正辛醇萃取甲醛的动力学研究

以正辛醇为萃取剂,研完了从酸性(HNO_3)介质中萃取甲醛的动力学。实验是在一恒界面池中进行的。通过改变搅拌强度、两相接触面积、操作温度和酸浓度,判定甲醛的萃取反应过程为在有机相膜内反应与扩散并列进行的过程,其主要特征表现为包含有机相膜的界面反应。在理论分析的基础上,结合实验结果,建立了萃取动力学模型。     

纤维膜萃取器的传质特性

根据液液萃取中两相表面张力以及对膜材料浸润性的不同,选用聚丙烯中空纤维膜器为接触器,设计了新型纤维膜萃取器。这种萃取器具有比表面积大,易于液液两相分离澄清的特点。以水苯酚30%TBP(煤油)和水硝酸30%TBP(煤油)为实验体系,采用两相并流非分散性接触方式,研究了两相流量及膜器长度对纤维膜萃取器传质特性的影响。实验结果表明,纤维膜萃取器可在较宽的水相与油相的体积流量比范围内(0.5～11.0)正常操作;传质系数随两相流量的增加而增大;膜器长度对萃取器的传质系数影响较小,但对级效率的影响较大;对于苯酚体系,级效率接近100%。     

反胶束液－液萃取牛血清白蛋白的动力学研究I．萃取过程

以十六烷基三甲基溴化铵－正己醇－正辛烷反胶束溶液为萃取剂，研究了从水溶液中萃取牛血清白蛋白的动力学。在恒界面池中，通过改变搅拌转速、水相ｐＨ值和离子强度、有机相表面活性剂和助溶剂浓度，测定了在多种条件下的表观传质系数，从而判定萃取过程是由水膜扩散和界面过程共同控制。计算了扩散的传质分系数，进而获取了界面传质分系数随水相条件的变化情况，表明萃取的界面传质为一协同过程，静电作用影响到界面变形的程度，使其对传质速率的影响相当强烈。     

改性金属膜膜萃取萃铜速度影响因素考察

针对有机中空纤维膜材料在膜萃取过程中出现膜孔溶胀的问题,采用聚四氟乙烯涂敷在不锈钢纤维烧结膜表面制备一种有机／无机复合膜并用作膜萃取的支撑材料,在平板式膜器中进行萃铜研究．考察了影响铜的萃取及反萃过程传质速度的主要因素,包括料液浓度、水相及有机相流速等,并根据试验结果初步探讨了膜萃取过程传质阻力的分布情况,结果表明有机相边界层阻力大于水相边界层阻力．     

反胶束液—液萃取牛血清白蛋白的动力学研究：I.萃取过程

以十六烷基三甲基溴化铵－正己醇－正辛烷反胶束溶液为萃取剂，研究了从水溶液中萃取牛血清白蛋白的动力学。在恒界面池中，通过改变搅拌转速，水相ｐＨ值和离子强度，有机相表面活性剂和助溶剂浓度，测定了在多种条件下的表观传质系数，从而判定萃取过程是由水膜扩散和界面过程黄同控制。计算了扩散的传质分系数，进而获取了界面传质分系数随水相条件的变化情况，表明萃取的界面质传为一协同过程，静电作用影响到界面变形的程度，使     

用Lix973选择性萃取氨性浸出液中的铜和钴

采用Lix973作萃取剂,硫酸作反萃剂,从氨性浸出液中萃取分离铜和钴。研究萃取剂体积分数、有机相与水相的体积比(相比)、混合时间、反萃剂质量浓度、反萃相比和反萃时间对萃取分离铜和钴的影响,确定获得Lix973萃取分离铜的优化条件。研究结果表明最佳萃取铜的条件为:室温下有机相与水相的体积比1:1,混合时间2 min,萃取剂Lix973体积分数5%。在此实验条件下,铜的一级萃取率达到99.29%;最佳反萃铜的条件为:室温下反萃相比2:3,反萃时间1 min,硫酸质量浓度160 g/L。在此实验条件下,铜的一级反萃率为96.13%。     

5709萃取镍(Ⅱ)的宏观动力学研究

采用改进的恒界面池进行了异己基磷酸（１－甲基－庚基）酯（国内代号５７０９）－正庚烷体系从硫酸介质中萃取镍（Ⅱ）的动力学研究，以实现钻、镍的萃取分离。研究了水相中镍浓度， ｐＨ值和有机相中 ５７０９的浓度，两相内搅拌器的转速，两相界面积和操作温度对镍（Ⅱ）萃取传质的影响。采用热力学方法处理了实验数据，并建立了相应的数学模型。结果表明，水相中镍离子的扩散和镍的１－２络合物生成的界面化学反应为主要控制步骤。     

