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功率超声对废旧锂离子电池资源化回收利用过程的影响研究进展 被引量：5
1
作者 卜祥宁 任玺冰 +3 位作者 童正 倪梦茜 倪超 谢广元 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期514-528,共15页
近些年,随着电动汽车行业的快速发展,电动汽车动力电池常用的锂离子电池废弃物保有量也随之激增。废旧锂离子电池的资源化回收利用不仅可以避免固废堆放导致的环境问题,还可以为新电池的制造提供原材料。功率超声被证明是强化废旧锂离... 近些年,随着电动汽车行业的快速发展,电动汽车动力电池常用的锂离子电池废弃物保有量也随之激增。废旧锂离子电池的资源化回收利用不仅可以避免固废堆放导致的环境问题,还可以为新电池的制造提供原材料。功率超声被证明是强化废旧锂离子电池资源化回收利用的一种有效手段,独特的物理和化学效应是产生强化效果的主要机制。本文在介绍超声空化理论的基础上论述了超声波强化废旧锂离子电池资源化回收利用的路径,并综述了超声波辅助技术在废旧锂离子电池金属集流体表面电极材料剥离过程、电极材料资源化回收过程、电极材料修复过程中的应用与研究进展。最后,论述了超声波辅助技术在工业化应用中存在的不足,展望了超声波在废旧锂离子电池资源化回收利用中工业化应用的前景。 展开更多
关键词 废旧锂离子电池 分离 回收 修复 超声波
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3种浸锑石墨材料的摩擦磨损性能实验研究 被引量：11
2
作者 胡亚非 刘颀 +1 位作者 蒋文武 王启立 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期351-354,共4页
利用S250 Mk3扫描电镜和WJ-10B型万能材料试验机对EK3205、M170D和T163D 3种浸锑石墨材料组织结构、机械性能和摩擦磨损性能进行了对比试验。试验结果表明:3种材料成分和组织结构基本相同,机械性能和磨损性基本相当;T163D和M170D摩擦因... 利用S250 Mk3扫描电镜和WJ-10B型万能材料试验机对EK3205、M170D和T163D 3种浸锑石墨材料组织结构、机械性能和摩擦磨损性能进行了对比试验。试验结果表明:3种材料成分和组织结构基本相同,机械性能和磨损性基本相当;T163D和M170D摩擦因数(0.130和0.135)要比EK3205的(0.140)低;基体材料越致密,孔隙分布越均匀,添加超细粉因体有利于润滑膜的形成与稳定,有利于减小摩擦因数。 展开更多
关键词 石墨 摩擦磨损 浸渍 孔隙 超细粉体
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配粘结剂与瘦化剂对炼焦配合煤质量指标影响的实验研究 被引量：4
3
作者 曹勇飞 吴国光 +2 位作者 孟献梁 郑志磊 季伟 《煤炭工程》 北大核心 2011年第3期79-81,共3页
为扩大炼焦煤种降低焦化厂生产成本,选取六种配煤方案进行研究,采用添加剂替代炼焦配煤中的一种或两种强粘结性煤,从而改善配合煤的质量指标,增加弱粘结性煤用量。文章对试验结果进行了详细的分析和介绍,并得出了相应的试验结论,该试验... 为扩大炼焦煤种降低焦化厂生产成本,选取六种配煤方案进行研究,采用添加剂替代炼焦配煤中的一种或两种强粘结性煤,从而改善配合煤的质量指标,增加弱粘结性煤用量。文章对试验结果进行了详细的分析和介绍,并得出了相应的试验结论,该试验结论对降低配煤炼焦成本有一定的参考作用。 展开更多
关键词 粘结剂 瘦化剂 配煤 弱粘结性煤 炼焦
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煤全组分分离工艺中溶剂循环利用研究 被引量：3
4
作者 陈娟 秦志宏 +2 位作者 张丽英 程远见 刘奇伟 《煤炭工程》 北大核心 2011年第3期76-78,共3页
采用新鲜NMP、精馏塔釜液NMP和减压蒸馏回收NMP溶剂分别与CS2按体积比(1∶1,V∶V),并使用反萃取剂在温和条件下,将淮北童亭煤全组分分离为四种不同的族组分,对各族组分的产率和FTIR特征吸收峰进行了对比研究。结果表明:精馏塔釜液NMP可... 采用新鲜NMP、精馏塔釜液NMP和减压蒸馏回收NMP溶剂分别与CS2按体积比(1∶1,V∶V),并使用反萃取剂在温和条件下,将淮北童亭煤全组分分离为四种不同的族组分,对各族组分的产率和FTIR特征吸收峰进行了对比研究。结果表明:精馏塔釜液NMP可直接作为循环溶剂使用,当其中的轻质组分积累到一定量后,提取部分塔釜液除去其中的轻质组分后再循环,以此实现溶剂的优化利用。最后提出了煤全组分分离工艺技术路线。 展开更多
