CaO-TiO_2-SiO_2-NaAlO_2体系的反应行为研究

研究了Ca O-Ti O2-Si O2-Na Al O2体系下以锐钛矿为主的反应行为:热力学确定了平衡固相及其相对稳定程度;动力学计算反应级数、活化能,判断反应控制机制;钙化实验确定具体反应、分析了反应行为.结果表明Ca O-Ti O2-Si O2-Na Al O2体系的溶出反应行为如下:在质量比m(Ti O2)/m(Ca O)=1.42,m(Ti O2)/m(Si O2)=0.49,时间1 h,搅拌转速300 r/min,Na2O的质量浓度mk=220 g/L,分子比αk=3.1的条件下,Ti O2进入碱液生成Na2Ti O3,然后与Na Al(OH)4,Na2Si O3反应生成Al4Ti2Si O12,随温度升高Al4Ti2Si O12分解,生成钠硅渣和水化石榴石,温度继续升高,Ca Ti O3峰的强度逐渐超过其他物相成为钙化渣的主体,锐钛矿最终转型为稳定的Ca Ti O3,转变起始温度260℃.     

导向剂室温老化合成低硅X型沸石

利用导向剂室温(15～30℃)老化后高温晶化合成低硅X型沸石(LSX),用XRD测定样品晶型.对导向剂作用的研究表明,加入老化5h的导向剂17Na2O.6SiO2.Al2O3.250H2O可抑制LSX样品中的羟基方钠石(HS)杂晶,但没有加快LSX反应体系的晶化速度.对原料配比和反应条件的研究表明,产物对H2O/(Na2O K2O)摩尔比和Na2O/(Na2O K2O)摩尔比非常敏感,稍有变化就会引起杂晶的生成;随着室温老化和晶化温度的升高以及时间的延长,样品LSX结晶度增大.室温(25～30℃)老化12h、110℃晶化3h合成的LSX结晶度好、纯度高,Si/Al摩尔比为1.02±0.03.     

超细磷酸锌钙粉体的制备与性能

采用正交实验设计,以Ca(OH)2,ZnO和H3PO4为原料,通过水热法合成出超细磷酸锌钙粉体.借助于动态光散射粒度分析仪、扫描电镜对产物的粒度和形貌进行分析表征,通过XRD图谱对反应机理进行研究,同时通过TG图谱对产物失水过程进行分析.实验结果表明:最佳反应条件是:Ca与Zn摩尔比n(Ca)∶n(Zn)=1∶2,反应温度为80℃,反应时间为12h,OP-10为表面活性剂:得到的产物颗粒大小均匀,粒度为1～2μm;最终产物CaZn2(PO4)2·2H2O是通过中间产物Ca[Zn(OH)3]2·2H2O与磷酸反应而生成的.CaZn2(PO4)2·2H2O分子的失水过程分为2个阶段,第1阶段失水温度为95～393℃,第2阶段失水温度为403～553℃.     

金红石型TiO_2(110)表面甲醇氧化机制的理论模拟

基于第一性原理计算,详细研究了完美的金红石型Ti O2(110)面上CH3OH转化为HCOOCH3的氧化机制。计算所得的基元反应的能垒证实了CH3OH在Ti O2(110)表面上经过脱氢和耦合反应生成了中间物CH3OC(=O)H2,然后经过脱氢生成了最终的产物HCOOCH3。     

NaOH-NaNO_3-Air体系低温碱性熔炼处理废弃电路板多金属粉末

研究Na OH-Na NO3-Air体系低温碱性熔炼处理废弃电路板多金属粉末的工艺流程,在熔炼过程中对各因素对两性金属的影响进行系统研究,优化得到较为适宜的熔体组成与工艺条件:Na NO3,Na OH和多金属粉末质量比为0.6:2.5:1.0,温度为350℃,空气流量为1.5 L/min,熔炼时间为30 min。研究结果表明:在此条件下Sn,Pb,Al和Sn的转化率分别为100%,83.99%,93.26%和91.97%。针对含两性金属的碱性浸出液,设计Ca(OH)2沉锡和Na2S·9H2O沉铅锌的分离工艺,得到纯度(质量分数)98%以上的Sn O2及Pb S-Zn O混合物。     

