氯化胆碱-尿素低共熔溶剂中电解制备超细铜粉

利用1ChCl∶2Urea低共熔溶剂作为电解质,以单质铜作为阳极,钛片作为阴极,草酸(H2C2O4·2H2O)作为添加剂,在恒电流密度下电解制备出树枝状超细铜粉。用电化学工作站对[1ChCl∶2Urea]/0.1 mol·L-1 H2C2O4·2H2O低共熔溶剂体系进行了相关的电化学测试。研究了电解温度、电流密度及草酸浓度对电解所得铜粉的粒度、电流效率和直流电耗的影响;利用扫描电镜和激光粒度仪分别对铜粉的形貌和粒度进行了测试表征。结果表明:优化工艺条件为控制温度在80℃,电流密度为8.6mA·cm-2以及草酸浓度0.10mol·L-1的条件下,可电解得到粒度小于15μm的树枝状超细铜粉,电解过程的电流效率高达95.6%,电耗为1746kW·h·t-1。     

氨-铵盐及助浸剂对异极矿中锌浸出的影响

为实现氧化锌矿中异极矿的有效浸出,采用[NH_3]、[NH_4~+]浓度相同的NH_3-NH_4Cl、NH_3-(NH_4)_2SO_4和NH_3-(NH_4)_2CO_3的水溶液分别作为浸出剂,在相同的浸出工艺条件下浸出异极矿中的锌,铵盐对锌浸出率影响由大到小顺序为:NH_3-(NH_4)_2SO_4NH_3-NH_4ClNH_3-(NH_4)_2CO_3。通过试验研究了浸出工艺条件对NH_3-(NH_4)_2SO_4溶液浸出异极矿的影响,在总氨浓度为8.5 mol/L、[NH_3]/[NH_4~+]浓度比为1、温度45℃,搅拌速率为300 r/min、浸出1 h的较优工艺条件下,异极矿中锌浸出率为86.0%。此外,在NH_3-(NH_4)_2SO_4溶液中分别添加一定量的ChCl-Urea DES和乙二胺作为助浸剂,相同浸出工艺条件下,可使异极矿中锌的浸出率分别提高至92.0%和97.7%。     

微波法改性纳米Fe3+/TiO2粉体及性能研究

以十二烷基苯磺酸钠和硬脂酸为表面活性剂,采用微波加热技术对纳米Fe3 /TiO2粉体改性,对改性后的纳米Fe3 /TiO2各项性能进行了测试.结果表明,经过改性的纳米Fe3 /TiO2粉体由极性转化为非极性,同时表现出良好的流动性.此外,十二烷基苯磺酸钠的改性效果优于硬脂酸.     

BPC和AlCl3-BPC离子液体的制备及性能研究

合成了氯化正丁基吡啶（BPC）和三氯化铝-氯化正丁基吡啶（AlCl3-BPC）离子液体,通过1H NMR和Raman光谱对BPC进行了结构检测.测定了酸性、中性和碱性3种AlCl3-BPC离子液体的电位窗和电导率.中性AlCl3-BPC离子液体的电位窗最宽.在一定的温度范围内,三种离子液体的电导率均随温度的升高而增大,并符合Arrhenius方程.酸性AlCl3-BPC离子液体的电导率最大,碱性次之,中性最小.     

ChCl-urea-NiCl_2-FeCl_3离子液体电沉积Ni-Fe合金

以ChCl-urea-NiCl2-FeCl3离子液体为电解质在Fe基体上电沉积得到了Ni-Fe合金镀层。循环伏安测试表明电沉积过程中由于金属Ni的生成诱导金属Fe发生欠电位沉积,从而实现了Ni-Fe合金的共沉积。同时研究了电流密度对镀层成分、形貌和耐蚀性能的影响,结果表明:电流密度由2mA/cm2增加到5mA/cm2时,合金镀层中Fe含量从10.74at%升高到39.21at%。当Fe含量为24.89at%时,镀层最为平整致密,耐蚀性能最好。此外,镀层的组成主要为FeNi3固溶体和Ni,还存在FeNi和Fe0.64Ni0.36合金相。     

离子液体制备无机纳米"材料"研究进展

离子液体在纳米材料制备方面具有很多优势,为纳米材料的制备开辟了一条新的途径.目前,研究者已经在离子液体中制备出了零维、一维和二维纳米材料.文章就近年来国内外相关研究进展,对离子液体在无机纳米材料合成中的应用进行综述.     

