W-Mo-H2O体系钨钼分离的热力学分析

绘制25℃时W-H2O系、Mo-H2O系以及W-Mo-H2O系中存在的物种随pH值、钨、钼浓度变化的热力学平衡图,并总结其变化规律。热力学分析表明:W-Mo-H2O系中的钨、钼在酸化过程中一般经历从单体离子到杂多酸根离子再到同多酸根离子的转变过程。在pH值为6.5-7.5的范围内,钨转变成聚合离子的程度均高于钼,表明单钨酸根离子的聚合能力强于单钼酸根离子的;而在pH值为3.0-6.5的弱酸性区间内,溶液中形成浓度较高的钨钼杂多酸根离子,这对于钨钼分离极其不利。     

化学溶液沉积法制备WO3•2H2O薄膜及其电致变色性能

目的研究具有不同微观结构的WO_3·2H_2O薄膜的电致变色性能。方法采用化学溶液沉积法在FTO玻璃上制备WO_3·2H_2O薄膜,通过加入不同的形貌控制剂(柠檬酸或草酸铵),制备不同纳米结构的WO_3·2H_2O薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析薄膜的成分结构和微观形貌,利用紫外可见光分光光度计对薄膜在波长为200～1000nm范围内的透光性进行研究,并通过电化学工作站对薄膜进行电化学性能分析。结果采用柠檬酸作为形貌控制剂制备的WO_3·2H_2O薄膜的透光性高达82%左右,其在着色和褪色状态的透过率差值为36.2%。通过添加柠檬酸或草酸铵作为形貌控制剂制备的WO_3·2H_2O薄膜均呈现出纳米片状结构,纳米片的厚度分别为5～15 nm和50～60 nm,但是采用柠檬酸制备的WO_3·2H_2O具有较多的间隙和裂缝,使其表现出了较好的电致变色性能。结论具有间隙和裂缝的纳米WO_3·2H_2O薄膜增加了薄膜与电解质的接触面积,减少了离子扩散的路径距离,更小的纳米结构可以提供更多的化学活性位点,从而表现出较好的电致变色性能。     

纳米Ni-P粉末的制备工艺研究

利用NiSO_4·6H_2O,NaH_2PO_2·H_2O和形核诱导剂(NaBH4)作为原料,利用液相还原法在pH为12,合成温度为40℃,形核诱导剂浓度为5 g/L,镍磷比为1∶3条件下制备了粒径约150～400 nm的Ni-P粉末,研究了p H值、合成温度、形核诱导剂浓度和镍磷比对纳米Ni-P粉末的形貌、磷含量和产率的影响。结果表明:随着形核诱导剂浓度增大,镍磷合金粉末的产率提高,粒径减小;合成温度升高促进了粉末长大,当温度为40℃时粉末粒径最小;随着镍磷比增大,合金粉末磷含量和产率均减小,其中镍磷比为1∶3时粒径最小;随着pH升高,粉末磷含量下降,产率提高。     

草酸水溶液中天青石转化为酸性草酸锶水合物的动力学（英文）

H_2C_2O_4水溶液中SrSO_4转化为酸性草酸锶水合物(H[Sr(C_2O_4)_(1.5)(H_2O)])的反应为连串反应。在连串反应的第一步, SrSO_4与H_2C_2O_4反应,转化为赝晶SrC2O4·H2O。第二步, SrC2O4·H2O与H_2C_2O_4反应,生成H[Sr(C_2O_4)_(1.5)(H_2O)]。如果溶液达到H[Sr(C_2O_4)_(1.5)(H_2O)]的饱和浓度,当反应混合物冷却至室温时,Sr(HC_2O_4)(C_2O_4)_(0.5)·H_2O发生结晶。根据溶解的S和Sr的量计算SrSO_4的转化率发现,对于H_2C_2O_4浓度大致相同的溶液,反应初始阶段的反应速率随着温度的升高而增大;在低H_2C_2O_4浓度溶液中,一定时间之后反应进行缓慢,并且由于固体颗粒表面形成SrC_2O_4·H_2O保护层而停止;在一定温度下,SrSO_4的转化率随着H_2C_2O_4浓度的增加而增大。利用收缩核模型得到每一步骤的动力学方程。     

