熔盐电精炼硅制备多晶硅的NaF-KCl熔盐净化及净化作用

采用预电解净化方法,研究了温度、电压、时间等对NaF-KC1熔盐净化的影响,结果发现温度800℃,预电解电压2.5V,预电解时间4h为熔盐净化合适条件.采用四电极法测量了800℃,净化前后NaF-KCl混合熔盐的电导率,计算了活化能,结果发现熔盐净化后电导率提高.进行了恒电位电精炼法制备多晶硅,采用XRD,SEM,EDS和ICP-ms对熔盐净化前后获得的多晶硅进行了表征,发现熔盐净化使多晶硅产品纯度明显改善,纯度达到99.99％.     

熔盐电解法制备纳米碳管及纳米线

以LiCl、LiCl+SnCl2等为熔盐电解质,采用电解石墨的方法制备了纳米碳管和纳米线,并运用TEM、XRD、EDS等分析手段对产物的形貌和结构进行了表征.结果表明,熔盐成分对电解产物的形态和性质有显著影响.在LiCl熔盐中可得到直径为75～100nm的纳米碳管;在LiCl+1.0%SnCl2熔盐中可生成β-Sn填充的纳米碳管.XRD测试表明,电解制备的β-Sn纳米线经氧化处理后在碳管内可转变为SnO2,其晶体结构为四方晶系,直径为20～50 nm.电解过程中Li+在石墨阴极上反应生成的LiC6化合物对纳米碳结构的形成具有重要作用.     

LiF-CeF_3-CeO_2熔盐体系密度的影响因素研究

在运用熔盐电解法制备金属Ce的基础上,为了进一步优化电解过程的工艺参数,采用阿基米德法对LiF-CeF_3-CeO_2熔盐体系密度进行了研究,考察了温度、 CeO_2加入量、熔盐中CeF_3的含量对熔盐体系密度的影响。结果表明:在LiF-CeF_3熔盐体系中,当CeF_3和CeO_2的含量一定时,密度随着温度的升高而降低,其密度范围在3.1～3.6 g·cm~(-3)之间;在温度和CeF_3加入量一定时,LiF-CeF_3-CeO_2熔盐的密度随着CeO_2加入量的增加而增大,并且每增加1%CeO_2,熔盐密度升高约0.022 g·cm~(-3);在CeO_2加入量和温度一定时,添加CeF_3质量百分含量越高,体系熔盐密度越大。     

氯化物熔盐体系中铀的化学种态研究进展

乏燃料后处理是未来先进核燃料循环体系的中心环节, 基于高温熔盐电解的干法后处理技术具有一定优势. 该技术通常在高温氯化物熔盐体系中进行, 采用电化学技术回收锕系元素, 并实现其与镧系元素的电解分离. 其中铀的分离回收是研究的重点之一. 为更好实现铀在熔盐中的分离与回收, 需要深入理解铀的电化学性质与其在熔盐中的配位化学性质的联系. 因此, 开展铀在氯盐体系中的化学种态研究至关重要. 本Review对国际上氯化物熔盐体系中针对铀化学种态的研究进展进行了总结归纳和提炼, 并对未来锕系元素在高温熔盐介质中的化学种态研究进行了展望.     

共沉淀-熔盐焙烧法制备Y2O3:Eu及其发光性能的研究

采用共沉淀-熔盐焙烧法制备了Y2O3：Eu红色荧光粉,研究分析了EDTA、柠檬酸＋氨水、淀粉等3类络合剂、沉淀温度及熔盐对其发光性能、粒度及形貌等的影响.研究结果表明： 采用柠檬酸＋氨水为络合剂、草酸为沉淀剂制备钇铕的草酸盐前驱体,然后加入（Na2CO3＋S＋NaCl）复合熔盐在1200 ℃下焙烧2 h即可制得发光强度高出商用粉5%的近球形Y2O3：Eu.     

基于机器学习势函数的熔盐体系分子动力学研究进展

熔盐是一类具有重要应用价值的熔融态材料,然而其微观结构与宏观性质之间的关系尚未完全探明,因此开展针对熔盐体系的分子动力学研究具有重要意义.针对高温熔盐体系的分子动力学研究以往主要依赖于传统分子动力学中力场的开发和第一性原理分子动力学的发展.近年来得益于机器学习和神经网络的加速发展,针对熔盐体系的机器学习势函数的开发工作取得了显著进展,其在探索熔盐配位化学和预测物理性质方面表现优异.本文首先梳理了熔盐领域内常用的分子动力学方法,重点介绍了机器学习势函数的发展现状;然后总结了机器学习势函数在熔盐研究方面的应用进展;最后展望了机器学习势函数在该领域的应用前景,并对可能存在的问题给出了建议.     