氯化胆碱添加剂对[Bmim]Cl-AlCl3离子液体体系电解精炼铝的影响

研究了AlCl3摩尔分数为0.667的[Bmim]Cl-AlCl3离子液体体系中氯化胆碱(ChCl)添加剂对体系电导率及电解精炼铝的影响. 结果表明,当ChCl浓度小于8 mmol/L时,体系的电导率随ChCl浓度增加而显著提高,但ChCl浓度进一步增加体系的电导率逐渐降低. 添加少量ChCl后,阴极还原峰电位正移,还原峰电流逐渐降低. 在温度373 K和电流密度50 A/m2条件下添加5 mmol/L ChCl进行恒电流电解,电解过程的槽电压显著降低,阴极电流效率显著提高(接近100%),直流电耗仅为0.611 kW×h/kg,只有纯离子液体体系电解铝的50%,且在低碳钢基体上得到的铝沉积层光滑致密、晶粒细化.     

锌电积用Pb-Ag阳极MnO2镀膜的电化学性能

锌电积用Pb-Ag阳极存在析氧过电位高、表面铅易电化学氧化溶解,造成阴极电锌品质低等突出问题,如何减少阳极的溶铅污染并提升其催化析氧活性、降低反应能耗,成为亟待解决的难题。本文在Pb-Ag阳极表面电沉积一层均匀、致密的MnO₂薄膜,采用SEM、XRD和ICP等对MnO₂催化层的表面微观形貌、晶体结构和溶液含铅量进行分析;采用CV、LSV、EIS和Tafel等对Pb-Ag/MnO₂阳极的析氧催化活性和耐腐蚀性能进行分析。结果表明：在MnSO₄-H₂SO₄溶液中,当循环速率为200 mL/min、温度为80℃时,以4 mA/cm²电沉积120 min制备的Pb-Ag/MnO₂镀膜电极具有最佳的催化析氧和耐蚀性能;PbAg阳极经优化镀膜后,50 mA/cm²时其析氧过电位由936 mV降低为648 mV,腐蚀电流密度由7.03μA/cm²降低至0.66μA/cm^2<...     

闪锌矿在碳酸钙存在下的低温氧化焙烧研究

在碳酸钙存在的条件下,对两种不同闪锌矿提出了预先低温氧化焙烧的处理方法。结果表明,在300℃焙烧3h时,锌品位为11.46%的1#矿样中的闪锌矿在焙烧过程中都转化成了易于溶出的ZnO,且硫与碳酸钙作用转化成了CaSO_4,在45℃的NH_3-(NH_4)2SO_4-H_2O溶液中浸出1h,锌浸出率可达100.0%;而锌品位为49.25%的2#矿样相对1#矿样来说,矿物组成较为复杂,在相同试验条件下,锌浸出率仅为91.76%。     

AlCl3/urea类离子液体电沉积铝

类离子液体是近年发展起来的一种新型溶剂,它不仅具有离子液体独特的物理化学性能,还具有合成简单、价格低廉等优点,在电沉积铝技术方面具有广阔的应用前景。但目前相关的作用机制还未明确,而这些对于开发类离子液体电解生产铝和电解精炼铝的新工艺又至关重要。因此,本文以三氯化铝/尿素(AlCl3/urea)类离子液体为电解质,利用电导率仪、黏度计、线性扫描伏安法、场发射电子扫描显微镜(FE-SEM)和X射线衍射仪(XRD)等测试手段研究了AlCl3/urea类离子液体的物理化学性质、铝在电解质中的电化学行为以及铝沉积产物的形貌和物相结构。系统分析AlCl3/urea摩尔比和温度对体系电导率和黏度的影响,研究温度对铝离子析出电位、铝离子还原反应过程动力学、沉积铝形貌和结构的影响规律。结果表明,相同条件下,摩尔比为1.3:1的AlCl3/urea电解质电导率最大,黏度最小,物理化学性质较为优良,且其电导活化能为19.82kJ·mol-1。研究发现升温促进了电荷迁移反应,使得金属铝的析出电位正移,交换电流密度增大,说明较高的温度有利于加快Al(III)离子在铜基体上的还原。FE-SEM结果表明温度的变化对铝沉积产物的表观形貌影响不大,均由不规则的微米块体组成,但对粒径和致密性有一定影响。XRD结果分析表明晶粒的生长方式也受到了温度的影响,但都具有(111)晶面优先取向。