钨铼合金电化学溶解及沉淀分离研究

针对钨铼合金废料,采用电化学溶解法使钨、钼、铼在氢氧化钠溶液中完全溶出,再采用氯化钙沉钨钼和氯化钾沉铼进行了电解溶液的选择性沉淀分离,研究并确定了钨铼合金废料电化学溶解和沉淀分离的适宜工艺参数。结果表明:槽电压2.5 V,NaOH浓度100 g·L~(-1),电解温度30～40℃,极距20～30 mm,钨铼离子总浓度控制在30～35 g·L~(-1)时,钨、钼、铼溶出率均大于99.00%,电流效率高达99.00%以上,钨钼铼废丝和钨铼边角料的电溶能耗分别为1.43和2.28 kW·h·kg~(-1),丝状废料较块状废料更好电溶。当反应温度80℃,CaCl_2用量为3倍理论用量,溶液OH~-浓度9.5 g·L~(-1),溶液W离子浓度为23.18 g·L~(-1),反应时间2 h时,钨、钼沉淀率分别为99.86%和99.55%,得到CaWO_4/CaMoO_4白色混合物沉淀,其SEM形貌主要为球形颗粒。经过上述2道工序后,钨、钼回收率分别达到98.86%和98.55%,且制得KReO_4白色晶体。     

微波法合成介孔WO_3 ·NiO ·0.33H_2O及光催化降解气相甲醛

以复合表面活性剂为模板,采用微波辐射、二甲苯萃取脱除模板剂法制备了介孔材料WO_3·0.33H_2O、WO_3·NiO·0.33H_2O,利用XRD、TGA、TEM、BET等手段表征了材料的结构、形貌、比表面积、孔径分布.结果表明,微波辐射比传统加热法制备的材料晶粒小,结晶度高,孔径分布更均匀,比表面积更大;制备的材料WO_3·NiO·0.33H_2O介孔呈现蠕虫状,掺杂Ni~(2+)能稳定介孔结构,抑制晶粒长大,其比表面积达66.37m~2·g~(-1).分别以WO_3·NiO·0.33H_2O催化剂考察在紫外光(UV)、黑光灯、可见光3种光源下对气相甲醛光催化降解反应动力学规律及紫外光下的催化稳定性,其光催化降解气相甲醛降解率为传统加热法样品的3倍,在可见光下达76.8%.     

超细Cr_3C_2粉末的制备

将CrO3溶解于有机溶液中,通过喷雾干燥制得非晶态含铬的粉末前驱体,将前驱体粉末真空还原/碳化后得到超细Cr3C2粉末。采用X射线衍射仪﹑扫描电镜对工艺过程进行分析,分析结果表明:前驱体为10μm～20μm非晶态球形粉末,在真空中当温度升高到400℃时,前驱体粉末开始分解,生成微晶Cr2O3。当温度升高到550℃时,微晶Cr2O3迅速长大,前驱体粉末全部转变为Cr2O3与游离C原子级别混合均匀的复合粉末;温度升高到1150℃时得到碳化完全的Cr3C2粉末,粉末的一次颗粒粒度为0.5μm左右。     

热处理温度对MgO-ZnO-Al2O3-SiO2系玻璃晶化的影响

通过差热分析(DTA)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段,研究了热处理温度对MgO-ZnO-Al2O3-SiO2系玻璃晶化特性的影响.结果表明当采用单步热处理工艺,热处理温度为800℃时,玻璃发生分相;温度从820℃升到900℃时,不断有晶体析出,析出晶相分别为MgO·Al2O3·3SiO2和MgO·Al2O3·4SiO2.当采用两步热处理工艺时,样品在800℃形核,随晶化温度由950℃升高到1050℃,析出晶相由尖晶石相(包括ZnAl2O4,MgAl2O4)和MgO·Al2O3·4SiO2相转变为尖晶石相(包括ZnAl2O4,MgAl2O4)和β-石英.     