高速搅拌池中液液两相界面积的测定

在高速搅拌池中，分别采用界面吸附法和显微照相法测定ＴＲＰＯ（三烷基氧膦）－煤油／１．０ｍｏｌ／ＬＮａＮＯ３溶液体系两相接触界面积。界面吸附法是采用有机相取样器取出本体有机相，通过测量搅拌前后有机相中ＴＲＰＯ浓度的变化，结合ＴＲＰＯ界面吸附参数计算出两相界面积。采用界面吸附法测定了微量ＴＲＰＯ浓度体系在搅拌池中的界面积，根据实验结果回归了两相界面积关联式，计算值与实验值的相对偏差小于５％。采用显微照相法测量了低浓和高浓ＴＲ－ＰＯ两组体系在不同搅拌条件下的界面积，其结果与界面吸附法关联式计算值基本符合。对两种测定方法的优缺点进行了比较、评价。     

N7207萃取钼的研究

采用７２０７从无机酸体系中萃取相,考察了影响萃取平衡的主要因素,筛选出反萃取条件。萃取钼的最佳条件为起始水相ｐＨ值为２．３,萃取剂浓度为０．０１ｍｏｌ／Ｌ,经二级错流萃取,萃取率可达９９．４０％,而采用０．５ｍｏｌ／Ｌ的氢氧化钠反萃负载有机相,一级反萃有机相,一级反萃率可达１００％,并经紫外可见光谱确证,其萃取钼的机理属于离子缔合物萃取体系的阴离子交换反应。     

用二-2-乙基己基磷酸从盐酸溶液中萃取Th（Ⅳ）

用二-2-乙基己基磷酸(HDEHP)做萃取剂,Na2CO3做反萃剂,234Th为示踪剂,完成了从盐酸溶液中液-液萃取Th(IV)的实验研究。在不同萃取条件下(包括HDEHP和Na2CO3溶液浓度、震荡时间、有机相和水相比值等)对234Th百分萃取(或反萃取)作了一系列实验。发现,随HDEHP浓度的增加,234Th的萃取效率明显增加。当HDEHP的浓度≥20%时,234Th的萃取效率>97%;用Na2CO3溶液能有效地从有机相中反萃出234Th,当Na2CO3溶液的浓度≥0.5mol/L时,234Th的反萃效率>96%;反萃时,震荡周期长于4min时,两相能达到反萃平衡;随有机相和水相比值的增加,234Th的萃取效率也明显地增加,在合适的萃取条件下,有机相与水相比值≥4:1时,高达97%的234Th进入有机相。     

Extracting copper from copper oxide ore by a zwitterionic reagent and dissolution kinetics

Sulfamic acid (SA), which possesses a zwitterionic structure, was applied as a leaching reagent for the first time for extracting copper from copper oxide ore. The effects of reaction time, temperature, particle size, reagent concentration, and stirring speed on this leaching were studied. The dissolution kinetics of malachite was illustrated with a three-dimensional diffusion model. A novel leaching effect of SA on malachite was eventually demonstrated. The leaching rate increased with decreasing particle size and increasing concentration, reaction temperature and stirring speed. The activation energy for SA leaching malachite was 33.23 kJ/mol. Furthermore, the effectiveness of SA as a new reagent for extracting copper from copper oxide ore was confirmed by experiment. This approach may provide a solution suitable for subsequent electrowinning. In addition, results reported herein may provide basic data that enable the leaching of other carbonate minerals of copper, zinc, cobalt and so on in an SA system.     

摩擦化学反应活化能对CMP的影响

根据质量作用定律,测定了铜膜在静态腐蚀和化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing,CMP）两种反应条件下的化学反应速率常数;通过Arrhenius方程,测定了铜膜在两种反应条件下的化学反应活化能.结果表明：当抛光液温度为298.15 K,工作压力为13 780 Pa时,静态腐蚀条件下体系化学反应速率常数是114.80 s^-1,而CMP条件下体系的化学反应速率常数是412.11 s^-1,同时,CMP条件下的反应活化能为4 849.80 J,静态腐蚀条件下的反应活化能为31 870.30 J,由此得出,反应活化能的降低是CMP过程中的机械摩擦作用所致.因此,根据CMP过程中铜膜和抛光垫各自克服滑动摩擦力所作的系统功,推导出CMP过程中活化能降低值的系统功表达式,并通过改变工作压力和转速来验证该表达式的适用性.     

墨西哥某氧化铜矿形态学特征对其酸浸试验的影响

通过化学选矿的方法研究了氧化铜矿形态学特征对铜浸出率的影响.以硫酸为浸出剂对某氧化铜矿的两种矿样进行酸浸试验.分别研究浸出剂用量、浸出时间以及料层厚度等影响因素.同时,采用扫描电子显微镜（SEM）观察原矿和尾矿中铜的形态学特征,即A矿样中铜矿物以薄膜的形式覆盖在脉石矿物表面;B矿样中铜矿物呈颗粒状与脉石矿物共生.酸浸试验结果表明：在相同的条件下,A矿样的铜浸出率要远高于B矿样.这是因为A矿样中铜矿物具有更大的比表面积,与硫酸的接触面大,反应更加充分.     