熔盐电解LiCl-KCl-AlCl3-La2O3共析出制备Al-Li-La合金

研究了LiCl-KCl-AlCl3-La2O3熔盐体系中共析出制备Al-Li-La合金的可行性。研究表明,在LiCl-KCl熔盐中,AlCl3将La2O3氯化为LaCl3,使电解制备Al-Li-La合金顺利进行。借助循环伏安法对熔盐体系的电化学行为进行分析发现,对质量比为45∶45∶5∶2的LiCl-KCl-AlCl3-La2O3熔盐,当阴极电流密度大于0.25 A/cm2,可以实现Al、Li和La的共析出。通过研究电解温度、阴极电流密度和电解时间对合金组成的影响,得到了较佳的电解参数:电解温度650℃,在LiCl-KCl混合熔盐中加入质量分数为5%的AlCl3和2%的La2O3,阴极电流密度12.5 A/cm2,电解时间1 h。X射线衍射对合金分析测试表明,合金主要由Al2La和βLi组成。     

Cr2O3粉末在CaCl2熔盐中直接电化学还原的金属通腔电极研究

应用金属通腔电极研究Cr2O3粉末于熔盐中的电化学行为,验证了900℃下Cr2O3粉末在含镁量<0.005%氯化钙熔盐中的分步还原机理,估算其电化学还原动力学参数;并由扫描电镜观察产物形貌,分析电解电位和时间对金属颗粒尺寸的影响.     

制备方法对LaFeO3纳米粉体的影响

分别采用熔盐法和溶液燃烧法合成了钙钛矿型LaFeO3纳米粉体,系统研究了两种制备方法对粉体相结构、形貌的影响,用XRD、SEM和TG/DSC对纳米粉体进行了表征.结果表明:熔盐体系、煅烧温度、燃料类型和燃料/氧化剂的摩尔比对合成LaFeO3有重要的影响.450-750℃的熔盐NaNO2体系及650-800℃的熔盐NaN...     

LiF-DyF_3-Cu_2O-Dy_2O_3熔盐体系的粘度特性研究

熔体粘度对熔盐电解过程中金属与熔盐的有效分离、炉膛及电极寿命等具有显着影响。因此,运用旋转法对制取Dy-Cu合金的LiF-DyF_3-Dy_2O_3-Cu_2O熔盐体系粘度进行了研究。考察了温度、单一氧化物(Dy_2O_3或Cu_2O)及混合氧化物(Dy_2O_3与Cu_2O)添加对熔盐体系粘度的影响。同时,通过Arrehnius公式验证了熔盐粘度与温度的关系,计算并分析了粘度活化能的变化规律。研究结果表明:在温度为910～1030℃范围内, LiF-DyF_3熔盐体系的粘度均随着温度的升高及单一氧化物(Dy_2O_3或Cu_2O)添加量的增大而降低,随熔盐中Cu_2O与Dy_2O_3质量比的增大而升高;粘度活化能随单一氧化物(Dy_2O_3或Cu_2O)添加量的增大而增大。熔盐电解制备Dy-Cu合金适宜温度为970～1000℃,W_((Cu_2O))+W_((Dy_2O_3))=2.0%(质量分数)且W_((Cu_2O))∶W_((Dy_2O_3))比值为1∶0.5。     

Nanocomposite phase change materials based on NaCl–CaCl2 and mesoporous silica

The synthesis of phase change materials based on NaCl–CaCl₂ molten salt mixture and mesoporous silica was investigated. The influence of mesoporous silica porosity and salt concentration on the thermal energy storage properties of the resulting materials is discussed. The nanocomposite samples were characterized by X-ray diffraction, differential scanning calorimetry, infrared spectroscopy, thermogravimetry, scanning electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. The mesoporous silica was found to act as a reactive matrix for the molten salts. Composite samples with up 95% wt. salt can be obtained and used as shape-stabilized phase change materials. The materials have heat of fusion values of up to 60.8 J g^?1 and specific heat capacity between 1.0 and 1.1 J g^?1 K^?1. The samples exhibit thermal stability up to 700 °C and can be used for high-temperature thermal energy storage through both latent and sensible heat storage mechanisms.

     

新型高温、长寿命氯化物熔盐参比电极的制备与研究

本文介绍一种全固态离子导电玻璃盐桥制备方法,并以此设计新型的Ag/AgCl高温参比电极.该电极制作简单, 具有电位稳定,重现性好,使用寿命长,不污染研究体系等特点.可在多种氯化物熔盐体系中反复使用,适用温度范围 400~900℃.     

