表面包覆Co（OH）2和Er（OH）3的球形Ni（OH）2的高温性能

利用化学沉淀法在球形Ni(OH)2表面复合包覆Co(OH)2和Er(OH)3,利用XRD、SEM和恒电流充放电技术测试其结构、表面微观形貌和充放电性能。研究不同包覆量对其常温和高温性能的影响,确定最佳包覆比为1%(质量分数)。循环伏安测试结果表明:包覆Er(OH)3的球形Ni(OH)2可以有效提高镍正极在高温环境下的析氧副反应电位,从而抑制析氧副反应的发生,最终提高镍电极在高温环境下的充电效率和活性物质利用率。     

纳米Mg(OH)2与硅树脂对聚丙烯的阻燃协同效应

在引入少量表面活性剂的条件下采用共沉淀法制备了纳米氢氧化镁.应用热分析(TGA)、极限氧指数(LOI)研究了在聚丙烯(PP)中该纳米氢氧化镁与甲基苯基硅树脂的阻燃协同效应.结果表明在PP/纳米Mg(OH)2复合材料中添加少量的硅树脂使LOI明显提高,表明纳米Mg(OH)2与硅树脂具有阻燃协同效应.硅树脂的加入使材料的降解速率降低,热解残炭量提高,促进了炭层的形成.     

空心结构ZnSn(OH)6立方体制备及其可见光催化性能研究

以乙酸锌、锡酸钠、氟化铵为原料,利用NH₄F刻蚀,采用水热法制备了尺寸250 nm的空心结构ZnSn(OH)₆立方体,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、荧光光谱(PL)等来表征ZnSn(OH)₆的晶体结构、形貌和光学性能,研究水热时间对ZnSn(OH)₆形貌的影响,通过降解亚甲基蓝(MB)来探索不同形貌的ZnSn(OH)₆的光催化性能。结果表明,水热2 h制备的ZnSn(OH)₆具有完整的空心结构,且对亚甲基蓝(MB)在可见光下降解效率最优,在降解过程中·O^2-起主要作用,其稳定性良好。说明空心ZnSn(OH)₆立方体光催化材料是一种具有广阔应用前景的可见光催化降解材料。     

CaCl2-Ca（OH）2-H2O体系中氢氧化钙的平衡浓度

绘制了25℃时CaCl2-Ca(OH)2-H2O体系的c(CaCl2)—c(Ca(OH)2)图和c(CaCl2)—pH值图。结果表明:体系中c(Ca(OH)2)和pH值随着c(CaCl2)的增加而不断减小,c(Ca(OH)2)变化趋势与Debye-Huckel计算值相符,当c(CaCl2)<3.78 mol/L时,体系pH值>10.4。当c(CaCl2)>2.57mol/L时,有沉淀物CaClOH生成。经计算,理论上CaCl2母液可以循环配制石灰水132次,研究结果为石灰水法制备氢氧化镁工艺中CaCl2母液循环配制石灰水提供了一定的理论依据。     

固相-水热法制备LiFePO4-Li3V2（PO4）3复合材料及其电化学性能（英文）

分别采用固相-水热法和球磨法制备磷酸亚铁锂-磷酸钒锂复合正极材料(LiFePO4-Li3V2(PO4)3)。电化学性能测试表明,LiFePO4-Li3V2(PO4)3复合正极材料的电化学性能远远高于 LiFePO4和 Li3V2(PO4)3单独作为正极材料的性能,并且以固相-水热法制备的复合材料性能优于以球磨法制得的复合材料。研究发现 LiFePO4-Li3V2(PO4)3复合材料有 4 个氧化还原峰,相当于 LiFePO4 和 Li3V2(PO4)3 氧化还原峰的叠加。采用固相-水热法制备的LiFePO4-Li3V2(PO4)3 复合材料形貌较为规则,且有新相物质产生,这是导致其电化学性能较好的原因。     

Ni(OH)2纳米粉体的制备及影响因素的控制

采用控制结晶法制备了Ni(OH)2纳米粉体.讨论了阴离子种类、pH值、加氨量等制备条件对Ni(OH)2纳米粉体性质的影响.应用XRD、TEM等微观分析手段对Ni(OH)2粉体的形态和结构进行了表征.结果表明在选择Ni(NO3)2为原料,溶液pH=11.0,加氨量控制在n(NH3)/n(Ni2+)=1.5,于50℃～60℃合成温度下反应30 min～40min,可获得晶型结构为β-Ni(OH)2,粉体颗粒的平均粒径为50nm～70 nm,形状为球形或类球形的纳米Ni(OH)2粉体.     