小颗粒滴流床中脉动流时分散气泡大小对传质的影响

在气液相並流向下流动的滴流床中,用CO_2-空气-NaOH系统在液相进行拟一级反应的化学吸收求取气液有效界面积和脉动流时分散气泡的平均直径,並讨论气液相流速,分散气泡大小与气液有效界面积之间的关系。实验表明:分散气泡的大量形成及直径变化是决定气液有效界面积的主要因素。要强化传质,除了增加气液流速外还可以减小颗粒度。     

Binder-free heterostructure(g-C_3N_4/PPy) based thin film on semi-flexible nickel foam via hybrid spray technique for energy storage application

A semi-flexible binder-free graphitic carbon nitride(g-C_3N_4) intercalated polypyrrole(PPy) nanocomposite thin film was prepared via hybrid electrospray technique. A homogeneous thin film was achieved by the controlled spray process. A deposited thin film illustrated the amorphous nature of composite with high surface purity and good chemical composition. The surface analysis confirmed the smoother surface with well-defined distinct phases of g-C_3N_4 and PPy matrix in the composite thin film. The electrochemical studies exhibited that a maximum areal capacity of the thin film was achieved to be 289.6 mF/cm~2 at a current density of 0.4 mA/cm~2,which is higher than that of pristine PPy(194.8 mF/cm~2). The heterostructure electrode illustrated that the life cycles of 99% could be up to 10,000 cycles with low resistance due to the synergetic effect of g-C_3N_4 and PPy matrix with strong material adhesion(hybrid spray process) on the surface. A binder-free heterostructure thin film will play a significant role in the energy storage application.     

金刚石颗粒表面镀铜层的控制氧化

为了改善熔融玻璃对金刚石颗粒的润湿,需要对镀铜金刚石颗粒在一定气氛下进行控制氧化,从而在其表面获得一定厚度的Cu2O层.通过对金刚石颗粒表面镀铜层氧化的热力学计算,确定了在650℃、露点温度为20℃的N2/H2O二元混合气氛中进行氧化.氧化的动力学研究表明,在此条件下金刚石颗粒表面镀铜层的氧化符合抛物线规律,其抛物线速度常数为1.127 5×10-12g2.cm-4.min-1.在动力学研究的基础上,本实验选择氧化时间为40 min.XRD实验结果表明,氧化后的金刚石颗粒表面只有Cu和Cu2O,未生成CuO.     

Enhancement of Adhesive Strength of Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene Fibers Prepared by Polar Polymer Implantation

A new technique was proposed to enhance the adhesive strength of ultrahigh molecular weight polyethylene （UHMWPE） fibers. Polar polymer was implanted into UHMWE gel fibers during extracting process and can then be trapped on the surface of the fibers after subsequent ultra-drawing. The physical and chemical changes in the fiber structure were examined with scanning electron microscopy （SEM） and Fourier transform infrared （FTIR） spectroscopy. The mechanical and interfacial adhesion properties of UHMWPE fibers were investigated with tensile testing. The results showed that there were polar groups on the smface of pretreated UHMWPE fiber. The interracial shear strength of UHMWPE fibers with epoxy resin was greatly improved without sacrificing the excellent mechanical p~perties of fibers. After pretreated with ethylene/vinyl acetate copolymer （EVA）, the shear strength of the interface between fiber and epoxy resin increased from 1.06 to 2.49 MPa, while the integrated mechanical properties d the pretreated UHMWPE fibers were still optimal.     

废水生物脱氮中N2O和NOx的来源及生成机理

N2O和NOx是废水生物脱氮处理中常见的中间产物,传统硝化和反硝化被认为是其主要来源,但随着研究的深入,更多的生物氮转化代谢途径被发现,如厌氧氨氧化、化学反硝化等,实验已经证实这些过程中都有N2O和/或NOx生成.生物酶受到抑制和某些中间物质的化学分解以及物质间的化学反应都有可能成为N2O和NOx的生成机理,还有一些过程的机理尚不清楚.结合功能微生物的种类和生物化学反应类型阐述废水生物脱氮气态中间产物N2O和NOx的来源及生成机理,有助于新的氮代谢途径的认识、新技术开发和大气环境二次污染的防治.     

活性钎料钎接Si_3N_4陶瓷的机理研究

通过钎料中常用活性材料与被钎陶瓷Ｓｉ＿３Ｎ＿４之间的物理现象和化学反应，讨论了活性材料所起的作用，即通过活性金属与Ｓｉ＿３Ｎ＿４陶瓷的化学反应形成反应过渡层而结合，同时活性材料改善了钎料在Ｓｉ＿３Ｎ＿４陶瓷表面的漫流性能．但因为反应产物与Ｓｉ＿３Ｎ＿４陶瓷热物理性能相差较大，故活性材料的加入量应限制在一定范围以内。用Ａｇ－Ｃｕ－Ｔｉ钎料钎接Ｓｉ＿３Ｎ＿４／钢时，在Ｓｉ＿３Ｎ＿４／钎料过渡区生成了富ＴｉＮ层和富Ｔｉ＿３Ｓｉ＿５层，控制这两个反应结合层的成分和厚度可能是提高钎接接头强度的关键之一。此外在一定范围内增加钎料层厚度时，钎接接头强度有明显提高。