H205对氟碳铈矿和含钙脉石的浮选机制研究

采用单矿物浮选试验、 Zeta-电位测量、吸附量测量、 FT-IR分析方法,结合浮选溶液化学,研究了氟碳铈矿和含钙脉石在H205(邻羟基萘甲羟肟酸)为捕收剂体系下的浮选机制。当H205浓度为4×10~(-4) mol·L~(-1)时,氟碳铈矿和萤石在pH=7～10范围内有较好的可浮性; Zeta-电位测量、吸附量测量表明H205吸附氟碳铈矿和萤石表面,使电位负移,萤石与H205可能有静电吸附; FT-IR分析表明氟碳铈矿与H205存在化学吸附。结合浮选溶液化学推测了H205在氟碳铈矿和含钙脉石表面作用的模型。     

OP-10对白云鄂博稀土矿浮选的促进作用及其分散效果研究

通过浮选试验、透光率测试、显微镜观察、 DLVO理论计算研究了OP-10对白云鄂博稀土矿物浮选分散性的影响。当抑制剂和捕收剂用量相同时,在适宜的OP-10用量的前提下,不同温度下品位和回收率较原来相比都有明显的改善。透光率测试结果表明:加入分散剂OP-10后,透光率显著降低,分散性增加。显微镜观察得出:与不加OP-10时相比,加入OP-10后低于38μm的颗粒所占的比重增加,分散性更好。DLVO理论计算的结果表明:以长石、萤石、赤铁矿为代表的脉石矿物分别与氟碳铈和独居石之间的相互作用力由吸引变为排斥,增加了脉石矿物与稀土矿物之间的分散。     

组合药剂对微细粒氟碳铈矿与萤石的浮选分离效率的影响EI北大核心CSCD

通过单矿物浮选与人工混合矿浮选、Zeta电位及接触角测试,研究了复合捕收剂(辛基羟肟酸(OHA)+辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10))和组合抑制剂(水玻璃+乙二胺四乙酸(EDTA))对-15μm微细粒氟碳铈矿与萤石浮选分离效果的影响及作用机制。结果表明:OP-10能够显著提高OHA对微细粒氟碳铈矿的捕收能力;组合抑制剂对萤石的选择性抑制效果优于单一抑制剂;使用复合捕收剂与组合抑制剂相对于仅使用单一捕收剂与抑制剂水玻璃,氟碳铈矿与萤石的浮选分离指数由2.41提高至7.0,同时捕收剂OHA用量由1.5×10^(-4) mol·L^(-1)降低至1.2×10^(-4) mol·L^(-1);Zeta电位测试表明,EDTA能够有效抑制复合捕收剂在萤石表面的吸附,而对氟碳铈矿的影响较弱;接触角测试表明,复合捕收剂与EDTA能够强化氟碳铈矿与萤石的表面疏水性差异,提高浮选分离效果。     

辛基羟肟酸浮选氟碳铈矿机制研究

采用纯矿物浮选的方法,以松醇油为起泡剂,研究了氟碳铈矿在辛基羟肟酸钠为捕收剂体系下的浮选行为,在p H=7~11范围内,氟碳铈矿回收率大于96%,尤其在p H=9附近,氟碳铈矿的可浮性最好,回收率接近100%;采用傅立叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)手段进行作用机制研究,红外光谱表明,辛基羟肟酸钠在氟碳铈矿表面发生了化学吸附;XPS结果表明,氟碳铈矿表面可能只存在-C=O-RE-O-N-一种五元环螯合物;结合La3+和Ce3+离子溶液化学和氟碳铈矿浮选行为,推测La(OH)2+,La(OH)2+,Ce(OH)2+和Ce(OH)2+是存在于氟碳铈矿表面的浮选活性点,并推测了辛基羟肟酸在氟碳铈矿表面作用的模型。     

水杨羟肟酸对氟碳铈矿的捕收机制研究

以水杨羟肟酸为捕收剂,通过浮选试验、溶液化学计算、动电位和红外光谱检测分析研究了氟碳铈矿的可浮性及药剂与矿物的作用机制。当水杨羟肟酸浓度为5×10-4mol·L-1时,氟碳铈矿在pH=7~10较宽的范围内有较好的可浮性,与矿物表面的稀土阳离子的水解产物种类及其浓度有关。pH=8~9范围内,稀土阳离子水解优势组分RE(OH)2+和RE(OH)+2吸附在氟碳铈矿表面是主要的正活性质点,有利于药剂的化学吸附。在pH=8.3时,水杨羟肟酸对氟碳铈矿捕收是化学吸附作用生成五元环螯合物的结果。     