氢氧化钙浆液脱硫反应及其干燥特性

采用热天平研究了低温(80℃)条件下Ca(OH)2浆液在一定水钙质量比、SO2浓度范围内的脱硫特性及干燥特性.结果表明,不同水钙比及SO2浓度下浆液干燥特性明显不同;Ca(OH)2浆液在SO2气氛下在浆液表面反应生成的CaSO3·0.5H2O晶体比在N2气氛下由于干燥而析出的晶体多,硫分以CaSO3·0.5H2O固定在浆液中,其干燥速率要低些;不同干燥条件下的浆液临界湿含量不同,反应及蒸发过程在浆滴表面产生的晶体越多,临界湿含量越大;在低SO2浓度时,Ca(OH)2转化率随SO2浓度的升高迅速增加,当入口SO2浓度增大到一定值后,Ca(OH)2转化率增加趋缓.     

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。     

CaCO3在铝酸钠溶液中的反苛化作用

在热力学计算的基础上,研究CaCO3在铝酸钠溶液体系中发生反苛化反应的规律.热力学计算表明,低温条件下,CaCO3与游离苛性碱形成Ca(OH)2的反苛化程度较小,而其与Al(OH)4-形成3CaO·Al2Oy6H2O(C3AH6)的反苛化反应显著.CaCO3在纯NaOH溶液中反苛化反应的反应率小于5％,而在铝酸钠溶液中其反苛化率可达50％以上,说明Al(OH)4-对CaCO3的反苛化具有显著的促进作用;CaCO3的反苛化率随温度的升高而升高,随铝酸钠溶液苛性比αk的升高呈先升高后降低的规律,当αk为3时,出现极大值;常压条件下,CaCO3在铝酸钠溶液中发生反苛化反应形成C3AH6,而造成氧化铝损失.     

TiO2的晶型对其可见光催化性能的影响

以锐钛矿、金红石及混晶TiO2作光催化剂,以活性艳红X-3B及苯酚作模型污染物,研究了TiO2的晶型对其可见光催化性能的影响.结果表明:在Vis/O2条件下,以锐钛矿或混晶TiO2作光催化剂,反应80 min对活性艳红X-3B的降解率近100%,金红石型TiO2的则不到15%;在Vis/H2O2条件下,三种光催化剂均能降解苯酚,且金红石型TiO2显示更高的催化活性,反应180 min对苯酚的降解率达54%.通过对反应体系的荧光光谱分析显示,反应过程涉及.OH自由基的产生和参与;在TiO2可见光催化反应过程中,由锐钛矿型TiO2经一系列复杂反应产生H2O2,生成的H2O2在TiO2表面形成活性位吸附,从而拓宽TiO2的光吸收范围至可见光区,再在可见光激发下产生.OH自由基等活性物种而对污染物起降解作用.     

Ca（OH）2对污泥中制取富氢气体的影响

以城市污泥转化为富氢气体为目的,使用超临界水（SCW）间歇反应器,以Ca（OH）2为催化剂,主要考察了Ca/C摩尔比、反应温度对城市污泥在SCW条件下生成的气体组成、碳转化率以及CO2吸收率等的影响。实验结果表明,随着Ca/C摩尔比的增加,气相产物中的CO2可以得到有效固定,同时促进碳转化率和H2产率升高。在600℃、30MPa的条件下,当Ca/C摩尔比为0.6时,CO2的吸附率达到95％,H2含量比Ca/C比为0时提高14.7。随温度升高,碳转化率和H2的体积分率逐渐增加,Ca的利用率也逐渐增大。温度为680℃时,CO2吸附率达到99％,H2含量达到43.7％。Ca（OH）2的催化作用在高温下更加显著。     

优质CuNiLDH的制备及结构分析

以Cu(NO3)2·3H2O、Ni(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3·9H2O为原材料,Na2CO3-NaHCO3为缓冲溶液,Na2 CO3为沉淀剂,采用水热法制备了优质的CuNiLDH.研究结果表明:当水热反应温度为180℃、反应时间为120 h时制得的CuNiLDH晶体最优.用X-射线衍射(XRD)、透射电镜...     

