辉钼矿纳米片在湿法冶金和环境治理中的应用研究进展

辉钼矿作为一种自然界储量丰富的矿物，其纳米片具有巨大的比表面积、独特的光电性能及优异的机械性能，并且已引起科研工作者的广泛关注。课题组深入研究了辉钼矿纳米片微观结构对其重金属离子亲和性、能带结构和光热转换能力的影响。同时针对目前选矿行业所面临的氰化提金环境危害大、矿山废水难以有效处理及高盐水浮选难以有效实施等问题，开展了辉钼矿纳米片对硫代硫酸盐浸出液中金回收、水体中重金属离子脱除和有机物降解、高盐水淡化处理等研究。回顾并梳理了课题组近期关于辉钼矿纳米片的研究工作，整理了辉钼矿纳米片的功能化改性思路，并对辉钼矿纳米片功能材料在这几个方向应用的优越性和潜力进行了评估。最后对辉钼矿纳米片功能材料的发展趋势及未来在湿法冶金和环境治理方面的实际应用前景及挑战进行了展望。     

蒙脱石剥离二维纳米片及其功能化应用

蒙脱石作为一类典型的层状黏土矿物具有优异的物理化学特性,可通过剥离分离出具有二维结构特性的高径厚比片层单体。常用的剥离制备二维蒙脱石纳米片的方法有化学法、机械法和化学-机械法,通过剥离处理可使层间结合较弱的蒙脱石片层分离并均匀分散。剥离制备的二维蒙脱石纳米片可用于环境功能材料、储能材料、阻燃材料、纳米流体通道和智能材料等先进矿物功能材料的制备。本文综述了近年来二维蒙脱石纳米片的剥离制备方法及其功能化应用的研究进展,为层状黏土矿物高值化应用和深化研究提供思路。      

石墨的矿物学属性、功能化与石墨新材料的应用

基于石墨的成分、结构和化学键特性,阐述了石墨独特的理化性能、功能化加工技术及新型石墨功能化产物和应用。重点讨论了膨胀石墨、石墨纳米片和石墨烯的制备工艺技术的研究进展,以及石墨功能化产物在密封材料、吸附材料、储能材料、气体传感器及功能涂料等方面的应用研究现状。针对目前石墨功能材料产业发展现状,亟需制定石墨新型功能材料的相应评价标准,提升高端石墨材料的应用技术,对石墨战略非金属矿产资源的发展具有重要意义。      

二维蒙脱石的制备及环境功能应用

蒙脱石是一种典型的层状黏土矿物,储量丰富、价格低廉,具有良好的离子交换性能和水化膨胀特 性,在机械力作用力下易剥离为二维纳米片。剥离后的二维蒙脱石纳米片具有巨大的比表面积和丰富的活性位 点,可用于制备先进功能矿物材料。系统梳理了武汉理工大学矿物胶体化学团队近年来在蒙脱石剥离及其二维纳 米片功能化应用的研究工作。从宏观和微观分子尺度系统研究了蒙脱石水化膨胀过程及机理,阐述了蒙脱石层间 域环境对水化剥离的作用规律,提出了循环冷冻-解冻剥离二维蒙脱石纳米片新方法;构建了蒙脱石纳米片功能化 设计及组装调控体系,成功开发了基于蒙脱石二维纳米片的凝胶吸附剂、相变储能材料、阻燃材料、环境催化材料 和抑菌材料等先进功能材料,为廉价蒙脱石的高值化、功能化应用奠定了理论和技术基础。     

二维蒙脱石的制备及环境功能应用

蒙脱石是一种典型的层状黏土矿物,储量丰富、价格低廉,具有良好的离子交换性能和水化膨胀特 性,在机械力作用力下易剥离为二维纳米片。剥离后的二维蒙脱石纳米片具有巨大的比表面积和丰富的活性位 点,可用于制备先进功能矿物材料。系统梳理了武汉理工大学矿物胶体化学团队近年来在蒙脱石剥离及其二维纳 米片功能化应用的研究工作。从宏观和微观分子尺度系统研究了蒙脱石水化膨胀过程及机理,阐述了蒙脱石层间 域环境对水化剥离的作用规律,提出了循环冷冻-解冻剥离二维蒙脱石纳米片新方法;构建了蒙脱石纳米片功能化 设计及组装调控体系,成功开发了基于蒙脱石二维纳米片的凝胶吸附剂、相变储能材料、阻燃材料、环境催化材料 和抑菌材料等先进功能材料,为廉价蒙脱石的高值化、功能化应用奠定了理论和技术基础。     

