金属超微粒子的特性及应用

材料是国民经济的支柱。金属材料通常用作结构材料(钢、铁等),导电材料(银、铜等),磁性材料(铁、钴等)。科学技术的进步促进了金属材料的发展,近年来开发的金属超微粒子就是其中较为突出的一项。所谓超微粒子是指粒径在0.1μm以下的极微小粒子,它与其相应的金属块体相比,具有如下特性: 1.比表面积大金属超微粒子的比表面积随其粒径的减小而增大。例如粒径分别为500(?)、300(?)、300(?)、300(?)的Cu、Fe、Ni、Co超微粒子其比表面积分别为12.9m~2/g、38.5m~2/g、26.5m~2/g、21.7 m~2/g。超粒微子不仅比表面积大,而且粒度均匀,分布范围窄。     

改性活性炭负载铁氧化物及其对Pb~(2+)的吸附特性

用过硫酸盐预处理活性炭,然后用化学沉淀法联合超声技术制备出磁性活性炭.该磁性活性炭具有比表面积高、官能团丰富和磁性能好等优点,其磁性活性炭比表面积为646.81 m~2/g,孔径为2.11 nm,孔容为0.33 m~2/g;官能团主要为羟基、羧基和酯基等;饱和磁化强度为10.07 emu/g,有利于吸附后的分离;剩余磁化强度为1.165 emu/g,具有一定的抗退磁能力.采用静态吸附实验的方法,比较了活性炭和制备的磁性活性炭在水溶液中对Pb~(2+)的吸附量,结果表明磁性活性炭对Pb~(2+)的饱和吸附量为68.925 mg/g,远超过活性炭对Pb~(2+)的吸附量(30.125 mg/g),显示出磁性活性炭对水溶液中Pb~(2+)优异的吸附性能.     

改性SBA-15负载羟基氧化铁制备及在臭氧催化中的应用

目的为提高处理难降解有机物的作用效果,在臭氧催化反应中加入催化剂,从而促进臭氧产生大量的羟基自由基,增强臭氧的氧化性.方法以对臭氧起着良好催化作用的羟基氧化铁作为基础,利用介孔材料SBA-15的孔道结构,把两者结合起来制备改性SBA-15负载羟基氧化铁.结果改性SBA-15负载羟基氧化铁降解硝基苯效率从原来的38.47%提高至72.35%.与羟基氧化铁对比:改性SBA-15负载羟基氧化铁的降解效果比羟基氧化铁高4.2%,比表面积比羟基氧化铁大37.48m2/g,铁溶出量是羟基氧化铁的1/20.结论笔者制备的改性SBA-15负载羟基氧化铁具有机械强度高、比表面积大、铁溶出量少的特点,能够在臭氧催化中提高硝基苯的降解效率.     

石墨烯三维多孔凝胶在超级电容器中的应用研究

通过液相法制备了石墨烯和纳米碳酸钙复合材料,经过高温煅烧及酸洗得到石墨烯三维凝胶结构。通过扫描电镜图片发现所得到的石墨烯凝胶具有均匀、丰富的孔道结构,比表面积测试表明其比表面积高达513 m~2/g,经过恒流充放电测试发现这种三维多孔石墨烯凝胶具有较好的电容性能。     

脱硫用活性炭比表面积的测定

本文系统地讨论了用ST—03型表面与孔径测定仪测定脱硫用活性炭比表面积。这与传统的静态法和迎头色谱法相比,具有简便快速,灵敏度高,再现性好等优点,测试结果表明:R_S—1和R_S—2型活性炭的比表面积分别为209.3和546.15m~2/g,其具有发较达的中、大孔结构特征,与孔径分布的研究结果是一致的。     

磁改性海泡石对水源水中腐殖酸的吸附性能

为去除水源水中的腐殖酸(HA),自制磁改性海泡石(MSEP)并对其物化性能表征,研究MSEP对水源水中腐殖酸的吸附、脱附行为。结果表明,MSEP比表面积为25.354 m~2/g,比饱和磁化强度为32.36 A·m~2/kg。MSEP对HA的吸附等温线可用Langmuir方程拟合,吸附动力学符合准二级动力学方程。     

高比表面积Y掺杂Al2O3气凝胶制备及Y的 作用机制

以Al(NO_3)_3、Y(NO_3)_3的水合物为前驱体,结合溶胶-凝胶法和超临界干燥方式,制备Y掺杂Al_2O_3气凝胶。研究气凝胶经热处理后的比表面积、晶相、微观形貌及气凝胶中Y元素分布形式的变化规律,并分析Y对气凝胶热稳定性的作用机制。结果表明:制备的Y掺杂Al_2O_3气凝胶具有较高的初始比表面积(483 m~2/g),在高温下具有较高的比表面积保留(1 200℃处理后仍有80 m~2/g)。Y元素在Al_2O_3气凝胶中均匀分布,抑制了高温下Al~(3+)的扩散和重排,经1 200～1 300℃热处理后,Y元素由均匀分布转变为非均匀分布,在Al_2O_3颗粒表面生成Y和Al的化合物,能够进一步减少颗粒间的颈部接触,抑制烧结和相变。经1 300℃热处理后,由于Y和Al的化合物本身比表面积较低,气凝胶总的比表面积发生显著下降。     

