Cu掺杂对有序Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶的结构与物理性能的影响

采用固相反应法制备了四方Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ(x=0~1.0)多晶。用热重-差示扫描量热分析,X射线衍射研究了多晶的有序化相变及结构。在固溶范围内(x=0~0.4),观察到有序峰(103)和(215),说明四方Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶为超结构,这是由于合成时在1000℃以上发生了吸氧(δ)有序化相变；当x=0.6~1.0时,978℃时在晶界处形成了单斜杂相,破坏了Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶的有序。当x=0~0.4时,多晶呈半导体输运行为。随着Cu掺杂量的增加,Co4+提供的空穴载流子浓度增大,电阻率明显下降；由于Cu的固溶,自旋熵增加,载流子浓度和自旋熵的共同作用使x=0~0.2多晶的热电势不变,x=0.4的热电势降低。并且Cu掺杂导致的晶格畸变使Co3+离子由高自旋态转变为高/低自旋混合态,磁化强度和铁磁转变温度(Tc)降低,磁结构由G-型反铁磁转变为铁磁。在进行二次烧结后,300K时电阻率明显降低,热电势为一次烧结的2倍,可能是二次烧结使多晶的有序化程度增大,提高了铁磁有序排列。     

响应面优化絮凝法去除水中Cr（Ⅵ）

为了探究不同絮凝剂对水中Cr（Ⅵ）的去除效果，比较了聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、Fe Cl3对Cr（Ⅵ）的去除效果，通过效能对比以及成本分析得出了最合适的絮凝剂。通过改变反应温度、体系的初始p H值、絮凝剂的初始浓度和反应时间来探究聚合硫酸铁去除Cr（Ⅵ）效果的影响后，再进行均匀设计和响应面优化试验。结果表明，反应温度30℃、絮凝剂浓度为150mg·L^-1、pH值为7、反应时间9min，此时Cr（Ⅵ）的去除效率最高为68.4%；絮凝剂浓度、初始p H值、反应时间对Cr（Ⅵ）去除效果影响显著性为絮凝剂浓度>反应时间>初始pH值。响应面模型预测在最佳反应条件下，Cr（Ⅵ）的去除效率可达70.5%，实验结果为69.8%，二者接近，表明模型有效。     

水平一阶导数在航磁圈定断裂中的应用

对于区域磁场任意水平方向求一阶导数,相当于这个方向两侧边缘磁性体产生的磁异常,因此可以突出垂直于这个方向上的磁异常,使沿垂直此方向展布的断裂有明显的反映.该文对该方法进行了理论模型的分析研究,并通过实例证明了该方法在增强断裂磁场特征及准确划定断裂位置方面具有明显的效果.     

复合分散剂液体磁性磨具的分散机理

为提高水基液体磁性磨具的稳定性,选定六偏磷酸钠(SHMP)与聚丙烯酸(PAA)作为复合分散剂,纳米二氧化硅为辅剂,对悬浮液中固相颗粒表面进行改性,并研究其影响稳定性机理;对单个固相粒子进行微观分析,表征其物理特性,同时以沉降率和零磁场黏度为指标研究改性后的水基液体磁性磨具的稳定性。结果表明:六偏磷酸钠、PAA与纳米二氧化硅最佳的配方比例大致为0.19∶0.40∶0.41,稳定性最好。     

纳米Co/rGO磁性复合吸附材料的制备及对Cu2+的吸附性能

以改进Hummer法制备的薄片状氧化石墨烯(GO)为载体和模板负载钴离子，然后采用原位还原法制得纳米金属Co/石墨烯磁性复合吸附材料(Co/rGO)，并将其应用于对Cu2+的吸附和脱除，以期为高效可复用的铜离子脱除剂的合成与应用提供指导。实验结果证实，Co/rGO复合材料具有超顺磁性，能够很方便的使用磁铁进行分离并在无磁场情况下振荡分散。Co/rGO复合材料对Cu2+具有稳定的吸附/脱附性能，实验条件下对Cu2+的最大吸附容量达到117.5 mg/g且5 min内实现吸附平衡，远优于其原料GO的60 min吸附容量27.6 mg/g。本工作系统考察了NaOH加入量、络合剂种类、溶剂种类等关键因素对Co粒子在rGO载体上形貌和分布特性的影响，比较了不同合成条件下的复合材料对Cu2+吸附效果的影响，并对优选条件下制备的Co/rGO复合材料进行了FT-IR, XRD, SEM表征。研究结果表明，纳米Co/rGO磁性材料对Cu2+的吸附过程更符合Freundlich模型，属于多层吸附。室温下吸附焓ΔH=17.81 kJ/mol，吸附反应平衡常数Kθ=3.65。当初始Cu2+浓度为39.22 mg/L时，对Cu2+的吸附率为93.47%，五次吸附/脱附循环后吸附容量仍保持在初始值的94%，每次吸附后溶液中残余Cu2+浓度均满足钴电解液对杂质铜离子的浓度去除要求(5 mg/L)或GB 8978-1996污水综合排放标准3级(2 mg/L)，有望在相关领域发挥作用。     

