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含钒溶液制备储能用高纯五氧化二钒研究进展
1
作者 任艳国 刘彪 +5 位作者 杜浩 王少娜 吕页清 潘博 王立皓 王海旭 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第9期139-149,共11页
近年来,随着新能源、电子材料及化学工业的快速发展,高纯五氧化二钒(V_(2)O_(5))的市场需求大幅增长,尤其是在全钒液流电池(VRFB)中的应用。全钒液流电池作为一种新型绿色环保的大规模储能系统,具有能量存储独立、功率与容量可调、安全... 近年来,随着新能源、电子材料及化学工业的快速发展,高纯五氧化二钒(V_(2)O_(5))的市场需求大幅增长,尤其是在全钒液流电池(VRFB)中的应用。全钒液流电池作为一种新型绿色环保的大规模储能系统,具有能量存储独立、功率与容量可调、安全高效等优点,其核心成分钒电解液的主要原料即为高纯五氧化二钒。综述了从含钒溶液中制备储能用高纯五氧化二钒的研究进展,重点探讨了不同原料(如钒渣、钒钛磁铁矿、废催化剂、石煤等)的提钒工艺及其主要杂质。针对含钒溶液中的杂质(如Fe、Al、Si、P、Cr等),详细介绍了化学沉淀法、溶剂萃取法和离子交换法等净化除杂方法及其优缺点。未来,研发更高效、绿色、低成本的高纯钒制备技术,解决现有技术的瓶颈,如降低化学沉淀法的化学品消耗、优化溶剂萃取法的废水处理和萃取剂回收、提升离子交换法树脂性能及降低再生成本,将对储能用高纯钒的发展至关重要,推动储能领域的进一步进步。未来发展趋势包括:开发低毒、高效、易回收的新型萃取剂;优化离子交换过程以减少洗脱剂消耗;通过精确调控沉淀条件实现高纯钒的直接沉淀;发展连续化、智能化反应与分离集成系统;强化工艺内物料的循环利用,推动钒电池等储能技术的可持续发展。 展开更多
关键词 高纯五氧化二钒 除杂 钒储能 研究进展
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活性炭强化氧化亚熔盐介质中钒渣分解机理 被引量：8
2
作者 王少娜 王亚茹 +2 位作者 杜浩 郑诗礼 张懿 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1729-1737,共9页
活性炭强化亚熔盐介质中钒渣分解效果显著,添加10%(质量分数)活性炭即可实现215℃下铬的溶出率由0提高至近85%。以活性炭强化氧化亚熔盐介质中钒渣分解作用机制为重点展开研究。结果表明:活性炭的强化氧化作用主要与其吸附性能及活性氧(... 活性炭强化亚熔盐介质中钒渣分解效果显著,添加10%(质量分数)活性炭即可实现215℃下铬的溶出率由0提高至近85%。以活性炭强化氧化亚熔盐介质中钒渣分解作用机制为重点展开研究。结果表明:活性炭的强化氧化作用主要与其吸附性能及活性氧(ROS)催化氧化性能相关。通过对活性炭表面ROS含量的测定,发现超氧自由基(O_2^-)的存在和生成是活性炭催化氧化亚熔盐介质中矿物分解的主因,且O_2^-随NOH浓度的升高含量大幅增加。活性炭表面的超氧根一方面作为催化剂促进反应的发生,另一方面可附着于活性炭巨大的比表面上和发达的孔隙结构中,通过活性炭与钒渣在液相中的接触对矿物进行氧化分解。 展开更多
关键词 钒渣 亚熔盐 活性炭 超氧根 活性氧
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ICP-OES法测定钒的光谱干扰研究 被引量：9
3
作者 王少娜 靳星 +5 位作者 刘彪 赵备备 李兰杰 李明 杜浩 张懿 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2283-2288,共6页