关键词 煤 循环利用 全组分分离 产率 FTIR
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煤矸石中锂-镓-稀土回收技术研究进展
5
作者 杨胜超 乔金鹏 +2 位作者 康超 孙梦瑶 段晨龙 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期3104-3116,共13页
在新一轮科技革命背景下,锂、镓和稀土等战略性资源的高效开发利用正为能源转型提供关键原材料保障,煤矸石作为煤炭采选过程中排放的大宗固体废弃物,蕴含丰富的战略性金属元素,是极具开发价值的储备资源。本文系统阐述了煤矸石中锂、镓... 在新一轮科技革命背景下,锂、镓和稀土等战略性资源的高效开发利用正为能源转型提供关键原材料保障,煤矸石作为煤炭采选过程中排放的大宗固体废弃物,蕴含丰富的战略性金属元素,是极具开发价值的储备资源。本文系统阐述了煤矸石中锂、镓和稀土元素的赋存特征及回收技术研究进展。研究结果表明,这些元素主要与铝硅酸盐矿物及有机质等发生紧密耦合,其赋存形态以铝硅酸盐态、有机态和酸溶态为主。在回收技术层面,当前研究重点聚焦于沉淀法、萃取法和吸附法等方法,实现了煤矸石中锂-镓-稀土元素的高效分离回收,但存在有机溶剂消耗量大、能耗高、选择性差等问题。未来研究需针对低能耗、高选择性和环境友好型技术开展,以减少对传统矿产资源的依赖,促进资源的可持续利用,助力国家“双碳”战略目标的实现。 展开更多
关键词 煤矸石 锂 镓 稀土 回收
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氯化氢隔膜泵膜片电化学腐蚀行为研究
6
作者 蔡丰义 陈英华 +4 位作者 李海生 陈聚凯 张敬亮 张勋 张政 《流体机械》 北大核心 2025年第2期1-7,32,共8页
为了研究氯化氢隔膜泵膜片在高氯、高温氯化氢环境中的电化学腐蚀行为,采用Tafel极化法和电化学阻抗法(EIS)分析膜片的耐蚀性能,并利用SEM,EDS,XPS测试方法,对不同工况下的膜片腐蚀样品进行分析。结果表明,301L不锈钢膜片在HCl环境中腐... 为了研究氯化氢隔膜泵膜片在高氯、高温氯化氢环境中的电化学腐蚀行为,采用Tafel极化法和电化学阻抗法(EIS)分析膜片的耐蚀性能,并利用SEM,EDS,XPS测试方法,对不同工况下的膜片腐蚀样品进行分析。结果表明,301L不锈钢膜片在HCl环境中腐蚀严重,极化曲线均没有稳定的钝化区,随着溶液浓度及温度的提升,自腐蚀电流密度增大,耐蚀性能下降;不锈钢膜片对温度表现出较高的敏感性,90 ℃ HCl溶液环境下的电荷转移电阻为3.682,仅为50 ℃时的6.7%,腐蚀电流密度为1.258×10^(-2) A/cm^(2),是50 ℃时的3.94倍,离子扩散速率加快;Cl^(-)的竞争吸附使腐蚀产物中的氧化物难以维持稳定,表面难以形成钝化膜,容易导致不锈钢点蚀的发生。研究结果可为隔膜泵膜片耐腐蚀研究和设计提供依据和参考。 展开更多
关键词 隔膜泵 膜片 HCL溶液 电化学腐蚀 腐蚀行为
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利用生物过滤器处理煤矿乏风瓦斯的研究进展 被引量：3
7
作者 朱红威 邵菊芳 +1 位作者 冷云伟 陶秀祥 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期65-72,共8页
煤矿甲烷是温室气体的一个重要来源,其中乏风瓦斯占煤矿甲烷排量的70%,因而开发利用乏风瓦斯成为一个重要的课题。乏风瓦斯具有排量大、浓度低且性质不稳定等特征,难以用常规的热化学方法进行利用。甲烷氧化菌能利用低浓度甲烷生长,因... 煤矿甲烷是温室气体的一个重要来源,其中乏风瓦斯占煤矿甲烷排量的70%,因而开发利用乏风瓦斯成为一个重要的课题。乏风瓦斯具有排量大、浓度低且性质不稳定等特征,难以用常规的热化学方法进行利用。甲烷氧化菌能利用低浓度甲烷生长,因而在环境生物技术中应用广泛。利用甲烷氧化菌对煤矿乏风瓦斯进行生物过滤净化处理,具有投资运行成本低、反应条件温和、无二次污染等优点,因而成为最有应用前景的一种技术。介绍了生物过滤器处理乏风瓦斯的研究进展,阐述了空床停留时间、填料、温度、湿度、pH和营养物浓度等因素对生物过滤器性能的影响。 展开更多
