2- - H₂O的相平衡关系，测定了该体系的溶解度、密度以及折射率，并绘制了相应的稳定相图、水图、密度-组成图和折射率-组成图。研究表明：298.2 K下，该四元体系为复杂四元体系，有复盐Cs₂SO₄·MgSO₄·6H₂O和Rb₂SO₄·MgSO₄·6H₂O以及固溶体[(Rb, Cs）₂SO₄]生成。其稳定相图由4个四元共饱点、9条单变量曲线以及6个结晶区组成。四元共饱点中E₁、E₂、E₃为相称共饱点，E₄为不相称共饱点。6个结晶相区分别对应3种单盐Rb₂SO₄、MgSO₄·7H₂O、Cs₂SO₄，2种复盐Cs₂SO₄·MgSO₄·6H₂O、Rb₂SO₄·MgSO₄·6H₂O和1种固溶体[(Rb,Cs）₂SO₄]。其中，复盐Rb₂SO₄·MgSO₄·6H₂O结晶区最大，表明其在该体系中最易结晶析出；Cs₂SO₄结晶区最小。平衡液相的密度和折射率随着溶液中Cs₂SO₄含量变化呈规律性变化。该体系稳定相图将为硫酸镁亚型盐湖卤水中的铷、铯等资源开发利用提供理论依据。     

四元体系Li~+,K~+,Mg~(2+)//B_4O_7~(2–)-H_2O 273 K相平衡

利用等温溶解平衡法研究了四元体系Li~+,K~+,Mg~(2+)//B_4O_7~(2–)-H_2O 273 K相平衡关系。测定了该体系平衡时各组分的溶解度和平衡液相密度。根据实验数据和固相组成分别绘制了四元体系Li~+,K+,Mg~(2+)//B_4O_7~(2–)-H_2O 273 K时的稳定相图、水图以及相应的密度-组成图。结果表明:该体系组分之间没有形成复盐和固溶体,属于简单共饱和型体系;体系的稳定相图由1个共饱点,3条单变量曲线,3个固相结晶区组成,结晶区分别对应Li_2B_4O_7·3H_2O、K_2B_4O_7·4H_2O和MgB_4O_7·9H_2O;平衡液相密度在共饱点处达到最大。研究还对该四元体系在273 K、288 K和348K不同温度时的稳定相图作了对比分析和讨论。     

SrAl2O4:Eu2+,Dy3+,Pr3+纳米长余辉发光材料的制备与表征

以硝酸盐和尿素为基质,采用燃烧法在650℃合成了SrAl2O4:Eu2+,Dy3+,Pr3+长余辉发光粉体.研究了样品的晶体结构、晶粒大小及发光性能.结果表明:Eu2+,Dy3+,Pr3+共掺杂的磷光体没有改变铝酸锶的晶体结构,平均晶粒尺寸为41.5nm;激发和发射光谱分别为360nm和515nm的宽带谱,与SrAl2...     

25℃下Na+,K+,Mg2+//Cl-,NO-3-H2O五元体系液固相平衡

The solubilities of the quinary system Na + ,K + ,Mg 2+ //Cl ,NO 3 -H2O and its two quaternary subsystems, Na + ,K + ,Mg 2+ //NO 3 -H2O and K + ,Mg 2+ //Cl ,NO 3 -H2O,were studied by isothermal method at 25°C and their phase diagrams were plotted.In the equilibrium phase diagram of quaternary system Na + ,K + ,Mg 2+ //NO 3 -H2O, there are one invariant point,three univariant curves and three regions of crystallization with one salt:NaNO3, KNO3 and Mg(NO3)2·6H2O.In the equilibrium phase diagram of quaternary system K + ,Mg 2+ //Cl ,NO 3 -H2O,there are three invariant points,seven univariant curves and five regions of crystallization with one salt:KNO3,KCl, Mg(NO3)2·6H2O,MgCl2·6H2O and KCl·MgCl2·6H2O.In the equilibrium phase diagram of the quinary system Na + , K + ,Mg 2+ //Cl ,NO 3 -H2O,there are four invariant points,and seven regions of crystallization with one salt:NaCl, KCl,NaNO3,KCl·MgCl2·6H2O,KNO3,MgCl2·6H2O and Mg(NO3)2·6H2O.     

Ca3MgSi2O8:RE(RE=Eu2+,Ce3+,Tb3+)的发光性能

采用高温固相法在还原气氛下合成了Ca3MgSi2O8:RE(RE=Eu2 ,Ce3 ,Tb3 )系列样品.用荧光光谱仪研究了样品掺杂Eu2 ,Ce3 ,Tb3 后的光谱性质.样品Ca3MgSi2O8:Ce3 在紫外光激发下呈蓝紫色发射;样品Ca3MgSi2O8:Eu2 在紫外光激发下则呈绿色发射.分别讨论了Ce3 ,Eu2 和Ce3 ,Tb3 共激活焦硅酸钙盐在紫外光激发下的光谱特性和其中存在的能量传递机理,发现Ce3 分别对Eu2 和Tb3 有敏化作用.     

