皂化二-(2-乙基己基)磷酸萃取锂的动力学研究

采用恒界面池法研究了钠皂二-(2-乙基己基)磷酸(P204)萃取锂的动力学,考察了搅拌强度、界面面积、反应温度和反应物浓度等因素对锂萃取速率影响。通过搅拌强度、界面积和温度对萃取速率影响规律判别该萃取过程为扩散和界面化学反应共同控制,萃取过程表观活化能为19.95 kJ·mol-1。基于反应物浓度对萃取速率影响,确定初始萃取速率方程为[RLi, init= (0.0048±0.0007)?nLi+?nNaA],Li+与A-(P204阴离子)在界面处生成LiA的反应为萃取锂过程的决速步骤。     

4-硝基苯并-15-冠醚-5液液萃取分离锂同位素

以4-硝基苯并-15-冠醚-5(4-NO_2-B15C5)做萃取剂,苯甲醚和1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐([C_4mim][NTf_2])作稀释剂和协萃剂,以1 mol/L LiCl溶液作萃取溶剂,构建高效的冠醚—离子液体/锂盐溶液的溶剂萃取体系。重点考察了有机相组成、冠醚浓度和锂盐阴离子等对锂同位素分离的影响。结果表明,4-硝基苯并-15-冠醚-5具有良好的锂同位素分离效果,在萃取CF_3COOLi时最大单级分离系数(α)可达1.043±0.01。     

冠醚/离子液体体系对锂离子萃取动力学的研究

本文通过恒界面池法研究了以4’—乙酰基苯并—15—冠—5作为萃取剂和1—丁基—3—甲基咪唑双[(三氟甲基)磺酰基]酰亚胺作为协萃剂的萃取体系从高浓度水溶液中提取锂的动力学。研究了搅拌速度、平衡时间、温度、界面面积和传质阻力区对锂离子传质速率的影响。结果表明,界面膜的厚度在1 600 rpm~2 000 rpm 转速范围内是逐渐变薄的,并且在1 800 rmp~2 000 rmp转速范围内是没有变化的,说明锂离子传质速率1 800 rmp~2 000 rmp转速范围内是不变的；在锂离子的萃取平衡时间为40 min；萃取过程的传质阻力主要来自有机相；该萃取过程是混合控制的动力学过程；在两相界面上发生的萃取反应。通过研究锂离子、冠醚离子液体的浓度,锂离子的动力学方程可表达为:νLi,0=10-3.843±0.001·[Li⁺]⁰.907 1·[⁺] 0.832 8·[AcB15C5] 0.855 5。通过两相界面处形成锂离子最终配合物的传质速率步骤推导出锂的提取机理,这与实验结果一致。     

冠醚/离子液体体系对锂离子萃取动力学的研究（英文）

本文通过恒界面池法研究了以4’—乙酰基苯并—15—冠—5作为萃取剂和1—丁基—3—甲基咪唑双[(三氟甲基)磺酰基]酰亚胺作为协萃剂的萃取体系从高浓度水溶液中提取锂的动力学。研究了搅拌速度、平衡时间、温度、界面面积和传质阻力区对锂离子传质速率的影响。结果表明,界面膜的厚度在1 600 rpm～2 000 rpm转速范围内是逐渐变薄的,并且在1 800 rmp～2 000 rmp转速范围内是没有变化的,说明锂离子传质速率1 800 rmp～2 000 rmp转速范围内是不变的;在锂离子的萃取平衡时间为40 min;萃取过程的传质阻力主要来自有机相;该萃取过程是混合控制的动力学过程;在两相界面上发生的萃取反应。通过研究锂离子、冠醚离子液体的浓度,锂离子的动力学方程可表达为:ν_(Li,0)=10~(-3.843±0.001)·[Li~+]~( 0.907 1)·[[BMIm]~+]~(0.832 8)·[AcB15C5]~(0.855 5)。通过两相界面处形成锂离子最终配合物的传质速率步骤推导出锂的提取机理,这与实验结果一致。     

离子液体调控溶剂热合成TiO2纳米颗粒及紫外-可见光催化降解性能

以钛酸四丁酯(TEOS)、去离子水为原料,离子液体1-丁基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐([Bmim]BF4)为表面活性剂,通过溶剂热法制备了锐钛矿相TiO2纳米颗粒。用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)对产物的晶相、形貌和光学性能进行表征。为了评估光催化活性,并以甲基橙水溶液为研究对象,在紫外光照射下分析不同照射时间下光降解效率。结果表明,离子液体、去离子水和钛酸四丁酯的体积比为1.3∶1∶1.3时,反应所得到的TiO2具有较高光催化活性,明显优于未添加离子液体的产品,这一结果可归因于其具有较大的比表面积。     