基于拓扑单向波导的电磁诱导透明效应研究

为了研究电磁诱导透明效应在拓扑单向波导中的表现，设计了一种基于磁性光子晶体的耦合谐振腔波导。通过对谐振腔位置的调控实现了具有单向性质的电磁诱导透明效应，并利用有限时域差分仿真证明了电磁诱导透明效应在单向拓扑波导中的相关特性。该研究可为拓扑波导中实现光延迟、光开关等提供参考。     

极端耗水层带精准识别和调堵新技术

油田注水开发后期,部分油层存在极端耗水层带,存在耗水量大,注水驱油效率低,水循环成本高的开发问题,精准认识并有效封堵极端耗水层带,可提高注水利用率。目前国外出现了应用磁性纳米粒子的精细表征新技术及超顺磁性纳米颗粒封堵新技术,抑制极端耗水,实现低成本、高强度、深度堵调。     

一维NiFe_2O_4纳米丝的制备与磁性能

采用静电纺丝法制备了表面光滑、直径均匀、连续的一维NiFe_2O_4纳米丝。利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线电子衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对Ni Fe2O4纳米丝的结构、形貌和磁性能进行表征。结果表明,经500~900℃煅烧后均得到直径约为60 nm的纯相尖晶石型NiFe_2O_4纳米丝,且NiFe_2O_4纳米丝具有良好的软磁特性,其饱和磁化强度(Ms)和剩余磁化强度(Mr)随煅烧温度的升高而增大,900℃煅烧后Ms和Mr分别达到最大值35.56、13.29 A·m2/kg。经600℃焙烧后的Ni Fe2O4纳米丝Ms为30.56 A·m2/kg,矫顽力(Hc)达到最大值2.76 A/m,表明NiFe_2O_4的单畴临界尺寸约为28 nm。     

絮凝沉降-臭氧氧化法处理硫化铜选矿废水试验

选矿厂废水排放量大，废水中固体悬浮物、浮选药剂、重金属离子等物质含量高，废水外排处理成本高且易造成二次污染，直接回用又影响浮选指标。因此，实现选矿废水的循环利用对节约有限的水资源，减少环境污染具有重要意义。模拟废水浮选试验结果表明：废水中的Al³⁺、Fe³⁺对硫化铜矿浮选有显著抑制作用，Pb²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺对硫化铜矿浮选影响较小；随着丁基黄药和Z-200浓度的增加，捕收剂对铜的选择性变差。采用絮凝-臭氧氧化工艺处理安徽某铜矿山选矿废水试验结果表明：聚丙烯酰胺对废水中的重金属离子及悬浮物具有显著的沉降效果；在整个pH期间，臭氧对丁基黄药去除效果显著，pH=8时，臭氧对Z-200去除效果最佳。采用絮凝沉降-臭氧氧化联合工艺处理后的选矿废水用于浮选试验，其浮选指标略低于清水浮选指标，远优于废水直接回用浮选指标。即应用此工艺处理硫化铜浮选总尾矿水，可有效降低水中不利组分的含量，实现水资源的高效利用。     

磁性纳米材料处理含铀废水的研究进展

磁性纳米材料具有较强的化学稳定性、可再生回收、良好的吸附性能和易于分离等优点，在去除水溶液中的铀酰离子方面有广泛的应用前景。然而，磁性纳米材料也存在易团聚、易氧化等不足，通过表面修饰或改性等方法可改善其不足，提高其对废水中铀酰离子的去除能力，改善其吸附效果。本文通过总结近年来的相关研究资料，概括了磁性纳米材料的种类，归纳总结并比较了不同种类磁性纳米材料对含铀废水的去除能力及优势与不足，探讨了磁性纳米材料在含铀废水处理中的应用并对其机理进行了分析，阐述了磁性纳米材料去除溶液中铀酰离子的影响因素，简述了目前磁性纳米材料在处理含铀废水中有待解决的问题，并对其在分离放射性元素方面的应用前景进行了展望。