低价氯化钛浆料直接电化学还原制备钛铝合金新工艺研究

针对低价氯化钛(LTC)浆料熔盐电解制备钛铝合金存在的电化学行为研究不系统、合金产品的高温抗氧化特性不明晰等问题,采用电化学工作站、示差热重分析仪等手段对LTC浆料在熔盐体系中电化学行为及合金产品的高温抗氧化特性进行研究。结果表明,LTC浆料在熔盐体系中可直接电化学还原制备Ti-Al合金,且为逐级还原的历程：Ti³⁺→Ti²⁺,Al³⁺→Al,Ti³⁺/Al³⁺→Ti-Al合金和Ti²⁺→Ti;随着熔盐体系中Ti³⁺离子浓度的增加,钛铝合金的组成变化规律为:Al/Al₃Ti→Al₃Ti₂/Al₅Ti₂→AlTi/Al_0.64Ti_0.36→Al_0.64Ti_0.36/AlTi₃→AlTi₃→AlTi<...     

磷酸镧除氟的H+,Zn2+,La3+∥SO2-4,PO3-4-H2O体系中Zn2+的间接络合滴定

采用镧盐除氟剂LaPO₄对锌电解液除F时,由于La³⁺和PO^3-₄的存在,H⁺,Zn²⁺,La³⁺∥SO^2-₄,PO^3-₄-H₂O体系中Zn²⁺不能直接用传统的滴定法测定。通过向待测液中加入适量NH₃·H₂O-NH₄Cl缓冲溶液络合Zn²⁺(Zn₃(PO₄)₂溶于氨性溶液),使La³⁺进入固相,抽滤、洗涤沉淀以分离Zn²⁺和La³⁺,收集滤液用EDTA(铬黑T作指示剂)滴定Zn²⁺,建立了间接络合滴定该体系中Zn²⁺的方法。实验结果表明:缓冲溶液采取较高的浓度配方、冲洗液采用稀释的缓冲溶液为宜。对于含0.1~1.0mmol Zn²⁺的样液,确定缓冲溶液为54g NH₄Cl溶于水,再加入350mL NH₃·H₂O,定容至1L,用量为20mL;冲洗液为缓冲溶液(1+2);为便于沉淀转移,加入沉淀La³⁺理论量1.1倍的F^-(La³⁺物质的量的3.3倍),可使沉淀转为不易于粘附玻璃的LaF₃。方法的定量限为0.01mol/kg。吸取含Zn²⁺在0.1~1.0mmol的H⁺,Zn²⁺,La³⁺∥SO^2-₄,PO^3-₄-H₂O体系平衡液,按照实验方法测定Zn²⁺,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)小于0.1%,加标回收率为99%~100%。     

硫酸铈连续滴定法测定污酸固砷氧化前液中的Fe2+和As3+

对污酸固砷氧化前液中的Fe²⁺和As³⁺含量的测定,提出了采用分取一定量试液,再移取一定量体积的纯水,加入硫酸溶解,用亚铁灵作指示剂,硫酸铈标准溶液作滴定剂快速测定酸污酸固砷氧化前液中的Fe²⁺含量,然后再加一定量的冰乙酸和混合催化剂继续测定污酸固砷氧化前液中的As³⁺含量,建立了硫酸铈连续滴定法测定污酸固砷氧化前液中的Fe²⁺和As³⁺的方法。试验表明,该方法操作简单、快速,分析结果稳定,能够满足污酸固砷氧化前液中的Fe²⁺和As³⁺的监控要求。     

蒸馏-酸碱滴定法测定水盐体系中NH4+和NO3-含量

因为对水盐体系溶解度数据的精度要求高,传统的分析方法面临很大的挑战。本文从取样、蒸馏装置、滴定等方面对传统的蒸馏 酸碱滴定法（国标法）进行了改进,并利用改进后的方法测定了NH₄Cl-H₂O、Mg(NO₃)₂-H₂O、CaCl₂-NH₄Cl-H₂O、MgCl₂-NH₄Cl-H₂O等体系中NH₄⁺或NO₃^-的含量。结果表明：NH₄⁺的测定误差在0.1 %以内,NO₃^-的测定误差在0.15 %以内。改进后的蒸馏-酸碱滴定法除了用于上述体系中NH₄⁺或NO₃^-含量的测定外,还适合无机化工产品稳定盐中总氮（铵态氮和硝态氮）含量的精确测定。     