关键词 乏风瓦斯 甲烷氧化菌 生物过滤
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复配生物质灰催化煤焦气化反应性及其赋存形态迁移规律 被引量：2
8
作者 李晓 董睿 +5 位作者 朱超超 张如梦 黄婷婷 刘开蓉 张兴闯 李佩 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期70-81,共12页
本工作通过复配生物质灰的实验方法,重点考察典型生物质灰中关键组分对煤焦气化反应性的影响,分析了气化过程生物质灰的赋存形态迁移规律及煤焦结构演化特征。研究结果表明,气化温度及Si元素含量是影响煤焦气化反应性的关键因素,当煤中S... 本工作通过复配生物质灰的实验方法,重点考察典型生物质灰中关键组分对煤焦气化反应性的影响,分析了气化过程生物质灰的赋存形态迁移规律及煤焦结构演化特征。研究结果表明,气化温度及Si元素含量是影响煤焦气化反应性的关键因素,当煤中Si/K质量比为0.5及1.0时,复配煤样气化反应性强于原煤,而Si/K质量比为1.5时,气化反应性则比原煤差。实验条件下Si/K质量比为0.5、Ca/K质量比为0.4的样品气化反应性最强,反应性指数约为原煤的1.35倍。相比含钾矿物质,含钙矿物质有着更高的反应活性,容易与硅酸盐结合生成含钙硅酸盐,如钙沸石(CaO·Al_(2)O_(3)·2SiO_(2)·4H_(2)O)等,进而避免了含钾矿物质与硅酸盐的反应,使钾能够充分地发挥其催化作用。动力学分析表明,复配生物质灰催化脱灰煤的气化过程采用收缩核模型拟合较为适宜,当Si/K质量比为0.5、Ca/K质量比为0.4时,复配煤样的气化反应活化能缩减为174.39 kJ/mol,相比原煤降低了14.32%。 展开更多
关键词 煤 生物质 催化气化 碱金属/碱土金属 气化反应性
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高含水低品质细粒煤脱水脱灰协同提质研究
9
作者 陈钢 蔡明祥 +2 位作者 高金龙 买吾拉尼江·莫合特尔 张博 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S1期828-839,共12页
我国煤炭资源禀赋差,高含水、高含灰的低品质煤炭资源储量巨大,约占原煤储量40%。随着煤炭机械化综采技术的推广,原煤中<6 mm细粒煤含量逐渐超过50%。提出了脱水脱灰协同提质的工艺技术,开展了高含水低品质细粒煤脱水干燥、干法分选... 我国煤炭资源禀赋差,高含水、高含灰的低品质煤炭资源储量巨大,约占原煤储量40%。随着煤炭机械化综采技术的推广,原煤中<6 mm细粒煤含量逐渐超过50%。提出了脱水脱灰协同提质的工艺技术,开展了高含水低品质细粒煤脱水干燥、干法分选提质试验。首先,对6 mm等径颗粒间的液桥演变过程进行了研究,随液桥体积V的提升,最大液桥力可达825.16μN,液桥断裂距离最大可达1.368 mm,这是因为液桥体积的增大,由初始构型的接触角前进量增大过程中产生的接触角滞后效应导致的。随颗粒分离速度v的增大,最大液桥力可达875.14μN,最大断裂距离达0.171 mm,这是由于接触角的前进量增大以及液体粘滞性产生的接触角后退过程减缓导致的。其次,通过热风干燥技术探究了高含水细粒煤干燥前后水分含量的变化规律,粒度越大干燥所需时间越长,3~6 mm、0~3 mm颗粒在120℃时完全干燥时间分别为60 min和30 min,这是因为粒度越大内部水分迁移路径变长渗透到煤炭表面受到限制,干燥过程速率降低。当干燥温度由80℃增大至100℃时,水分可由剩余7.18%水分至完全脱除,干燥温度的升高同时提升了外界环境与煤炭的温度梯度,内部水分传质速率提高,因此干燥速率越快。最后,通过振动复合力场干法分选技术对脱水煤样进行脱灰提质试验,当振动频率f为42 Hz、床面气速v_(A)为7.05 m/s时,料层在激振力与气流曳力作用下得到充分松散,料群密度空间分布理想,上下层灰分差异显著。振动频率对产品回收率影响显著,当振动频率为39 Hz时,精煤回收率与产率分别为56.56%、85.28%,灰分为12.54%,颗粒错配现象减少;振动频率f为39 Hz、床面气速v_(A)为8.97 m/s时分离效果达到最佳,灰分离析度S_(A)达到最大值为1.896。该技术适用于西部干旱缺水地区的高含水低品质细粒煤高效提质目的,具有不用水、运维成本低、提质效果显著的优势,为我国低品质细粒煤高效脱水脱灰提供技术储备。 展开更多