纳米界面结构氢氧化镍的制备及其电性能

采用液相受控结晶沉淀法制备了纳米界面结构氢氧化镍材料, 重点考察了界面结构纳米化对目标化合物的物化性能及其电性能的影响, 应用SEM、循环伏安和恒电流充放电等方法对产物进行了结构表征和性能测试。结果表明, 氢氧化镍材料界面结构适度纳米化后, 材料的形貌结构得到进一步改善, 并且材料的放电容量和化成速度明显提高; 纳米氢氧化镍包覆层的含量占10%左右综合性能较好。     

黏土矿物有机硅烷改性研究进展

黏土矿物由于具有独特的层状纳米结构特性,在基础研究和实际应用中引起人们普遍的关注。但黏土矿物的亲水性表面使其对材料性能的提升产生限制,因此采用有机硅烷对黏土矿物进行表面改性是改善黏土矿物表面性质的有效方法之一。经过有机硅烷改性的黏土矿物既具有黏土矿物特有的尺寸稳定性、吸附性和阻隔性等性能,又具有硅烷分子多种功能基团的反应活性,在聚合物纳米复合材料、载体材料和环境材料等领域具有广阔的应用前景,已成为近年来矿物学和材料科学的研究热点之一。综述了不同类型黏土矿物有机硅烷改性的研究进展,讨论了黏土矿物类型、有机硅烷种类和反应条件对改性黏土矿物结构的影响,同时对黏土矿物有机硅烷改性未来主要研究方向进行展望。      

某难选辉钼矿可浮性的影响因素分析及新型剥片机的研制

本文详细研究了某滑石型难选辉钼矿的矿物特性,运用扫描电子显微镜及俄歇电子能谱分析了该辉钼矿的晶体结构、结晶度及表面氧化程度,并讨论了以上因素对其可浮性及浮选效果的影响。根据层状矿物的晶体结构特性及影响该辉钼矿可浮性的影响因素,研制了一种新型剥片机,该机具有良好的剥片和磨矿作用,不但能够保护矿物的片状结构,且能显著地改善磨矿效果,应用于该辉钼矿精选作业,效果显著。     

纳米TiO2/非金属矿物复合光催化剂的研究进展

半导体TiO2具有优异的光催化性能,在降解废水中有机污染物及室内挥发性有机污染物(VOCs)领域有着广阔的应用前景,进一步提高其可见光活性并将其固定化是该技术工业化的关键。纳米TiO2/非金属矿物复合光催化剂具有光催化活性高、易分离回收等优点,是目前光催化材料领域的研究热点。本文根据国内外近期纳米TiO2/非金属矿物复合光催化剂的研究现状,对其制备及改性进行了综合评述,并对其应用前景进行了展望。     

纳米钴的研究及应用现状

纳米钴因纳米效应在结构和性能上表现出特殊的物理化学性质及磁选性质、吸波性能等,应用广泛。纳米钴应用于磁性材料,能增强矫顽力,用于制造粉体磁性材料和核磁共振成像的造影剂等,以及催化有机物的降解和新物质的合成,用作军事隐身装备的吸波材料和生物传感器等。对纳米钴的研究和应用现状进行了总结和介绍,以促进纳米钴技术的进一步发展。     

纳米陶瓷粉体的应用现状与展望

纳米陶瓷粉体在精细陶瓷、功能陶瓷、生物陶瓷及精细化工材料等高技术领域中得到了广泛的应用，已成为当今发展高技术材料的基石。分析纳米陶瓷粉体的应用研究现状，对研究其发展前景具有重要的现实意义。     

