基于XRF与RBF神经网络的锌浸出渣有价组分精准定量分析研究

锌冶炼浸出渣是湿法炼锌工艺产出的冶炼固废渣,占锌冶炼固废产出总量的75%以上,因含有Zn,Cu,Pb,Ag,Cd和As等多种有价金属元素,其资源化利用潜力巨大。然而由于其成分含量不稳定,检测精度不足等原因,导致关键元素的资源转化效率难以保证,因此对浸出渣关键资源组分的精准定量分析在锌冶炼行业绿色发展方面具有重大意义。该研究以Zn,Cu,Pb,Cd和As五种目标元素为分析对象,分别采用XRF工作曲线法和XRF结合RBF神经网络模型的方法对浸出渣目标元素定量分析,以相对误差、相对标准偏差作为两种方法的评价指标,对两种方法进行分析比较。首先采用标准添加法对工业现场采集的锌浸出渣配制浓度梯度样,并以此为标准化样品进行ICP-OES检测,随后将ICP-OES检测结果作为目标元素定量分析基准值,对浓度梯度样品进行X射线荧光光谱（XRF）检测,建立目标元素工作曲线,利用工作曲线对各目标元素进行定量分析。同时用XRF光谱数据构建输入矩阵、样品目标元素浓度构建输出矩阵,训练RBF神经网络来构建浸出渣中目标元素多元定标模型,并用此模型实现浸出渣样品目标元素预测。工作曲线法定量分析结果与ICP-OES基准值对比得到相对误差均值为8.5%,标准偏差均值为4.0%;RBF神经网络预测结果与ICP-OES基准值对比得到相对误差均值为0.18%,标准偏差均值为0.58%。结果表明,两种方法均能实现浸出渣样品目标元素的定量分析,但XRF结合RBF神经网络的方法能够对浸出渣样品进行精准定量分析和基体校正,分析结果准确性和精密度优于传统工作曲线分析方法。     

硫酸铝低温水解产物特性及其动力学研究

以十八水硫酸铝为沉淀前驱剂,碳酸钠为沉淀剂研究硫酸铝水解动力学,并采用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)综合分析硫酸铝水解产物物相和形貌。结果表明,硫酸铝与碳酸钠反应过程动力学方程符合一级反应速率方程;T≤75℃硫酸铝水解产物为无定型团聚氢氧化铝;氢氧化铝生成过程为:[Al(OH_2)_6]~(3+)→[Al(OH)(OH_2)_5]~(2+)→[Al(OH)_2(OH_2)_4]~+→[Al(OH)_3(OH_2)_3]。     

锌电解液中铅的去除研究现状

湿法炼锌是现代炼锌的主要方法。其工艺流程包括：焙烧—浸出—净化—电解—熔铸。在硫酸锌溶液电解体系中采用Pb-Ag合金做阳极板，电解过程中阳极中的Pb会部分溶解在电解液中。而溶解在电解液中的铅离子不断累积，不仅对生产工艺带来了巨大的影响，还会大大降低阴极金属锌的品质。对湿法炼锌阴极锌产品中铅的来源、含铅高的原因以及锌电解液铅去除的技术方法进行了综述，对比了各个方法的优缺点，同时针对各种除铅方法所用的试剂从经济性、环保性、效率性、操作复杂性等方面进行了进一步的比较，提出了用絮凝剂及复合添加剂等替代磷酸盐、碳酸盐除铅的想法，并对未来除铅添加剂发展趋势进行了展望。     

一种室温离子液体与水相互作用的密度泛函理论研究

采用量子化学计算中的密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31+G(d,p)计算水平上研究了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Emim]BF4)及其与水分子形成的复合物的稳定构型和相互作用能;经振动频率分析得到了[Emim]BF4及其与水的复合物的红外光谱.计算结果表明,相对于水分子与阳离子的作用而言,水分子与阴离子的作用对离子液体结构的影响更大.与此同时,实验测得的[Emim]BF4的红外光谱与计算结果吻合.     

硫酸铵母液除氯及其对结晶影响

硫酸铵母液中Cl^-不断循环富集导致设备腐蚀严重,同时影响硫酸铵结晶及品质。本文运用硫酸钙铝法和脱硫灰铝法分别对硫酸铵母液进行除氯研究,采用筛分法对晶体粒径进行分析、扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope, SEM）对晶体尺寸、形貌进行表征,X射线衍射仪（X-ray Diffractometer,XRD）分析晶体物相。研究表明：除氯剂最佳投加量为3.0 g硫酸钙和0.8 g偏铝酸钠,3.0 g脱硫灰和0.8 g偏铝酸钠,对应除氯率分别为31.70%和36.38%。在转速200 r/min,反应温度为75 ℃,两种除氯剂加入会使ρ（Cl^-）快速下降,此为Cl^-与Ca²⁺和AlO₂^-反应形成了不溶钙铝氯化合物;除氯剂加入过量会使NaAlO₂发生双水解,解离出OH^-,抑制Cl^-与Ca²⁺、AlO₂^-反应,导致Cl^-去除率下降。硫酸钙铝法所产生的钙铝氯化合物会附着在晶粒活性表面进而增大硫酸铵结晶介稳区宽度,抑制晶体正常生长,导致结晶量减少;脱硫灰铝法中杂质金属可将OH^-消耗和减小硫酸铵结晶介稳区宽度,所含大量SO₄^2-会使硫酸铵结晶量增加,但晶体纯度降低。相关研究结果可为减少氨法脱硫设备腐蚀及优化硫酸铵结晶提供参考。     