关键词 细粒煤 液膜断裂 热风干燥 复合力场 提质加工
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气固分选流化床中二元混合物的表观黏度特性及其对分选过程影响
10
作者 郁卫江 高金龙 +2 位作者 蔡明祥 买吾拉尼江·莫合特尔 张博 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S1期803-809,共7页
表观黏度是流体的基本属性,也是影响气固流态化干法分选过程颗粒运动行为的重要因素。通过落球法研究了磁铁矿粉和不同含量煤粉所形成的二元混合加重质的表观黏度,并通过分选试验探究了不同黏度条件下煤炭的分选效率和效果。试验结果表... 表观黏度是流体的基本属性,也是影响气固流态化干法分选过程颗粒运动行为的重要因素。通过落球法研究了磁铁矿粉和不同含量煤粉所形成的二元混合加重质的表观黏度,并通过分选试验探究了不同黏度条件下煤炭的分选效率和效果。试验结果表明流化床的表观黏度随着二元混合加重质中磁铁矿粉的质量分数降低而减小,煤粉质量分数每提升2%,床层表观黏度平均下降0.12 Pa·s;随着操作气速从9.5 cm/s提升到12.2 cm/s,表观黏度下降约55%。基于试验结果修正了二元混合加重质表观黏度模型。在床层密度一定的情况下,不同操作条件下的表观黏度存在差异,表观黏度的增加不仅使各粒径煤炭沉降时间增加,且分选的可能偏差也随表观黏度的增加而增大。综上,在气固流化床分选过程中通过调控二元加重质黏度特性可以提升分选效果和效率,实现矿物的高效干法分选。 展开更多
关键词 气固流化床 表观黏度 干法分选 二元加重质
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振动重介质分选流化床流化质量改善机理与细粒煤高效分选 被引量：4
11
作者 周恩会 赵跃民 +2 位作者 董良 张博 段晨龙 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4559-4570,共12页
煤炭清洁高效利用是国家重大战略需求。随着我国煤炭工业重心战略西移和综采技术的普及,所开采的原煤尤其是动力煤日趋“贫、细、杂”化,迫切需要细粒煤高效干法分选技术。细粒煤具有迎风面积小、重力效应弱的特点,风力分选时介质密度... 煤炭清洁高效利用是国家重大战略需求。随着我国煤炭工业重心战略西移和综采技术的普及,所开采的原煤尤其是动力煤日趋“贫、细、杂”化,迫切需要细粒煤高效干法分选技术。细粒煤具有迎风面积小、重力效应弱的特点,风力分选时介质密度与分选密度差异大,传统的干法重介质分选时气泡大、返混严重,均无法在有限时间和空间内实现细粒煤有效分离。将简谐振动与上升气流协同输入气固重介质流化床,通过振动能量强化气固接触、抑制气泡兼并、改善流化质量。着重研究了振动能量在床层中的传递过程与床层响应规律,发现床层密度的扰动程度主要取决于上升气流与振动能量的竞争协调结果,气泡引发床层密度的随机性波动,振动能量将颗粒由无规律的随机运动转变为周期性振荡,沿床层轴向挤压破碎气泡;基于经典两相理论,结合床层塌落过程中气泡相与乳化相的逸出规律,计算得到了振动激励下气体在气泡相与乳化相中的分布比例,表明振动能量可以有效驱使气体由气泡相迁移至乳化相,气泡体积减少19.23%,削弱了气泡引起的床层波动,改善了流化质量,形成了均匀稳定的流态化分选环境。建立了振动对流化质量改善效果的量化评价模型,明确了适合细粒煤高效分选的振幅、频率、气速3因素协同操作范围,将新疆黑山矿薄煤层6~1 mm精煤发热量相较于原煤提高了4 571 kJ/kg。 展开更多
关键词 振动激励 气固流化床 流化质量 细粒煤 干法分选
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分形理论在矿物加工中的应用基础及研究进展 被引量：3
12
作者 刘欣然 周伟光 +3 位作者 谢广元 彭耀丽 梁龙 李懿江 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3573-3588,共16页