核-壳复合微球的异相凝聚及其表面包覆率调控

提出了一种通过乳化剂复配简便制备表面包覆率可调的核-壳复合微球的方法.高效液相色谱和zeta电位测试结果表明,核粒子和壳粒子在分散混合过程中出现了乳化剂吸附和脱附的再平衡现象,从核粒子表面游离的阳离子乳化剂与壳粒子表面的阴离子乳化剂发生电性中和作用,导致核、壳2种粒子的zeta电位值互相接近,基于静电作用的异相凝聚失效.进一步研究发现,在保持核粒子分散液中乳化剂总量为1 wt%的前提下,添加非离子乳化剂既可以确保分散体系的稳定性,又可以调控阳离子乳化剂的游离量,成功实现核-壳复合微球的异相凝聚.由此可见,通过调节复配乳化剂中阳离子与非离子乳化剂的配比,可简便地调控复合微球的表面包覆率.还探讨了异相凝聚体系中pH值和电解质浓度对核-壳复合微球表面包覆率的影响.     

表面力仪的改进及溶液中DLVO理论的验证

改进了现有表面力仪,使之具有更低的造价和更高的实验精度.利用改进后的表面力仪测量了0.1mol/L的NaCl溶液中两云母表面间的作用力-距离曲线;通过与计算得到的曲线对比验证了DLVO理论.结果表明:在0.1mol/L的NaCl溶液中,两云母表面间在距离较大时的作用力测量值与DLVO理论值相符合,但在距离较小时测量值出现附加的短程斥力,且此斥力呈现指数衰减规律.     

牦牛坪钙稀土氟碳酸盐多体矿物的成分特征及其成因意义

牦牛坪矿床中钙稀土氟碳酸盐多体矿物，经扫描电镜观察和电子探针分析，表明氟碳铈矿可由矿液直接结晶或通过多体矿物的分解反应形成。与多体矿物相比较，氟碳铈矿的稀土配分模式以富La为特点。多体矿物的CaO/REE2O3(重量比）的平均值为0.131(测试值）和0.141（计算值），低于氟碳钙铈矿的理论值0.171。根据多体系列化学计量的线性关系，证明多体矿物形成于Ca^2 和CO3^2-活度较低的矿液中。这种矿液不利于典型氟碳钙铈矿的形成。     

2,7-二乙烯吡啶基-9,9''''-二乙基芴纳米颗粒的粒度测量及荧光光谱的研究

利用二次沉淀法制备出不同粒径(101.6～516.9 nm)的2,7-二乙烯吡啶基-9,9'-二乙基芴有机纳米微粒.通过激光粒度仪测试发现:其平均粒度和多分散指数(PDI)值随着放置时间的增长、有机分子浓度的增大而增加;随放置温度的升高、表面活性剂的加入而减小.利用荧光光谱仪测试2,7-二乙烯吡啶基-9,9'-二乙基芴的氮甲基吡咯烷酮(NMP)溶液和2,7-二乙烯吡啶基-9,9'-二乙基芴纳米微粒体系的荧光激发和发射光谱,发现纳米微粒体系的荧光激发光谱和发射光谱分别在403、530 nm附近出现新的电荷转移(CT)峰.     

从工艺矿物学角度分析稀土尾矿作为NH3-SCR催化剂的可行性

选择性催化还原法(SCR)是工业上广泛应用的控制NO_x排放比较成熟的技术,矿物催化剂逐渐成为脱硝领域的研究热点,稀土金属元素和过渡金属元素具有联合协同作用,白云鄂博稀土尾矿堆积量巨大且共伴生元素丰富,二次资源的利用“迫在眉睫”。本文从稀土尾矿的工艺矿物学角度深入分析其作为脱硝催化剂的可行性,稀土尾矿含有赤铁矿/磁铁矿、黄铁矿、氟碳铈矿、钛矿物和锰矿物等矿物,其中Fe,Ce,Mn均可作为催化剂的活性元素。矿物间的连生有利于活元素的联合作用,磁铁矿和氟碳铈矿与碳酸盐矿物、硅酸盐矿物、萤石及其他矿物连生有利于活性元素分散。含有Fe和Ce元素的矿物小颗粒(18.75～89.19μm)占比较高。酸活化后稀土尾矿脱硝活性最高为83%,N₂选择性在88%以上。稀土尾矿经过机械力或酸等活方式活化后,有希望成为脱硝催化剂。     

壳聚糖-盐酸溶液中温度敏感的相分离行为

研究了壳聚糖 盐酸溶液温度敏感的相分离行为.通过对壳聚糖-盐酸溶液浊度变化的考察以确定相分离温度.测定不同盐酸浓度、壳聚糖浓度以及不同脱乙酰度的条件下的相分离温度，并用DLVO理论(Deijaguin-Landau and Verwey-Overbeck Theory)进行了解释. FTIR、X-ray以及SEM分别描绘了壳聚糖经相分离过程后官能团、结晶状态、颗粒形态的特点.     