二安替比林甲烷光度法测定高钛型高炉渣中钛

针对高炉渣反应活性差,熔样困难的特点,实验采用将炉渣粒度球磨至100目以下,硼酸-碳酸钠(2+1)作熔剂,900 ℃下熔融30 min,在瓷坩埚中铺垫石墨的方式来代替铂坩埚熔融样品,然后用硫酸(φ=10%)加热浸取熔块,抗坏血酸掩蔽Fe³⁺的干扰,最后用二安替比林甲烷分光光度法测定高钛型高炉渣中钛的含量。二安替比林甲烷与钛生成黄色络合物的最大吸收波长为390 nm,表观摩尔吸光系数为1.06×10⁴ L·mol^-1·cm^-1。钛含量在0.5～20 μg/mL范围内符合比尔定律,相关系数为0.999 8。方法用于高炉渣标准样品和实际样品中钛的测定,结果与认定值及硫酸高铁铵滴定法的测定值相吻合,相对标准偏差(RSD,n=5)为0.24%～0.57%,回收率为99%～101%。     

氟化铵置换-EDTA络合滴定法测定三氯化钛浆液中三氯化铝

TiCl₃浆液是粗四氯化钛铝粉除V工艺中的除V试剂,其中的AlCl₃主要起催化剂作用,是影响除V试剂质量的关键因素之一。TiCl₃浆液是一种紫红色溶液,其中还含有Fe³⁺、Fe²⁺、V³⁺、V⁵⁺等有颜色的金属离子,若采用常规络合滴定法或分光光度法测量其中的AlCl₃,这些有色金属离子会产生严重干扰,无法准确判断滴定终点。实验利用氢氧化物沉淀法去除试样溶液中Ti⁴⁺、V⁵⁺、Fe³⁺等共存离子,用NH₄F置换滴定法测定试样溶液中Al。实验考察了溶液pH值对共存离子分离效果的影响,确定了滴定方式、指示剂及置换剂等实验条件。共存离子干扰试验表明,当控制测定结果相对误差不大于±2.0%时,溶液中共存离子不影响测定。方法用于测定TiCl₃浆液中AlCl₃,结果的相对标准偏差(RSD,n=8)小于3.0%;回收率为96%~102%。方法有效解决了复杂基体中Al的测定,同时也可为类似复杂基体样品其他成分分析提供参考。     

Gd3+掺杂增强BaWO4∶Tm3+/Yb3+上转换发光效率及温度传感特性研究

提高发光效率是上转换材料研究中尚需解决的关键问题。通过在BaWO₄∶Tm³⁺/Yb³⁺荧光粉中掺入Gd³⁺,研究其对上转换发光效率和温度传感特性的影响。结果表明,Gd³⁺的掺杂使激活离子Tm³⁺的上转换发光强度显著增强,其中Tm³⁺的蓝光(～485 nm)辐射增强31倍。利用荧光强度比方法研究了基于Tm³⁺的³F_2,3和³H₄两个热耦合能级在313 K～573 K范围内的光学温度传感特性,BaWO₄∶Tm³⁺/Yb³⁺/Gd³⁺测温灵敏度最大值为0.0119 K^-1。可见,BaWO₄∶Tm³⁺/Yb³⁺/Gd³⁺具有高的上转换发光效...     

Preparation of Eu2+,Dy3+,Zr4+ ions co-doped strontium aluminate/molybdate multi-optical functional hybrid pigments for anti-counterfeiting

Eu²⁺,Dy³⁺ and Zr⁴⁺ ions co-doped strontium aluminate(i.e.,SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺,Zr⁴⁺)/molybdate(i.e.,Ho₂MoO₆ or Nd₂MoO₆) with photo-/mechano-luminescence and allochroic effect as multi-optical functional hybrid pigments were prepared via solid state reactions and subsequent mixing.The phosphor and hybrid pigments were characterized by X-ray diffraction,scanning electron...     

