盐卤硼酸盐化学——Ⅺ.不同含硼浓缩盐卤的稀释实验

前文[1]报道高含硼浓缩盐卤加水稀释过程中硼酸盐的行为。考虑到青海省柴达木盆地大柴旦盐湖卤水日晒蒸发到钾盐析出阶段,浓缩卤水中含1.87％MgB_4O_7,蒸发到水氯镁石开始析出,浓缩卤水中含2.95％MgB_4O_7。本文报道,这两种不同含硼浓缩卤水按文献[1]中实验步骤进行加水稀释,室温放置过程中析出硼酸镁盐的某些不同结果。     

盐卤硼酸盐化学(Ⅰ)——含硼盐卤天然蒸发过程中硼酸盐的行为

在进行青藏高原某硼酸盐盐湖卤水的天然蒸发实验中确定,该卤水的蒸发析盐顺序不是按平衡溶解度相图,而是按“太阳相图”预示的亚稳过程进行。从天然蒸发过程中盐卤的浓缩倍数与浓缩卤水中硼富集倍数的一致性认为,盐卤在天然蒸发浓缩析盐过程中硼酸盐并不以固体盐形式析出,而是被赋存于浓缩卤水中。     

盐卤硼酸盐化学——Ⅶ.盐卤在天然冷冻析盐过程中硼酸盐的行为

某硼酸盐盐湖卤水经日晒蒸发到不同析盐阶段,分别取泻盐和钾盐饱和卤水在实验盐田中储存越冬。前者在天然冷冻析出泻盐之后,当卤水中硼含量达到1.69％MgB_4O_7,温度为-21℃时开始结晶析出MgO·3B_2O_37 1/2H_2O。对于后者,当硼含量为2.43％MgB_4O_7,温度为-17℃时开始结晶析出MgO·3B_2O_3·7 1/2H_2O。     

MgO•3B2O3-18%MgSO4-H2O过饱和溶液析出固相组成和机理研究

针对青藏高原盐湖卤水析盐过程的特点, 模拟合成MgO•3B₂O_3-18%MgSO_4-H₂O过饱和溶液, 在150 ℃水热条件下对析出固相进行研究. 用化学分析方法、X射线衍射、红外光谱进行物相鉴定. 提出了可能的结晶反应机理, 分析了水热温度对析出物相的影响及MgSO₄对硼酸镁盐的盐溶效应随水热温度的变化.     

盐卤硼酸盐化学——Ⅵ.扎仓茶卡盐湖卤水的蒸发和盐类的分离提取

扎仓茶卡盐湖是藏北地区具有经济开发远景的一个新类型硼酸盐盐湖。卤水在25℃蒸发浓缩过程中的析盐顺序符合"介稳相图"预示的结果。结合湖区地表卤水和晶间卤水化学组成,提出该盐湖卤水利用天然冷冻析出芒硝,利用夏季组成卤水日晒分离软钾镁矾,冬季析硝卤水日晒析出钾石盐的自然处理工艺,同时论述了加酸处理含硼浓缩卤水提取硼酸的原则流程。     

盐卤硼酸盐化学 Ⅻ. MgO·3B2O3·7H2O的热行为和脱水动力学

通过对合成MgO·3B2O₃·7H₂O的热分析研究确定热脱水反应的阶段、温度和产物,给出脱水过程的热化学反应方程式.利用甲醇、水与三氧化二硼之间的酯化反应进行相分离,确定该化合物高温结晶化产物的物相组成为晶态六硼酸镁(2MgO·3B₂O₃)和无定形B₂O₃.对该化合物的TG和DTG数据进行处理结果,给出了相应的非等温热脱水反应动力学方程.     

