从腐泥土型红土镍矿制备共掺杂MgFe2O4物相转化规律及催化性能

采用酸浸-水热-煅烧法从腐泥土型红土镍矿中制备磁性多金属共掺杂型MgFe₂O₄异相类芬顿(Fenton)催化剂.利用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积及孔径分布测定(BET-BJH)等手段, 考察了煅烧温度对所制备产物结构、形貌和比表面积及孔径分布的影响, 并研究了所制备产物作为异相Fenton催化剂降解罗丹明B (RhB)溶液的催化活性.结果表明, 水热合成产物为层状双(多)金属氢氧化物和尖晶石型MgFe₂O₄复合物.通过300℃的煅烧, 层状双(多)金属氢氧化物就能分解并生成MgFe₂O₄; 随着煅烧温度的提高, 产物结晶度增加、粒径尺寸变大, 形貌逐渐生长为近球型颗粒且分散度渐渐提高, 同时介孔数量减少、比表面积减小.经过500℃煅烧的试样H-C500显示出优异的催化降解活性.在体系反应温度为45℃、pH值为6.44、催化剂用量为0.625 g·L-1且H₂O₂体积分数为1.0%的条件下, 经过300 min, 10 mg·L-1的罗丹明B溶液降解率可达到97.8%, 同时总有机碳(TOC)去除率达到77.8%.重复使用3次后, 催化剂仍能保持较高活性, 降解率和TOC去除率减少量分别少于3.0%和5.0%.      

Fe3O4@SiO2磁性吸附剂的制备及其对Er(Ⅲ)和Ho(Ⅲ)的吸附性能

稀土资源的开采伴随着稀土离子排放,对水资源造成了严重污染。吸附法是处理水相稀土离子污染的一种高效技术,磁性吸附剂能够加速固液分离,具有较大的研究价值。本研究以FeCl₃·6H₂O、甘醇、醋酸钠、聚乙二醇(PEG2000)等为原料,采用溶剂热法在200℃的条件下制备粒径约为230 nm的Fe₃O₄磁性纳米颗粒,将其加入正硅酸乙酯中,利用氨水水解聚合,即可形成粒径约为300 nm的Fe₃O₄@SiO₂磁性吸附剂材料。此复合材料为核壳结构,包含Fe₃O₄和SiO₂两种晶型结构。SiO₂的包覆未对Fe₃O₄物相结构产生较大影响,在包覆的同时能够显现出一定的磁性性能。此复合材料对Er(Ⅲ)和Ho(Ⅲ)的最大吸附容量分别达到10.03 mg/g和5.25 mg/g。     

从腐泥土型红土镍矿制备共掺杂MgFe_2O_4物相转化规律及催化性能

采用酸浸-水热-煅烧法从腐泥土型红土镍矿中制备磁性多金属共掺杂型MgFe2O4异相类芬顿(Fenton)催化剂.利用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积及孔径分布测定(BET-BJH)等手段,考察了煅烧温度对所制备产物结构、形貌和比表面积及孔径分布的影响,并研究了所制备产物作为异相Fenton催化剂降解罗丹明B(Rh B)溶液的催化活性.结果表明,水热合成产物为层状双(多)金属氢氧化物和尖晶石型MgFe2O4复合物.通过300℃的煅烧,层状双(多)金属氢氧化物就能分解并生成MgFe2O4;随着煅烧温度的提高,产物结晶度增加、粒径尺寸变大,形貌逐渐生长为近球型颗粒且分散度渐渐提高,同时介孔数量减少、比表面积减小.经过500℃煅烧的试样H-C500显示出优异的催化降解活性.在体系反应温度为45℃、pH值为6. 44、催化剂用量为0. 625 g·L-1且H2O2体积分数为1. 0%的条件下,经过300 min,10 mg·L-1的罗丹明B溶液降解率可达到97. 8%,同时总有机碳(TOC)去除率达到77. 8%.重复使用3次后,催化剂仍能保持较高活性,降解率和TOC去除率减少量分别少于3. 0%和5. 0%.     

