碱式碳酸镁焙烧法制备多孔氧化镁晶体

【目的】实现多孔MgO晶体的可控制备。【方法】以菱镁矿为镁源,采用水化碳化-低温水溶液法,热解Mg(HCO₃)₂溶液合成平均直径为10.0μm、平均长度为50.0μm的多孔棒状碱式碳酸镁(4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O);通过焙烧法制备多孔MgO晶体,分别探讨焙烧温度、时间对前驱体4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O分解率、 MgO物相组成和形貌的影响,探究4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O热分解机制。【结果】在焙烧温度为700℃、时间为3.0 h时,制得平均直径为20.0μm、平均长度为50.0μm、比表面积为76.12 m²/g的介孔棒状MgO晶体;在4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O分解过程中,随着温度升高,结晶水失去,—OH的分离和C—...     

氯化铵辅助三水碳酸镁水热法合成无水碳酸镁及其形成机理

以菱镁矿为初始原料,经煅烧、水化、碳化、热解获得棒状三水碳酸镁前驱体,并以三水碳酸镁和氯化铵(NH₄Cl)为原料,采用水热法制备无水碳酸镁晶体,探索水热温度、水热时间及固液质量比对产物物相组成和微观形貌的影响及形成机理。结果表明：NH₄Cl浓度为0.5 mol/L、水热温度为170℃、水热时间为11 h、固液质量比为1∶30时,可获得平均直径为2～5μm的菱块状无水碳酸镁晶体。水热反应期间,添加剂NH₄Cl水解产生的H⁺加速无水碳酸镁的形成。     

大长径比三水碳酸镁晶须的制备及晶体生长机理

以菱镁矿为原料,十二烷基硫酸钠(SDS)为添加剂,采用水化碳酸化法?低温水溶液法制备了大长径比三水碳酸镁(MgCO_3·3H_2O)晶须。对产物物相组成、形貌和热化学过程进行表征,探讨Mg(HCO_3)_2溶液pH值和SDS用量对产物晶体形态的影响,研究MgCO_3·3H_2O晶体结构,并分析晶须生长机制。结果表明:Mg(HCO_3)_2溶液p H值为7.3±0.2,SDS用量为5.0 g/L时,可得到平均长度150μm、长径比达50的棒状MgCO_3·3H_2O晶须。MgCO_3·3H_2O与4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O的热化学过程类似,分解产物均为MgO、CO_2和H_2O。MgCO_3·3H_2O晶须生长是螺型位错延伸的结果,结晶过程中,[MgO_6]正八面体生长基元通过Mg?O键以共顶点的方式沿[010]方向自组装并快速生长。     

纳米金@石墨烯复合多孔材料还原4-硝基苯酚

以负载纳米金颗粒的还原石墨烯(APR)为二维模板，采用溶剂编织法在石墨烯表面成功构建具有多孔结构的超交联聚合物(hyper-crosslinked polymer, HCP)并命名为APfR-HCP,探讨复合材料比表面积的变化及还原4-硝基苯酚(4-NP)的性能。结果表明：该新型复合材料具有较大的比表面积(568 m²/g)和丰富的孔道结构；多孔层结构的存在可以快速吸附水体中的小分子有机污染物并富集到金纳米颗粒表面，大大提升复合材料对常见有机污染物4-NP的催化性能；同时还可以有效阻止金纳米颗粒的团聚。APfR-HCP复合多孔材料可以在4 min内迅速将4-NP还原为4-氨基苯酚(4-AP),反应速率常数K可达1.10 min^-1。APfR-HCP复合多孔材料的催化效率远大于模板APR(K=0.068 min^-1),并且具有良好的循环利用性，循环使用5次后仍具有良好的催化性能。     

菱镁矿脱硅中分子结构特征对胺类捕收剂选择性捕收效应的影响研究

为研究胺类阳离子捕收剂结构特征对菱镁矿反浮选脱除石英效率的影响规律,通过浮选试验对比考察了十二胺、十六胺、十八胺、十六烷基三甲基氯化铵(HTAC)和十八烷基三甲基氯化铵(STAC)等5种不同结构的胺类捕收剂对菱镁矿和石英可浮性的影响。结果表明,不同条件下,菱镁矿与石英可浮性差异大小顺序为:HTAC体系>STAC体系>十二胺体系>十六胺体系>十八胺体系;且在矿浆p H值7.0、HTAC用量30mg/L时,菱镁矿和石英的可浮性差异最大。Zeta电位、表面接触角和XPS检测得出,不同条件下菱镁矿与石英表面零电点正移量、接触角、结合强度和吸附量的差异顺序为:HTAC>STAC>十二胺>十六胺>十八胺。由此得出,随着碳原子数量的增加,伯胺(R—NH₂)和季铵(R—N(CH₃)₃)阳离子捕收剂在菱镁矿脱硅中的效应逐渐降低;同等烷基条件下,带支链阳离子捕收剂在菱镁矿脱硅中的效应优于无支链阳离子捕收剂。     