硼酸盐化学(XXXV): MgO·3B2O3-18%MgSO4-H2O过饱和溶液0℃结晶动力学研究

首次研究了MgO·3B2 O3 1 8%MgSO4 H2 O过饱和溶液 0℃结晶动力学过程 ,得到三方硼镁石和章氏硼镁石两种固相及其结晶动力学方程。从多聚硼氧配阴离子多粒子共存的角度提出结晶反应机制 ,分析了制约硼酸镁盐析出的因素及不同电解质 (MgCl2 和MgSO4)对硼酸镁盐结晶过程的影响。     

t-BAMBP/磺化煤油萃取体系从盐湖卤水中萃取铷的动力学研究

采用上升单液滴法,进行盐湖卤水中萃取铷的动力学研究,主要考察了比界面积、水相铷浓度和油相(t-BAMBP/磺化煤油)浓度对萃取速率的影响。通过比界面积的研究发现,t-BAMBP萃取铷的过程由界面化学反应和相内化学反应共同控制;通过对实验数据的非线性拟合,得到了萃取体系的动力学方程,R=9.936×10-7[Rb+]1.134[t-BAMBP]2.190,萃取速率对铷的反应级数为a=1.134,对t-BAMBP反应级数b=2.190,实验值和计算值的均方根误差为1.735%。     

磷酸三丁酯—磺化煤油从盐湖卤水中萃取锂的动力学研究

采用上升液滴法研究从盐湖卤水中萃取锂的动力学,主要考察了比界面积、水相锂浓度、铁浓度和有机相磷酸三丁酯(TBP)浓度对萃取速率的影响,通过对比界面积的研究发现随着比界面积的增大,萃取速率增大,这表明TBP萃取锂的反应发生在界面区域;通过对实验数据的非线性拟合得到了萃取体系的动力学方程,R=1.208×10-9[Li+]1.221[Fe3+]0.03767[TBP]5.393,其中实验值和计算值的均方根误差为1.544%。     

硼酸镁(铝)晶须增强镁基复合材料中界面特性对比研究

对硼酸镁(铝)晶须增强镁基复合材料的界面行为进行了对比研究。对复合材料进行了示差扫描量热分析以及对复合材料中萃取的晶须进行了X射线衍射分析,表明在硼酸镁晶须增强AZ91D镁基复合材料界面无界面反应产物的生成。通过对硼酸镁晶须增强AZ91D镁基复合材料界面的键合状况进行分析和讨论,认为界面的键合是由无反应产物的化学键合、扩散键合及物理键合所组成。另外,根据已有的关于硼酸铝晶须增强镁基和铝基复合材料界面行为的研究结果,分析得出硼酸铝晶须增强镁基复合材料在硼酸铝晶须/AZ91D镁合金界面上的反应产物只有MgO。     

T-BAMBP/磺化煤油萃取体系从盐湖卤水中萃取铷的动力学研究

采用上升单液滴法研究从盐湖卤水中萃取铷的动力学,主要考察了比界面积、水相铷浓度和油相(t-BAMBP/磺化煤油)浓度对萃取速率的影响,通过比界面积的研究发现t-BAMBP萃取铷的过程由界面化学反应和相内化学反应共同控制;通过对实验数据的非线性拟合得到了萃取体系的动力学方程,R=9.936×10_-7[Rb+]_1.134[t-BAMBP]_2.190,萃取速率对铷的反应级数为a=1.134,对t-BAMBP反应级数b=2.190,实验值和计算值的均方根误差为1.735 %。     

硼酸对硫氧镁水泥力学性能的影响

硫酸浸出法制备硼酸的废弃母液经过浮选法分离产生的硫酸镁中通常含有硼酸等杂质,为了研究硼酸对硫氧镁水泥凝结硬化及力学性能的影响,以改性硫氧镁水泥(MOS)为基础体系,测试了硼酸含量对硫氧镁水泥凝结时间、抗压和抗折强度的影响,讨论了硼酸对硫氧镁水泥抗水性、水化产物及微观形貌的影响。结果表明:硫氧镁水泥的凝结时间随硼酸含量的增加而延长;硼酸可以明显降低硫氧镁水泥的早期强度,对后期强度的降低作用不及早期明显;试件浸水28 d后,较高含量的硼酸提高了试件抗压强度的软化系数,而降低了抗折强度的软化系数,因此硫酸镁中硼酸含量不应超过0.7%;硫酸镁中硼酸含量不影响硫氧镁水泥水化产物的组成,但降低了水化产物的结晶度并改变其显微结构。     