铅阳极泥碱性加压氧化浸出脱砷过程中As-N-Na-H_2O系的φ-pH图（英文）

为阐明砷在铅阳极泥碱性加压氧化浸出过程(NaNO_3为氧化剂;NaOH为碱性试剂)中的热力学特性,通过热力学计算绘制体系离子质量浓度为0.1 mol/kg,温度为298、373、423和473 K条件下的As-Na-H_2O、N-H_2O和As-N-Na-H_2O系的φ-pH图。结果表明,砷的存在形态与pH值有关。当pH值较低时,砷主要以H_3AsO_4、H_2AsO_4~-、HAsO_4~(2-)、H_2AsO_2~-及As_2O_3的形式存在;当pH11.14时,砷主要以AsO_4~(3-)形式存在,高碱浓度及高温对砷浸出有利。碱性加压氧化浸出实验表明,砷浸出率变化趋势与As-N-Na-H_2O系φ-pH图的热力学分析结果一致,在453K时砷的最佳浸出率为95.85%。     

湿法回收废铅膏中间产物柠檬酸铅Pb_3(C_6H_5O_7)_2·3H_2O的热分解

借助热天平与红外光谱仪联用仪、X射线衍射仪、扫描电镜分析手段研究柠檬酸铅Pb_3(C_6H_5O_7)_2·3H_2O的热分解过程和产物。结果表明:柠檬酸铅Pb_3(C_6H_5O_7)_2·3H_2O的热分解过程分水分脱除、无水物分解和燃烧3个阶段;结晶水在无水物分解阶段散失,温度达到100~200℃时产生部分有机物,超过此温度时产物主要是CO2,最终产物为氧化铅与金属铅;柠檬酸铅在空气中分解受焙烧温度影响较为显著,柠檬酸铅前驱物Pb_3(C_6H_5O_7)_2·3H_2O低温焙烧时产物的主要成分是α-PbO、β-PbO与金属铅,高温焙烧时产物主要成分是β-PbO。     

镍钼矿酸浸液中磷钼存在形态的热力学计算

通过热力学计算25℃时H_+-MoO_4~(2-)-HPO_4~(2-)体系在水溶液中的离子形态并绘制其随p H、磷浓度变化的关系图。为了模拟镍钼矿硫酸浸出液的液相环境,控制模拟料液中钼的浓度在0.1mol/L左右,分析磷钼摩尔比(n(P):n(Mo))为1:1、1:9、1:12、1:50时其热力学平衡图的变化规律。结果表面:随着p H值的降低,钼的存在形态分别是钼酸根离子、磷钼杂多酸根离子和同多钼酸根离子。当氢离子浓度在0.1mol/L左右,随着溶液中磷浓度的降低,钼的存在形态由Dawson结构的Mo_(18)P_2O_(62)~(-6)转变成Keggin结构的Mo_(12)PO_(40)~(3-)。     

CeN3O9.6H2O对镁空气电池负极性能的影响

通过动电位极化法和电化学阻抗谱法,研究了在8%NaCl电解液中,六水合硝酸铈(CeN_3O_9·6H_2O)对AZ31负极抗腐蚀性能的影响。结果表明:电解液中加入Ce N_3O_9·6H_2O,在AZ31镁合金表面形成Ce(OH)_3保护膜,提高镁合金的耐腐蚀性。随着CeN_3O_9·6H_2O浓度的增大,Ce(OH)_3保护膜逐渐致密,AZ镁合金的腐蚀速率降低。当Ce N_3O_9·6H_2O浓度达到1.0 g/L时,镁合金的腐蚀速率最低,其缓蚀率为70.4%。然而当加入的Ce N_3O_9·6H_2O浓度大于1.0 g/L时,由于Ce(OH)3保护膜被溶解而导致镁合金的腐蚀速率增大。由浸泡50 h AZ合金的SEM图发现CeN_3O_9·6H_2O的添加在镁合金表面形成Ce(OH)_3保护膜,抑制阳极反应。从等效电路图得到Mg~(2+)电荷转移阻力增大了69.5?,改善了镁合金的耐腐蚀性能。通过放电测试得到加入CeN_3O_9·6H_2O提高电池的放电性能,放电时间延长40 min。     

