利用电解锰渣生产加气混凝土的研究

电解锰渣是用硫酸溶液处理碳酸锰矿粉电解生产二氧化锰的工业固体废弃物。本文对电解锰渣化学、矿物、放射性等方面进行研究,探寻电解锰渣的综合利用途径,促进电解锰渣综合利用工作。     

无纺布负载锰氧化物的制备及其催化分解甲醛性能研究

随着物质生活的不断提高,甲醛成为了室内空气污染的主要物质,对于室内空气净化过程,去除甲醛技术变得尤为重要. 利用条件温和、过程简单的水浴法使二氧化锰（MnO₂）原位负载到聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）制成的无纺织物上,制备出MnO₂/PET整体式催化剂. 合成的MnO₂/PET复合物通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、比表面积测试（BET）进行表征分析,并在手套箱中模仿室内环境进行甲醛去除测试以及催化剂寿命测试. 结果表明：整体式催化剂中的锰氧化物为水钠锰矿型二氧化锰,并均匀、牢固负载在无纺布上. 由于其有较大的比表面积,在甲醛去除能力方面展示出了优良的性能,在甲醛初始质量浓度为2.84 mg/m³的氛围测试中经过6 h,最后使甲醛质量浓度降低至0.33 mg/m³,甲醛去除率达到88.29%. 提供了一种高效的去除甲醛的催化剂合成方法,这种整体式催化剂为室内甲醛催化净化拓展了新的思路.     

介质阻挡放电协同催化对空气中苯的降解

为提高介质阻挡放电技术对空气中苯的去除效率,降低尾气中的残余有害气体的含量,采用等离子体结合二氧化锰或氧化铜／二氧化锰催化剂的方法．采用水热法和浸渍法分别合成了二氧化锰和氧化铜／二氧化锰催化剂,通过气相色谱仪和碘量滴定法测定了尾气中苯、二氧化碳、一氧化碳和臭氧的含量,研究了苯氧化降解过程等离子体与催化剂协同效应．结果表明,当不加催化剂时,随放电功率增加,苯的降解率可达68．2％,臭氧体积分数上升至595×10^-5,二氧化碳的选择比为51．9％;采用氧化铜／二氧化锰催化剂对尾气中臭氧和一氧化碳降解最好,尾气中的臭氧降低为108×10^-6,同时二氧化碳选择比提高至94．2％．     

二氧化锰/还原氧化石墨烯复合纳米材料电-热转化特性

采用天然石墨为原料,利用修正的Hummers法,成功合成氧化石墨烯(GO)。通过浸轧-烘干-焙烘、原位液相沉积和碳化工艺制备出MnO_2@C和MnO_2/rGO@C碳化样品,并与纯棉织物(C)碳化样品进行对比测试分析。采用SEM、EDS、XRD、ICP和元素分析等技术手段对碳化样品的表观形态、内部结构、元素组成及配比进行系统表征分析,并对其电-热转化特性进行探究。测试结果表明:棉织物表面附着的GO能为MnO_2纳米粒子提供更多沉积位点,其MnO_2沉积量是纯棉织物的2.4倍。经碳化处理后,GO还原为石墨烯,样品导电性能大幅度提高,电导率由38S/m(C)提高到90S/m(MnO_2/rGO@C)。此外,MnO_2/rGO@C具有突出的电-热转化特性。在外加电压~15V时,5min内,其温度可逐步递增至稳态最大值54℃。认为该研究成果可应用于智能保暖服饰的开发和能量转换领域,具有广阔的应用前景。     

