金属离子印迹电化学传感器研究进展

离子印迹技术与电化学检测相结合制备的离子印迹电化学传感器（ion imprinted electrochemical sensor, IIES）可以有效检测水溶液中的痕量金属离子，因此在重金属和放射性元素的检测及贵金属回收等领域有着广泛的应用前景。基于此，本文以元素周期表中的过渡元素、主族元素、稀土/锕系元素等为IIES的分类标准，介绍了IIES的构建方法及其在不同金属离子检测中应用的最新研究进展，对不同方法构建的IIES的灵敏度、选择性、检测范围和稳定性等进行了评述，指出目前研究中存在制备方法不成熟、体系要求严苛等问题，提出现阶段IIES面临的挑战、可能的解决策略和未来发展趋势，尤其需加强在稀土金属及难印迹金属如锂等元素的IIES构建及应用、功能单体开发、交联剂筛选和制备技术等方面的研究。     

身份突显对大学生元认知能力发展影响的研究

大学生的身份突显主要包括担任学生干部、入党、特殊才能的展现等。从身份突显视角出发,研究大学生元认知能力的发展。运用元认知能力量表对在校大学生的元认知能力进行调查。结果表明:身份突显大学生元认知能力各项得分均高于普通大学生(p0.01);对于身份突显大学生而言,在元认知计划上,一年级得分显著高于三年级(p0.05);身份突显三项和突显两项的学生元认知能力各项得分显著高于突显一项和不突显的学生(p0.05)。研究表明:身份突显的大学生元认知能力显著高于普通大学生;身份突显的强度越大,大学生元认知能力发展越强。     

玄武岩纤维表面改性的研究进展

纤维增强复合材料的力学性能主要受到纤维性能、树脂性能以及纤维与树脂间的复合材料界面性能影响。在实际应用中,纤维表面改性是增强纤维和基体之间结合力,拓展应用领域的关键。本文综述了国内外玄武岩纤维的几种改性工艺,总结了各种表面改性方法的作用机理及其改性效果,并简要介绍了玄武岩纤维的性质及应用。研究发现,玄武岩纤维经过改性后,其性能均有所改善,如表面活性提高、强度增大、界面黏结力增强等,这有利于其作为增强体制备各种性能优异的复合材料,从而应用于土木建筑、汽车船舶、石油化工、航空航天等领域。此外,本文最后还指出了玄武岩纤维改性领域目前存在的主要问题,并对未来该领域研究发展方向做出展望。     

煤矸石/粉煤灰对赤泥钠化还原焙烧反应的影响机制

煤矸石或粉煤灰与赤泥协同钠化还原焙烧均可实现其所含铁、铝、硅等元素的形态转化,使其易于分离回收;但对于它们分别与赤泥协同钠化还原焙烧反应差异性及机制的研究目前尚未见报道。采用X射线衍射分析方法,分别考察了煤矸石-赤泥、粉煤灰-赤泥体系钠化还原焙烧过程中,气氛类型、钠助剂添加量、焙烧温度、焙烧时间对还原焙烧产物物相组成的影响规律,并对两个反应体系中铁磁化效果及铝硅活化效果的差异性进行分析。结果表明：在钠化还原焙烧过程中,煤矸石-赤泥、粉煤灰-赤泥体系均可同步实现含铁物相的磁化和铝硅物相的活化,且随着钠助剂添加量、焙烧温度、焙烧时间的变化,含铁物相和铝硅物相呈现规律性变化;在相同铁磁化和铝硅活化效果前提下,煤矸石-赤泥体系所需钠助剂添加量、焙烧温度和焙烧时间均略低于粉煤灰-赤泥体系,这主要与煤矸石、粉煤灰中所含还原性物质和铝硅矿物的赋存形态、含量及微观结构有关。研究将为煤矸石、粉煤灰等煤基固废与赤泥协同钠化还原焙烧回收有价元素的原料筛选提供理论指导。     

Na_2SO_4对粉煤灰活化提取氧化铝的影响

为研究Na_2SO_4在粉煤灰煅烧过程中与粉煤灰的作用及对粉煤灰活化提取氧化铝的影响,考察了煅烧温度和硫酸钠用量对硫酸酸浸提取氧化铝的影响。利用热重(TG)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)等方法探讨了Na_2SO_4在粉煤灰煅烧过程中的作用及机制。结果表明,煅烧温度低于900℃时,Na_2SO_4对粉煤灰活性的促进作用不显著,仅使氧化铝的溶出率由未活化的8%提高至18%左右;XRD和SEM的分析结果表明,煅烧温度低于800℃时,粉煤灰中莫来石、石英等主要物相的变化很小,当煅烧温度升至900℃时,Na_2SO_4发生熔融,粉煤灰内部颗粒之间的粘连比较严重,同时粉煤灰在Na_2SO_4的作用下开始出现霞石等铝硅酸钠盐类物质,但莫来石、石英等物相的变化仍然很小。     