镀液成分对静电喷雾喷杆表面Ni-Co镀层与性能影响

采用稳压直流法对静电喷雾喷杆试样进行了Ni-Co电镀,对比研究了镀液成分和退火温度对Ni-Co镀层形貌、物相组成和硬度的影响。结果表明,随镀液中Co SO_4·7H_2O含量的增加,镀层中Co含量呈现逐渐增加的趋势,Co SO_4·7H_2O含量为0~20 g/L时,镀层中Co含量随Co SO_4·7H_2O增多而快速增加,超过这一临界值后,Co含量增速减小;随Co含量的增加,镀层的显微硬度呈先增后降趋势;Ni-36.97%Co为最佳镀层,随着退火温度的升高,镀层的显微硬度呈先增后降的趋势,300℃退火时显微硬度最高。     

无机阴离子掺杂对TiO2薄膜光催化性能的影响

采用溶胶，凝胶法在玻璃基片上制备掺杂钼酸根离子（MoO4^2-）、高锰酸根离子（MnO4^2-）、钨酸根离子（WO4^2-）和锡酸根离子（SnO3^2＋）等复杂无机阴离子的二氧化钛光催化薄膜。光催化实验表明钼酸根离子、高锰酸根离子和钨酸根离子的掺杂都在不同程度上降低了薄膜的光催化性能，掺杂浓度不同对薄膜光催化性能的影响略有不同，而掺杂浓度为0.006mol．L^-1的锡酸根离子可以提高薄膜的光催化活性。利用傅立叶红外光谱研究了掺杂复杂无机阴离子对纳米二氧化钛表面结构的影响，结果表明SnO3^2-掺杂后TiO2的晶格振动峰出现明显的宽化，分析认为SnO3^2-通过热分解产生SnO2，抑制TiO2粒子在热处理过程中生长，有利于形成更细小的晶体，从而提高其光催化活性。     

铁的价态对水热制备焦绿石型氧化钨的影响（英文）

焦绿石型氧化钨是一种具有广泛潜在用途的新兴材料。研究从钨酸铵-碳酸铵溶液中水热制备焦绿石型氧化钨过程中铁的价态和亚铁离子添加量对钨结晶率的影响,重点研究亚铁离子促进钨结晶过程的机理。结果表明,亚铁离子能显著促进钨的结晶过程,而单质铁和三价铁离子的影响甚微;钨结晶率随亚铁离子添加量的增加而升高,当亚铁离子浓度为16 g/L时,钨结晶率达到最大值～60%。结晶母液的红外光谱(FTIR)分析表明,亚铁离子能促进溶液中WO_4四面体向WO_6八面体转变;结合结晶产物的X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)分析,亚铁离子对钨结晶的促进作用可归因于亚铁离子嵌入焦绿石型氧化钨晶格而导致其面间距的增加。研究结果有助于焦绿石型氧化钨粉体的高效制备和钨的清洁生产。     

TiB2含量和烧结温度对B4C/Al2O3基复合陶瓷的影响

利用原位反应热压工艺制备了B4C/Al2O3基复合陶瓷,研究了TiB2含量和烧结温度对B4C/Al2O3基复合陶瓷力学性能和微观结构的影响.结果表明,当TiB2含量低于8.7％时,随原位反应生成的TiB2含量的增加,有效的促进了B4C/Al2O3/TiB2复合陶瓷的烧结,提高相对密度,改善了力学性能.当烧结温度低于1900℃时,其力学性能随烧结温度增加而提高;当超过1900℃时,其力学性能随烧结温度的提高而降低.在1900℃,60 min时,B4C/Al2O3/TiB2复合陶瓷获得最佳综合力学性能,其硬度、断裂韧性和抗弯强度分别为24.8 GPa、4.82 MPa·m1/2和445.2 MPa.     

