铁位掺杂对LiFePO4-C性能的影响

本文从体相铁位掺杂出发,以二氧化钛、乙酸镍、乙酸锰、氢氧化镁等为原料,合成LiFe0.9M0.1PO4-C材料,考察了不同掺杂元素对LiFePO4性能的影响。与碳包覆LiFePO4材料相比较,Ti的掺杂使Li+扩散系数提高了两个数量级,达到4.117E-09 cm2.s-1;将材料的振实密度显著提高到了1.62 g/ml;循环30次,容量保持在79.8 mAh/g,保持率达92%。即铁位掺杂Ti的复合材料在高倍率下的性能远远好于未掺杂LiFePO4材料。     

熔盐电脱氧法制备ZrCr2储氢合金的研究

以ZrO2和Cr2O3混合物为原料,采用直接电脱氧法在CaCl2熔盐中制备出纯相的ZrCr2储氢合金.研究了极片烧结温度、电解电压、熔盐温度、电解时间等工艺参数对电解过程的影响.采用XRD、SEM手段探讨了电解产物的组成与形貌;采用动电位扫描法结合热力学计算探讨了合金的生成机理;并利用粉末微电极循环伏安法测试了ZrCr2合金的电化学性能.结果表明,ZrO2-Cr2O3极片在CaCl2熔盐中900℃、3.1V电压下电解15 h可得到ZrCr2合金.电脱氧过程中,Cr2O3首先还原为单质Cr,ZrO2或CaZrO3在单质Cr表面还原,形成ZrCr2合金.所制备的ZrCr2合金具有很好的电化学储氢性能.     

钾长石碱熔活化合成4A沸石研究

为了实现钾长石资源的综合利用,本文提出了碳酸钠碱熔活化钾长石制备碳酸钾和4A沸石的工艺.确定了碱熔活化反应的适宜条件.碱熔焙烧活化物料经水溶碳酸化后,得到含有KHCO3的溶液和硅铝质凝胶产物,前者可以经过蒸发结晶制备碳酸钾;后者经NaAlO2,NaOH和水调整合成体系中Al2O3∶SiO2∶ Na2O∶H2O的物质的量比为1∶2∶5∶185后,在45℃下老化反应0.5h,接着在90℃下晶化9h可制得离子交换性能优良的4A分子筛.4A分子筛的钙镁交换量分别为:296.4 mg/g和108.8 mg/g.合成4A沸石后的母液能够实现在4A分子筛制备中循环利用.     

铁掺杂方沸石的合成及其磁性化

采用水热合成法, 按摩尔比n(SiO2):n(Al2O3):n(Na2O):n(Fe3+):n(H2O)=2.3:1:3.9:(0.02, 0.04, 0.08):185配料, 三乙胺为模板剂, 草酸为铁离子的络合剂, 经过室温搅拌成胶, 170 ℃下于不锈钢反应釜晶化60 h, 合成了三种掺杂铁量不同的方沸石, 为了解决粉末沸石分子筛难以从使用料液中分离问题, 对合成铁掺杂方沸石700 ℃下进行氢气还原制得了磁性沸石. 利用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换-红外(FT-IR)光谱和扫描电子显微镜(SEM)对制得的产品进行表征. 结果表明, 合成的铁掺杂方沸石与纯方沸石结构相同, 磁性化沸石结构发生了变化. 考察样品对水中氟离子和铅离子的吸附性能发现, 铁掺杂方沸石和磁性沸石对它们的吸附性能没有促进作用.     

磁性4A沸石制备及其对水中氯乙酸吸附

以工业级水玻璃、NaAlO2、NaOH和去离子水为原料,采用水热法先合成4A分子筛,然后在二价和三价铁离子混合溶液中用氨水调节负载铁的氧化物及真空干燥等步骤,制得了一系列磁化率不同的磁性分子筛,并对其进行了XRD、SEM、IR及TG等表征分析.结果表明,合成磁性4A沸石晶形完整,表面负载的四氧化三铁分布均匀,磁化率随所负载四氧化三铁量的增加而增大,粒度比纯4A沸石大.磁性4A沸石对钙、镁、铅和氯乙酸的吸附性能与纯4A沸石相当,利用磁性4A沸石可以方便地用磁场分离的特性,其粉末状产品不用成型就可以直接在溶剂或溶液中使用.     

脱硫石膏晶体提纯脱色的研究

以H2O-HCl-CaCl2溶液为反应介质采用两步法在常压下对脱硫石膏脱色;考察了HCl浓度、CaCl2浓度、料浆浓度对水热反应时间的影响和转晶温度、转晶时间、料浆浓度对产品白度和收率的影响。得出的较适宜条件为:HCl浓度为1.21mol/L,CaCl2浓度为0.27mol/L,料浆浓度为6.98%,转晶温度25℃、转晶时间18h,该条件下水热反应时间缩短至120min,脱色产品的白度和纯度分别提高至90%和96%。脱色提纯过程的母液反复利用5次后,产品性能与初次配料时无明显差异。以提纯脱色后的脱硫石膏为原料制备的半水硫酸钙晶须白度达到95.22%。     

超声波合成磁性4A沸石分子筛

为了解决微细粉末状沸石产品应用中与所处理溶液难以分离的问题, 在传统水热合成法合成4A沸石的晶化原料液中, 加入磁性Fe3O4微粒, 经过70 ℃, 功率为100 W的超声波晶化6 h, 合成了一系列Fe3O4含量不同的磁性4A沸石,并对其进行了XRD、SEM、IR、TG/DTA、EDX、磁化率及吸附性能等表征测试. 结果表明, 磁性4A沸石具有良好的磁稳定性, 其磁化率随Fe3O4含量的增加而增大; 磁性4A沸石对水中氟离子和六价铬的吸附与纯4A沸石性能相同, 其吸附速率可以用拟二级动力学方程来描述.     

膨润土吸附水溶液中微量氯仿的研究

针对水中微量氯仿的吸附脱除和粉末状膨润土吸附剂实际应用中难以分离的问题,以河北省灵寿县膨润土制备的钛柱撑膨润土、成型膨润土及成型钛柱撑膨润土为吸附剂,于25℃条件下对水溶液中微量氯仿的脱除进行了研究,测得了被吸附物浓度、吸附时间对吸附过程的影,及膨润土经过不同处理后的结构变化。结果表明,钛柱撑膨润土具有优越的吸附性能,并且成型之后吸附性能仍与粉末状膨润土相当,而成型膨润土由于晶层塌陷几乎没有吸附性能。此外还测定了成型钛柱撑膨润土对氯仿的吸附等温线。     

类固相法快速合成高钙镁离子交换性能的P型分子筛

以硅铝干凝胶为硅源和铝源,氢氧化钠为碱源,采用类固相法快速合成了P型分子筛,并通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等手段对产品进行了表征分析。结果表明,硅铝干凝胶的组成n_SiO2/n_Al2O3=5,晶化时间和晶化温度分别为3 h、140℃,原料的组成n_Na2O/n_SiO2、n_H2O/n_SiO2=18.51时,可制备形貌均一、结晶良好的P型分子筛产品。与传统水热法相比,该方法极大地减少了合成过程的用水量,缩短了晶化时间,提高了产品的钙镁离子交换性能,从整体上优化了P型分子筛的合成工艺。