钾长石与氯化钠离子交换动力学

对钾长石与氯化钠反应过程首次使用离子交换动力学模型进行了实验研究.研究表明,不同产地、不同品位的钾长石在与氯化钠进行熔盐离子交换反应时符合相同的离子交换动力学模型.反应初期,内扩散为控制步骤,离子交换过程的表观活化能约为38.06 kJ·mol^-1;很快化学交换反应逐渐成为控制步骤,离子交换过程的表观活化能约为129.69 kJ·mol^-1.     

正交法钾长石与磷矿共酸浸提钾工艺研究

结合重钙生产工艺,选取钾长石与磷矿、磷酸在水热反应釜中反应,利用正交实验研究了磷酸用量、磷酸浓度、反应温度、反应时间和原料配比对钾长石中钾溶出率和磷矿中磷溶出率的影响。实验较适宜的工艺条件为:原料配比(钾长石与磷矿粉的质量比)0.8 1,反应温度150℃,磷酸用量4 mL,反应时间2.5 h,磷酸浓度46%P2O5,在此条件下钾溶出率为48.93%,磷溶出率为90.12%。通过对磷矿中氟离子的去向进行研究,并采用XRD对水浸取渣进行物相分析,实验结果表明氟离子被固定在固相产物中。     

球状碳气凝胶基磁性吸附材料制备

以十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂,柠檬酸为催化剂,在硝酸镍存在下间苯二酚和甲醛经过溶胶-凝胶反应、还原气体保护下碳化处理得到球状碳气凝胶基磁性吸附材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、磁力测试、粒径分析对所制备磁性吸附材料进行了表征,结果表明：材料的磁性能优良,比饱和磁化强度和矫顽力分别为17emu/g、124Oe,颗粒分布均匀,均值约5μm。通过原子吸收测试表明：材料对重金属离子Pb2＋的饱和吸附容量可达62.5mg/g。     

氧化石墨烯/聚苯胺材料的制备及其超电容性能研究

通过乳液聚合制备具有类似金属导电性和超电容功能的氧化石墨烯/聚苯胺(GO-PANI)复合材料,聚合在组成为水,乙醇,二甲苯和十二烷基苯磺酸(DBSA)的乳液中进行。采用红外光谱对材料进行了表征,采用循环伏安法、交流阻抗和恒电流充放电进行了材料电化学性能的测试。结果表明氧化石墨烯/聚苯胺呈现高的超电容性能。在0.5 A/g电流密度下,摩尔比为3∶7材料的比电容高达444 F/g,远远超过了氧化石墨烯的比电容(134 F/g)。在50 mV/s下循环1000次,GO-PANI(3/7)仍呈现出高的比电容,达到412 F/g,仅减少7.2%。相对于纯聚苯胺比电容下降41.7%,复合材料GO-PANI具有优良的稳定性,显著提高复合材料容量保持率和循环寿命。     

燃煤电厂粉煤灰的矿物学研究

采用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜及能谱(FESEM—EDX)以及等离子光谱(ICP)等手段，对首钢电厂粉煤灰的矿物学及化学组成特征进行了详细研究，结果表明，首钢电厂粉煤灰属于低钙粉煤灰，玻璃体是其主要组成部分，其中又以Ⅰ型玻璃体占绝对优势，Ⅱ型玻璃体含量极少，但是有较多的富铁玻璃体．粉煤灰中的矿物以石英为主，莫来石和磁铁矿次之，赤铁矿、方解石和长石也有见到．粉煤灰中未燃尽的炭粒较多．研究还发现，不同粒径的粉煤灰化学组成不同，同一粒径的粉煤灰其化学组成差异也很大，甚至同一玻璃体在不同部位其化学组成也具有独特的非均质现象．     

炭气凝胶/氧化镍原位复合及超电容性能

分别以丙二酸、十二烷基硫酸钠为催化剂和分散剂,在硝酸镍存在下,甲醛和间苯二酚经过凝胶化、高温炭化后得到炭气凝胶/氧化镍复合材料.利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对材料的结构和形貌进行表征,采用循环伏安法、充放电曲线和交流阻抗表征样品的电化学性能.结果表明:在-0.4～0.6V(饱和甘汞电极)的电位范围内材料具有良好的电容性能和循环稳定性,在0.5 A/g的电流密度下单电极比电容达到了348.3 F/g,在氢氧化钾电解液中以100mV/s扫描速率循环2000次后比电容值基本不变.     

湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩气生气物质基础研究

为客观评价湘西北地区页岩气资源勘探潜力,利用野外露头地质剖面资料、有机地球化学分析数据等研究了区内页岩气生气物质基础。研究结果表明,研究区黑色泥页岩厚度可从几十米高至两百余米,且从深水陆棚往斜坡方向黑色泥页岩厚度逐渐减薄。研究区黑色泥页岩有机碳含量平均为5.46%,热水喷口及其周边地区则平均高达8%以上。湘西北地区下寒武统牛蹄塘组泥页岩有机碳含量与其石英矿物含量之间具有正相关关系,深水陆棚区和斜坡区泥页岩有机碳含量与其黏土矿物含量之间则分别具有正、负相关关系,表明泥页岩中石英、黏土矿物含量可指示其有机质富集程度。湘西北地区下寒武统牛蹄塘组泥页岩有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ1型,等效镜质组反射率均在2.5%以上,平均大于3%,达到了过成熟阶段。不难发现,湘西北下寒武统牛蹄塘组具有良好的页岩气生气物质基础。     

聚乙二醇改性环氧丙烯酸阴极电泳涂料用乳液的制备

以聚醚多元醇改性环氧丙烯酸酯为主体树脂制备了阴极电泳涂料用乳液。讨论了聚醚多元醇的种类和用量对改性环氧丙烯酸乳液及其涂膜性能的影响,以及扩链反应温度和时间对环氧基转化率的影响。通过红外光谱(FT-IR)和热重分析(TG)对改性前后的环氧丙烯酸阳离子树脂进行了表征。试验发现,以PEG1000为扩链剂,用量为13%~14%,在90°C下反应4h,制得的改性环氧丙烯酸乳液平均粒径65.49nm,ζ电位58.3mV,乳液黏度0.21Pa.s,常温下放置300d未分层。改性后的阴极电泳涂料漆膜柔韧性为0.5mm,附着力0级,硬度2H,冲击强度50kg.cm,耐水性达到208h,性能明显优于改性前的漆膜。     

正极材料LiMnPO4/C的离子热法制备及电化学性能

采用以离子液体乙醇胺乳酸盐为反应介质的离子热法在常压低温下成功制备出LiMnPO4,经添加蔗糖后在不同温度下高温处理获得了LiMnPO4/C正极材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征了材料的相态和形貌,采用充放电法研究了材料的电化学性能。结果表明：磷酸锰锂的晶相为橄榄石型;材料颗粒的尺寸主要分布在150～300 nm;较高温度下获得的LiMnPO4/C材料表现出较好的电化学性能,在0.05 C下放电容量达114.0 mA h/g,10次循环后比容量仍保持在102.3 mA h/g。这种以乙醇胺乳酸盐为反应介质的离子热法为锂离子电池正极材料LiMnPO4的制备提供了新的途径。     

湘中涟源—邵阳凹陷上二叠统大隆组页岩气储层特征

为评价湘中涟源—邵阳凹陷上二叠统大隆组页岩气的勘探潜力,分析其泥页岩的有机碳含量、矿物组成、孔隙及裂隙的微观特征、孔隙度和渗透率等,系统研究了页岩气的储层特征。研究区上二叠统大隆组岩石的有机碳含量与岩性关系密切,其中硅质泥岩的有机碳含量最高,平均质量分数大于3%,表明沉积环境是控制有机碳含量的最主要因素;硅质泥岩中石英等脆性矿物平均质量分数为67.7%,与美国Barnett硅质页岩基本相当,脆性矿物含量较高;硅质泥岩中构造裂缝较发育,其形成主要与其脆性矿物含量较高及地质构造较发育等因素有关;有机碳含量较高的硅质泥岩,其有机质微孔隙也是基质孔隙及裂隙的主要组成部分;硅质泥岩的孔隙度和渗透率均较低,分别小于5%和0.01 m D,构造裂缝发育程度是影响硅质泥岩孔隙度和渗透率的最主要因素。