水合二氧化锰对Co2+的吸附行为研究

以KMnO₄为原料合成了水合二氧化锰（HMO）,采用XRD、BET、TG-DTA和FT-IR对HMO进行了表征。在此基础上,研究了各实验条件对HMO吸附Co²⁺的影响,并将其用于含⁶⁰Co废水的实际处理研究。结果表明：HMO对溶液中的Co²⁺具有良好吸附能力,在pH=7、T=298 K条件下,其最大吸附量达132.98 mg/g;溶液pH值能显著影响Co²⁺在HMO上的吸附,在实验pH值范围内,吸附量随pH值增大而增加;在钴初始浓度相同的条件下,吸附量随温度升高而增加;Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Zn²⁺、Fe³⁺等离子的存在对HMO吸附Co²⁺具有一定影响。HMO对Co²⁺的吸附过程符合准二级动力学模型（R²＞0.99）,推测吸附过程中可能存在一定的化学吸附;吸附热力学行为可用Langmuir等温吸附方程进行描述（R²＞0.99）,表明Co²⁺在HMO上为单分子层吸附;由吸附热力学数据ΔH=46.96 kJ/mol、ΔG=-26.09 kJ/mol可知,此吸附行为是自发进行的吸热反应。另外,在实际处理含⁶⁰Co废水的动态柱实验中,HMO对初始放射性浓度为2.78×10⁵ Bq/L的⁶⁰Co废液的去除率可达56.90%。     

电解法碳素/二氧化锰共沉积研究——Ⅱ.碳素/二氧化锰共沉积及其机理

将亲水性磺化碳素,分散悬浮在MnSO_4+H_2SO_4电解液中,利用悬浮电解法得到碳素/二氧化锰共沉积复合材料,对其放电性能进行了研究,初步提出了共沉积机理。     

高品位低活性NMD的活化研究──Ⅰ焙烧条件的热力学分析与实验确定

论文报道了利用高品位低活性的天然二氧化锰（ＮＭＤ）制备锌锰电池用活化天然二氧化锰（ＡＮＭＤ）的研究结果。就制备过程的第一步骤ＮＭＤ焙烧转化ＭｎＯ２成Ｍｎ２Ｏ３的内容，首先从热力学分析焙烧转化的理论条件，然后用确定焙烧转化率的简单分析法研究焙烧温度和焙烧时间两因素对转化率的影响，从而确定将高品位低活性ＮＭＤ转变ＭｎＯ２成Ｍｎ２Ｏ３的焙烧条件。     

综合回收废锰酸锂电池中有价成分的实验研究

本文对废锰酸锂电池中的有价成分进行了综合回收试验.针对锰酸锂和石墨混合粉体进行酸浸:当硫酸的浓度为0.5 mol/L、双氧水的浓度为6％时,LiMn2 O4基本上完全分解并浸出,从而获得较纯的石墨;对锰酸锂酸浸液进行电解,可制备出纯度为98.41％的MnO2,但电解产物结晶度低,含有较多的非晶成分.针对铝箔和铜箔混合体...     

二氧化锰氧化制备超级电容器用PANI-CNTs纳米复合材料

以二氧化锰(MnO2)作为氧化剂,采用化学原位聚合法在室温下制备得到聚苯胺-碳纳米管(PANI-CNTs,简称为M-PC)纳米复合材料,并采用SEM、XRD对PANI-CNTs复合材料的结构与性能进行了表征。用恒电流充放电技术测试了以其作为电极的超级电容器的电化学性能。恒电流充放电实验结果表明,在电流密度5mA.cm-2下单电极比容量达355F.g-1,1000次循环后比容量仍有189F.g-1。M-PC较以过硫酸铵(APS)为氧化剂制备的PANI-CNTs(简称为N-PC)具有更好的循环性能和更高的比容量。     

湿法浸出粘土钒矿中钒的研究

针对钠化熔烧法提钒能耗较大,且污染环境问题,开展了以二氧化锰为氧化剂,硫酸直接酸浸法从淅川含钒牯土矿中浸出五氧化二钒的可行性研究.对酸浸提钒阶段各种影响因素进行了分析,同时对浸出条件进行了优化.实验结果表明,在MnO2用量3%、温度90℃、液固比2:1、反应时间9h、硫酸的浓度为20%、搅拌速度为1500r/min的优化条件下,五氧化二钒浸出率为92%,比钠盐焙烧工艺高出10%以上,环境污染和能源消耗也得到有效控制.