四元交互体系Li+, Mg2+/SO42-, B4O72-—H2O25℃溶解度和溶液物化性质的研究

研究了Li⁺,Mg²+/SO₄^2-,B₄O₇^2-—H₂O四元交互体系25℃时的溶解度和溶液的密度及折光率.四种原始组份未发生脱水作用,体系中也没有复盐或固溶体形成.体系25℃溶解度等温线由五段组成,有四个结晶区,分别对应于四种原始组份,其中以MgB₄O₇·9H₂O的结晶区最大.溶解度等温线上有两个零变量点,其一为MgB₄O₇·9H₂O,MgSO₄·7H₂O,Li₂SO₄·H₂O三盐共饱点,另一为MgB₄O₇·9H₂O,Li₂B₄O₇·3H₂O,Li₂SO₄·H₂O三盐不相称共饱点.     

采用稀释成盐法从富硼浓缩盐卤中合成的镁硼酸盐化合物及其结构与性质

通过稀释成盐法在富硼浓缩盐卤体系Na-K-Mg-Cl-SO₄中合成了一种新的六硼酸镁Mg[B₆O₇(OH)₆]·5H₂O化合物。根据X射线粉末衍射数据对其晶体结构进行了精修,并采用红外及拉曼光谱法对其结构进行了表征,分析了其光谱及结构特征。结果表明,该化合物由1个Mg原子、1个B₆O₇(OH)₆基团和5个H₂O分子构成,Mg原子以六配位形式与氧结合形成畸变MgO₆八面体构型;热重分析表明,高温分解过程该化合物脱水转化为四硼酸镁MgB₄O₇;通过紫外可见漫反射法求得其禁带宽度为4.44 eV。     

硼酸盐化学——ⅩⅩⅩⅣ.MgO-B2O3-18%MgCl2-H2O体系20℃热力学非平衡态相图

采用结晶动力学方法对MgO-B₂O₃-18%MgCl₂-H₂O体系20℃时过饱和溶液的结晶过程进行了研究, 结晶析出固相通过 X射线粉末衍射、红外光谱、热分析和化学分析进行鉴定, 从而给出该体系20℃时的热力学非平衡态相图. 该相图有8个相区分别与H₃BO₃, MgO·3B₂O₃·7.5H₂O, MgO·3B₂O₃·7H₂O, 2MgO· 3B₂O₃·15H₂O (多水硼镁石), MgO·2B₂O₃· 9H₂O, 2MgO· 2B₂O₃·MgCl₂· 14H₂O, 5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O和Mg (OH)₂相对应.     

盐卤硼酸盐化学 Ⅱ.从含硼浓缩氯化镁卤水中析出的六硼酸镁MgO·3B_2O_3·71/2H_2O

对含硼浓缩盐卤在冷冻析除一般盐类后在放置过程中析出的一种硼酸镁盐进行了研究。经化学分析、热分析、X射线粉晶衍射和红外光谱鉴定,结果表明是MgO·3B_2O_3·7~(1/2)H_2O。同时还确定同一浓缩卤水在室温(20℃)到-20.5℃温度范围内析出同一硼酸盐结晶     

硼在油田卤水蒸发过程中的特殊结晶行为研究

青海南翼山油田卤水是高钙含硼盐卤体系,蒸发过程中硼的行为与已往报道的高镁含硼盐卤体系有较大不同,蒸发过程中不外加试剂就可自然结晶析出硼酸。研究分析证明,油田卤水体系硼的特殊结晶行为与体系pH值变化密切相关。     

盐卤硼酸盐化学V:合硼浓缩盐卤稀释过程中硼酸盐的行为

经日晒蒸发制得的高含硼浓缩卤水加水稀释时, 溶液的pH随稀释度增大而明显上升. 不同稀释度卤水在室温放置过程中,有不同的硼酸镁水合盐结晶析出. 采用加水稀释法已经从含硼浓缩卤水中得到多水硼镁石(2MgO.3B2O3.15H2O), 章氏硼镁石(MgO.2B2O3.9H3O), 六硼酸镁(MgO.3B2O3.7H2O)和氯柱硼镁石(2MgO.2B2O3.MgCl2.14H2O).     