化学交换法分离锂同位素的理论及新技术研究进展

发展核能是我国可持续发展的重要举措,锂作为重要的能源战略金属,锂同位素（⁶Li、⁷Li）分离是核能开发必须解决的关键技术难题,受到国际及国内科学家的广泛关注。⁶Li、⁷Li具有完全相同的电子结构,两者具有几乎相同的化学性质,分离难度极大。本文简要回顾了20世纪60年代以来化学交换法分离锂同位素取得的进展,重点综述了同位素分离的理论研究以及近五年来锂同位素分离的新材料、新介质。针对目前冠醚在分离锂同位素过程中存在的冠醚分子易流失、Li⁺的分配系数低等问题对现有的研究和报道进行了总结,有望为锂同位素分离新材料和新体系的开发提供指导。     

循环流化床粉煤灰理化特性及元素溶出行为研究进展

综合论述了循环流化床（CFB）粉煤灰粒度、微观形貌、化学及物相组成、化学结构等理化特性,并与煤粉炉（PC）粉煤灰进行对比分析,突出了CFB灰在理化特性方面的独特性。其次,总结了CFB灰在酸碱体系中主要元素溶出行为及浓度、液固比、反应时间和温度等因素对溶出行为的影响。结果表明,CFB灰中铝硅聚合度低于PC灰,物相以无定形硅铝酸盐为主,晶体矿物质质量分数之和仅为灰质量的20%~30%。同等条件下CFB灰中铝在酸溶液的溶出活性高于PC灰,使得CFB灰在有价元素提取方面更具优势。然而,随着铝在酸溶液中的溶出,硅逐渐累积并附着在颗粒表面,阻碍了铝的进一步溶出。因此,综合考虑CFB灰有价元素温和提取及酸浸渣利用可大幅提高技术经济性。在碱性体系中CFB灰主要溶出元素为硅和铝,目前对CFB灰无定形硅铝酸盐中硅铝在碱性体系溶出行为缺乏深入的认识,加强该方面研究可提高对CFB灰碱激发过程胶凝机理的认识,从而促进CFB灰制备胶凝材料方面的发展。     

生物质秸秆作为型煤粘结剂的研究

本研究探讨了用氢氧化钠改性生物质秸秆作为型煤粘结剂的可行性,考察了NaOH溶液浓度对生物质改性的影响以及生物质添加量、无机物(MgO和MgCl2)添加量对型煤机械强度、防水性能和着火温度的影响.研究结果表明NaOH改性液的浓度为1.0%～2.0%时,制得的生物质型煤有较高的机械强度;生物质添加量在2%～20%范围内时,随生物质量的增加,机械强度增加,着火温度降低,但防水性较差;而在生物质型煤中加入适量无机粘结剂(MgO和MgCl2)后,型煤有很高的浸水强度,表现出优越的防水性能;最后得出各项性能指标优异的改性生物质粘结剂的配方.     

山西煤中有害微量元素分布特征与富集规律

为进一步厘清山西煤中有害微量元素的分布与富集规律,在综合前人研究的基础上,分析了山西煤中4种常见有害元素氟、氯、砷、汞的分布特征和富集规律。研究发现,山西煤中有害元素总体具有低氟、高氯的特点,石炭-二叠纪煤低氟、低砷、低汞、高氯,侏罗纪煤高汞、高砷、高氯、低氟;氯主要富集于西山矿区、霍州矿区,砷主要富集于大同侏罗纪矿区和沁水煤田武夏矿区,汞主要富集于平朔矿区和西山矿区;控制山西煤中有害元素富集的主要因素有聚煤环境、沉积物源性质和岩浆热液活动。建议对煤中有害元素的赋存状态进行深入研究,以提高煤炭分选效果,同时改进分选方法,在分选的同时对有害元素进行固定,防止和减少二次污染;在对粉煤灰中有益元素进行提取利用时建议进行技术、经济和环境指标的综合评价。     

煤矸石和赤泥协同提取氧化铝过程矿相转变研究

开展了煤矸石和赤泥协同提取氧化铝研究，考察了添加赤泥对煤矸石活化提取氧化铝及对助剂碳酸钠消耗量的影响，并利用TG-DSC和XRD研究了赤泥添加对煤矸石活化过程的影响。结果表明，“煤矸石-赤泥-Na₂CO₃”混合样中氧化铝的溶出率随Na/Al摩尔比和煅烧温度的增加而增加，在Al/Si摩尔比为1的条件下，当Na/Al摩尔比为1.2、煅烧温度为850℃时，混合样的氧化铝溶出率可达到91.7%，与碳酸钠直接活化煤矸石相比，碳酸钠消耗量可降低77.9%。TG-DSC和XRD的结果表明，煤矸石、赤泥以及碳酸钠在低于700℃时相互作用比较弱，在高于800℃时三者发生相互作用，赤泥的加入由于调整了样品中的Al/Si摩尔比，使反应的最终物相选择性地向Na∶Al∶Si摩尔比为1∶1∶1的霞石和沸石相转化。