Sr2+的掺入对CaAl2O4∶Eu2+,Nd3+,La3+陷阱分布和余辉性能的影响

用固相反应法制备了发射峰为446 nm的蓝紫色长余辉材料CaAl2O4∶Eu2+,Nd3+,La3+,它有两个激发峰276 nm和335 nm.Sr2+的加入使材料的激发和发射主峰向短波方向发生了移动.不同Sr2+含量样品的X射线衍射分析表明随着Sr2+含量的增加,材料中的杂相CaAl4O7逐渐消失,变为纯的CaAl2O4;从测得的相应的热释光曲线分析,热释峰由强度较弱、分布分散的5个峰(峰值温度分别为153,180,327,355 K和399 K),逐渐变为分布集中、强度较大的2个峰(峰值温度分别为175 K和346 K),这说明材料中的陷阱能级分布趋于集中.用一般阶动力学模型对热释光曲线进行拟合,得出了它们的陷阱参数.在Sr2+添加量为0.20 mol时,材料的余辉性能最好,它的两个热释峰所对应的陷阱深度分别为0.17 eV和0.37 eV.陷阱分布趋于集中的状况和合适的深度使材料的余辉性能得到了很大的提高.     

Na+,K+,Mg2+/Cl-,SO42-,NO3-,H2O体系液固相平衡研究

针对新疆硝酸盐卤水矿所属的Na^＋,K^＋,Mg^2＋/Cl^-,SO4^2-,NO3^-,H2O六元体系,首次提出了其在25℃、氯化钠饱和时相图的表示方法,并结合生产实际,用等温法测定了所需相图区域的溶解度数据,进行了实际卤水的等温蒸发实验。研究表明：在相图中,氯化钠和硫酸钠分别与白钠镁矾、钾芒硝、钠硝矾有三盐共饱面;氯化钠和硫酸钠分别与白钠镁矾、钾芒硝、钠硝矾中的任两盐有四盐共饱线;氯化钠、硫酸钠、白钠镁矾、钾芒硝及钠硝矾有一个五盐共饱点;实际卤水等温蒸发时的析盐顺序为：氯化钠、氯化钠＋无水芒硝、氯化钠＋无水芒硝＋白钠镁矾、氯化钠＋无水芒硝＋白钠镁矾＋钾芒硝。     

煅烧温度对白色长余辉发光材料Y2O2S∶Tb3+,Sr2+,Zr4+形貌及发光性能的影响

采用高温固相法合成了白色长余辉发光材料Y2O2S∶Tb3+,Sr2+,Zr4+,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光分光光度计、照度计和热释光谱仪研究了煅烧温度对样品物相、形貌及发光性能的影响.结果表明:在950℃煅烧时,样品为Y2O3与Y2O2S的混合相,其中Y2O3为主相:在1000和1 050℃煅烧时为纯的Y2O2S相;当温度高于1 050℃时.再次出现Y2O3相;用288 nm波长光激发样品,Tb3+发射峰形状与位置不变,其中位于417nm蓝光与544nm黄绿光主发射峰归属于Tb3+的5D3→7F5与5D4→7F5跃迁;当煅烧温度为1 000℃时,样品的能级陷阱深度为0.64 eV,余辉时间为160s(≥1mcd/m2).     

非均相沉淀法制备Ba3MgSi2O8:Eu2+,Mn2+荧光粉

用非均相沉淀法首次合成了名义化学式为Ba2.88MgSi2O8:0.02Eu2+,0.1Mn2+的Eu2+、Mn2+共掺杂Ba3MgSi2O8荧光粉.用XRD、SEM和荧光光谱进行表征,并与相同条件下用高温固相法合成的荧光粉作对比.研究沉淀反应温度、金属离子浓度对非均相沉淀法制备荧光粉相纯度和发光性能的影响.结果表明:相对于高温固相法,非均相沉淀法可在更低的温度下合成相纯度高的荧光粉,且粉末颗粒呈近球状,粒径均匀,粉末基本无团聚;沉淀反应温度为40℃,在此温度下,金属离子溶液滴加完毕后,继续搅拌2h,并在室温下陈化24h,金属离子浓度为0.30mol/L左右时为最宜.     

燃烧法合成MgSrAl2O4:Eu2+,Dy3+的研究

采用燃烧法成功地制备了MgSrAl2O4:Eu^2 ,Dy^3 ,并研究了制备条件对其发光特性,特别是亮度的影响。     

甲基丙烯酸甲酯原位聚合包覆SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光粉

为了阻止SrAl2O4：Eu^2＋,Dy^3＋（SAO-ED）发光粉在湿空气中水解,一般采用表面包覆的方法。今先用丙烯酸（AA）通过界面配位方法预处理SAO-ED发光粉,然后通过无皂乳液聚合方法在其表面原位聚合包覆聚甲基丙烯酸甲酯,形成聚甲基丙烯酸甲酯/SAO-ED复合发光粉。采用FT-IR、TGA、DSC、TEM等分析手段对复合粉末进行了分析表征。分析结果表明：AA通过配位键与SAO-ED发光粉表面的金属离子结合,然后引入的C=C基团和甲基丙烯酸甲酯发生聚合反应,在发光粉表面原位接枝了聚合物PMMA。PMMA包覆层没有改变发光粉的发光光谱和余辉寿命,但初始发光亮度降低。耐水性能测试结果表明复合发光粉的耐水性能明显提高。