钒是重要的稀缺资源和重要战略金属,在自然界中往往以次要矿物相形式与多种复杂金属共伴生存在。采用PE Optima 7300V,在仪器入射功率1 300 W、观测高度15 mm、雾化气流量0.65 L·min^-1条件下研究了常见钒共伴生元素对电感耦合等... 钒是重要的稀缺资源和重要战略金属,在自然界中往往以次要矿物相形式与多种复杂金属共伴生存在。采用PE Optima 7300V,在仪器入射功率1 300 W、观测高度15 mm、雾化气流量0.65 L·min^-1条件下研究了常见钒共伴生元素对电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-OES)法测定钒含量时谱线选择的影响,结果表明, Al, Mo, Ti, Cr, Ni对V的六条推荐谱线测定均会产生显著影响,且V测定相对误差与对应元素/V(质量比)基本呈线性关系。其中,微量Al的存在即会导致V 309.31 nm谱线产生剧烈变化,其次是Mo,当Mo/V>0.89, Mo/V>5.98,将分别导致290.88和292.402 nm谱线出现±5%以上的相对误差,且Mo存在条件下V 270.093 nm谱线亦不稳定;当Ti/V>5.98, Cr/V>10.33, Cr/V>13.6及Ni/V>13.56时, 311.07, 290.88, 270.093和310.23 nm谱线测量结果相对误差分别达±5%以上。综合以上影响及谱线稳定性,当含钒原料中无Ti时,可采用较稳定的311.07 nm谱线,含Ti时可采用310.23 nm谱线。在光谱仪最佳工作条件下,利用该方法测定了钒钛磁铁矿、石煤、含钒催化剂等典型含钒原料中的钒含量,其检出限在310.23 nm为0.054 mg·L^-1, 311.07 nm为0.194 mg·L^-1,加标回收率为93.4%~103.1%,相对标准偏差0.59%。与硫酸亚铁铵滴定法进行对比实验,结果基本吻合,相对误差在±4.34%以下。该方法简便快捷,精密度和准确度高,适用于含钒原料中钒含量测定的科研及生产。 展开更多
关键词 电感耦合等离子体发射光谱 钒 钒钛磁铁矿 石煤
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华北平原农户主动退耕冬小麦的影响因素模型分析及政策启示 被引量：5
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作者 王学 李秀彬 +1 位作者 辛良杰 谈明洪 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期248-257,共10页
为揭示华北平原农户主动退耕冬小麦的现状及其影响因素,借助河北省沧县农户问卷调查数据,构建农户土地利用决策理论模型与多层二项logit模型。结果表明:1)案例区农户主动退耕冬小麦现象已较为普遍,2000年以来冬小麦退耕面积占耕地总面... 为揭示华北平原农户主动退耕冬小麦的现状及其影响因素,借助河北省沧县农户问卷调查数据,构建农户土地利用决策理论模型与多层二项logit模型。结果表明:1)案例区农户主动退耕冬小麦现象已较为普遍,2000年以来冬小麦退耕面积占耕地总面积的比例达28.18%;2)地块、农户和村庄3个层次在解释农户土地利用决策方面均发挥显著作用,其解释程度分别为52.1%、17.5%和30.4%;3)地块层次的土地质量、灌溉水源和地块面积在1%或5%水平下显著影响农户冬小麦退耕决策,且土地质量低下、灌溉水源稳定性较差、面积较小的地块更有可能退耕冬小麦;4)农户层次的平均务工收入、地均务农劳动力数量、受教育程度、农机设备和地块破碎度在5%或10%的水平发挥显著影响,且地均务农劳动力数量少、平均务工收入和地块破碎度高、农业决策者受教育程度高且不具备农机设备的农户退耕冬小麦的概率更高;5)村庄层次灌溉用电单价通过了5%的显著性检验,且灌溉用电单价越高时,农户越有可能发生冬小麦退耕行为。在此基础上,提出相关政策建议如下:农户主动退耕冬小麦背景下推行土地休耕制度须精准,应以严格的冬小麦种植摸底调查监测为前提,还应结合农村集体新型产业发展、农业水价综合改革等措施推进制度落实;同时,应加强地表水资源的合理配置与管理,稳定与适度发展地表水灌溉的小麦面积,为实现土地休耕与口粮安全"双赢"做出贡献。 展开更多
关键词 土地利用 农村 作物 土地休耕 多层次模型 冬小麦 华北平原