海莲红树林氮磷的累积和循环

主要讨论55年生海莲林的氮、磷元素累积和循环。测定结果表明:现存量中含有氮、磷总量分别为 142.74 g/m~2 和16.57 g/m~2 。其中地上部分别为 75.31 g/m~2 和 7.82g/m~2,地下部分别为 67.43 g/m~2 和 8.75g/m~2 。该群落氮、磷元素生物循环中,年吸收量分别为19.0 g/m~2 和 2.41 g/m~2 ,存留量分别为 7.53 g/m~2 和 1.01 g/m~2 ,归还量分别为 11.47 g/m~2 和1.40 g/m~2 。它们的氮含量均大于磷含量,周转期氮需 13年比磷需12年为慢。     

木质素改性及其对染料的吸附性能

生物质材料木质素由于富含酚羟基可应用于水体污染物的吸附,为改进木质素分子由于容易分散或溶解于水体中造成对环境的污染,通过戊二醛等进行交联避免了木质素分子对水体的溶解与扩散,通过脱甲基反应增加了木质素分子结构中的酚羟基基团数量,以及通过冷冻干燥技术显著提高材料的比表面积(由0.002 m~2/g增加到0.826 m~2/g),使交联木质素的吸附容量由2.0 mg/g增加至19.2 mg/g,显著提高了木质素材料对污染物的吸附性能。     

色谱法测定低比表面积的研究——低温动态氪吸附法

以氪为吸附质,进行了文题的研究。结果表明:当样品管容积小于15cm~3时,在BET相对压力范围内热扩散效应可以忽略;试样的表面积小于0.5m~2对,20分钟即能达到吸附平衡;比表面积为0.01—5m~2/g的试样都能得到接近高斯分布的峰形,不出现反常峰,具有良好的BET直线。     

改性活性炭负载铁氧化物及其对Pb2+的吸附特性研究

以过硫酸盐预处理活性炭再用化学沉淀法联合超声技术制备出的磁性活性炭,具有比表面积高、官能团丰富、磁性能好等优点,其磁性活性炭比表面积为646.81 m2/g,孔径为2.11 nm,孔容为0.327 m2/g. 官能团主要为羟基、羧基和酯基等. 饱和磁化强度为10.07 emu/g,有利于吸附后的分离,剩余磁化强度为1.165 emu/g,具有一定的抗退磁能力. 采用静态吸附实验的方法,比较了活性炭和制备的磁性活性炭在水溶液中对铅的吸附量,结果表明磁性活性炭对铅的饱和吸附量为68.925 mg/L,远超过活性炭对铅的吸附量30.125 mg/L,显示出磁性活性炭对水溶液中铅优异的吸附性能.     

均相沉淀法制备的纳米CeO2颗粒的结构表征

采用均相沉淀法,以Ce(NO3)4为起始原料制得了一种具萤石立方相结构、BET比表面积为101 m2/g的CeO2超细颗粒.同时采用XRD、DSC/TGA、TEM和BET表面测定法对样品性能进行了表征.XRD结果表明,所制得的颗粒具有较大的晶格参数,说明颗粒较小;DSC/TGA测试结果表明,所制备的颗粒失重为16.84%,由此可推断CeO2化合物的分子式为CeO2·2H2O;从TEM测试结果来看,均相沉淀法制备的CeO2颗粒平均直径为10nm,颗粒为球状.将所制得的CeO2颗粒用来制备溶胶,其最大质量浓度可达170g/L,稳定期可达4周以上且无任何沉淀.     

铁帽型含金复合矿直接还原过程铁氧化物行为

对铁帽型含金复合矿煤基直接还原过程的铁氧化物行为进行了研究，提出了将矿粉配入添加剂及煤混合压制团块直接还原－磁选分离－含金尾矿氰化浸出新工艺．采用该工艺处理某铁帽型含金复合矿，可直接从矿石中提取金和海绵铁两种产品，并用粉晶Ｘ射线衍射对其反应机理进行了验证．结果表明，直接还原过程中，不仅包含铁氧化物的还原相变，同时还存在铁氧化物同其它氧化物之间的固相反应．     

微细矿粒疏水絮凝动力学

本文讨论搅拌在疏水絮凝中的重要作用。作者通过试验发现,石英或菱锰矿微细矿粒的最大絮凝度仅在搅拌转速为800—1000rpm处出现,且与矿粒的原始粒度无关。文中提出的絮凝动力学总模型考虑了絮团形成及絮团破裂两个分过程。模型揭示了疏水絮凝及凝聚的重要的动力学差异。同时考察了非极性油对疏水絮凝的强化作用。     

Effects of particle characteristics on the granulation ability of iron ores during the sintering process