超声波对α-Ni（OH）2电极结构及电化学性能的影响（英文）

分别采用共沉淀法和超声波共沉淀法制备Al/Co复合掺杂α-Ni(OH)2样品A和B,用XRD和激光粒度仪表征样品的晶相结构和粒度分布。结果表明,样品B比样品A具有较多的晶格缺陷和较小的平均粒径。循环伏安特性及电化学阻抗谱测试显示,样品B比样品A具有更好的电化学性能:较好的反应可逆性、较低的电荷转移电阻和较高的循环寿命等。样品B的质子扩散系数为1.96×10-10cm2/s,约为样品A(9.78×10-11cm2/s)的2倍。充放电测试显示,样品B的放电比容量达到308mA·h/g,比样品A的放电比容量高25mA·h/g。     

B参杂对NiO/Ni(OH)2电极材料电容性能的影响

通过化学镀再电化学氧化的方法在铜片表面制备出带有微米微坑和微米微球的均一NiO/Ni(OH)₂和B参杂的NiO/Ni(OH)₂(B)两种电极材料,采用扫描电镜(SEM/EDX)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和电化学技术对所制备的两种电极材料进行表征和电化学性能测试。SEM、XRD和XPS的测试结果表明, 所制备的两种电极材料由Ni、NiO和Ni(OH)₂组成,并且NiO/Ni(OH)₂(B)中B的参杂量可达14.6wt%。循环伏安测量和恒电流充放电试验表明,两种电极材料均具有较高的电化学活性和可逆性;在1 A/g的充放电电流密度下, 两种NiO/Ni(OH)₂和NiO/Ni(OH)₂(B)电极材料经历10000次充放电循环后分别给出了1380 和1930F/g的比电容, 显示出较高的比电容特性和良好的电化学稳定性;电化学阻抗谱表明NiO/Ni(OH)₂(B)电极材料较NiO/Ni(OH)₂电化学反应电阻降低了约2个数量级;Ragone曲线揭示了所制备的两种电极材料具有较高的功率密度和较低的能量密度。B的参杂使得NiO/Ni(OH)₂(B)电极材料表面氧化物含量增大并且形成微米微球形貌,增大了电极表面积以及与电解液的接触和润湿作用,降低了电极材料表面能带带隙能,从而导致较小的电化学反应电阻和电导率的提高是其显示优异赝电容性能的主要原因。     

Ni2+掺杂对Li3V2（PO4）3电化学性能的影响

采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和电化学方法,研究Ni2+掺杂对正极材料Li3V2(PO4)3的结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明:掺杂适量的Ni2+不会改变Li3V2(PO4)3的单斜晶系结构,但可提高材料的电导率,抑制电池在充放电过程的极化。在室温下,Li3(Ni0.05V0.95)2(PO4)3以0.1C倍率放电的初始比容量为115mA.h/g,放电倍率从0.1C增加到0.4C循环60次后,比容量衰减率仅为2.7%,而未掺杂原样Li3V2(PO4)3的初始比容量为129 mA.h/g,60次循环后比容量衰减率约为30.3%;当放电倍率增至1C时,80次循环后,Li3(Ni0.05V0.95)2(PO4)3比容量为99.8 mA.h/g,而原样的比容量为84.1 mA.h/g;当放电倍率增至5C时,循环120次后,Li3(Ni0.05V0.95)2(PO4)3比容量为67.7 mA.h/g,而原样的比容量降为0。循环伏安和交流阻抗测试表明,Li3(Ni0.05V0.95)2(PO4)3的可逆性明显优于Li3V2(PO4)3的可逆性。     

均匀沉淀法制备片状结构α-Ni(OH)2

采用均匀沉淀法制备20%Al取代的α-Ni(OH)2,研究表面活性剂、镍盐浓度、pH值等因素对α-Ni(OH)2微结构和电化学性能的影响。结果表明:控制合适的合成条件,可以获得片厚约为10~20 nm、具有片状微观结构的α-Ni(OH)2粉末;采用CoO作为添加剂时,优化条件下合成的α-Ni(OH)2的放电容量接近390 mA?h/g;与β-Ni(OH)2相比,合成的片状α-Ni(OH)2具有充电电压低、放电电压高及放电容量大的特点。循环伏安测试表明,α-Ni(OH)2电极具有更好的可逆性。     

