养护温度对LiNO3抑制碱硅酸反应及其膨胀的影响

研究了38℃和60℃下石英玻璃在掺LiNO_3的Na OH溶液中碱硅酸反应过程,采用酸化处理法确定体系中SiO_2分布,采用等离子发射光谱(ICP)分析溶液中Na、Si和Li元素浓度变化,采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征反应产物的组成和形貌;并检测了38℃和80℃湿气养护下掺LiNO_3的沸石化珍珠岩混凝土微柱的膨胀性。结果表明:加入LiNO_3降低了溶液中石英玻璃的溶蚀率和SiO_2的溶解度,减缓了ASR的反应速率;不同养护温度下形成的含锂产物不同,提高温度有利于Li_2SiO_3晶体的形成。对于混凝土微柱,掺锂试件早期抑制效果良好,后期仍膨胀;相同锂掺量下80℃湿气养护的试件膨胀率却明显低于38℃时的膨胀率。可见,高温养护下LiNO_3抑制ASR膨胀的效果不能很好地评价在低温下的作用效果。     

碱熔融焙烧SiO_2和Zn_2SiO_4反应过程分析

以自制SiO_2和分析纯Zn_2SiO_4为研究对象,NaOH为反应介质,考察了反应温度、物料配比和反应时间对硅提取率的影响.碱熔融焙烧SiO_2的合适反应条件:反应温度450℃,NaOH与SiO_2物质的量比2.4∶1,反应时间60 min.二氧化硅与NaOH反应先生成Na_2SiO_3,随温度升高逐步转化为Na_4SiO_4.碱熔融焙烧Zn_2SiO_4的合适反应条件为反应温度500℃,NaOH与Zn_2SiO_4物质的量比20∶1,反应时间150 min.Zn_2SiO_4与NaOH反应生成Na_2ZnSiO_4和Na_2ZnO_2,在350℃硅氧四面体反应得到Na_2SiO_3,随升温转化为Na_4SiO_4.     

铝酸钠溶液净化除锂及其反应机理研究

通过合成高活性氢氧化铝净化铝酸钠溶液中的锂,考察不同反应条件对沉锂效果的影响,并对除锂反应机理进行研究。通过XRD和SEM分析,对沉锂产物进行表征。基于不同条件下沉锂率与反应时间的关系,构建Avrami动力学方程。研究结果表明:在苛性比α_k(即溶液中Na_2O_k与Al_2O_3物质的量比)为1.45的铝酸钠溶液中,控制温度为353 K,高活性氢氧化铝添加量为1.3 g/L,反应时间为120 min,沉锂率可达80.04%;高活性氢氧化铝与溶液中锂离子发生沉淀反应,其沉锂产物为Li_2Al_4(CO_3)(OH)_(12)·3H_2O;在348～363 K温度范围内,沉锂过程的表观活化能E_a=16.474 kJ/mol,指前因子A=160.355 min~(-1),速率常数k可以表示为k=160.355×e~((-16.474)/(RT))。     

改性石灰吸收HCl气体过程中的物理化学特性

用NaOH溶液处理CaO生成的改性石灰在350～760℃温度段对HCl气体吸收效率较原始石灰有显著的提高.通过对改性石灰吸收HCl气体过程中物理化学特性的研究来分析改性机理,研究表明:改性石灰的表面结构不规则,晶体规则化程度也较低,煅烧时分解速度较慢,新反应面的出现速度适应反应持续进行的要求,反应后的产物层多孔,这些均有利于对HCl的吸收.原始石灰在不同温度下反应后的产物种类相同,而改性石灰的产物成分在各温度下不一致.此外先生成的产物如CaCl2·2H2O可与未反应的石灰结合形成固溶体CaCl2·Ca(OH)2·H2O.     

晶体硅酸钠制备方法的改进

<正>晶体硅酸钠(Na_2SiO_3·9H_2O)的制取常以水玻璃和氢氧化钠为原料。文献介绍的方法是:“取1体积水玻璃(每100ml含35.8克SiO_2和11.3克Na_2O)与1体积的水及2体积NaOH溶液(比重1.27)混合放置(如果所用水玻璃溶液的含量与此相差很多,则所加NaOH溶液的量亦须相应改变)。”我们曾按照这种方法进行过实验,所用水玻璃主要成份SiO_2和Na_2O的含量分别为33.07％和10％。但加入晶种后,不论怎样改变     