镍酸锂前驱体——球形Ni(OH)2的制备工艺研究

采用氨络合液相沉淀法制备球形Ni(OH)₂,SEM检测样品晶粒形貌,XRD物相分析。制备过程中考察的主要影响因素包括反应物浓度、反应温度、搅拌速度等。确定的参数为:NiSO₄的浓度0.5mol/L,NaOH的浓度1mol/L,氨水的浓度1mol/L,水浴温度控制在60℃,搅拌速度1100 r/min,样品的干燥温度为100℃。      

载荷和速率对(W,Mo)C/Al2O3/La2O3材料高温摩擦磨损性能的影响

采用热分解法和还原法制备了(W,Mo)C/Al₂O₃/La₂O₃粉末,利用等离子烧结技术在1600℃烧结制备了(W,Mo)C/Al₂O₃/La₂O₃复合陶瓷材料,并测试其力学性能。以Si3N4为对磨件在HT-1000试验机上进行高温摩擦磨损实验,研究材料在600℃时摩擦速率和载荷对摩擦系数以及磨损率的影响,并利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析微观形貌,探究其磨损机制。实验结果表明,在600℃,7.5 N条件下,随着摩擦速率的增加摩擦系数和磨损率都在减小。当摩擦速率为33.6 m·min^-1时具有最低的摩擦系数和磨损率,分别为0.4和4.21×10^-6mm³·Nm^-1。在600℃,16.8 m·min^-1条件下,随着载荷的增大,摩擦系数和磨损率逐渐增加。在600℃,5.0 N,16.8 m·min...     

Sr掺杂对LaCoO3/γ-Al2O3催化剂结构和性能的影响

采用过饱和溶液浸渍法,在不同焙烧温度下制备了LaCoO3/γ-Al2O3煤蚅a0.8Sr0.2CoO3/γ-Al2O3催化剂并对其活性进行测试,利用XRD、BET等技术对样品进行了表征。焙烧温度<600℃,催化剂样品的比表面积相对较大,活性组分在载体Al2O3上分散度高,从而具有较高的活性,并且用Sr部分取代La制得La0.8Sr0.2CoO3/γ-Al2O3催化剂中,Sr的加入有助于钙钛矿的形成,可以促进催化活性的提高;焙烧温度≥600℃,催化剂样品的比表面积呈下降趋势,在载体Al2O3上所负载的LaCoO3或La0.8Sr0.2CoO3由于烧结而长大,造成分散度下降,催化活性变差,掺入Sr未能提高催化剂对甲苯的催化氧化活性,甚至会抑制催化活性。     

(CoxFe1-x)2P@NCNTs催化剂的制备及其在酸性电解质中的氧还原反应

提高非贵金属催化剂氧还原反应(ORR)性能对实现质子交换膜燃料电池的大规模应用至关重要,我们通过简单的一锅法合成了氮掺杂碳纳米管包覆铁掺杂磷化钴纳米颗粒催化剂((Co_xFe_1-x)₂P@NCNTs)。研究发现掺入的Fe离子可促进电子转移,增强(Co_xFe_1-x)₂P与N掺杂碳纳米管之间的协同作用,间接调控氮掺杂碳材料中吡啶氮和缺陷位点的含量,从而提高Co₂P基催化剂在酸性电解质中的ORR催化性能。起始位点、半波电位和极限电流均远高于Co₂P@NCNTs,且具有更强的抗甲醇能力和稳定性。     

水热反应时间对水系锌离子电池正极材料(NH4)2V4O9电化学性能的影响

以NH₄VO₃和C₂H₂O₄·2H₂O为原料,采用简易的一步水热法制备出水系锌离子电池正极材料(NH₄)₂V₄O₉。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、恒流充放电(GCD)、恒流间歇滴定技术(GITT)、循环伏安法(CV)以及电化学阻抗谱(EIS)等表征测试手段,研究不同水热反应时间(16、20和24 h)对(NH₄)₂V₄O₉结构、形貌及电化学性能的影响。研究结果表明：水热反应20 h合成的(NH₄)₂V₄O₉拥有最高的结晶度,并表现出优异的电极反应动力学特性以及最佳的倍率性能和循环稳定性,其在0.1、0.2、0.5、1、2 A/g和5 A/g的电流密度下分别提供了554.6、...     