硝酸-磷酸混合溶液中钨的萃取

对比研究不同萃取体系下硝酸-磷酸混合溶液中钨的萃取-反萃行为,从萃取效率、分相程度及反萃效率等方面考虑选取仲碳伯胺萃取剂N_(1923)作为钨的萃取剂,系统研究N_(1923)对钨的萃取-反萃行为,确定了最佳的萃取/反萃工艺参数。在最优工艺参数下处理配制含有磷钨酸的硝酸-磷酸混合溶液,即在20%N_(1923)(体积分数)+磺化煤油组成的有机相体系、相比1:1、温度20℃、接触时间10 min的条件下,钨萃取率高达99.9%;反萃率条件为:温度50℃、相比2:1、氨水浓度12.5%(质量分数)、接触时间10 min,钨单级反萃率可达93.5%。在优化条件下萃取硝酸-磷酸混合溶液浸出白钨矿的实际料液,钨的萃取率达到99.9%以上,反萃时通过提高相比和氨水浓度的手段,使反萃液中WO_3浓度提高到200g/L以上,反萃率达到98%以上。     

8 mol%Yb2O3掺杂的ZrO2基固体电解质的电性能研究

研究了通过压坯烧结制备的8YbSZ（8mol%Yb2O3掺杂的ZrO2）致密固体电解质的电导率。初始粉体的较高活性、各组分分布的均匀性以及Al2O3的加入,使得陶瓷的烧结在1400℃时几乎达到完全致密。随着烧结温度的进一步升高,离子电导率的变化不大,并且当烧结温度在1450℃和1550℃之间时达到最佳。8YbSZ烧结体具有较高的离子电导率,可以用作中温燃料电池的固体电解质材料。文中还对8YbSZ的老化进行了讨论。     

In~(3+)掺杂CeO_2的固溶度及其储氧能力

以(CH_2OH)2和H_2O的混合溶液为溶剂,Ce(NO_3)_3?6H_2O和In(NO_3)_3?4.5H_2O分别为Ce和In源,采用溶剂热法在200℃下合成了前驱体,再经500℃焙烧2 h制备了In~(3+)掺杂的CeO_2粉末.通过研究一系列In~(3+)的添加浓度,得出In~(3+)掺杂CeO_2中In~(3+)的固溶度为1%(摩尔分数).In~(3+)掺杂对CeO_2形貌的影响不大,固溶In~(3+)前后的CeO_2颗粒形貌均为层状结构,但当In~(3+)的添加量高于固溶度时,出现了细碎的第二相颗粒.In~(3+)饱和掺杂浓度时CeO_2粉末的比表面积高于未掺杂的CeO_2,达到100 m2/g,当In~(3+)的添加量大于等于3%时比表面积有所下降.In~(3+)添加量对储氧能力的影响为:首先,In~(3+)的引入能够明显降低CeO_2的低温还原峰温度;其次,当In~(3+)的添加量为饱和浓度1%时,CeO_2的低温储氧能力由未掺杂的3.6×10-4mol/g提高到4.4×10-4mol/g;当In~(3+)的浓度大于等于3%时,试样的低温储氧能力先有所下降,随后趋于稳定.不同In~(3+)添加量CeO_2粉末的晶格常数、氧空位浓度、比表面积和低温储氧能力都在1%In~(3+)固溶度的位置出现了转折.低温储氧能力与比表面积和氧空位浓度都有关联,是二者综合作用的结果.     

不同La源对CeO_2-ZrO_2-Al_2O_3复合氧化物结构和性能的影响（英文）

分别以La_2O_3、La(NO_3)_3·6H_2O和H[La(EDTA)]·16H_2O为La源,采用共沉淀法制备La掺杂Ce O_2-Zr O_2-Al_2O_3复合氧化物样品,即CZA-Ⅰ、CZA-Ⅱ和CZA-Ⅲ,研究不同La源对材料结构和性能的影响。结果表明,前躯体沉淀经1000℃煅烧后样品主要为Ce O_2-Zr O_2相;煅烧温度为1100℃和1200℃时,发现存在γ-Al_2O_3与δ-Al_2O_3相。高温热处理后,CZA-Ⅲ具有比CZA-Ⅰ和CZA-Ⅱ更好的热稳定性。N_2吸附-脱附结果显示,CZA-Ⅲ具有最大的比表面积,其前躯体经1000℃煅烧后所得样品的比表面积值为97.46 m~2/g,且相应的储氧能力(OSC)值也最大,其值为400.27μmol/g,这导致CZA-Ⅲ具有最好的热稳定性和最高的还原温度。然而,当煅烧温度从1100升高到1200℃时,复合氧化物样品的比表面积和储氧性能急剧下降,CZA-Ⅲ的比表面积值降低58.94%,OSC值降低74.56%。