Fe3O4/Mg(OH)2复合材料的制备及形貌控制

通过种子沉积法制备出Fe_3O_4/Mg(OH)_2复合材料并进行XRD、SEM测试分析。探究了氨水的浓度与加入速度、搅拌速度及等因素对磁性复合材料形貌的影响。氨水浓度与注入速度的降低,对氢氧化镁基体形貌的影响是相同的,但要使合成磁性复合材料形貌和四氧化三铁粒子在氢氧化镁中分散性均匀,应控制氨水浓度(ω=2.5%)或加入速度在一个合理的较低值。     

Fe3O4@Mg(OH)2复合材料的制备及对铅离子吸附的应用

通过共沉淀法制备出Fe3O4@Mg(OH)2复合材料并进行了XRD、SEM、TEM、SAED测试分析。将复合材料对水溶液中Pb2+的吸附时,接触时间240分钟时达到吸附平衡。平衡时,水溶液中的Pb2+超过90%被吸附,吸附量为950.8 mg/g。通过动力学研究发现,吸附过程符合准二级动力学模型意味着意味着吸附过程中可能为化学吸附过程。     

Mg(BO2)2在MgSO4和MgCl2-MgSO4水溶液中分解的相平衡与物种化学平衡

硫酸镁亚型盐湖老卤是MgCl₂、MgSO₄的饱和溶液体系,富集了Mg、B、Li等元素。本文针对含硼水盐体系热力学难以表达的问题,开展了硼在水盐体系存在形态及其平衡关系的研究。利用易于水解的Mg(BO₂)₂作为硼源,借助拉曼光谱和X射线衍射(XRD)为检测手段,定量研究Mg(BO₂)₂在MgSO₄-H₂O、MgSO₄-MgCl₂-H₂O体系中水解硼物种转化规律。结果表明:(1)Mg(BO₂)₂在MgSO₄溶液中的水解固相为MgB₂O(OH)6、MgB₄O₇·9H₂O和Mg(OH)₂;在MgSO₄-MgCl₂-H₂O溶液中水解固相为Mg₂B₆O₁₁·15H₂O、MgB₄O₇·9H₂O、Mg₂Cl(OH)₃·4H₂O。(2)Mg(BO₂)₂在MgSO₄溶液中水解,液相硼物种主要有B₃O₃(OH)-₄、B₃O₃(OH)₅2-、B(OH)-₄、B₄O₅(OH)₄2-、H₃BO₃,其分布受MgSO₄浓度影响很大,MgSO₄浓度从0增加至饱和,B₃O₃(OH)-₄始终占总硼量的50.07%以上,B₃O₃(OH)₅2-占液相总硼从4.77%上升至37.16%为第2化学物种。(3)在MgSO₄-MgCl₂-H₂O溶液中,硼物种的主要形态有B₃O₃(OH)-₄、B₃O₃(OH)₅2-、B(OH)-₄,其分布 随[Cl₂2-]/([Cl₂2-]+[SO₄2-])变化很大,在MgCl₂和MgSO₄的共饱溶液中,分别占液相总硼量的58.91%,14.62%和12.81%。(4)液相硼物种之间平衡关系的活度商lnQ,不仅与溶液pH、水活度有关,还与MgSO₄、MgCl₂摩尔浓度呈二元线性关系,这样就可将硼在H₃BO₃-NaOH体系物种分布关系的lnQ扩展到 (MgSO₄,MgCl₂,MgSO₄-MgCl₂)水溶液的多元体系。由此获得硼物种的量化关系,可为推算硼在水盐体系的物种分布,进而计算含硼电解质溶液热力学性质提供依据。     