鳞片石墨在不同磨矿方式下产品特性研究北大核心

鳞片石墨的工业价值巨大,是许多高精尖产品的必备原料,鳞片石墨的储量非常少,其鳞片状结构在磨矿与选矿过程中易被破坏且无法再生,因此如何在磨矿及选矿过程中保护石墨的大鳞片结构十分关键。本文从磨矿角度出发,采用立式辊磨机与棒磨机,针对吉林某地的鳞片石墨,对不同磨矿方式下产品特性进行研究,考察磨矿方式对鳞片结构的影响。实验结果表明:2种磨矿方式的产品粒度曲线重合度较高;棒磨机的产品表面更光滑,杂质较少;高压辊磨机产品的比表面积更大;在-0.15+0.064 mm粒级中,高压辊磨机产品中的大鳞片含量明显高于棒磨机产品。     

浮选组合药剂协同效应定量研究

应用浮选药剂理论和表面活性剂的物理化学性质,探索了浮选组合药剂的协同效应。以油酸和不同碳链长度的羧酸类捕收剂、油酸钠和不同饱和度的羧酸类捕收剂、乳化剂和油酸钠、磺酸盐类捕收剂和油酸钠、羧酸类捕收剂和苯甲羟肟酸等组合药剂为例,通过计算药剂结构参数和疏水链-疏水链之间相互作用,结合文献数据,发现2种药剂结构参数相差越大,组合后溶液的表面张力下降越大;疏水链之间相互作用较强的2种捕收剂,选择性好的与捕收能力强的组合,浮选效果一般较好。该研究结果对组合浮选药剂协同效应的定量研究具有理论参考意义。     

聚吡咯纳米线的化学氧化法合成与性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为软模板、磷酸为掺杂剂、过硫酸铵为氧化剂,采用化学氧化法合成聚吡咯(PPy)纳米线,分别采用X射线衍射仪、扫描电镜和网络矢量分析仪对PPy纳米线的结构、形貌、介电性能和微波吸收性能进行研究。结果表明：合成的PPy纳米线形貌较规整,直径约为60～90nm;阳离子表面活性剂CTAB在水中形成的胶束成为合成PPy纳米线的软模板,聚合过程受到胶束形貌的诱导控制;形貌规整的纳米线在5～20GHz频率范围内,随着频率的增大,复介电常数ε的实部ε′值总体呈下降趋势,虚部ε″值则总体先增加后降低,在12.3GHz处达到最大值6.98;厚3mm的PPy纳米线涂层在5～20GHz频段内反射损耗均低于-7.27dB,在12.6GHz处达到最小值-10.95dB,表现出较好的宽频吸收特性。     

不同破碎方式下产品磨矿动力学方程的对比研究

对西藏墨竹工卡邦铺钼铜矿石进行了高压辊磨和传统破碎,然后对两种产品进行了分批磨矿试验,应用MATLAB 7.1的曲线拟合方法更为准确地建立了邦铺钼铜矿石高压辊磨产品和传统破碎产品的磨矿动力学方程。结果表明:应用MATLAB 7.1的曲线拟合方法对磨矿动力学参数k(d)和m(d)拟合出的最佳拟合函数的相关系数R2都大于指数拟合函数的相关系数,最佳拟合函数的拟合效果好于指数拟合函数的拟合效果,对磨矿动力学参数k(d)和m(d)应用最佳拟合函数建立的磨矿动力学方程更加准确。     

菱镁矿气泡模板法制备三水碳酸镁晶体及其生长机理

以菱镁矿为原料,采用气泡模板法制备三水碳酸镁(MgCO₃·3H₂O)晶体,探究CO₂、空气、N₂三种气泡对晶体物相组成与形貌的影响。结果表明: CO₂、空气、N₂辅助下,所得产物为形貌不同的三水碳酸镁晶体,N₂气泡对产物形貌具有调控作用。当通入尺寸为1 μm的N₂气泡60 min时,获得光滑棒状与放射状晶体; N₂气泡通入时间为120 min时,产物为多面体状与放射状晶体。N₂气泡充当泡界模板,晶体沿着气泡表面生长形成新的棒状三水碳酸镁分枝,最终构筑成不规则多面体状和放射状三水碳酸镁晶体。