Pr2O3/RuO2和Gd2O3/RuO2对甲醇的选择性电催化氧化性能研究

由于电解水阳极析氧反应(Oxygen Evolution Reaction, OER)过电位较高,增加了电解水制氢的整体能耗。故本实验采用热力学上有利的甲醇氧化反应(Methanol Oxidation Reaction, MOR)替代OER,尝试缓解OER对酸性电解水制氢的能耗制约。通过热解法制备了Pr₂O₃/RuO₂和Gd₂O₃/RuO₂催化剂,不仅能催化甲醇生成增值的甲酸(HCOOH),而且可以使MOR过程与析氢反应耦合,生成高纯的H₂。电化学分析测试表明,在含CH₃OH(2.5 mol·L^-1)的H₂SO₄(0.5 mol·L^-1)电解质溶液中,电流密度达到10 mA·cm^-2时,Pr₂O₃/RuO₂和Gd₂O...     

离子交换分离-Na2EDTA滴定法测定含镍钴锌精矿中锌的改进

随着锌资源的日益枯竭,锌精矿的成分也越来越复杂化,准确测定锌精矿中锌含量具有重要意义。试验以盐酸-氟化铵-硝酸-硫酸-高氯酸溶解样品,在盐酸(1+5)的介质中,用大孔型强碱性阴离子树脂分离镍、钴、铁、锰、铝等,用氨水-氯化铵溶液洗脱Zn²⁺,在分离杂质后的溶液中加入少量氟化铵掩蔽残余的铁,硫代硫酸钠溶液掩蔽微量铜,用Na₂EDTA标准滴定溶液直接滴定锌、镉合量,扣除镉量即为锌量,建立了离子交换分离-Na₂EDTA滴定法测定含镍钴锌精矿中11%～62%锌的方法。研究了金属离子在3种典型强碱性阴离子树脂上,不同酸度下的分配系数K_d,最终选择了在D296型大孔型强碱性阴离子交换树脂上、盐酸(1+5)介质中进行离子交换分离。试验结果表明少量NH⁺₄的存在不影响Zn²⁺的吸附,离子交换柱柱高为30 cm时吸附损失率小于0.10%,样品溶液通过离子交换柱的流速为8～10 mL/min时工作效率较高,吸附损失率低。方法用于测定3个含镍钴锌精矿样品中锌,测定结果与使用氢氧化钠沉淀分离-EDTA滴定法及丁二酮肟沉淀分离-EDTA滴定法结果基本一致,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为1.6%～5.6%。     

莫桑比克某重砂矿选冶流程样品中钛和铬的联合测定

采用硫酸高铁铵滴定法测定钛时,铬的存在会干扰测定。莫桑比克某重砂矿选冶流程样品中含有铬,在采用硫酸高铁铵滴定法测定钛时,需先分离铬。实验以过氧化钠碱熔处理样品,而后将冷却后的坩埚放入盛有100~150mL水的300mL烧杯中,将烧杯置于高温电炉上煮沸5~8min以溶解熔融物并除尽过氧化氢,此时钛以氢氧化钛形式存在于沉淀中,铬以铬酸根形式存在于溶液中。经过滤分离后,铬存在于滤液中,后续以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂,采用硫酸亚铁铵滴定法进行测定;钛存在于滤纸上的沉淀中,先依次用热盐酸(1+1)和水洗入锥形瓶中,而后以硫氰酸钾为指示剂,采用硫酸高铁铵滴定法进行测定。对铬干扰钛测定的机理进行了研究和讨论,分析认为可能是因为在钛的测定过程中生成了二价铬,从而消耗了硫酸高铁铵标准溶液进而影响了对钛的测定。将实验方法用于标准样品及1组焙烧磁选后的精矿(6-6-1精)和尾矿(6-6-1尾)中二氧化钛和三氧化二铬的测定,二氧化钛测定值与认定值相符,相对标准偏差(RSD,n=7)为0.082%~0.81%;三氧化二铬测定值与认定值及无过滤分离步骤的硫酸亚铁铵滴定法测定值均相符,相对标准偏差(n=7)为0.25%~1.79%。     

