CaCl2的水解反应对固态SiO2显微特征的影响

利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等手段,并结合热力学理论计算,研究了浸泡在1173 K温度下脱水不完全的CaCl2熔盐中的固态SiO2圆柱样显微特征变化及其原因,初步分析了CaCl2盐的水解反应对固态SiO2电解特性的影响.结果表明,未严格脱水操作的CaCl2盐很容易高温水解,生成的CaO在熔体中的活度只要不低于0.001,即可与SiO2逐级形成CaO·SiO2(CS)、3CaO·2SiO2(C3 S2)和2CaO·SiO2(C2 S)等多种硅酸盐,导致圆柱体外表面的形貌、结构发生较大变化;圆柱体内部渗透进入的熔盐中CaO含量低,形貌变化较小.外表面硅酸盐层的存在使仅内置阴极集流体的固态Si O 2圆柱体电解还原速度减慢和难度增加.     

电解法制备低浓度次氯酸钠消毒水的参数优化及表观动力学探究

高浓度次氯酸钠（NaClO）溶液在储存及使用过程中易产生有效氯浓度降低、氯气中毒等问题，因此在环境卫生消毒过程中为保证消毒水的稳定与使用安全，应尽量降低NaClO浓度。以低浓度食盐水为原料，利用无隔膜电解法制备了低浓度NaClO消毒水，采用单因素实验法研究了盐水流量、盐的质量浓度、电流密度与进水温度4个工艺参数对电解效果的影响，并以有效氯浓度、电流效率和运行费用为评价指标对电解参数进行了优化。结果表明，当盐水流量为75 mL/min、盐的质量浓度为7 g/L、电流密度为1 A/dm²、进水温度为30 ℃时，有效氯浓度和电流效率较高，运行费用最低。对电解制备消毒水反应进行了表观动力学探究，确定了该反应为一级反应，并归纳出盐的初始质量浓度a和电流密度J与反应速率常数k的关系分别为：k=0.007a^-0.459，k=0.003J^0.423。     

二元溶剂[Bmim]Cl+NMP对褐煤的溶胀及电解液化的影响

本文在课题组已有的离子液体对煤进行溶胀预处理的研究基础上,进一步研究了多种含离子液体的二元混合溶剂.结果表明,[Bmim]Cl+NMP对神华褐煤的溶胀效果最佳.通过研究二元溶剂中[Bmim]Cl的体积分数、溶胀温度及时间对煤的溶胀度及其电化学还原反应的影响,发现[Bmim]Cl的体积分数为0.5时,煤的溶胀度较高.神华煤在[Bmim]Cl+NMP中溶胀12h即可达到平衡.提高温度不仅可以缩短达到溶胀平衡所需的时间,还可以进一步破坏煤的结构,提高溶胀度.神华褐煤在150℃下溶胀12h,溶胀度可达到3.93.通过二元溶剂[Bmim]Cl+NMP对煤的溶胀处理能提高煤电解加氢还原的反应活性,有利于提高煤的液化率,使电解液化率从31.66%提高到62.27%.     

石油焦煅烧程度对铝用炭阳极显微结构及电解消耗的影响

以不同煅烧程度石油焦为骨料，煤沥青为黏结剂制备铝用低煅焦炭阳极.通过激光共聚焦扫描显微镜和图像分析方法对炭阳极孔隙结构进行分析表征，并考察阳极反应性和电解消耗性能.在煅后焦微晶尺寸1.7~2.7 nm范围内降低石油焦煅烧程度，炭阳极小孔隙逐渐沿骨料-黏结剂界面演变为裂纹状大孔隙，炭阳极孔隙率、形状因子及连通率均先减小后增大，视孔隙比表面积呈减小趋势.煅后焦微晶尺寸降低至1.9 nm较为适宜，对应的炭阳极空气和CO2反应质量损失率最少为9.6%和3.0%，每吨铝阳极碳耗为355.4 kg.低煅焦炭阳极过量消耗机制从以黏结剂选择性消耗转变为骨料与黏结剂共同消耗，使碳渣量减少.     