石墨烯分散液及其组装膜的性能

通过对比表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和聚乙烯醇(PVA)对石墨烯的分散能力,发现SDS可有效避免石墨烯片层之间的团聚,使得石墨烯在水溶液中分散得更加均匀.将浓度分别为0.39和0.30 mg/m L的石墨烯(G)和石墨烯片(GF)的SDS分散液旋涂在ITO电极表面制备出G膜和GF膜.透射电子显微镜和原子力显微镜观测结果表明,两类石墨烯膜均呈现出纱状透明的片状结构,同时具有石墨烯特有的褶皱.在石墨烯膜上继续进行钌配合物分子膜的自组装实验,得到G/Ru复合膜和GF/Ru复合膜.采用循环伏安法及紫外-可见吸收光谱法对石墨烯复合膜进行光电化学分析,结果表明石墨烯膜与钌配合物分子膜的复合可有效加强薄膜对太阳光的吸收.     

Tm3+掺杂SrAl2O4:Eu2+的光激励和热释光性能

通过高温固相法制备出Sr_{0.98-xAl2O4:0.02Eu²⁺,xTm³⁺(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05)系列样品,并对其光激励和热释光性能进行了研究。在SrAl2O4:Eu²⁺原有陷阱能级结构的基础上,通过Tm³⁺的掺杂引入了更深的陷阱TB,并增加原有陷阱TA浓度,进而优化了材料的光存储容量及光激励特性。对比研究了系列样品的初始光激励发光强度和热释光强度随着Tm³⁺掺杂量的变化规律,证实陷阱TB为光激励发光提供了有效俘获中心。当Tm³⁺的掺杂摩尔分数x=0.03时,材料中的陷阱TB的浓度达到最高值,同时光激励发光强度最大。对比Tm³⁺共掺前后热释光图谱,通过Chen's半宽法计算出了引入陷阱TB的陷阱深度。实验结果证实材料中TB的浓度对其光激励发光性能起着决定性的作用。在980 nm激发下,由深陷阱TB释放出来的电子可以再次被浅陷阱TA俘获,这种浅陷阱TA的再俘获效应在光激励发光过程中表现为光激励余辉现象。}     

微分脉冲伏安法测定硫酸锌溶液中铊

研究了微分脉冲伏安法测定复杂硫酸锌溶液体系中的铊。讨论了伏安图的形成、测定底液和pH值的选择。结果表明:在醋酸介质(pH=4.5±0.2)中,加入适量EDTA、聚乙二醇6000和抗坏血酸的测定体系,采用微分脉冲伏安法可直接测定铊。方法检出限为1.0×10-8g/L,千倍浓度的8种阳离子共存或单独存在时均不干扰测定。方法用于湿法炼锌中上清、一段净化后液、二段净化后液、电积新液、电积废液中铊的测定,相对标准偏差RSD分别为1.6%,2.5%,3.3%,8.3%,4.9%,铊加标回收率为98.4%～102.2%。方法灵敏、简单、快速,用来测定湿法炼锌各阶段硫酸锌溶液中的铊,结果满意。     

银负载量对网状TiO2柔性薄膜电极储锂性能的影响

本工作采用水热法结合银镜反应制备出一系列不同Ag负载量（2.2%、4.0%、6.4%,w/w）改性的3D纳米网状结构Ag@TiO₂薄膜电极。利用电感耦合等离子体技术（ICP）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和X射线能谱（EDX）等表征手段测试所合成材料的形貌及成分,实验结果表明Ag纳米颗粒可以成功沉积在TiO₂纳米线表面。电化学测试数据则表明,4.0%（w/w）负载量的Ag@TiO₂相比于未改性和其他负载量的TiO₂纳米线具有更好的倍率性能和更稳定的可逆容量。在50,100,200,400,800和1 200 mA·g^-1的电流密度条件下,该改性电极的放电容量可分别达到261.4,253.7,239.5,216.5,193.1和185.1 mAh·g^-1,在200 mA·g^-1下循环80次后容量保持率仍能达到99.8%。     

利用小角度X射线散射测定八水氧氯化锆中锆结构

利用小角度X射线散射（SAXS）测量八水氧氯化锆溶液中锆的存在形式,结果表明锆在溶液中大部分是以多聚体形式存在,尤其是酸度极易对锆的聚合度产生影响。研究了八水氧氯化锆浓度、加热处理、放置时间及HCl浓度等因素对锆在溶液中存在形式的不同影响：以0.0~5.0 mol·L^-1 HCl为溶剂,配制10~300 g·L^-1的氧氯化锆溶液,并考虑对溶液分别进行加热和长时间放置处理。对所配溶液进行了SAXS测试,利用Guinier方程计算了溶液中粒子的回转半径(R_g),同时利用求解最小封闭圆柱体问题的CYLview软件对溶液中锆的不同多聚体结构进行模拟计算,得到不同结构的理论R_g;通过比较R_g的实验值和计算值,确认不同条件锆液中锆粒子存在的主要形式。结果表明锆存在形式受酸度、浓度等多个因素的影响,尤其HCl的浓度是影响锆液中锆多聚体聚合度的关键;当不添加HCl时,低锆浓度溶液中锆的聚合度相对较高。