随着我国矿产资源的开发利用,矿产资源开发难度增大、矿山固废处理困难等严重制约了矿物加工工程绿色、经济、高效和可持续发展。为促进矿物加工学科深入发展,部分研究者立足行业发展需要,尝试借鉴其他学科领域理论和方法开展研究工作,... 随着我国矿产资源的开发利用,矿产资源开发难度增大、矿山固废处理困难等严重制约了矿物加工工程绿色、经济、高效和可持续发展。为促进矿物加工学科深入发展,部分研究者立足行业发展需要,尝试借鉴其他学科领域理论和方法开展研究工作,以期实现矿物加工学科理论及工程技术的升级与创新,并最终服务于工业实践。作为一门非线性科学,分形理论广泛应用于自然界中各类无规则现象研究。在矿物加工领域,研究者基于分形理论研究了诸多工艺环节(包括矿石拣选、矿石碎磨、调浆、矿物浮选、沉降、过滤等)中的多种分形现象,相关研究成果为解耦矿物加工工艺环节过程、阐明相关机理、实现选别过程调控与参数优化奠定了重要基础。但总体而言,目前分形理论在矿物加工领域部分工艺环节中的应用多停留在理论研究和试验阶段,大部分研究成果尚未应用于生产实践,且研究者们对分形理论及其在矿物加工领域的应用途径和前景仍缺乏全面深刻的认识,阻碍了矿物加工领域分形理论研究的发展。因此,分形理论在矿物加工领域相关研究的广度及深度仍有较大发展空间。从分形理论的基本定义出发,针对矿物加工工艺中部分具有自相似性等分形特征的单元环节,根据环境干湿程度、矿石颗粒粒度以及是否涉及微细矿物颗粒混凝过程等条件,将各单元环节分为“矿石拣选、碎磨及过滤”、“调浆-浮选与絮体沉降”2部分进行研究,在介绍不同工艺环节中各类分形现象及其变化规律的同时,总结其中分形理论应用基础研究发展动态,重点分析了基于分形理论的矿浆混凝行为研究的相关问题,并根据现有研究,展望了分形理论未来在矿浆混凝理论研究以及选矿数字化、智能化生产过程中的发展方向。 展开更多
关键词 分形理论 矿物加工 分形维数 矿浆混凝 浮选
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基于神经网络的潮湿煤炭气流分级效果预测 被引量：6
13
作者 郎军 贺琼琼 +2 位作者 范徐萌 黄鹏飞 章新喜 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期1001-1010,共10页
潮湿煤炭给选煤厂筛分作业带来了极大困难,而气流分级技术可以有效地解决这一问题。在进行潮湿煤炭的分级过程中,通过预先对实际的分级效果能进行预测,进而实现对分级过程进行自动控制。人工智能为分级过程模型的建立提供了新的方法。... 潮湿煤炭给选煤厂筛分作业带来了极大困难,而气流分级技术可以有效地解决这一问题。在进行潮湿煤炭的分级过程中,通过预先对实际的分级效果能进行预测,进而实现对分级过程进行自动控制。人工智能为分级过程模型的建立提供了新的方法。基于神经网络应用Python语言建立了气流分级效果预测模型,以内蒙古伊泰集团煤样为研究样品进行不同条件下50组气流分级试验,通过将试验数据随机打乱,选择45组数据作为训练集,对机器进行训练学习,5组作为检测集,选择气流分级试验中初始含水率、有无振动、分级时间3个因素作为神经网络的输入,将粗粒级和细粒级2个大粒级中的>6,3~6,<3 mm粒级的含量作为输出,通过交叉验证的方式,寻找神经网络的最佳参数。训练了2个BP神经网络NN1和NN2。神经网络NN1,包含一个隐藏层,隐藏层神经元数量为6个,选取的激活函数是tanh;NN2神经网络,包含2个隐藏层,隐藏层神经元数量分别为5和7个,选取的激活函数是identity。NN1在预测的整体上优于第2个神经网络,尤其是粗粒级3~6,<3 mm和细粒级>6,3~6,<3 mm这5个级别预测结果优于第2个神经网络,但对于粗粒集>6 mm这一级别的预测结果存在较大的偏差。NN2整体预测结果较为平均,整体偏差不大,对于粗粒级>6 mm这一项的预测结果与其他项预测较为接近,明显优于第1个神经网络,在整体预测上表现更好,NN2在>6 mm粗粒级预测上优于NN1。将2个网络结合起来,粗粒级>6 mm的采用神经网络NN2的结果,粗粒级3~6,<3 mm和细粒级>6,3~6,<3 mm这5个预测结果采用NN1的预测结果,作为最后的预测结果可提高预测的精度,最后模型的决定系数R^(2)为0.9178,能对输入数据进行较好的拟合。 展开更多
关键词 潮湿煤炭 气流分级 预测模型 BP神经网络
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无溶剂法大量制备高效红光碳点及其在白光器件中的应用 被引量：2
14
作者 丁辉 周旋旋 +2 位作者 张子慧 夏坤林 赵云鹏 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2080-2084,共5页