Mg2B2O5晶须增强AZ91D镁基复合材料在Cl-溶液中腐蚀行为*

用电化学方法测量了Mg_2B_2O_5晶须增强AZ91D镁基复合材料在3.5%NaCl溶液中的开路电位、动电位极化曲线和交流阻抗,研究了晶须体积分数对镁合金基体耐腐蚀性能的影响,并利用SEM和XRD表征了腐蚀后复合材料表面的微观形貌和相组成。结果表明,随着Mg_2B_2O_5晶须体积分数的增加,AZ91D镁基复合材料的耐腐蚀性逐渐提高。当硼酸镁晶须的体积分数为35%时,材料的自腐蚀电位提高0.2V以上,自腐蚀流密度降低了1个数量级;SEM测试表明,复合材料表面生成了一层晶须增韧的腐蚀钝化膜,对基体起到保护作用。     

水解法制备高纯α-Al2O3粉体的研究概况

由于具有优异的电学、光学、化学、力学等性能,高纯α-Al_2O_3粉体在新兴产业中具有举足轻重的作用。而通过铝粉和水之间的水解反应和焙烧工艺制备的α-Al_2O_3粉体虽然因其能耗低、环境污染小、纯度高等特点达到了产业化应用需求,但是如何实现所制备的α-Al_2O_3粉体结构、形貌和分散性可控是目前阻碍该种α-Al_2O_3粉体直接应用与高新技术领域的关键问题之一。本论文结合目前水解法制备高纯α-Al_2O_3粉体中存在的问题,首先通过改进的水解法和水热处理水解产物的方法制备了高纯γ-Al(OH)_3和γ-AlOOH前驱体,继而通过优化焙烧工艺制备出了形貌和结构可控的α-Al_2O_3粉体。     

Li2SO4溶液中离子间的缔合相互作用:基于密度泛函理论和分子动力学模拟的研究

基于密度泛函理论,使用B3LYP/aVDZ方法对[Li_2SO_4(H_2O)_n]~0(n=0~10、18)水合团簇的结构和性质进行了系统地研究,并结合Car-Parrinello分子动力学(CPMD)模拟了不同浓度的Li_2SO_4溶液结构,目的在于理解在Li_2SO_4溶液中离子间缔合相互作用及可能存在的物种。研究发现,对于[Li_2SO_4(H_2O)_n]~0(n=0~10、18)水合团簇,双配位单齿螯合接触离子对结构比双配位双齿螯合接触离子对结构更稳定,溶剂共享离子对结构最不稳定。同时,CPMD模拟结果表明,在3.09和3.17 mol/kg的Li_2SO_4溶液中,双配位单齿螯合接触离子对结构仍然是主要物种。以上结果表明在饱和的Li_2SO_4溶液(3.16 mol/kg)中,Li~+和SO_4~(2-)离子间的相互缔合作用主要以双配位单齿螯合接触离子对结构的物种存在,而具有双配位双齿螯合离子对结构的物种占少数,溶剂共享离子对结构几乎不存在。     

镁离子电池正极材料MgNi0.4Mn1.6O4的合成及温度的影响

采用溶胶-凝胶法合成了镁离子电池MgNi0.4Mn1.6O4正极材料,并考查了合成温度对产物结构及电化学性能的影响。利用热重-差热重量分析法(TG-DTG)、X射线衍射法(XRD)、扫描电镜(SEM)等对样品进行了表征和分析。结果表明当煅烧温度为900℃时,所得样品为纯相的MgNi0.4Mn1.6O4样品。在0.3～2.1 V电压范围内,以0.025 mA为充放电电流时,首次放电比容量为150.6 mAh/g。     

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。     

罗布泊罗北凹地液体钾盐矿(W2、W3、W4)承压卤水开采工艺探讨

在罗北凹地液体钾盐矿区深部承压含水层水文地质参数缺乏的情况下,充分利用现有矿区地下水监测数据及矿区水文地质资料的基础上,根据正在运行的采卤生产井做抽水试验得到深部承压含水层单位涌水量、影响半径、渗透系数等水文数据,与前人在罗北凹地钾盐矿区不同水文地质区域做过的抽水试验取得的水文数据进行对比并加以验证,以此确定罗北凹地液体钾盐矿区相对难开采的深部承压含水层卤水的开采方式及采卤工程的布置工作。     