不同离子对氧化锌晶体形貌的影响

以不同Zn盐Zn(CH3COO)2.2H2O,ZnCl2,ZnSO4.7H2O,Zn(NO3)2.6H2O与不同碱NaOH,KOH为原料,制得Zn(OH)42-前驱溶液,使之在水热环境下分解,生成ZnO晶体.产物通过全自动X射线衍射仪(XRD)进行物相分析,扫描电子显微镜(SEM)观测ZnO晶体的形貌和大小.170℃,溶液中的阴离子CH3COO-,SO42-,NO3-,Cl-分别与Na+构成干扰离子对,伴随着晶体生长12 h,晶体成长为片球集状、极性生长明显的花状、极性生长不明显的花状、小尺寸花状ZnO晶体;140℃,溶液中阳离子Na+,K+分别与CH3COO-作为离子对,干扰晶体生长,12 ...     

不同污染条件下微生物矿化固结Zn2+的作用及机理

为了探究微生物矿化处理重金属的作用及机理,选取Zn2+溶液进行模拟研究.采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪,研究了不同pH值、温度、离子浓度下微生物矿化产物的成分、显微结构及矿化效果,探究了微生物矿化固结重金属离子的作用和机理.实验结果表明,在不同污染条件下反应生成的矿化产物皆为Zn5(OH)6(CO3)2,条件不同时产物结晶效果有区别.溶液为中性或碱性时,结晶较好;pH值较低时,晶体不易成核生长.温度升高,有利于矿化产物的沉积和成型.Zn2+浓度对微生物矿化固结重金属形成矿化产物的影响较小.当Zn2+,Pb2+,Cu2+等混合离子共同存在时,Zn2+与Cu2+固结在一起形成矿化产物,Pb2+单独结晶.     

Li_2SiO_3:Eu~(3+)红色荧光粉的制备与发光性能

以LiOH·H_2O、Si(OC_2H_5)_4和Eu(NO_3)_3·6 H_2O为主要原料,采用简单的机械球磨法,在室温下合成了Li_2SiO_3:Eu~(3+)荧光粉前驱体,再经高温灼烧,得到一系列Li_2 SiO_3:x%Eu~(3+)红色荧光粉。研究了灼烧温度、保温时间及Eu~(3+)的物质的量浓度对产物的结构和发光性能的影响。结果表明,当x在1.5~15这个较宽的范围内,随着Eu~(3+)物质的量的增加,Li_2SiO_3:x%Eu~(3+)荧光粉的物相组成保持不变,且直到x值达到12之后,才出现了浓度淬灭现象;当灼烧温度为1173K、保温时间为2h时,荧光材料的发光强度达到最大值。在467 nm激发下,基于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2(615 nm)跃迁,Li_2SiO_3:Eu~(3+)荧光粉发射出强烈的红光。     

高镁锂比盐湖卤水镁锂分离工艺

以高镁锂比盐湖卤水为原料,进行镁锂分离的工艺研究.分别用氨和碳酸氢铵进行二段沉镁,卤水中98%的Mg2+以氢氧化镁和碱式碳酸镁形式沉淀分离出去,溶液经浓缩结晶析出氯化铵后,再用氢氧化钠进行深度除镁,很好地实现镁锂的分离.研究NaOH的加料方式、浓度、加料速度、终点pH值、反应温度及反应时间对除镁效果的影响.实验结果表明:在NaOH溶液浓度为10 mol/L,加料速度为0.3～0.5 mL/min,pH=12,温度为25℃,反应时间为20～30 min的条件下,母液中Mg2+可以除尽,为后续工序制备碳酸锂创造了有利的条件.     

大洋多金属结核高压低质量分数碱浸过程中SiO_2溶出行为

为提高综合利用率,对大洋多金属结核碱浸进行预处理研究,考察大洋多金属结核高压低质量分数碱浸过程中Na OH初始质量分数、反应温度、液固比、浸出时间等因素对SiO_2溶出影响,并对高压碱浸脱硅动力学进行研究。研究结果表明:在浸出温度为180℃、质量分数为10%Na OH溶液、液固比为3.0:1.0条件下反应70 min,可制得118.51 g/L的Na2Si O3溶液,其余Na2Si O3以方沸石(Na(Si2Al)O6?H2O)形式析出,SiO_2高压浸出反应的表观活化能为50.08 k J/mol,遵循化学反应控制的收缩核模型。通过高压低质量分数碱浸可选择性浸出其中的SiO_2,并生成有良好吸附性能的方沸石,而不破坏有用金属元素晶格结构,所得浸渣锰质量分数为30.72%以上。     