基于天然辉钼矿制备的少层MoS2纳米片及其超电容性能研究

以天然辉钼矿为原料,采用Na+离子辅助液相剥离法制备了一种少层的MoS₂纳米片（F-MoS₂）。分析结果表明,剥离得到的F-MoS₂纳米片厚度约为1.1~1.5 nm,对应为2~3层MoS₂。电化学性能测试发现,F-MoS₂在0.25 A/g的电流密度下质量比容量可达到73.7 F/g,远高于未剥离的辉钼矿（9.2 F/g）和商品MoS₂（19.6 F/g）,F-MoS₂显著提升的电容量主要归因于其充分暴露的活性表面。本研究证实了通过Na+离子辅助液相剥离法制备的F-MoS₂是一类非常有应用前景的储能材料。      

镁基储氢材料的改性研究

镁基储氢材料因其储氢量大、成本低廉等而被认为是最有前途的固态储氢材料之一。然而其过慢的吸放氢速率和过高的吸放氢温度限制了它的应用。元素取代和纳米复合是改善镁基储氢材料性能的重要方法。本文对镁基储氢材料的改性方法进行了综述,并对其发展趋势进行了展望。     

锂离子正极材料Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2结构及性能研究

为进一步明确提高锂离子正极材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2电化学性能的途径和方法,从Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2材料的形貌结构化改性进行研究,综述了Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2的原始形貌及改性后得到的纳米纤维、纳米管、石墨烯包裹、空心球结构、空心纳米球、珊瑚状等相关形貌和结构,并讨论了其相应的电化学性能,分析了锂离子正极材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2形貌结构对其电化学性能的影响,并对其发展趋势进行了展望。     

纳米二氧化硅改性及其应用研究进展

纳米二氧化硅是一种应用非常广泛的无机纳米材料,被用于涂料、塑料和橡胶等众多领域.但纳米二氧化硅的比表面能较高,很容易发生团聚现象,且与有机相相容性差,所以需要对纳米二氧化硅进行表面改性.将改性后的纳米二氧化硅应用到塑料、涂料和橡胶等材料中可以提高其综合性能.对近年来纳米二氧化硅的改性和应用进行了综述,并对纳米二氧化硅应用的前景进行了展望.     

锂离子正极材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2结构及性能

为进一步明确提高锂离子正极材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2电化学性能的途径和方法,从Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2材料的形貌结构化改性进行研究,综述了Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2的原始形貌及改性后得到的纳米纤维、纳米管、石墨烯包裹、空心球结构、空心纳米球、珊瑚状等相关形貌和结构,并讨论了其相应的电化学性能,分析了锂离子正极材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2形貌结构对其电化学性能的影响,并对其发展趋势进行了展望。     

辉钼矿微波活化作用机理研究

在惰性气体保护下,研究微波活化对辉钼矿氧化焙烧性能的影响,并采用激光粒度分析仪、热重(TG)、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）对微波活化前后辉钼矿的比表面积、氧化特性、晶格常数、微观结构及形貌进行了分析表征,明确了辉钼矿微波活化作用机理。结果表明,微波活化可以有效降低钼焙砂残硫量,增大辉钼矿比表面积。随着微波活化时间的延长,辉钼矿主成分MoS2的晶胞体积、晶粒尺寸均减小,微观应变略微增大。同时,辉钼矿表面形貌更加松散,但层状结构并未改变。微波活化显著改变了辉钼矿的氧化特性,温度超过547℃时,随着活化时间的延长,辉钼矿转化率变大,反应速度加快,600℃的失重率从5.59%增加到6.92%。     

纳米氧化铝粉体的制备方法及应用

纳米氧化铝粉体除了具有纳米效应,在光、电、力学和化学反应等许多方面也表现出一系列的优异性能,已成为一种应用广泛的纳米材料。本文综述了纳米氧化铝粉体材料的各种制备工艺及方法的优缺点,并对近年来的应用进展进行了阐述。     

纳米氧化锌的制备与应用研究进展

纳米氧化锌作为一种功能材料，有着许多优异的性能和广泛的应用价值，对它的研究也得到了高度重视。本对纳米氧化锌的制备和应用研究状况进行了较为系统的评述；针对目前存在的问题，提出了进一步研究的方向。     

制备优质辉钼矿精矿的提纯技术

优质辉钼矿精矿是制备高纯二硫化钼产品的原料。本文对优质辉钼矿精矿提纯技术的机理、技术条件、范例及适用范围进行了述评，根据各工艺流程的特征对其进行了划分与归类，指出了较为成熟及其有发展前景并值得探索的相关提纯技术。