氯化铁对磷酸铁锂中锂浸出性能研究

随着新能源电动汽车的发展,磷酸铁锂(LiFePO₄,LFP)电池的报废量逐年剧增,由于其有价金属锂含量低,回收经济性差,近年来废旧LFP的低成本回收成为研究热点。基于同构诱导置换浸出,以FeCl₃为浸出剂,在固-液反应体系中探究了FeCl₃对LFP中的锂浸出的影响因素,利用未反应核收缩模型探究了两个浸出阶段的宏观动力学。结果表明,增大FeCl₃/LFP摩尔比、减小固液比和升高反应温度可以显著促进锂的浸出;在浸出前4 min内,锂浸出速率主要受固态产物层内扩散过程控制,表观活化能为6.68 kJ/mol; 4 min后锂浸出速率受流体膜外扩散、产物层内扩散和化学反应混合机制的控制。     

上海滨岸潮滩水沉积物中无机氮的季节性变化

对长江口南翼上海滨岸带3个站点潮滩上覆水，沉积物和间隙水中的3态无机氮的含量分布的年度季节性监测研究表明：潮滩上覆水中溶解无机氮以NO3－N为主：表层沉积物中可交换态无机氮以NH4－N为主，约占70％－85％，沉积物间隙水中主要无机氮为NH4－N和NO3－N。潮滩水体中NH4－N的季节性变化幅度不大，而NO3－N和NO2－N的季节性变化明显，在冬季含量明显降低；但沉积物和间隙水中氮氨和硝态氮的浓度在冬季则有较大增加。初步探讨了潮滩水和沉积物中无机氮分布季节性变化的主要影响因素，估算了潮滩表层沉积物－水界面无机氮的扩散通量，指出NH4－N的扩散释放对滨岸水环境质量影响较大。     

拉果错盐湖卤水蒸发过程中Li+富集行为的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟,研究了西藏拉果错盐湖卤水中阴、阳离子以及水分子间的相互作用行为。以盐湖卤水等温蒸发过程中粒子浓度变化的四个阶段为研究对象,分别计算了不同体系的扩散系数、配位数、均方位移和径向分布函数。计算结果表明,液相浓度越低时,H₂O分子对各离子之间的相互作用有抑制作用,液相中离子浓度越高时,SO₄2-易与CO₃2-竞争Li⁺形成离子对,从而影响盐湖卤水中Li⁺的富集。本文研究结果对盐湖卤水中Li⁺的迁移行为作出了机理解释,为盐湖卤水提锂的发展奠定了理论基础。     

A1416从选硼后母液中萃取硼酸研究

本文详细报道了利用Ａ１４１６萃取剂选硼后母液中萃取硼酸的研究结果．Ａ１４１６对硼酸选择性高，总回收率８３．８０％，制得了高纯度硼酸产品。     

长江口潮滩沉积物－水界面无机氮交换通量

对长江口滨岸潮滩7个典型断面三态氮的界面交换通量进行了三年多的季节性连续观测,结果表明无机氮的界面交换行为存在复杂的空间分异和季节变化。NO^-₃-N和NH⁺₄-N的界面交换通量正负变化范围较大,分别介于-32.82~24.13 mmol.m^-2.d^-1和-18.45~10.65mmol.m^-2.d^-1之间;而NOsup>-₂-N的界面交换通量很小,仅为-1.15~2.82 mmol.m^-2.d^-1。NO^-₃-N的界面交换具有明显的上下游季节性时空分异特征,而NH⁺₄-N的界面交换则表现为南北岸季节性时空分异现象。盐度是控制长江口滨岸潮滩NH⁺₄-N界面交换行为的主要因素,而沉积物粒度、水体 NO^-₃-N浓度、沉积物有机质含量、水温和溶解氧含量则以不同的组合方式,共同制约着 NO^-₃-N在潮滩界面交换的时空分异格局。     

Waste Mica as Alternative Source of Plant-Available Potassium: Evaluation of Agronomic Potential Through Chemical and Biological Methods