The granulation behavior of iron ores is essential for subsequent parameter optimization and efficient granulation, especially under changing material conditions. In this study, the effects of surface properties and particle size were analyzed using a laboratory granulation method; an estimation of the granulation of sintering blends was subsequently conducted for the base ores. Circularity and porosity were observed to negatively affect the granulation of iron ores, whereas wettability positively affected the granulation and was the most influential factor, indicating that wetting of iron ores is desirable during granulation. When iron ores with complex size distributions were granulated, the equivalent surface area was the main influencing factor for coarse particles larger than 1 mm and the ratio of adhering fines to intermediates was the main factor for fine particles smaller than 1 mm. By combining the granulation of coarse and fine particles with their proportioning, we proposed a calculation method for estimating the granulation ability of sintering blends. Good verification was demonstrated with the designed schemes. The results suggest that the developed method is effective for predicting the granulation of iron ore mixtures.     

螺旋溜槽中的二次环流和矿粒运动轨迹的研究

本文运用量级比较法,推导出螺旋溜槽中层流区的径向流速公式,用萤光微丝显示出水流表面和底面附近的速度方向,确证螺旋溜糖水流中存在二次环流.通过对-0.3+0.2,-0.2+0.15,-0.15+0.105mm三种粒度的磁铁矿颗粒在液流中的运动轨迹的计算和测定,明确了螺旋溜槽结构参数与矿物粒度特性之间的关系.即选别细粒矿物较之选别粗粒矿物的螺旋溜槽,前者的圈数应少些.     

高梯度磁分离的特征及应用

系统地研究了高梯度磁分离过程的分离特征。随着磁场强度的增大,磁分离效率提高;在相同的磁场强度下,磁性强样不同的粒子分离效率具有显著的差异,弱磁性的粒子要在很强的磁场下才能得到分离;对于同种特质,颗粒大的粒子比颗粒小的粒子更易分离,含有铁、铜等金属氧化物的废水可通过高梯度磁分离器直接过滤进行处理,而通过加入“磁性种子”进行强化,高梯度磁分离技术可以有效地处理有机工业废水。     

细粒菱铁矿、石英和赤铁矿吸附团聚的机理

含菱铁矿难选铁矿石在磨矿作业过程中,菱铁矿极易泥化,并大量吸附在脉石和有用矿物的表面上,恶化了后续选别作业.为了查明微细粒菱铁矿、石英和赤铁矿在矿浆中吸附团聚的本质及规律,利用DLVO理论探讨了微细粒菱铁矿与粗粒石英、微细粒菱铁矿与赤铁矿及细粒菱铁矿之间的作用机理.计算结果表明:微细粒菱铁矿容易吸附罩盖在粗粒石英和赤铁矿表面,微细粒菱铁矿和微细粒赤铁矿相互作用发生团聚现象,而微细粒菱铁矿之间不发生吸附团聚现象.     

纳米SiC增强铝合金表面阳极氧化膜的组织与性能

以硫酸、草酸、氨基磺酸为基础电解液,分别添加3,8,12,15 g/L的纳米SiC颗粒,利用直流氧化电源在优化的复合共沉积工艺参数下,在2024铝合金表面制备纳米SiC增强的硬质阳极氧化膜.结果表明:纳米SiC颗粒弥散分布在阳极氧化膜中,形成了纳米颗粒增强的硬质Al2O3氧化膜组织结构;随着纳米SiC添加量的增加,膜的厚度由没有添加纳米SiC颗粒的42μm增加到了48μm;当SiC的添加量为12 g/L时,氧化膜的硬度最高而磨耗最低,硬度由没有添加纳米颗粒样品的400 HV左右提高到了440 HV,磨损量由25 mg降到8 mg;纳米SiC在阳极氧化过程中,通过机械夹杂、吸附作用等形式进入膜层...     

Synthesis and characterization of Co<Subscript>3</Subscript>O<Subscript>4</Subscript> prepared from atmospheric pressure acid leach liquors of nickel laterite ores

A chemical precipitation-thermal decomposition method was developed to synthesize Co₃O₄ nanoparticles using cobalt liquor obtained from the atmospheric pressure acid leaching process of nickel laterite ores. The effects of the precursor reaction temperature, the concentration of Co2+, and the calcination temperature on the specific surface area, morphology, and the electrochemical behavior of the obtained Co₃O₄ particles were investigated. The precursor basic cobaltous carbonate and cobaltosic oxide products were characterized and analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetric differential thermal analysis, X-ray diffraction, field-emission scanning electron microscopy, specific surface area analysis, and electrochemical analysis. The results indicate that the specific surface area of the Co₃O₄ particles with a diameter of 30 nm, which were obtained under the optimum conditions of a precursor reaction temperature of 30℃, 0.25 mol/L Co2+, and a calcination temperature of 350℃, was 48.89 m2/g. Electrodes fabricated using Co₃O₄ nanoparticles exhibited good electrochemical properties, with a specific capacitance of 216.3 F/g at a scan rate of 100 mV/s.