盐卤硼酸盐化学——Ⅸ.MgB4O7-MgCl2-H2O体系结晶动力学研究

业经确定自日晒浓缩高含硼天然盐卤结晶析出的硼酸盐固相中,存在七水六硼酸镁(MgO·3B₂O₃·7H₂O)和氧柱硼镁石(2MgO·2B₂O₃·MgCl₂·14H₂O)。本工作配制了含5.12%MgO·2B₂O₃等的氯化镁近饱和MgB₄O₇-MgCl₂-H₂O合成卤水,在无扰动条件下使静置结晶析出硼酸盐。     

Bi2Ti2O7薄膜的自组装法制备及表征

以Bi(NO₃)₃·5H₂O和Ti(OC₄H₉)₄为原料,采用自组装单层膜技术,在负载有功能化三氯十八烷基硅烷(octadecyl-trichloro-silane,OTS)的FTO基板上制备了Bi₂Ti₂O₇ 薄膜。基板表面的亲水性测试表明,紫外照射使OTS自组装单层膜表面由疏水转变为亲水,实现功能化。借助X射线衍射(XRD)、X射线能量色散谱(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析分别对Bi₂Ti₂O₇薄膜的组成、结构和微观形貌进行了表征。结果表明,沉积溶液浓度为0.02 mol·L^-1时,所得Bi₂Ti₂O₇薄膜均匀致密。560 ℃热处理1 h、厚度为0.4 μm的Bi₂Ti₂O₇薄膜在100 kHz的介电常数为153,介电损耗为0.089。     

Fe3O4/Au复合微粒制备条件及性质研究

在纳米级Fe₃O₄作为种子, 过量的盐酸羟胺为还原剂的条件下, 将Au³⁺在分散于水相中的Fe₃O₄胶态种子表面还原为Au⁰, 得到核壳结构, 粒径为170 nm左右的Fe₃O₄/Au磁性复合微粒, 并对磁性复合微粒的制备条件进行了优化. 通过激光粒度散射仪和透射电子显微镜分析了不同条件下磁性复合微粒的粒径分布及形貌, 结果表明: Fe₃O₄种子的磁响应性、悬浮稳定性以及种子表面Au³⁺的还原条件等是得到单分散性、粒径均一、磁响应性和悬浮性能好的胶态Fe₃O₄/Au复合微粒的主要影响因素. 通过紫外-可见分光光度计对Fe₃O₄/Au复合微粒的扫描分析发现, 磁性复合微粒在可见光区域呈现与胶体金类似的特征吸收峰, d (0.5) =168 nm的Fe₃O₄/Au磁性复合微粒的最大吸收峰位于波长625 nm处.     

离子浮选法对Co(Ⅱ)-P2O74--月桂胺三元配合物的研究

用一种新的分离方法-离子浮选法对Co(Ⅱ)-P₂O₇^4--月桂胺(C₁₂H₂₅NH₂)三元配合物进行了研究.利用摩尔比法和斜率比法测得在实验浓度范围内,生成两种颜色很浅的配合物,其组成为[Co(P₂O₇)]·[RNH₃]₂和[Co(P₂O₇)₂]·[RNH₃]₆.在25±0.5℃,μ=0.1(NaNO₃)条件下,利用Bjerrum-Rossotti作图法求得Co(Ⅱ)-P₂O₇^4-lgβ₁=6.19,该值与文献值十分吻合.并获得lgβ₂=10.69.采用微机统计分析,得到与作图法一致的结果.本文给出两种三元配合物结构,指出月桂胺中N未参加配位,红外光谱,核磁共振波谱及电子光谱支持上述结论.     