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钒渣亚熔盐法钒铬共提工艺清洁生产评价 被引量：6
5
作者 王少娜 吕页清 +6 位作者 刘彪 杜浩 白丽 王海旭 王新东 李兰杰 张懿 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期736-747,共12页
针对现有钒渣钠化焙烧提钒工艺钒提取率低、铬不能提取、三废环境治理代价高等难题,中科院过程工程研究所和河钢承钢开发钒渣亚熔盐法钒铬共提清洁生产工艺,于2017年建成5万t生产线,目前已运行两年以上,取得可靠的工业化运行和环境保护... 针对现有钒渣钠化焙烧提钒工艺钒提取率低、铬不能提取、三废环境治理代价高等难题,中科院过程工程研究所和河钢承钢开发钒渣亚熔盐法钒铬共提清洁生产工艺,于2017年建成5万t生产线,目前已运行两年以上,取得可靠的工业化运行和环境保护检测数据。本文通过选取资源能源利用、生产工艺技术、污染物排放、资源综合利用、产品特征、环境管理6类一级指标及其下属的27个二级指标,对该工艺进行清洁生产水平分析。结果表明:工艺清洁生产指数达98.02,属于清洁生产先进水平。工艺可在温和条件下实现钒铬的高效清洁提取,为我国36亿t高铬型钒钛磁铁矿的利用提供关键解决方案,可引领钒化工产业的绿色升级。 展开更多
关键词 亚熔盐 钒铬共提 清洁生产 钒钛磁铁矿
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太行山区不同坡度NDVI变化趋势差异分析 被引量：25
6
作者 李薇 谈明洪 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期509-519,共11页
山区坡度对土壤侵蚀和植被生长有重要影响。分析不同坡度NDVI变化趋势的差异有助于理解植被对不同坡度的响应情况,加深对植被变化影响机制的理解。本文基于MODIS数据和DEM数据,以生长季NDVI均值为表征指标,采用基于像元的趋势分析方法... 山区坡度对土壤侵蚀和植被生长有重要影响。分析不同坡度NDVI变化趋势的差异有助于理解植被对不同坡度的响应情况,加深对植被变化影响机制的理解。本文基于MODIS数据和DEM数据,以生长季NDVI均值为表征指标,采用基于像元的趋势分析方法以及基于坡度的回归分析法,分析了太行山地区2000—2015年间植被变化情况,并且对植被变化趋势与坡度关系的规律做了系统性分析。同时,本文采用土地利用转移矩阵来分析2000年和2010年两期不同坡度土地类型流转的面积及方向,探讨土地利用变化对不同坡度植被变化的影响状况。结果表明:(1)研究时段内太行山区植被总体上得到改善,植被改善区域占该区总面积的93.5%。(2)NDVI增加趋势在中西部地区(山西省境内)最为明显,东部和南部部分中低海拔区出现减少趋势,主要集中在东部邻接华北平原的低山丘陵区。(3)坡度较大的区域生长季平均NDVI较高。(4)植被变化趋势(y)与坡度(x)之间的关系为非线性关系,可用二次函数来表示,其表达式为:y=?0.311x2+8.098x+28.027。(5)当坡度在7°~15°,植被变好趋势最为明显,其次是坡度为15°~20°,坡度7°~20°NDVI变化趋势均值分别比>20°区域和≤7°区域高15.8%和29.8%。(6)2000—2010年在低(0°~7°)、中(7°~20°)和高坡度(>20°)区域,耕地、林地、草地总面积均减少,主要流向了建设用地和水域。然而,3个坡度范围NDVI变化趋势均为正,且增加最明显的为中坡度地区,然后依次是高坡度地区和低坡度地区。(7)NDVI变化趋势受到土地利用类型和面积的影响较小,主要受到自身生化条件、自然环境条件和人为扰动(土地利用强度等)的综合作用。基于以上结果,本文对太行山区不同坡度土地资源的合理利用和生态环境保护具有重要意义。 展开更多
关键词 太行山区 坡度 植被 NDVI 土地利用 趋势线分析
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西南山区人口空间重组及其对植被的影响——以河流沿线为例 被引量：8
7