MgCl_2改性柑橘皮对水溶液中重金属离子的吸附性能

以柑橘皮(OP)为原料,通过MgCl2进行改性制备新型柑橘皮生物吸附剂MgOP。考察溶液pH值、温度、固液比、吸附时间和金属离子浓度对MgOP从单组分溶液中吸附Cu2+、Cd2+、Pb2+、Zn2+和Ni2+的吸附性能的影响。结果表明,pH值和固液比对吸附率的影响较明显;温度对吸附率的影响较小;所有吸附过程可在20 min内达到吸附平衡,对5种金属离子的吸附动力学均符合准二级动力学方程;与原始柑橘皮相比,MgOP对5种金属离子的最大吸附量显著提高;MgOP可重复使用10次以上;共存金属离子对吸附率影响很小。     

氨基功能化CoFe2O4-SiO2 磁性复合材料的制备及其在去除水中重金属离子的吸附性能

钴-铁氧体纳米粒子(CoFe₂O₄ NPs)通过改良的共沉淀法制备,CoFe₂O₄-SiO₂磁性复合材料通过st?ber法合成,为了吸附重金属离子CoFe₂O₄-SiO₂进行了氨基功能化。这种吸附剂的晶体结构、形貌、颗粒尺寸、化学组成和分子结构采用X射线衍射图谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及傅里叶变换红外光谱(FTIR)进行表征。此复合材料具有优良的磁性能,由于其高的饱和磁化强度,磁铁可以将其在30秒内快速分离。同时,CoFe₂O₄ NPs的磁性能可以通过烧结温度进行调节,随烧结温度提高,磁性能增强。溶液的pH及反应时间对重金属离子吸附的影响进行了研究,此外此吸附剂对Cu (II)、Cd (II)、Mn (II) 和Zn (II)具有较高的吸附容量和去除率,这一结果使此复合材料可以潜在应用于废水中重金属离子的吸附上。     

重金属强化含金矿石的氰化浸出

通过分析铊、铋、汞和铅等重金属强化金氰化溶解的电化学原理,对含金氧化物矿石和难浸硫化物金精矿进行了重金属强化浸金研究.结果表明:重金属对金氰化溶解的阳极过程有显著的强化作用,但在常规供氧条件下,金的溶解速率并未显著提高;只有同时采用阴极强化措施,才能使重金属起到显著提高金溶解速率的作用;对于含金氧化物矿石,单独采用重金属强化即可明显提高浸金速率,如果在过氧化氢助浸的基础上添加重金属,金的浸出速率会有更大幅度的提高;对硫化物金精矿而言,单独采用重金属无明显强化效果,只有在添加过氧化氢作为辅助氧化剂的基础上,重金属对金的浸出才能起到强化的作用,该体系中过氧化氢起到了强化阴极过程和氧化硫化物的双重作用.     

Thermodynamics and kinetics of adsorption for heavy metal ions from aqueous solutions onto surface amino-bacterial cellulose

Amino-bacterial cellulose (amino-BC) was prepared by chemical modification of bacterial cellulose(BC). The adsorption characteristics and mechanism of amino-BC were studied. The results show that adsorption data can be fitted well by Langmuir equation and the pseudo-second order kinetics, indicating that the adsorption of amino-BC would obey monolayer molecule adsorption and the main action was chemisorption. Meanwhile, the adsorption process was studied by the Elovich equation and the intra-particle diffusion model, indicating that the absorption characteristics of metal ions on amino-BC is controlled by both film diffusion and particle diffusion. The increase of reaction temperature will accelerate the adsorbing rate because of endothermic reaction.     

丙烯酸气凝胶在水处理中的应用：金属离子的回收再利用

水溶液中金属离子的回收一直以来都是研究热点,其中贵金属离子的吸附和循环利用广受关注。聚丙烯酸在金属离子吸附中具有广阔前景,但其在水中的易溶解性限制了聚丙烯酸在水溶液中的广泛应用。因此,对聚丙烯酸进行改性解决其水溶性问题,有利于实现聚丙烯酸材料在水溶液中的金属离子吸附。本文成功制备了碳纳米管/壳聚糖/丙烯酸钠(CNTs/CS/PAA-Na)复合气凝胶,以作为水溶液中金属离子的高效吸附剂,在室温下对Cu(Ⅱ)和Pd(Ⅱ)分别达到27.6 mg/g和30.4 mg/g的吸附容量。此外,Cu(Ⅱ)和Pd(Ⅱ)被吸附到CNTs/CS/PAA-Na上形成的新材料能被应用于催化对硝基苯酚的加氢反应,展现出高效的催化性能。整个过程中,贵金属离子实现了一站式回收和再利用,为贵金属离子资源化利用提供了一种新策略。     