以邻苯二胺、2,5-二氨基苯磺酸和三氯化铝为原料,通过无溶剂法大量制备了高效的红色荧光碳点(R-CDs).制得的碳点尺寸大约为2.4 nm,含有13%的氮元素,主要由高度石墨化的碳核及覆盖在其表面的大量官能团构成.在不同的波长光激发下,碳点在... 以邻苯二胺、2,5-二氨基苯磺酸和三氯化铝为原料,通过无溶剂法大量制备了高效的红色荧光碳点(R-CDs).制得的碳点尺寸大约为2.4 nm,含有13%的氮元素,主要由高度石墨化的碳核及覆盖在其表面的大量官能团构成.在不同的波长光激发下,碳点在乙醇溶液中表现出不依赖于激发的红光发射,其荧光峰位于704 nm,最大量子产率达到22%.由于R-CDs具有优异的光学性质,利用其构筑了紫外光激发的碳基白色发光二极管,其色坐标为(0.33,0.33),非常接近自然光.该研究为高效红色荧光碳点的大量制备提供了一种新路径,同时拓宽了其在白光器件中的应用. 展开更多
关键词 红光碳点 无溶剂法 大量制备 白光器件
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玉米芯基氮掺杂多孔炭的制备及其电化学性能研究 被引量：1
15
作者 仇乐乐 张燕 +5 位作者 徐鸣 于海燕 肖剑 尉圣儒 颜禀吉 赵云鹏 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期167-173,共7页
以农业废弃物玉米芯为炭前驱体、氢氧化钾为活化剂,通过氮掺杂结合预炭化和化学活化法制备了氮掺杂分级多孔炭。结果表明,三聚氰胺与预炭化生物炭的质量比为1∶1、活化温度为800℃时制备的多孔炭材料具有最大的比表面积(3639 m^(2)/g)... 以农业废弃物玉米芯为炭前驱体、氢氧化钾为活化剂,通过氮掺杂结合预炭化和化学活化法制备了氮掺杂分级多孔炭。结果表明,三聚氰胺与预炭化生物炭的质量比为1∶1、活化温度为800℃时制备的多孔炭材料具有最大的比表面积(3639 m^(2)/g)和孔容(1.96 cm^(3)/g)。与其他氮源相比,三聚氰胺有利于炭材料中氮原子的均匀掺杂和分级孔结构的形成。该电极材料在三电极体系中0.5 A/g时获得了342 F/g的高比电容,在10 A/g下比电容仍达到303 F/g。两电极体系中,该材料在500 W/kg时能量密度为32.3 Wh/kg;该器件在10 A/g下进行10000次充放电后电容保持率为82.2%。 展开更多
关键词 多孔炭材料 氮掺杂 生物质 结构调控 超级电容器
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1 mm弹性筛分过程筛面挠曲形态与筛孔空间变形规律 被引量：1
16
作者 江海深 杨然 +5 位作者 刘润宇 于世杰 郭朋 潘淼 黄龙 段晨龙 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期4955-4963,共9页
潮湿煤炭筛分过程中,在水分与黏土矿物的作用下,细粒物间黏附作用强、团聚效应显著、颗粒离析分层困难、筛面堵孔严重,导致物料透筛困难、筛分效果较差,严重制约了煤炭的大规模提质加工。针对上述问题,结合振动测试分析与多柔体动力学... 潮湿煤炭筛分过程中,在水分与黏土矿物的作用下,细粒物间黏附作用强、团聚效应显著、颗粒离析分层困难、筛面堵孔严重,导致物料透筛困难、筛分效果较差,严重制约了煤炭的大规模提质加工。针对上述问题,结合振动测试分析与多柔体动力学仿真方法,开展了弹性筛面运动学特性及1 mm弹性筛分试验研究;分析了简谐振动作用下弹性筛面挠曲形态对激振参数的响应特征,阐明了弹性筛面挠曲形态及筛孔空间变形规律,重构了筛面挠曲响应曲面及弧形筛孔空间形态;结合筛分试验研究了激振参数等对1 mm弹性筛分效果的影响规律,确定了最佳的激振参数,对比分析了弹性、刚性筛面对不同水分煤炭1 mm筛分效果的影响。结果表明:简谐振动作用促使弹性筛面产生大变形挠曲运动,弹性筛面相比筛体可以产生较大的变形,筛面的挠曲变形特征能够有效克服边缘区域筛分盲区的问题,保障了筛面的有效开孔面积,且三维弧形筛孔显著增加细颗粒的透筛概率;在激振力、激振频率、振动方向角分别为8.5 kN、14.08 Hz、50°时,筛分效率最高可达80.15%。随着物料外水含量的增大,弹性筛面的大振动强度促使细粒聚团物碎裂解聚,强化物料松散与透筛,其筛分效果明显优于刚性筛面,证实了弹性筛面可以满足1 mm干法筛分的技术需求。 展开更多