2,7-二乙烯吡啶基-9,9′-二乙基芴纳米颗粒的粒度测量及荧光光谱的研究

利用二次沉淀法制备出不同粒径(101.6~516.9nm)的2,7-二乙烯吡啶基-9,9′-二乙基芴有机纳米微粒。通过激光粒度仪测试发现:其平均粒度和多分散指数(PDI)值随着放置时间的增长、有机分子浓度的增大而增加;随放置温度的升高、表面活性剂的加入而减小。利用荧光光谱仪测试2,7-二乙烯吡啶基-9,9′-二乙基芴的氮甲基吡咯烷酮(NMP)溶液和2,7-二乙烯吡啶基-9,9′-二乙基芴纳米微粒体系的荧光激发和发射光谱,发现纳米微粒体系的荧光激发光谱和发射光谱分别在403、530nm附近出现新的电荷转移(CT)峰。     

高离子强度下可溶盐浮选机理

基于表面化学性质,泡沫浮选已成为一种分离非均质固体混合物的有效手段,并被广泛应用于原矿分离及其他化学工业。在浮选过程中,捕收剂往往对矿物表面进行选择性吸附以调控矿物表面的亲疏水性。目前,大部分可溶盐的生产,尤其是钾盐工业生产,主要采用泡沫浮选的方法。尽管可溶盐实际浮选体系很复杂,但主要包含矿物晶体、捕收剂、气泡和高离子强度的饱和盐溶液四种组分。实际上,浮选能否完成是这四种组分相互作用的结果。因此,大量的可溶盐浮选机理研究工作都集中于浮选体系中各组分之间的相互作用。本文对高离子强度下可溶盐浮选机理的主要研究成果进行了综述,重点介绍了可溶盐的溶液化学性质,捕收剂在饱和盐溶液中的胶体性质,捕收剂在矿物晶体表面的选择性吸附机制和吸附行为,矿物晶体/饱和盐溶液界面性质以及气泡在浮选过程中作用机理,并对高离子强度下可溶盐浮选机理研究的发展趋势进行了展望。     

Cu2+对不同相形态中聚3-己基噻吩光学性质的影响

用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱方法研究了Cu2+分别与稀溶液、分散液和薄膜三种体系中的聚3-己基噻吩(P3HT)的相互作用. 结果表明, P3HT的相形态对其相互作用有重要影响. 在四氢呋喃的稀溶液中, P3HT与Cu2+的溶剂化程度都很高, 它们之间几乎不存在化学作用; 在分散液中, P3HT形成聚集的颗粒, Cu2+的加入产生较弱的氧化掺杂, Cu2+部分进入到分散颗粒中; 在P3HT的薄膜中, Cu2+使链的共轭长度变短, 引起光吸收蓝移.     

α-Fe_2O_3,γ-Al_2O_3纳米粒子及其混合体系酸碱性质及对重金属离子的吸附行为

运用自动电位滴定技术分别研究了在纳米α-Fe2O3,γ-Al2O3单一体系及其混合体系中矿物表面的酸碱性质。依据表面配位理论恒电容模式,计算了相应的表面酸碱配位常数。实验和计算结果表明,按照等表面积原则混合α-Fe2O3、γ-Al2O3纳米粒子得到混合体系,其表面化学反应并非是单一体系的简单叠加,而是存在着不同矿物表面间复杂的交互作用。其表面酸碱性质和吸附重金属离子的行为可以用单表面模型拟合,混合体系表面反应平衡模式和相应的酸碱反应平衡常数分别为:≡XOH+H+≡XOH2+lgK1=4.04≡XOH≡XO-+H+lgK2=-9.20根据重金属离子Cu2+、Pb2+、Zn2+在α-Fe2O3/γ-Al2O3混合体系表面的吸附行为,计算得出Cu2+、Pb2+、Zn2+在混合体系固体表面的配位反应平衡常数如下:≡XOH+M2+≡XOM++H+lgK=-2.50、-2.25、-3.75(M=Cu、Pb、Zn)     

分散体系形成中表面活性剂使用量的判据

通过对甲苯等有机溶剂/水/表面活性剂体系的水基化分散,利用MalvernMicroplus型激光粒度仪对乳化后的分散相粒子大小及其分布进行研究.结果表明,表面活性剂的使用量对分散结果的影响具有局限性,对于具体体系,表面活性剂的临界胶束浓度[CMC(CMC_O+CMC_W)是这种局限性的量化标志,超出CMC的表面活性剂是多余的,对最终的分散结果无作用,同时也会影响分散体系的稳定性.     