氧化铝熟料溶出二次反应过程SiO_2进入铝酸钠溶液的动力学机理

基于采用较高液固比(20∶1)的实验条件,避免了因硅酸钠与铝酸钠反应形成水合铝硅酸钠(钠硅渣),可将氧化铝熟料溶出二次反应动力学过程分为SiO_2进入铝酸钠溶液和Al_2O_3损失两个动力学过程,详细研究了SiO_2进入铝酸钠溶液过程的动力学行为. 通过选择合适的动力学模型对实验数据进行处理,获得了该过程的动力学方程. 方程表明,该过程的表观活化能较小,仅为24.86kJ·mol~(-1),说明其过程发生需要突破的活化能能垒较小,相应反应较易发生,其动力学机理与表面化学反应有关,也与扩散有关. 铝酸钠溶液中Al_2O_3质量浓度对过程的影响远远大于铝酸钠溶液中Na_2CO_3质量浓度和NaOH质量浓度的影响,因此认为熟料溶出过程中,导致SiO_2进入铝酸钠溶液的原因主要是熟料中的硅酸钙与NaAl(OH)_4相互作用.     

克二中区S27储层砂静态碱耗实验研究

选择新疆克拉玛依油田三采试验区T2k1克二中区T₂k₁的实际储层砂,在30℃、50℃下,按1/2(g/ml),1/5(g/ml),1/10(g/ml)三个固/液比分别与1.6% wt的Na₂CO₃溶液和1% wt的NaOH溶液反应8 h,120 h,360 h。监测了反应前后碱液浓度的变化,计算了各个条件下的绝对碱耗量。结果表明:随着固/液比减小和温度升高,储层砂的绝对碱耗量增加;1% wt NaOH的碱耗量大于1.6% wt Na₂CO₃的碱耗量,但碱剂类型、反应时间、反应温度与绝对碱耗量的关系受固/液比影响大。     

锂离子电池负极材料NiSi_2嵌锂性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究锂离子电池负极材料NiSi_2的嵌锂路径。首先计算Li嵌入NiSi_2各反应的嵌锂形成能、理论质量比容量和体积膨胀率,然后研究Li_xNi_8Si_4(x=0,1,4)的电子结构,计算其能带结构、态密度和差分电荷密度。研究结果表明:Li嵌入NiSi_2最有可能的3步反应路径为12Li~++12e~-+7NiSi_2→Li_(12)Si_7+7Ni Si,13Li~++13~e-+8NiSi→Li_(13)Si_4+4δ-Ni_2Si和Li~++e~-+δ-Ni_2Si→Li Ni_2Si;Li_xNi_8Si_4呈现出金属特性,Ni-Si之间形成较强的共价键,能够有效缓解嵌锂过程中的体积膨胀,稳定基体骨架,从而提高材料的循环性能。     

水合磷酸钴铵晶体材料的低热固相法合成及表征

以CoCl2.6H2O和(NH4)3PO4.3H2O为原料,在适量表面活性剂聚乙二醇(PEG-400)的存在下,在室温(R.T.)研磨反应混合物进行固相反应,将反应混合物在不同的温度(80℃,60℃,R.T.)保温陈化4 h,用水洗去混合物中可溶性的无机盐,在110℃下烘干2 h,得到一水合磷酸钴铵晶体材料。用XRD,IR,SEM及TG/DTA对产物进行了表征。结果表明,3种不同保温温度均得到具有正交晶系物相,空间群为Pmn21(31)的片状(NH4)3CoPO4.H2O晶体材料。     

一水硬铝石矿-氢氧化钠-氢氧化钙体系在微波场中的物相演变

将一水硬铝石矿与Ca(OH)_2和过饱和NaOH溶液均匀混合后在微波炉中焙烧。利用X线衍射分析技术,研究不同实验因素(微波焙烧温度、NaOH添加量、Ca(OH)_2添加量和保温时间)对一水硬铝石矿-氢氧化钠-氢氧化钙体系相变规律的影响。研究结果表明:升高微波焙烧温度、增加NaOH和Ca(OH)_2的添加量,延长微波保温时间均有利于NaAlO_2和Ca_2SiO_4的形成,从而提高铝硅分离的效果。但当Ca(OH)_2添加过量时反而对熟料的物相结构不利。实验的最优条件为:NaOH与Al和Fe的物质的量比n_(NaOH)/(n_(Al)+n_(Fe))为1.0,CaO与SiO_2的物质的量比n_(CaO)/n_(SiO_2)为2.0,微波焙烧温度为800℃,保温时间为20 min。此时,熟料的结构疏松多孔,浸出效果好。     

Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3-Li_2O陶瓷的结构、性能及其在偏置电场下的极化响应

采用柠檬酸盐法制备名义组成为Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3+x%Li_2O(x=0、0.2、0.4、0.6、0.8)的陶瓷材料,研究在低温烧结条件下Li_2O含量对所制陶瓷材料的结构和介电性能的影响,并分析在偏置电场下所制陶瓷材料的介电响应及其内部极化行为。结果表明,室温下Li_2O固溶进入Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3晶格后,引起钙钛矿结构晶体的(200)晶面衍射峰的偏移和材料铁电-顺电相变温度的降低;处于顺电相的陶瓷材料中存在极性微区(PNRs),其对材料的非线性介电性能产生一定的贡献;添加较低含量的Li_2O(w(Li_2O)≤0.6%),陶瓷材料的PNRs尺寸和极化强度变化不明显,而Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3+0.8%Li_2O的PNRs尺寸和极化强度发生了明显的变化。     

硫代锑酸盐水溶液的电导及扩散系数的研究

本文在25°至60℃温度范围内,测量了Na_3SbS_3·9H_2O、Na_2SbS_4·9H_2O水溶液的电导,指出这两种盐的水溶液均是强导电性的。由Nernst—Einstein方程D°=(RT/nF~2)λ_0计算了在不同温度下,在稀水溶液中两种盐的扩散系数,并求出了扩散系数随温度变化的经验方程。最后讨论了在硫化碱溶液中Na_3SbS_3·9H_2O与NaOH的相互作用,指出Na_3SbS_3·9H_2O与NaOH按下述方程发生反应。Na_3SbS_3+4NaOH=NaSbO_2+3Na_2S+2H_2O     

采用软化学法制备WO3和其锂化物及其结构稳定性的研究

通过两种方法合成了六方形和单斜氧化钨的水化物WO3·yH2O(y=0.50～1.20):(1) 用强酸(1～3 mol/L HCl) 将0.25 mol/L Li2WO4在100 ℃进行酸化; (2) 将1 mol/L Li2WO4置于高压反应釜中,控制pH为1.5,在100 ℃进行水热合成. 对于水热法,温度较高时(125～200℃),得到组分为LixWO3+x/2·yH2O(x=0.10～0.50,y=0.50～0.90)的锂化氧化钨. 合成产物的结构和组分与酸的浓度和后处理(加热、超声波)有关. 在350 ℃加热时六方形氧化钨完全转化为单斜氧化钨. 将温度在150 ℃以上时通过水热法合成的氧化钨前驱体进行超声波处理,产物的含锂量恒定为每单元0.18摩尔. 锂的引入有利于锂化氧化钨的结构和组分的稳定.     

沉淀法回收对二甲苯氧化母液中Co、Mn催化剂

采用化学沉淀法回收对二甲苯(PX)氧化母液中的Co、Mn离子,分别采用草酸溶液和草酸与NaOH混合溶液使Co、Mn离子以草酸盐的形式沉淀分离出来.考察了草酸用量、反应温度、反应时间对Co、Mn离子回收率的影响.研究结果表明,草酸法回收时,适宜的反应条件为:草酸与(Co+Mn)离子摩尔比为1,反应温度40 ℃,反应时间60 min,在此反应条件下,Co、Mn离子的回收率分别为99.8%、99.2%.草酸与NaOH复合回收时,适宜的反应条件为:草酸与NaOH的摩尔比为1,草酸与(Co+Mn)离子摩尔比为1,反应温度40 ℃,反应时间45 min,在此反应条件下,Co、Mn离子的回收率分别为99.8%和99.9%.     

Li_3VO_4/RGO纳米复合负极材料的制备及其电化学性能

钒酸锂作为锂离子电池负极材料,因具有比碳材料更高的安全性能和比钛酸锂材料更高的能量密度,成为近年来的研究热点,但导电性能差是限制其应用的主要瓶颈。为了改善钒酸锂材料的导电性,提高其比容量和倍率性能,设计构筑了具有三维结构的Li_3VO_4/RGO(还原氧化石墨烯)复合负极材料。结果表明,RGO可以抑制Li_3VO_4颗粒的团聚,典型产物中Li_3VO_4颗粒粒径为50~200nm,均匀地分散在RGO的表面,与RGO形成良好的三维网络结构。600℃煅烧后的样品(Li_3VO_4/RGO-600)在0.5C的电流密度下首次放电比容量达到495.6(mA·h)/g,100次循环后保有365.9(mA·h)/g;在10C的电流密度下,放电比容量仍可保持332.9(mA·h)/g。