NH4Cl-CaCl2-H3BO3-H2O体系中H3BO3介稳区性质的研究

为探究南翼山油田水中NH_4Cl对H_3BO_3低温介稳区性质的影响,采用浊度法测量了253.15 K～303.15 K温度范围不同浓度的NH_4Cl对CaCl_2溶液中硼酸的溶解度影响和介稳区宽度;依次根据Nyvlt自洽方程理论求得成核级数m、经典三维成核理论求得固—液界面能γ,实验结果表明,CaCl_2溶液中的NH_4Cl对H_3BO_3溶解度影响很小;CaCl_2溶液中H_3BO_3的介稳区宽度随着NH_4Cl浓度的增加先变小后变大,氯化铵质量分数在0.12%～1.13%之间存在着一个临界值,此时硼酸的介稳区宽度最小。     

288.15 K-323.15 K下四硼酸锂溶液的体积性质

用振荡管密度计测定了常压下288.15 K ～ 323.15 K范围内不同浓度的Li₂B₄O₇溶液的密度,计算了其在不同温度下的表观摩尔体积。用Pitzer离子相互作用模型拟合了Li₂B₄O₇在不同温度下的Pitzer单电解质体积参数,模型的计算值与实验值相吻合良好。     

硼酸镁晶须/有机硅橡胶功能复合材料的制备和性能研究

硅橡胶作为耐高低温电缆料具有优异的性能,加入无机阻燃剂在赋予硅橡胶阻燃功能的同时保持力学性能一直是该领域研究的热点。通过改变乙烯基聚硅氧烷的配比,优化交联密度和交联点的位置,在提高硅橡胶撕裂强度的同时,保持硅橡胶优异的粘弹性,能得到性能优异的硅橡胶。当生胶A(Vi%0.23):生胶B(Vi%0.04)为4∶1时,晶须在硅橡胶中分散均匀,补强效果最佳;当生胶A(Vi%0.23):生胶B(Vi%0.04)为2∶3,在较好力学性能的条件下,阻燃性能最好。     

不同浓度Li2S04水溶液结构的X射线衍射研究

用θ—2θ型粉末衍射仪反射法精确测量了不同浓度的Li2SO4水溶液的衍射数据，通过数据处理给出了溶液的结构函数和径向分布函数，由几何结构模型的最小二乘法精修，得到了溶液中阳离子和阴离子第一、二水合层的结构参数。     

硼酸镁晶须/有机硅橡胶功能复合材料的制备和性能研究

硅橡胶作为耐高低温电缆料具有优异的性能,加入无机阻燃剂在赋予硅橡胶阻燃功能的同时保持力学性能一直是研究的热点。本文通过改变乙烯基聚硅氧烷的配比,优化交联密度和交联点的位置,在提高硅橡胶撕裂强度的同时,保持硅橡胶优异的粘弹性,得到性能优异的硅橡胶。当生胶A(Vi%0.23):生胶(Vi%0.04)为4:1时,晶须在硅橡胶分散均匀,补强效果最佳;当生胶A(Vi%0.23):生胶(Vi%0.04)为2:3,在较好力学性能的条件下,阻燃性能最好。     

LiMxMn2—xO4（M=Cr、Al）尖晶石相阴极材料研究

用溶胶－凝胶法制备了LiMxMn2-xO4(M=Cr、Al;x≤0.2)尖晶石相锂离子电池阴极材料。SEM表面观测显示材料的晶形好，粒度均匀，粒径小于0．5微米。电化学测试表明，低水平量（0．02≤x≤0.05)的Cr、Al掺杂材料初始容量稍有降低，但却较大地改善了循环性能。在LiMxMn2-xO4中，掺A1降低了Li^ 、Mn^3 占位的无序度；Cr^3 和Al^3 取代了其中的部分Mn^3 ，占据八面体位（16d)，抑制了Jahn-Teller效应，增强了尖晶石骨架的稳定性，提高了其电化学性能。在3．0－4．3V的充放电过程中，材料中的Cr、Al都保持＋3价不变，不发生氧化还原。