The potassium supplying capacity of the waste mica powder (WMP) was evaluated through chemical and biological means. Four different size fractions of the WMP were studied in laboratory by different chemical extractants. At the same time, experiment of the plant growth was conducted in pot using K-deficient soil. The K release from the WMP by different extractants followed an increasing trend with an increase in the fineness of the particles. The highest K release was recorded by boiling 1 M HNO₃ (376.4–1726.4 mg kg^?1) followed by 1 M ammonium acetate (33.5–226.5 mg kg^?1), 0.01 M citric acid (31.6–158.3 mg kg^?1) and water (12.0–112.0 mg kg^?1) irrespective of the various size fractions. Significantly, higher cumulative K release from the WMP in successive extraction was recorded with 1 M boiling HNO₃ that predicts its slow-release property. The K release by different extractants was correlated significantly and positively with the biomass yield and K uptake by plants. 1 M boiling HNO₃ extractable K showed higher correlation values with the biomass yield and K uptake. Therefore, it suggests that the extractant might be a better indicator of K supplying capacity of the WMP. The plant intervention was able to extract 32.8% of total K from the WMP simultaneously improving the exchangeable and non-exchangeable K pool in soil. These above-mentioned results conclude that plants can get access to a significant amount of K from the WMP and it could be an effective source of K in highly weathered tropical soils under K deficiency.

     

土壤氮、盐浓度对盐角草(Salicornia europaea)生长发育及氮素吸收的影响

以盐生植物盐角草(Salicornia europaea)为材料,以NaCl模拟不同盐度环境,盆栽试验了氮(0.3g·kg-1,N1;0.6g·kg-1,N2;1.2g·kg-1,N3;2.4g·kg-1,N4)、盐(2.5g·kg-1,S1;5.0g·kg-1,S2;7.5g·kg-1,S3)处理对其生长发育及氮素吸收利用的影响。结果表明:(1)不同盐度下施氮均可以显著促进盐角草的生长,地上部干质量均在N2处理下达到最大,而株高均在N1时达到最高,且施氮对盐角草生长的影响与盐度有关;(2)不同盐度环境下施氮所能达到的最高干物质产量及最高施氮限量不同,表现为S3S1S2,随着施氮量的增加,氮素生产力与氮素农学利用效率均表现出下降的趋势;(3)施氮显著增加了盐角草各器官含氮量及氮吸收量,同一施氮水平下盐角草各器官含氮量及氮吸收量均表现为同化枝茎根;(4)同一施氮水平下,随着盐度的增加,盐角草同化枝渗透势显著下降,同一盐度环境下,随着施氮量的增加,同化枝渗透势呈现出下降趋势,渗透调节能力增大;(5)3个盐度环境下,施氮均增加盐角草同化枝光合色素含量,从而提高光合效率,增强其对盐渍环境的适应能力。     

非点源污染研究中土壤溶解性无机氮的提取方法选择

用2M KCl溶液(5:1)、饱和CaSO4溶液(5:1)、0.01M CaCl₂溶液(20:1,100:1) 和去离子水(20:1,100:1)4种提取液、6种提取方式,采用Auto-analyzerⅢColorimeter (Bran Luebbe),水杨酸-次氯酸盐法和Griess-Ilosvay法测定并对比了北京地区4种天然土样的溶解性氨氮和硝态氮的含量。研究结果表明:溶解性硝态氮的测定结果不受提取液和水土比(小于100:1)的影响,而溶解性氨氮测定结果受影响较大。在非点源污染研究中,对于土壤中可向水体迁移的溶解性无机氮含量的测定,应根据来水水源特征和研究目的选择适宜的浸提剂和水土比。     

球形MnO2·0.5H2O提锂性能及其机理研究

考察了形貌对尖晶石型锂离子筛吸附剂MnO₂·0.5H₂O吸附性能的影响。实验证明,反应物Mn₂O₃的形貌在很大程度上决定了前驱体及其吸附剂的形貌。采用XRD、SEM、TEM、FT-IR、XPS和N₂吸附—解吸等温线等对样品进行了表征。表征和吸附实验结果表明,与立方形锂离子筛相比,球形锂离子筛具有较高的吸附容量(42.46 mg/g),同时对溶液中的Li⁺具有较高的选择性。表面脱质子和离子交换过程的共同作用增强了离子筛型吸附剂的提锂Li⁺性能。此外,本文对Li1.6Mn1.6O₄与MnO₂·0.5H₂O的吸附—解吸机理进行了解释。