二安替比林甲烷光度法测定含钛冶金物料中二氧化钛

应经济、环保要求,结合含钛冶金物料酸溶解困难的特点,实验采用硼酸-无水碳酸钠熔剂代替传统氧化剂焦硫酸钾和过氧化钠进行试样前处理。因硫酸高铁铵滴定法不适用于批量试样的检测,传统分光光度计因吸光度最佳范围0.2～0.8,高含量二氧化钛含量的测定需多次分取或分取小体积显色,这样将引入较大分取体积分量的不确定度,导致结果再现性差。实验充分利用现代紫外分光光度计高量程、线性宽的特点,通过依次优化称样量、定容体积、分取体积、显色体积、波长、比色皿厚度等参数,控制分析误差在合理的范围内,从而实现一次性大体积分取显色,利用二安替比林甲烷分光光度法测定含钛冶金物料中5.0%～70.0%的二氧化钛含量。每100 mL显色液中二氧化钛在100～1 500 μg,其吸光度在0.1～2.5范围内符合比尔定律。波长420 nm,表观摩尔吸光系数为1.24×10⁴ L·mol^-1·cm^-1,回归曲线方程为A=1.568 4 m+0.014 1,线性相关系数为0.999 95。样品测定结果与认定值、硫酸高铁铵滴定法的测定值相吻合,相对标准偏差(RSD,n=8)为0.14%～0.44％,方法的精密度不逊色于现有行业标准,具有推广价值。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定熔盐废渣中钪和钛

钒钛磁铁矿中因含量较低而不能被有效利用的Sc,在采用熔盐氯化法提取Ti时被富集于熔盐废渣中,为配合回收熔盐废渣中宝贵的Sc、Ti资源,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定熔盐废渣中0.001%～0.5% Sc和0.25%～5.0%Ti的方法。采用HF、H₂SO₄溶解熔盐废渣,实验优化了其配比、用量和反应条件,确保样品被快速溶解完全,并且通过SiF₄挥发逸出、CaSO₄沉淀分离等方式尽量除去SiO₂、CaO等高含量基体组分,以及采用形成TiOSO₄络合物离子的方式解决高浓度Ti⁴⁺在低酸度介质下易水解的问题,从而减少样品测试溶液的酸度及其共存组分构成,有效降低基体效应等影响;重点试验了试液中共存组分的光谱干扰、连续背景叠加、基体效应等干扰因素的影响,通过优选待测元素的分析谱线及其检测积分和背景校正区域以及光谱仪工作参数等,并且采用同步背景校正法消除共存基体组分的影响。校准曲线中Sc线性范围为0.001%～0.5%,线性相关系数为0.999 6;Ti的线性范围为0.25%～5.0%,线性相关系数为0.999 2;方法检出限为0.000 01%Sc和0.000 38%Ti;元素的含量水平为0.01%～0.1%(质量分数)时结果的相对标准偏差(RSD,n=8)小于3%,含量水平为1.0%～5.0%(质量分数)时结果的相对标准偏差(RSD,n=8)小于1%;加标回收率为92%～109%。按照实验方法测定4个氯化提钛熔盐废渣样品,分别与ICP-AES测定稀土矿石中Sc(GB/T 17417.2—2010)和硫酸铁铵滴定法测定铁矿石中Ti(GB/T 6730.23—2006)进行比对,结果相一致。     

罗丹明B-乙醇体系析相绿色萃取分离金

研究了罗丹明B-乙醇体系析相萃取金的行为及金与一些金属离子分离的条件。结果表明,乙醇水溶液在硫酸铵的作用下可分为水-乙醇两相,在此过程中,乙醇相能完全萃取罗丹明B(RhB)和AuCl₄^-生成的缔合物[AuCl₄^-][RhB⁺]。当溶液中罗丹明B、硫酸铵的质量浓度分别为0.2 mg/mL、0.3 g/mL,乙醇的体积分数为30%(V/V)时, AuCl₄^-的萃取率达到98.3%以上,而试液中Ni²⁺、Sn⁴⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Cr³⁺、Al³⁺、Ru³⁺、Pb²⁺、Ti⁴⁺、Co²⁺和Ag⁺基本不被萃取,实现了Au³⁺与上述金属离子的分离。     