Effect of Yb2O3 doping on the grain boundary of NiFe2O4–10NiO-based cermets after sintering

xYb2O3–15(20Ni–Cu)/(85?x)(NiFe2O4–10NiO) (x=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0, 2.0, and 10.0) cermets for aluminum electrolysis were prepared to investigate the effect of Yb2O3 doping on the grain boundary of the cermets after sintering. The results showed that each interface was very clear and that with increasing Yb2O3 content, most of the Yb was evenly distributed at the grain boundary. Moreover, according to the phase composition and microstructural analysis by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM/EDX), and electron probe microanalysis (EPMA), YbFeO3 was produced along the grain boundary. The YbFeO3 was concluded to not only have formed from the interaction between the NiFe2O4 or Fe2O3 component and Yb2O3 at the grain boundary of the cermets, but also from the decomposition of NiFe2O4 into NiO and Fe2O3 and the subsequent reaction of Fe2O3 with Yb2O3. Thus, the pro-duction of YbFeO3 resulted in a cermet with high relative density, good electrical conductivity, and good corrosion resistance.     

含镍废水的隔膜电解法回收工艺研究

以含有一定浓度硼酸的含镍电镀废水作为阴极液,2％的NaOH水溶液为阳极液,阴离子交换膜为隔膜材料组成隔膜电解装置,对含镍电镀废水进行了回收工艺研究。考察了电解时间、电流密度、pH值、温度及硼酸浓度对镍回收率的影响。结果表明,延长反应时间、提高电解温度、增加硼酸浓度有利于提高回收率。在电流密度为300 A／m2,pH=4,温度为35℃,硼酸浓度为25 g／L的最佳工艺条件下电解6 h,镍的回收率高达96.64％,所得镍为松枝状结构电解镍,纯度为94.69％。     

大型铁酸镍基金属陶瓷惰性电极电解腐蚀研究

采用热压法制备了D150mm×20mm的铁酸镍基金属陶瓷惰性阳极,进行100A规模电解试验·在900℃下,通以100A电流,进行了24h的电解实验,在整个过程中槽电压比较稳定,表现出良好的导电性能·对电解后阳极试样进行电子显微分析,发现电解质对阳极的腐蚀主要有两个过程:首先是AlxOyF(2y+z-3x)-z离子在阳极放电,生成的氧与阳极中的金属发生氧化反应,产生的金属氧化物溶解在电解质熔盐中;其次阳极反应生成的AlF3沉积在阳极中的空隙中·研究认为阳极腐蚀层的热膨胀系数与阳极基体不同,而引起在阳极冷却过程中表面起层、剥离的现象·初步折算的阳极腐蚀速率为18mm/a·     

熔盐电解法制取Al-Si合金

按照工业铝电解生产的方式,采用Na3AlF6 Al2O3体系作为支持电解质,加入SiO2,在熔融状态下电解,得到Al Si合金·利用扫描电镜对产物的形貌和化学成分进行了分析,结果表明合金中Si的含量可达到30%以上,为过共晶产物·结晶Si的形貌是典型的针片状·此产品可作为母合金使用·根据实验结果,对熔盐电解法制备Al Si母合金的机理进行了讨论,认为Al Si合金的生成是由于两种机制共同作用的结果:Al还原了SiO2中的Si,构成Al Si合金;Si与Al同时在阴极析出,形成Al Si合金·保持Al2O3及SiO2的浓度,电解可始终进行·此法可以作为一种新的合金生产方式在实际中应用·     

复合电解电化学法处理桉木化学机械浆制浆废液及其机理分析

针对化学机械浆废液有机物浓度高、色度深、处理难度大的问题,应用复合电解电化学法处理桉木化学机械浆制浆废液,探讨了各工艺条件对处理效果的影响,并对机理进行分析.结果表明:CODcr和色度去除效果受pH值、槽电流和通过量的影响,较低的pH值、较低的通过量和较高的槽电流有利于提高废液的处理效果;在pH为4、槽电流为0.5A、通过量为40ml/min的条件下,CODcr和色度去除率分别达到60%和92%.红外光谱分析表明,复合电解处理过程发生了羰基和木素结构的破坏,这可能是处理后废液色度大幅降低的重要原因;气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析表明,废液经过复合电解电化学法处理,芳香族类化合物相对含量减少,非芳香族类化合物相对含量显著增加,表明部分芳香族化合物的结构在处理过程中发生断裂破坏,生成了非芳香族的有机物,有利于降低废液毒性,提高可生物降解性.该方法可用于化学机械浆制浆废液生物处理前的预处理.     

铝电解用惰性阳极材料研究的发展概况

本文论述了铝电解生产中采用惰性阳极的重要性和必要性 ,对铝用惰性阳极材料的研究和发展进行了回顾和展望