拜耳法制备高纯氧化铝过程中水热深度脱钠

用拜耳法制备高纯氧化铝,将种分得到的高纯三水铝石在不同条件下水热处理脱钠,并对水热产物进行煅烧得高纯氧化铝,分析了水热条件对产物形貌和脱钠效果的影响. 结果表明,水热处理温度约为180℃时,三水铝石[Al(OH)3]转变为一水软铝石(AlOOH),三水铝石晶间的Na2O返溶于水,且转变过程缓慢,升高温度、降低pH值、延长反应时间均能促进转变过程进行.一水软铝石形貌与三水铝石差异巨大,呈玻璃渣状的四方长条晶型堆叠,更疏松无序. 水热产物于1200℃煅烧后,Na2O含量大幅下降,pH为1时煅烧前Na2O含量为0.0163wt%,煅烧后Na2O含量为0.0187wt%.     

AlF3晶种系数和煅烧温度对制备六边形片状α-Al2O3的影响

以一水软铝石作为前驱体,AlF₃晶种为添加剂,在较低煅烧温度下制备结晶度好和形貌规整的六边形片状α-Al₂O₃.在晶种系数为2%的条件下,对煅烧产物的差热-热重-质荷(DSC-TG-MS)分析验证了气固反应的成核机理,结果表明:Al-O-F气体通过气固反应促进α-Al₂O₃成核相变,同时释放出HF.实验同时研究了AlF₃晶种和煅烧温度对煅烧产物物相、形貌、粒度和比表面的影响.结果表明:微量AlF₃晶种(晶种系数为0.5%)即可促进α-Al₂O₃相变成核,随着晶种系数的增加,这种效果越明显,但同时也会增大其粒度,减少比表面积;煅烧最佳条件为:温度850℃,晶种系数2%,煅烧时间4 h,在此条件下,一水软铝石可以全部转化为结晶度良好的α-Al₂O₃,其形貌为规整的六边形片状结构.      

不同形貌锌酸钙的制备及其在锌镍电池中的应用研究

采用水热法合成不同形貌的锌镍电池负极材料锌酸钙。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、循环伏安(CV)、倍率充放电技术等对锌酸钙材料进行表征与测试。结果表明:反应温度为50、60、70℃下制备的锌酸钙的形貌分别为四边形、不规则形、六边形,其结晶程度高;循环伏安测试结果表明,不同形貌锌酸钙均具有较好的可逆性;倍率充放电测试结果表明,水热法制备的不同形貌锌酸钙负极在0.2 C充放电循环40次后,六边形锌酸钙的循环保持率最高,达到89.7%。     

不同还原剂还原的石墨烯电化学性能研究

以高纯石墨为原料,通过改进的Hummers法制备氧化石墨,分别以硼氢化钠、水合肼、乙二醇和抗坏血酸作为还原剂,制备了不同的片状石墨烯。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、热重分析进行表征,利用电化学工作站对4种还原剂所制石墨烯的循环伏安、交流阻抗和塔菲尔曲线进行研究。结果表明:硼氢化钠还原氧化石墨效果较好,片层光滑,具有一定的网状结构,含氧官能团较少,具有较好的电化学性能。     

氧化铝生产过程中有机物的影响与去除

拜耳法生产氧化铝的工艺中,有机物随着铝土矿的焙烧、溶出、赤泥的沉降等工序进入到铝酸钠溶液中,伴随铝酸钠溶液的循环而积累,当积累到一定浓度后严重影响拜耳法的生产。尤其草酸盐对分解造成极大的危害,严重影响氧化铝成品的质量,加速了设备结疤,造成清理和维护的困难,在拜耳法生产过程中去除有机物的主要有焙烧、洗涤、结晶等方法。本文主要综述了拜耳法生产氧化铝过程中有机物的来源、影响及除去方法。     

锌酸钙表面沉积Ca Sn(OH)6的制备及锌镍二次电池应用

为了改善锌镍二次电池中锌负极存在的严重极化问题，并提高锌负极的电化学性能和循环稳定性，采用水热–共沉淀法制备了表面沉积CaSn(OH)₆的锌酸钙，研究了CaSn(OH)₆的沉积对锌酸钙的形貌结构和电化学性能的影响。结果表明：水热–共沉淀法可以让CaSn(OH)₆沉积在锌酸钙表面，且制得的锌酸钙结晶度高。Ca Sn(OH)₆的沉积降低了锌酸钙的电荷转移电阻，加快了电化学反应速率，并提升了锌酸钙的耐腐蚀能力和电荷传递速率，有效的改善了锌电极的极化现象。将表面沉积Ca Sn(OH)₆的锌酸钙用作锌镍电池负极活性物质时，电池在0.2 C充放电循环70次后的容量保持率为85.34%。