草莓型SiO2/PMMA纳米复合微球的制备

在纳米二氧化硅水分散体系中,借助于碱性辅助单体1-乙烯基咪唑(1-VID)与未改性纳米二氧化硅表面羟基之间的酸-碱作用,通过1-VID与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的自由基共聚合,制备了草莓型的SiO2/PMMA复合微球.整个反应过程中,纳米二氧化硅无需表面处理,体系中无需另外加入乳化剂或助乳化剂,微球表面吸附的纳米二氧化硅对颗粒起稳定作用.用动态光散射粒度分布仪测得复合微球粒径在120-330nm之间,热重分析结果表明,复合微球中二氧化硅含量介于15%-20%之间.透射电镜和扫描电镜显示所得复合微球具有草莓型结构,二氧化硅富集在表面.     

纳米银的单颗粒-电感耦合等离子质谱法表征及其测定

建立单颗粒-电感耦合等离子体质谱法( SP-ICP-MS)测定稀溶液中纳米银颗粒粒度分布及纳米银颗粒数量浓度的方法。当停留时间为3 ms时,两个或多个纳米银颗粒同时进入检测器的可能性降至最低。采用5倍标准偏差迭代算法(5σ)区分纳米银颗粒信号和背景信号。采用SP-ICP-MS法测定3种商品级纳米银颗粒(30,50和100 nm)粒度分布和纳米颗粒浓度。结果表明：SP-ICP-MS法测定纳米银颗粒结果与纳米银的TEM值相近,可采用SP-ICP-MS法表征纳米银颗粒。本方法测定稀溶液中纳米银颗粒粒度检出限为25 nm,纳米银颗粒浓度检出限约为8×104个/L。将纳米银颗粒加入到自来水样品中并进行测定,获得相近的纳米银粒度分布及纳米颗粒浓度。本方法简单、快捷、灵敏度高,可为研究水环境中纳米银的风险评估提供可靠分析方法,并为饮用水中纳米银的监测提供分析技术。     

纳米四氧化三铁表面酸碱性质研究

制备了纳米Fe3O4, 并对其进行了表征和表面酸碱行为研究. 实验结果表明, Fe3O4表面在水溶液中有非常明显的酸碱性质. 随着纳米Fe3O4加入量的增多, 溶液pH缓冲能力增强, 二者之间成正比, 据此可定量地测定H+在纳米氧化铁表面的吸附量. 运用MEDUSA和WINSGW计算软件计算了表面组分在溶液中的分布， 并讨论了表面电荷对表面组分分布的影响.     

单凝聚与复凝聚法制备昆虫激素十二醇微胶囊及其释放行为

通过向明胶溶液中加入硫酸钠溶液的单凝聚方法以及将明胶溶液加入到阿拉伯胶溶液的复凝聚方法,制备了聚合物包覆昆虫激素十二醇的水分散体系微胶囊.通过对凝聚过程中ζ电位与透光率跟踪测试确定了单凝聚中加入硫酸钠的最佳用量以及复凝聚中明胶与阿拉伯胶的相对量.在壁材浓度大于或等于3%条件下制备的复凝聚胶囊的尺寸大于单凝聚微胶囊,但后者的大小分布更均一.除非在2%壁材浓度下,其他条件下复凝聚制备的胶囊的十二醇包覆率明显高于单凝聚胶囊.对胶囊中十二醇在恒湿恒温条件下的释放研究表明,单凝聚胶囊中十二醇很快释放完毕,变化壁材浓度不明显改变其释放行为.相比之下复凝聚胶囊中十二醇的释放对壁材浓度有明显的依赖性.2%壁材浓度制备的胶囊其释放行为类似于单凝聚胶囊;但3%到5%壁材浓度制备的胶囊中十二醇的释放明显分为3个区间,即较快的初始释放、较长时间的恒速释放以及最后阶段释放速率的再次提高直至释放完毕.复凝聚胶囊中十二醇的释放表现出了明显的可控性.文中亦对该体系中昆虫激素十二醇的释放机理作了初步讨论.