宽口径化工专业的工业催化教学探索与实践

培养宽口径化工专业人才是我国高等教育的目标,也是我国高校对人才培养的一次深入探索。我们以工业催化课程教育为落脚点,在教学过程中融入"重基础、宽口径"的教学理念,以人为本,对教学方法和内容形式进行了调整,以期对培养高素质复合型人才产生重要作用。     

磷矿脱镁废水中Mg~(2 )-NH_4~ 交换动力学研究

研究了用对数经验模型描述磷矿脱镁废水中Mg2 在铵型强酸树脂(001×7树脂)上的离子交换动力学,Mg2 -NH 4交换过程是扩散控制,活化能为25.11kJ·mol-1。     

液相沉淀法制备单分散亚微米级球形碳酸锰

以硫酸锰为锰源,碳酸氢铵为沉淀剂,十二烷基硫酸钠为粒径控制剂,采用硫酸锰和碳酸氢铵两种溶液快速同时加入的方式,通过控制合适的反应结晶条件,制备出亚微米级单分散球形碳酸锰颗粒.借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、粒度分析仪等研究了反应结晶条件对碳酸锰粒径和形貌的影响.结果表明,在硫酸锰浓度为1.2 mol/L、碳酸氢铵浓度为0.7 mol/L、反应温度为30 ℃、反应时间为30 min、碳酸氢铵与硫酸锰物质的量比为1.5:1的条件下,可以得到平均粒径约为540 nm的单分散球形碳酸锰微粒.     

充放电过程中LiMn2O4的电压模型研究

为了得到LiMn2O4的电压模型，用修正的Frumkimn方程研究了LiMn2O4的电压行为。修正的Frumkimn方程能较好描述LiMn2O4的充放电过程，其中程电位和相互作用参数与晶格常数呈对数线性关系。     

Mn_3O_4合成锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4

以Mn3O4为原料,在氧气气氛中用固相反应法制备尖晶石结构正极材料LiNi0.5Mn1.5O4,并用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和恒流充放电测试考察了反应温度、反应时间和锂用量等工艺条件对合成产物的结构、微观形貌和电化学性能的影响。结果表明通过控制工艺条件可以优化材料的电化学性能,其中锂用量为1.02,在900℃反应2h所合成LiNi0.5Mn1.5O4具有Fd3m尖晶石结构,放电比容量为140mAh/g、40次循环后容量保持率为94.8%。     

软锰矿氧化脱色降解糖蜜酒精废液

采用软锰矿为氧化剂,在酸性条件下对糖蜜酒精废液进行氧化脱色降解,并同时浸出Mn。考察了反应温度、H2SO4浓度、软锰矿质量浓度等因素对糖蜜酒精废液脱色率、COD去除率和软锰矿中Mn浸出率的影响,并对反应过程机理进行了初步的探讨。结果表明,在Mn浸出量较小的情况下,即可获得较高的脱色率,而COD去除率却随Mn浸出量的增大而提高。在反应后期,部分有机物只能被氧化为有机酸,而不能进一步氧化为CO2。在反应温度90℃,H2SO4浓度1.1 mol/L,软锰矿质量浓度100 g/L,反应时间120 m in及采取二段反应工艺时,糖蜜酒精废液的脱色率可达98.2%,COD去除率达78.5%,软锰矿中Mn浸出率达到92.3%。     

低品位软锰矿降解糖蜜酒精废液中焦糖色素的脱色动力学

用合成的双倍焦糖色素模拟糖蜜酒精废液中的焦糖色素,研究了硫酸介质中低品位软锰矿氧化降解焦糖色素的脱色动力学,考察了焦糖色素初始浓度、硫酸浓度、软锰矿用量和反应温度对焦糖色素降解脱色速率的影响. 结果表明,焦糖色素的降解脱色速率随焦糖色素初始浓度、硫酸浓度、软锰矿用量和反应温度的增加而增加. 对实验数据进行拟合,得到了焦糖色素降解脱色动力学模型,其脱色过程的表观活化能为24.4 kJ/mol,焦糖色素、硫酸和软锰矿的表观反应级数分别为2.0, 0.58和1.09.     

橄榄石型正极材料LiMPO4研究进展

从合成与性能、结构分析与电化学反应机理、发展趋势等几个方面总结了近年来有关橄榄石型正极材料LiMPO4(M代表Mn、Fe、Co等金属离子)的研究进展。Li(MnyFe1―y)PO4是一单相固溶体,而当y>0.8时MnyFe1-yPO4 不稳定。Lix(Mn0.6Fe0.4)PO4有一个4.1 V的两相平台(0≤x ≤0.6, Mn3 /Mn2 )和3.5 V的单相平台(0.6≤x≤1.0, Fe3 /Fe2 ),而LixFePO4只有一个3.4 V的两相平台。材料的粒径及其分布、导电能力和Fe3 的含量是影响产品性能的关键因素。利用惰性气氛、掺杂导电材料和制备粒度分布均匀的纳米粉体是获得性能优良的LiMPO4的有效方法。     

锂离子蓄电池正极材料LiVxFe1-xPO4的制备和性能

为提高锂离子蓄电池正极材料LiFePO4的充放电性能,用V对LiFePO4进行掺杂。研究了V掺杂量对LiFePO4性能的影响,在LiVxFe1!xPO4(x=0.00,0.01,0.03,0.05,0.10)材料中,LiV0.05Fe0.95PO4具有比LiFePO4更好的电化学性能,用80mA/g的电流进行充放电时,首次放电容量为130.429mAh/g,循环20次后为131.196mAh/g。     

碳酸盐溶胶-凝胶法制备锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4

以聚丙烯酸和碳酸盐(Li:Ni:Mn＝1.05:0.5:1.5)为主要原料,用溶胶-凝胶法合成了LiNi0.5Mn1.5O4.用X射线衍射、DSC-TGA、SEM和恒电流充放电技术研究了工艺条件对材料结构、微观形貌和电化学性能的影响.碳酸盐溶胶-凝胶法可以制备单相尖晶石结构LiNi0.5Mn1.5O4,其放电比容量高达134 mAh/g,经45次循环后仍然可保持初始放电容量的98%.