FLiNaK熔盐中微量氧的测定

FLiNaK熔盐作为一种比较成熟的高温热载体,价格便宜、热稳定性好,可用作高温熔盐堆二回路冷却剂及太阳能传热蓄热介质。氧的存在对于熔盐堆安全运行存在多方面威胁,如降低核燃料的溶解度、氧化铀缓慢地发生沉淀进而造成燃料回路局部过热。然而,对于熔盐中氧含量的测定,目前还没有一个统一、通用的测定方法。基于氧分析仪(惰气熔融红外光谱法)在钢、铁、氧含量测定中的应用,建立了一个测定FLiNaK熔盐中氧含量的方法。针对FLiNaK熔盐的特性,选择了合适的包裹容器,确定了测定的裂解功率为2 800 W,方法测定熔盐中氧含量相对标准偏差为3.1%,加标回收率为85%~101%。     

二氧化钛涂覆多壁碳纳米管的制备及可见光催化活性

以多壁碳纳米管(MWCNTs)为反应性模板, 金属钛粉为钛源, 采用熔盐法制备碳化钛涂覆的MWCNTs中间体, 然后通过控制氧化制备二氧化钛涂覆的MWCNTs复合光催化剂. 考察了熔盐反应温度、MWCNTs和钛粉的摩尔比及氧化温度等对产物的结构和形貌的影响. 采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对其进行了系统的表征; 以亚甲基蓝(MB)溶液的脱色降解为模型反应, 考察了催化剂的可见光(λ>420 nm)催化活性. 结果表明: 所制备的催化剂基本保持了原始MWCNTs的纤维状形貌, 二氧化钛涂层在MWCNTs表面分布均匀, 并与MWCNTs之间结合紧密, 形成了Ti－O－C键. MWCNTs增强了污染物亚甲基蓝在催化剂表面的吸附, Ti－O－C键的形成使得在二氧化钛价带附近形成了杂质能级, 提高了对可见光的吸收和利用, 因此所制备的TiO₂/MWCNTs复合光催化剂表现出较高的可见光催化活性.     

Measurement of molten salt Raman spectra by the use of fiber optics

A novel all-silica fiberoptic probe is described. Instead of cementing individual optical fibers together, the fibers are fused together within a silica tube. This all-silica probe has been used for obtaining Raman spectra of various molten salt systems at temperatures up to 720 °C. It has also been used for Raman spectral studies of samples at ambient temperatures.     

新型室温熔盐二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂-乙酰胺/乙烯脲体系的研究

制备了二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂[LiN(SO₂CF₃)₂,LiTFSI]与乙酰胺和乙烯脲形成的新型室温熔盐,分析了其热学和电化学性能.LiTFSI-乙酰胺体系的热学稳定性好,低共熔温度为-62.18℃.电化学测试表明,LiTFSI-乙酰胺体系的电导率较高,n(LiTFSI):n(Acetamide)=1:6.5样品的室温电导率为1.08×10^-3S/cm,60℃时电导率为5.35×10^-3S/cm;摩尔比为1:4.0样品的电化学稳定电位窗为3V左右.     

Electrochemical synthesis of ammonia in molten salts

Ammonia is important feedstock for both fertilizer production and carbon-free liquid fuel.Many techniques for ammonia formation have been developed,hoping to replace the industrial energy-intensive Haber-Bosch route.Electrochemical synthesis of ammonia in molten salts is one promising alternative method due to the strong solubility of N~(3-) ions,a wide potential window of molten salt electrolytes and tunable electrode reactions.Generally,electrochemical synthesis of ammonia in molten salts begins with the electro-cleavage of N_2/hydrogen sources on electrode surfaces,followed by diffusion of N~(3-)/H~+-containing ions towards each other for NH_3 formation.Therefore,the hydrogen sources and molten salt composition will greatly affect the reactions on electrodes and ions diffusion in electrolytes,being critical factors determining the faradaic efficiency and formation rate for ammonia synthesis.This report summarizes the selection criteria for hydrogen sources,the reaction characteristics in various molten salt systems,and the preliminary explorations on the scaling-up synthesis of ammonia in molten salt.The formation rate and faradaic efficiency for ammonia synthesis are discussed in detail based on different hydrogen sources,various molten salt systems,changed electrolysis conditions as well as diverse catalysts.Electrochemical synthesis of ammonia might be further enhanced by optimizing the molten salt composition,using electrocatalysts with well-defined composition and microstructure,and innovation of novel reaction mechanism.     

熔盐体系及有关应用的新进展

介绍近年来熔盐体系的概况,着重室温熔盐的发展.熔盐在电化学制备合金和功能材料、能源、分析和分离、用作反应介质和催化剂、环境保护等方面应用前景良好.     

LiF-KCl-KBr系和KF-NaCl-NaBr系熔盐相图研究

用目测变温法和X-射线相分析研究了LiF-KCl-KBr系和KF-NaCl-NaBr系熔盐相图.并在此基础上估算了熔盐溶液的正、负偏差情况,结合熔盐溶液的MonteCarlo法研究结果进行了讨论.     

熔盐法合成NiO纳米微晶

纳米科技的基础是纳米结构材料的合成．它是纳米科技在分散与包覆、高比表面材料、功能纳米器件、强化材料等方面实现突破的起点。纳米颗粒（1-100nm）本身具有宏观量子隧道效应、量子尺寸效应、表面效应许多独特的性能．其制备研究日益得到广泛关注和重视．