MC2O4(M=Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn)的热力学及其热分析动力学

用DSC、TGA技术分别在N₂气氛和O₂气氛下对MC₂O₄(M=Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn)的脱水和分解过程作了热力学和动力学的研究. 在N₂气氛下, MC₂O₄•2H₂O(M=Mn、Fe、Co、Ni、Zn)脱水温度Tde和脱水焓ΔdeHm随原子序数Zre递增呈现明显的“二分组效应”；ΔdeHm在(96.46±7.00) kJ•mol^-1范围内波动；MC₂O₄•2H₂O (M=Mn、Fe、Ni)的分解温度Td随原子序数递增呈现良好的线性关系；且各草酸盐分解得到氧化物(CuC₂O₄生成Cu、CuO混合物)时, MC₂O₄(M=Co、Ni、Cu) 分解焓随原子序数增大也存在良好的线性关系. 各草酸盐除NiC₂O₄•2H₂O脱水过程和FeC₂O₄分解过程外, 其余各过程机理函数均为随机成核和随后成长型.     

核/壳型Fe3O4/Au超顺磁性微粒的制备及机理

在超顺磁性Fe₃O₄微粒存在下,以羟胺还原Au³⁺制备了具有核/壳结构的Fe₃O₄/Au复合微粒,探讨了Fe₃O₄/Au复合微粒的形成机理.结果表明:在还原剂过量的情况下,Fe₃O₄/Au复合微粒的形成过程可分为开始的表面反应控制过程和后续的扩散控制过程,而且这2个过程所持续的时间因反应体系中加入Fe₃O₄微粒的量或Au³⁺初始浓度的不同而不同.这为合成这种新型超顺磁性微粒提供了理论依据.X射线电子能谱研究表明,随金包覆程度的增加,微球表面金的特征能谱峰逐渐增强,相应铁的特征能谱峰逐渐减弱以至消失.激光粒度仪测定复合微粒的平均粒径约为180nm.     

紫外光与大气气溶胶典型氧化物对COS氧化反应性能研究

在怀特池中用原位FTIR考察了COS在紫外光辐照下的氧化反应以及大气气溶胶典型氧化物SiO₂, Al₂O₃和Fe₂O₃对反应的影响, 并使用GC-MS和XPS等技术确证了反应的气相和固相产物组成. 结果表明, 紫外光照下COS + O₂体系的光氧化反应产物为SO₂和CO₂, 其中SO₂可进一步氧化形成SO₄^2-; COS的紫外光氧化反应遵循一级反应动力学规律, 表观速率常数约为9.30×10^-4 s^-1; 大气气溶胶典型氧化物SiO₂和Al₂O₃对光氧化反应有明显促进作用, Fe₂O₃则对反应进程无明显影响, 不同氧化物存在条件下反应速率顺序为: UV + SiO₂ > UV + Al₂O₃ > UV, UV + Fe₂O₃; 氧化物对COS光氧化反应的这种促进作用, 有助于认识大气气溶胶对大气中COS光氧化反应的贡献.     

LiNiyCo0.1－yMn1.9O4正极材料的沉淀法制备及其结构与电化学性能

采用沉淀法制备了尖晶石型LiMn₂O₄和LiNi_yCo_0.1－yMn_1.9O₄ (y=0, 0.05, 0.1)正极材料. 应用FT-IR、XRD和SEM技术对不同掺杂样品的相结构与形貌进行了表征, 并用恒电流充放电测试和电化学阻抗技术研究了样品的电化学行为. FT-IR、XRD和SEM结果显示: 随着掺杂型LiNi_yCo_0.1－yMn_1.9O₄ 样品中Ni含量的减少, 位于519 cm^-1处的红外峰向高频方向移动; Ni、Co 或Ni/Co的掺杂降低了LiMn₂O₄的晶格参数; 掺杂型 LiNi_yCo_0.1－yMn_1.9O₄ 样品具有更好的分散度和小的粒径. 电化学实验结果表明, 不同成分的掺杂导致电化学性能改善的原因不尽相同. 其中LiNi_0.05Co_0.05Mn_1.9O₄样品因其较低的电化学极化和较大的Li⁺扩散系数而具有较好的电化学性能.