关键词 弹性筛面 空间变形 1 mm筛分 筛分效果 潮湿煤炭
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微细粒煤泥浮选分离强化方法及技术研究进展 被引量：4
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作者 王学霞 于梅 +2 位作者 王烨敏 马超 卜祥宁 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期185-202,共18页
制约微细粒煤泥高效浮选回收的主要瓶颈问题是微细粒煤泥自身性质导致的颗粒与气泡矿化效率低,但黏土矿物夹杂污染、浮选泡沫性质和捕收剂性能等因素的影响同样不可忽视。为了解微细粒煤泥浮选强化方法及技术研究进展,首先介绍了微细煤... 制约微细粒煤泥高效浮选回收的主要瓶颈问题是微细粒煤泥自身性质导致的颗粒与气泡矿化效率低,但黏土矿物夹杂污染、浮选泡沫性质和捕收剂性能等因素的影响同样不可忽视。为了解微细粒煤泥浮选强化方法及技术研究进展,首先介绍了微细煤泥浮选分离难的原因,其次从增大颗粒表观粒径、减小气泡尺寸、强化流场调节、捕收剂优化、浮选设备改进、浮选工艺创新和矿浆预处理等7方面进行综述,最后深入探讨不同浮选分离强化方法及技术的优劣势。为克服微细粒煤泥自身质量小的影响,絮凝浮选是常见的增大颗粒表观粒径技术,其浮选强化效果显著但药剂选择性及成本问题不可忽视;载体浮选与超声驻波团聚均具备较好的潜力但目前尚处于实验室研究阶段。为提高颗粒与气泡碰撞概率,减小气泡尺寸是有效的手段,其中纳米气泡浮选技术在显著提高微细煤泥回收率的同时能有效降低药剂用量。强化流场调节同样是关注到颗粒与气泡的碰撞、粘附概率的影响,以湍流强化为手段有效促进了浮选指标的提升。捕收剂优化是从降低药剂成本、提高药剂选择性角度出发,其研究点主要有改善传统药剂分散性、引入极性基团、新型药剂设计等。其中药剂乳化、捕收剂替代品、复配型捕收剂及新型纳米粒子捕收剂等均不同程度地呈现了良好的强化效果,但其制备成本及可能对环境造成的影响是其亟待解决的问题。此外,针对微细粒煤泥分离挑战,目的矿物高效矿化和脉石矿物有效抑制是浮选设备优化的核心突破点;多次浮选和分级浮选是解决微细粒分选不彻底的主要工艺创新改进;分级调浆、超声波及高剪切等预处理强化技术有效地改善药剂和矿浆均匀性及药剂和煤粒的碰撞概率,从而强化浮选分离效果。在以上不同浮选分离强化方法及技术中,絮凝浮选、超声驻波团聚、纳米气泡浮选、湍流强度调控及捕收剂分子设计优化等均在实验室研究阶段,向工业化应用发展的过程中还需开展大量基础理论研究及半工业化研究,而寻求成本效益卓越的新型药剂、浮选设备升级赋能、浮选工艺智慧创新及浮选矿浆预处理精细强化或将是现有选煤厂强化微细煤泥浮选分离效果较妥当且切实可行的方案。 展开更多
关键词 微细粒煤泥 浮选强化 增大颗粒表观粒径 减小气泡尺寸 流场强化 捕收剂优化 设备及工艺改进
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高含水低品质煤干燥脱水提质技术进展 被引量：7
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作者 张博 姚少宇 +1 位作者 孙宗盛 崔俸源 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期31-44,共14页
煤炭是保障我国能源安全的压舱石和稳定器。随着优质煤炭资源的消耗,低品质煤的利用逐渐占据主导地位。高含水低品质煤储量大,水分含量高,降低了其后续利用效率。煤炭干燥可有效降低煤炭水分,提高煤炭质量,促进高含水低品质煤的清洁高... 煤炭是保障我国能源安全的压舱石和稳定器。随着优质煤炭资源的消耗,低品质煤的利用逐渐占据主导地位。高含水低品质煤储量大,水分含量高,降低了其后续利用效率。煤炭干燥可有效降低煤炭水分,提高煤炭质量,促进高含水低品质煤的清洁高效利用。将煤中水分按照赋存的位置和性质进行总结分类;综述了煤中孔隙结构和含氧官能团的分类及干燥过程对煤炭物理化学结构的影响,进而分析了煤物理化学结构对水分脱除和复吸的影响。结果表明,小孔隙中的水分和以氢键形式结合的水分较难脱除,干燥后孔隙体积和含氧官能团的减少可有效抑制水分复吸,煤炭的着火温度受煤种和水分的影响,应合理控制干燥温度上限防止煤炭在干燥时过热燃烧。综述了目前蒸发干燥脱水技术的应用现状,包括滚筒干燥、低温蒸汽干燥、流化床干燥、振动混流干燥、微波干燥等干燥方式,对不同干燥方式进行对比评价,并对未来干燥脱水技术的研究方向进行探讨,其中热烟气干燥设备结构简单、处理量大,但干燥过程需严格控制含氧量,安全性相对较低,微波干燥具有选择性加热的优势,干燥速率快,但干燥后期可能出现热失控,目前主要处于实验室/中试研究阶段;用蒸汽作为干燥介质的干燥技术安全性较高且无废水废气排出,具有能耗低、安全性高特点,可进一步研究蒸汽温压瞬态脱水技术,解决宽粒级煤炭的安全高效脱水提质。 展开更多