粉末特性对Sm2(Co,Cu,Fe,Zr)17永磁材料及性能的影响

在粉末冶金工艺生产Sm2(Co,Cu,Fe,Zr)17的过程中,粉末特性对材料的性能存在较大影响.本研究对气流磨和滚动球磨两种工艺所制备的粉末进行比较,通过粒度分析及显微镜观察,研究了粉末的粒径与形状对材料性能的影响.分析结果表明,气流磨所制备的粉末平均粒径为4.53μm,尺寸分布范围较窄,粉末颗粒成近似球状,所得材料磁性能参数中Br,(BH)max优于滚动球磨.     

Electrochemical properties of cobalt-free La0.80Mg0.20Ni2.85Al0.11M0.53 （M=Ni, Si, Cr, Cu, Fe） alloys

In order to investigate the effect of different B-site additions on phase structure and electrochemical properties of cobalt-free La-Mg-Ni based alloys, La0.80Mg0.20Ni2.85Al0.11M0.53 (M=Ni, Si, Cr, Cu, Fe) hydrogen storage alloys were prepared and studied systemati-cally. X-ray powder diffraction showed that the alloys consisted mainly of LaNi3 phase and LaNi5 phase except that Cr addition caused a minor Cr phase. Electrochemical testing indicated that alloys with additional Ni, Cr, Cu or Fe were activated within only 1-2 cycles, while that with Si addition needed 4 cycles. Adding Si, Cu and Fe increased cycling stability of La-Mg-Ni based alloys. However, maximum discharge capacity decreased from 362 mAh/g to 215 mAh/g in the order of Ni>Fe>Cu>Cr>Si. In addition, electrochemical kinetics of alloy electrodes was also researched by measuring high rate discharge ability (HRD), hydrogen diffusion coefficient (D) and limiting current density (IL).     

Reduction kinetics of Ni(OH)2 to nickel powder preparation under hydrothermal conditions

The reduction kinetics from Ni(OH)₂ to fine Ni metal powder under hydrothermal and H₂ pressure conditions using anthraquinon as an activator were investigated. The reduction ratio increased with temperature up to 225 °C. The H₂ molecule was activated by anthraquinone. This activated hydrogen acts as a reduction reagent from Ni²⁺ to Ni⁰. The process may proceed by heterogeneous reaction of Ni²⁺ ion and solid anthraquinon as follows: (1) anthraquinon is hydrated, (2) Ni²⁺ ion is absorbed on anthraquinon hydride, and (3) this complex decomposes to Ni⁰ powder, anthraquinon, and H₂O. The particle size of nickel powder obtained increased with increasing temperature and with decreasing pH. The average particle size was about 350 nm. The reduction kinetics were in good agreement with a core model equation with surface reaction, that is, 1 − (1 −x)^1/3 =kt, wherex is a reaction ratio andt is reaction time. Arrhenius plots showed two slopes with activation energies 65.9 kJ/mol at higher temperature and 377.2 kJ/mol at lower one. This result shows that the hydration of anthraquinon and adsorption of Ni²⁺ ion onto anthraquinon hydride and decomposition to Ni metal and anthraquinone proceed by consecutive reactions and rate determining steps change in each temperature range.     

湿法冶金(包括Zn、Mn、Cu、Ni、Co等)除铁的几种主要方法

论述了湿法冶金除铁的几种主要方法,包括中和水解法、黄钾铁矶法与针铁矿法除铁的化学反应、热力学分析及技术条件等.