稠油硫酸盐热化学还原生成H2S实验研究

为了研究稠油注汽热采过程中生成H₂S机理，以Na₂SO₄，CaSO₄，MgSO₄，Fe₂（SO₄）₃，Al₂（SO₄）₃与稠油硫酸盐热化学还原（TSR）实验为基础，探究稠油TSR生成H₂S机理。实验表明，不同硫酸盐与稠油反应生成H₂S不尽相同，硫酸盐的阳离子所带电荷数决定TSR反应程度的难易，电荷数越多越容易进行反应，且H₂S生成量顺序为Al₂（SO₄）₃>Fe₂（SO₄）₃ > MgSO₄ > CaSO₄ > Na₂SO₄，但生成的烃量顺序为Fe₂（SO₄）₃ > Al₂（SO₄）₃ > MgSO₄ > CaSO₄ > Na₂SO₄。与其他硫酸盐不同的是，由于Fe₂（SO₄）₃的氧化性，Fe³⁺可能与生成的H₂S进一步反应。通过傅里叶红外变换光谱（FT-IR）对固相检测发现，不仅存在金属氧化物（CaO，MgO，Fe₂O₃，Al₂O₃）还存在FeS₂。最后，通过对MgSO₄油相硫含量的检测发现，反应后硫含量高于原油硫含量，证明了无机硫向有机硫的转化。     

铝电解槽废旧阴极炭块中有价组分的回收

铝电解槽废旧阴极炭块是铝电解生产最大宗的固体废弃物,并且是含氟量极高的危险固体废料,严重污染周围的环境.采用水洗—化学浸出—煅烧工艺回收铝电解槽废旧阴极炭块中的氟化物和碳粉,采用硫酸铝溶液浸出废旧阴极炭块,实验得到适宜的浸出条件为25℃浸出24h,碳的回收率达到88%,最终产物碳的纯度从61.3%提高到89.6%.考察了溶液温度、溶液pH值和时间与氟回收率之间的关系,浸出溶液中氟化物以Al₂((OH)_0.46F_0.54)₆H₂O和Na₅Al₃F₁₄形式析出,回收的最佳条件为溶液温度90℃,pH值为5.5,180min得到氟离子回收率最大为99.7%,高温煅烧后所得产品为AlF₃和Na₅Al₃F₁₄.     

合成条件对高硅SSZ-13分子筛膜单气体渗透性能的影响

采用2次水热合成法在多孔莫来石支撑体外表面上制备高硅SSZ-13分子筛膜,考察了合成溶胶中的Si/Al比、晶化时间、晶化温度、H₂O/SiO₂比对合成高硅SSZ-13分子筛膜的单气体渗透性能的影响.高硅SSZ-13分子筛膜的CO₂和CH₄的单气体渗透性能依赖于合成溶胶中的Si/Al比,Si/Al比越高,越有利于气体分离.其次,合成溶胶中H₂O/SiO₂比和晶化条件也能够影响分子筛晶体形貌、分子筛层厚度以及分子筛膜的单气体渗透性能.当合成溶胶的摩尔配比为1.000 SiO₂:0.100 Na₂O:0.100 TMAdaOH:80.000 H₂O:0.005 Al₂O₃,晶化时间和温度分别为48 h和160 ℃时,制备的高硅SSZ-13分子筛膜具有最佳的单气体渗透性能,对CO₂的渗透速率可达到3.0×10^-7 mol· m^-2·s^-1·Pa^-1),CO₂/CH₄的理想选择性为39.     

失活钒基催化剂再生-改性用于低负荷烟气脱硝

基于电厂失活催化剂,采用物相分析、化学组分测试、比表面积测量表征手段确定导致V₂O₅/TiO₂失活的原因为As₂O₃、碱金属中毒,而失活催化剂晶型结构没有发生改变且具有高的比表面积.采用0.01mol/L 的H₂C₂O₄溶液和0.015mol/L的NH₃·H₂O溶液对催化剂进行洗涤再生处理可将催化剂表面SO₃,As₂O₃,K₂O和Na₂O质量分数分别降至0.09%,0.05%,0.02%和0.01%,重新负载1.5%质量分数V₂O₅后催化剂活性得以恢复.负载3%质量分数CuO后催化剂表现出好的低温催化活性,220℃, 250℃, 280℃ 和 310℃下V₂O₅-CuO/TiO₂的NO_○x转化率分别为62.4%, 82.2%, 90.8%和95.5%.     