关键词 水分 低品质煤 干燥提质 孔隙结构 含氧官能团
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基于稀疏表示剪枝集成建模的烧结终点位置智能预测 被引量：1
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作者 周平 吴忠卫 +1 位作者 张瑞垚 吴永建 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期436-446,共11页
烧结终点位置(BTP)是烧结过程至关重要的参数,直接决定着最终烧结矿的质量.由于BTP难以直接在线检测,因此,通过智能学习建模来实现BTP的在线预测并在此基础上进行操作参数调节对提高烧结矿质量具有重要意义.针对这一实际工程问题,首先... 烧结终点位置(BTP)是烧结过程至关重要的参数,直接决定着最终烧结矿的质量.由于BTP难以直接在线检测,因此,通过智能学习建模来实现BTP的在线预测并在此基础上进行操作参数调节对提高烧结矿质量具有重要意义.针对这一实际工程问题,首先提出一种基于遗传优化的Wrapper特征选择方法,可选取使后续预测建模性能最优的特征组合;在此基础上,为了解决单一学习器容易过拟合的问题,提出了基于随机权神经网络(RVFLNs)的稀疏表示剪枝(SRP)集成建模算法,即SRP-ERVFLNs算法.所提算法采用建模速度快、泛化性能好的RVFLNs作为个体基学习器,采用对基学习器基函数与隐层节点数等参数进行扰动的方式来增加集成学习子模型间的差异性;同时,为了进一步提高集成模型的泛化性能与计算效率,引入稀疏表示剪枝算法,实现对集成模型的高效剪枝;最后,将所提算法用于烧结过程BTP的预测建模.工业数据实验表明,所提方法相比于其他方法具有更好的预测精度、泛化性能和计算效率. 展开更多
关键词 智能预测 特征选择 集成学习 稀疏表示 剪枝 烧结终点位置 随机权神经网络(RVFLNs)
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炼焦煤的官能团结构分析及其黏结性产生机理 被引量：36
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作者 李祥 秦志宏 +2 位作者 卜良辉 杨状 沈辰阳 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期385-393,共9页
以11种炼焦煤为研究对象,分别进行FT-IR和黏结指数G测试。采用Peak Fit软件对FT-IR谱峰进行分峰拟合和定量计算,研究炼焦煤特征官能团含量与其黏结性间的关系。结果表明,煤黏结性大小与其FT-IR吸收峰密切相关,特别是3 000-2 800和3 700-... 以11种炼焦煤为研究对象,分别进行FT-IR和黏结指数G测试。采用Peak Fit软件对FT-IR谱峰进行分峰拟合和定量计算,研究炼焦煤特征官能团含量与其黏结性间的关系。结果表明,煤黏结性大小与其FT-IR吸收峰密切相关,特别是3 000-2 800和3 700-3 000 cm-1两个吸收带;脂肪族结构是煤黏结性形成的主要决定因素,通常脂肪链越短或支链化程度越高,越有利于煤的黏结性形成;含-OH(或-NH)的氢键缔合结构可以与脂肪链协同作用,共同决定煤的黏结性能。不论煤分子有多大,只要是结构单元缩合度较小而作为桥键的脂肪链较多的结构形式,在热解过程中就会生成大量适度分子量、以结构单元为基元的液相物质。氢键是煤中主要的分子间作用形式,当若干形成氢键的官能团聚集缔合时,其相互作用会更强,甚至会形成类似超分子的结构;在形成胶质体阶段,这类氢键缔合的结构也会被打破,并形成以胶质体液相为主的物质。这些液相物质的存在,有利于胶质体的流动、黏连和固化成为半焦,从而最终获得优越的黏结性。 展开更多
关键词 炼焦煤 FT-IR 定量分析 Peakfit 黏结性
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