Spectroscopic properties of Yb and Er ions in heavy metal glasses

Selected heavy metal glasses containing Yb³⁺ and Er³⁺ ions have been studied. Near-infrared luminescence spectra at 1.53 μm and up-conversion spectra of Er³⁺ ions were registered under excitation of Yb³⁺ ions by 975 nm diode laser line. The luminescence bands correspond to ⁴I_13/2-⁴I_15/2 (NIR), ⁴S_3/2-⁴I_15/2 (green) and ⁴F_9/2-⁴I_15/2 (red) transitions of Er³⁺, respectively. The optical transitions of rare earth ions have been examined as a function of glass host. The unusual large spectral linewidth nearly close to 110 nm for ⁴I_13/2-⁴I_15/2 transition of Er³⁺ ions in Yb-Er co-doped lead borate glass was obtained, whereas long-lived NIR luminescence at 1.53 μm was detected in lead germanate glass. The NIR luminescence and up-conversion phenomena strongly depend on stretching vibrations of glass host, which was confirmed by FT-IR spectroscopy.     

Adsorption of copper ions on porous ceramsite prepared by diatomite and tungsten residue

In order to realize resource utilization of industrial tungsten residue and treatment of heavy metal wastewater in mining and metallurgical area of south China, a novel ceramsite was prepared with the main raw materials of diatomite and tungsten residue. The adsorption behavior of copper ions in solution on the ceramsite was investigated. Results indicated that the surface of the newly-developed ceramsite was rough and porous. There were lots of pores across the ceramsite from inner to outside. MnFe₂O₄ was one of the main components of the ceramsite. The Cu²⁺ adsorption capacity by the ceramsite reached 9.421 mg/g with copper removal efficiency of 94.21% at 303 K, initial Cu²⁺ concentration of 100 mg/L and dosage of 0.5 g after 300 min adsorption. With increase of ceramsite dosage, the total adsorption amount of Cu²⁺ increased, but the adsorption capacity decreased. The adsorption capacity increased with the increase of solution pH. The isothermal adsorption of Cu²⁺ by the ceramsite fitted the Freundlich model better. The adsorption mainly occurred on a heterogeneous surface, and was a favorable process. The adsorption process closely followed the pseudo-second kinetic equation. In initial stage of wastewater treatment, the adsorption process should be controlled mainly by diffusion, and the removal of Cu²⁺ can be improved by enhancing agitation.     

Carbon nanotube-chitosan composite electrodes for electrochemical removal of Cu(II) ions

Carbon nanotube-chitosan (CNT-CS) composite electrodes are prepared by firstly reacting oxidized CNT with thionyl chloride and then covalently grafting CS onto the surface of CNT. The electrochemical removal of Cu²⁺ ions by CNT-CS composite electrodes is investigated. The results show that CNT-CS Exhibits 85% Cu²⁺ removal ratio, 25% higher than that of pristine CNT, due to its lower zeta potential, higher surface area, more hydrophilic surface and more binding sites.     

高纯纳米晶氢氧化镁粉体制备及表征

以自制的高纯硫酸镁和由氨水、氢氧化钠组成的复合碱液为原料制备高纯纳米氢氧化镁粉体。考察几种关键因素对镁沉淀率和产物平均粒度的影响。结果表明,随着溶液中Mg2+初始浓度和反应温度的提高,镁沉淀率提高,产物平均粒度先降低后提高;延长反应时间和陈化时间,镁沉淀率和产物平均粒度都提高;提高搅拌速度,镁回收率提高不大,但产物平均粒度减小。当Mg2+初始浓度2.0mol·L-1,反应温度50℃,反应时间60min,搅拌速度900r·min-1,陈化时间90min时,Mg沉淀率为95.4%,得到的氢氧化镁粉体为六方片状颗粒,粒度在50～140nm,且粒度分布均匀,分散性好,纯度很高。     

重金属污染土防渗注浆材料的力学性能

采用水泥基复合注浆材料对有色金属矿区重金属污染土进行防渗隔离处理。水泥、粉煤灰和矿渣等主要材料分别以不同组分与水玻璃混合形成3种复合注浆材料。采用倒杯法试验、无侧限抗压强度试验等方法研究不同水玻璃掺量、波美度以及粉煤灰和矿渣掺量对复合注浆材料凝胶时间和抗压强度等力学性能的影响规律。此外,采用XRD和SEM等测试方法,从材料的物相组成及微观结构方面进一步分析了复合注浆材料的力学特性。研究结果表明：凝胶时间随着水玻璃掺量和波美度的增大而延长;粉煤灰可以显著延长凝胶时间,但使用矿渣代替部分粉煤灰会使凝胶时间略有减少。当水玻璃掺量在20%以下时,复合注浆材料抗压强度随着水玻璃掺量的增加而增加,当水玻璃掺量超过20%,抗压强度显著降低;抗压强度随波美度的增加而增大;粉煤灰和矿渣可提高复合注浆材料的抗压强度。