四氮唑配体和Anderson型多酸组装铜配合物的合成及性能

以3-(1H-四氮唑-1-乙酸酰胺)吡啶(TAAP)、 Anderson型多金属氧酸盐和氯化铜为原料, 用水热合成方法制备一种新的基于四氮唑配体(HTrz=1H-四氮唑)和Anderson型多酸的铜配合物{H₂Cu₁₂(Trz)₁₂［CrMo₆(OH)₆O₁₈］₂(OH)₈(H₂O)₄}·12H₂O. 晶体结构解析表明： 该化合物先由去质子化的四氮唑配体Trz通过铜离子连接形成金属 有机二维层, 再通过多酸阴离子［CrMo₆(OH)₆O₁₈］-3-端氧连接二维层上的铜离子形成三维框架结构; 在水热合成过程中配体TAAP原位转化成Trz. 合成的配合物对H₂O₂有良好的电催化还原效果, 在紫外光下对亚甲基蓝和结晶紫有良好的催化降解效果.     

四氮唑配体和Anderson型多酸组装铜配合物的合成及性能

以3-(1H-四氮唑-1-乙酸酰胺)吡啶(TAAP)、 Anderson型多金属氧酸盐和氯化铜为原料, 用水热合成方法制备一种新的基于四氮唑配体(HTrz=1H-四氮唑)和Anderson型多酸的铜配合物{H₂Cu₁₂(Trz)₁₂［CrMo₆(OH)₆O₁₈］₂(OH)₈(H₂O)₄}·12H₂O. 晶体结构解析表明： 该化合物先由去质子化的四氮唑配体Trz通过铜离子连接形成金属 有机二维层, 再通过多酸阴离子［CrMo₆(OH)₆O₁₈］-3-端氧连接二维层上的铜离子形成三维框架结构; 在水热合成过程中配体TAAP原位转化成Trz. 合成的配合物对H₂O₂有良好的电催化还原效果, 在紫外光下对亚甲基蓝和结晶紫有良好的催化降解效果.     

碳酸盐在铝土矿溶出过程中的脱除行为

采用XRD,XRF,SEM-EDS和PSD等检测手段,系统研究了不同石灰添加量、溶出温度、晶种添加量和碳酸盐质量浓度下一水硬铝石型铝土矿高压溶出过程中铝酸钠溶液中碳酸盐含量的变化规律及其脱除机理.结果表明:铝酸钠溶液中碳酸盐质量浓度为25 g·L^-1时,氧化铝溶出和碳酸盐脱除的最佳条件为:石灰添加量为11%,溶出温度为270℃,此时氧化铝的溶出率和碳酸盐的脱除率分别为72.47%和68.95%.具有板条状结构的霞石(Na₆(Al₆Si₆O₂₄)·Na₂CO₃·2H₂O)为脱除碳酸盐时的主要产物.铝酸钠溶液中碳酸盐质量浓度在25 g·L^-1以下时碳酸盐更易脱除.     

辽东矿洞沟地区四张磙子古元古代花岗岩识别及意义

为深入研究辽宁盖州四张磙子花岗岩的形成时代、地质特征及意义,通过锆石LA-ICP-MS U-Pb定年系统和X射线荧光光谱仪,对四张磙子花岗岩进行年龄测试和主微量元素分析.锆石定年结果表明,四张磙子花岗岩侵位年龄为(1 871.2±9.3)Ma,属于古元古代产物.主微量元素结果表明,四张磙子花岗岩与矿洞沟正长岩及闪长岩的Si O2与K2O及Na2O基本呈现正相关,与Ti O2,Al2O3,TFe2O3,Ca O,Mg O,M n O呈负相关,表明3种岩体可能具有亲缘关系.结合前人研究,认为四张磙子花岗岩与矿洞沟正长岩、闪长岩可能具有同一岩浆来源,四张磙子花岗岩为古元古代侵位的花岗岩体.