碱熔-硼氢化钾还原重铬酸钾滴定法测定铁矿石中全铁

样品用过氧化钠熔融,试液经酸化后,以硫酸铜作为还原指示剂和催化剂,氟化铵作为络合剂,在硫酸介质中利用硼氢化钾强烈水解产生的氢化物还原Fe³⁺为Fe²⁺,然后用重铬酸钾滴定法测定了铁矿石中全铁。铁矿石中共存大量铜对测定没有影响,钒和钛被氟化铵掩蔽也不干扰测定。方法用于铁矿石国家标准物质中全铁的测定,测定值与认定值相符,相对标准偏差均小于2%。     

微波消解-硫酸亚铁铵滴定法测定钴铬烤瓷合金中铬

钴铬烤瓷合金作为齿科最常用的材料之一,尚无对应的检测标准,国内外相关的检测标准及论文报道较少,而铬作为钴铬烤瓷合金的主要成分,迫切需要开发其检测方法进而为生产、使用和贸易等方面带来重要的指导作用。采用10mL盐酸、3mL硝酸和2mL氢氟酸对样品进行微波消解,然后在硫磷混酸介质中,以硝酸银溶液作为催化剂,用过硫酸铵溶液将样品溶液中的铬(Ⅲ)氧化成铬(VI),加入硫酸锰溶液,当Mn²⁺被氧化至出现紫红色时,即可判断铬已被氧化完全,锰同时被氧化为高锰酸。加入少量氯化钠溶液并煮沸以破坏高锰酸,以苯基代邻氨基苯甲酸溶液作为指示剂,采用硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行滴定,实现了对钴铬烤瓷合金中铬的测定。根据样品中各元素的含量范围,按照各共存元素含量最大值的2~4倍加入共存元素进行干扰试验,结果表明,在试验条件,铬的回收率为98%~100%,这说明样品中的共存元素不干扰铬的测定。将实验方法应用于钴铬烤瓷合金实际样品中铬的测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.49%和0.50%,加标回收率在99%~101%之间。根据样品中各元素的组成范围合成钴铬烤瓷合金模拟样品,按照实验方法进行测定,测得铬的含量与理论值相符。     

硫酸亚铁铵滴定法连续测定铝钒锡铬合金中钒和铬

铝钒锡铬合金是冶炼钛合金的一种中间合金,为了准确、快速测定该合金中钒和铬,对硫酸亚铁铵滴定法连续测定该合金中高含量钒和高含量铬的条件进行研究并建立了测定方法。试样以硫酸-磷酸-硝酸的混酸分解后,在常温下,以高锰酸钾氧化钒,亚硝酸钠还原过量的高锰酸钾,同时用尿素分解多余的亚硝酸钠,用硫酸亚铁铵标准滴定液滴定钒,根据消耗的硫酸亚铁铵标准滴定液体积,求得钒含量;在加热情况下,将滴定钒后的溶液在硝酸银的催化作用下,用过硫酸铵溶液将钒和铬同时氧化至高价,再用硫酸亚铁铵标准滴定液滴定钒和铬的合量,两次滴定所消耗滴定液的体积之差即为滴定铬所需滴定液的体积,据此求得铬的含量。方法用于铝钒锡铬合金样品中钒和铬的测定,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)分别为0.22%和0.75%,加标回收率分别在101%～105％和96％～101％之间。     

汞(Ⅱ)在罗丹明B-乙醇-硫酸铵体系中的析相萃取分离

研究了罗丹明B-乙醇-硫酸铵体系析相萃取Hg²⁺的行为及与一些金属离子分离的条件。结果表明,乙醇的水溶液在硫酸铵的作用下分成醇/水两相,在分相过程中,HgCl₄^2-与罗丹明B(RhB)生成的[HgCl₄^2-][RhB⁺]₂能被乙醇相萃取。当溶液中罗丹明B、乙醇和硫酸铵的浓度分别为0.21 mg/mL、30%(V/V)和0.30 g/mL时,HgCl₄^2-的萃取率达到96.8%以上,Co²⁺、Cr(Ⅲ)、Ag⁺、Mg²⁺、Ni ²⁺、Al³⁺、Ti(Ⅳ)、Pb²⁺、Fe³⁺、Sn(Ⅳ)和Ru³⁺基本不被萃取,实现了Hg²⁺与上述金属离子的分离。