作者 李薇 谈明洪 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第24期8879-8887,共9页
随着城市化的快速推进,山区人口迁出及空间重组成为影响中国山区人地关系的重要因素,这可能对山区植被恢复和生态改善产生巨大影响。基于人口空间数据、河流分布数据和MODIS数据,本文分析了河流沿线人口空间重组情况,以生长季EVI值为表... 随着城市化的快速推进,山区人口迁出及空间重组成为影响中国山区人地关系的重要因素,这可能对山区植被恢复和生态改善产生巨大影响。基于人口空间数据、河流分布数据和MODIS数据,本文分析了河流沿线人口空间重组情况,以生长季EVI值为表征植被绿度的指标,采用基于像元的趋势分析方法和基于样本的相关分析模型,对2000—2010年间中国西南山区不同级别河流沿线的人口空间变化和植被变化作了系统性分析,并定量研究了人口空间重组与植被变化之间的关系。结果表明:(1)三级及以上河流出现人口往河流沿线聚集的趋势,人口在河流的影响区聚集程度大于对比区。其中,一级和二级河流沿线影响区人口密度增加量比对比区分别高75.9%和42.1%。(2)三级及以上各河流沿线影响区和对比区EVI均呈现出增加的趋势,且影响区增加趋势低于对比区。(3)植被EVI变化趋势与人口密度变化呈负相关关系,河流沿线人口密度增加不利于植被的恢复;河流级别越高,植被EVI变化趋势与人口密度变化的相关性越强。 展开更多
关键词 人口空间重组 植被变化 EVI 河流沿线 西南山区
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废旧磷酸铁锂正极材料回收再生研究进展 被引量：39
8
作者 靳星 贾美丽 +5 位作者 杜浩 郑诗礼 张懿 王少娜 李兴彬 魏昶 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2020年第11期64-72,共9页
磷酸铁锂是动力型锂离子电池的理想正极材料,在新能源汽车领域得到广泛应用。磷酸铁锂动力电池将是国内未来几年废旧电池回收的重点。目前已报导的废旧磷酸铁锂正极材料回收再生技术多处于研发阶段,以中国学者的研究成果居多。介绍了国... 磷酸铁锂是动力型锂离子电池的理想正极材料,在新能源汽车领域得到广泛应用。磷酸铁锂动力电池将是国内未来几年废旧电池回收的重点。目前已报导的废旧磷酸铁锂正极材料回收再生技术多处于研发阶段,以中国学者的研究成果居多。介绍了国内外LiFePO4正极材料的多种回收再生方法,包括高温直接再生和高温修复再生技术、湿法回收以及再生技术、生物回收技术等,并总结了各自的优缺点,指出废旧磷酸铁锂正极材料回收再生未来仍将以湿法回收为主,需在介质循环、高效除杂等方面继续改进,实现正极材料的低成本、绿色、高效回收,加快技术的产业化进程。 展开更多
关键词 废旧磷酸铁锂 正极材料 高温再生 湿法回收
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日本町村聚落演变特征分析 被引量：5
9
作者 李亮 谈明洪 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2020年第6期767-774,共8页
伴随快速城市化的乡村聚落的衰落是社会各界关注的一个焦点问题,为了缓解这种现状,国家提出乡村振兴战略。那么,在乡村振兴中如何看待村庄的衰减?如何合理布局村庄和促进乡村振兴呢?日本作为一个城市化高度发达的国家,经历了乡村衰落和... 伴随快速城市化的乡村聚落的衰落是社会各界关注的一个焦点问题,为了缓解这种现状,国家提出乡村振兴战略。那么,在乡村振兴中如何看待村庄的衰减?如何合理布局村庄和促进乡村振兴呢?日本作为一个城市化高度发达的国家,经历了乡村衰落和町村合并,该历程可能对中国有所启示。分析日本过去近100年不同等级町(镇)村数量变化、人口数量变化、空间分布与变化特征,以及町村聚落变化的影响因素;然后从4个方面探讨日本的经验对中国的启示:1)町村规模越大,在时序上衰落(数量减少)越滞后,但2000年以后(城市化后期阶段)不同规模等级的町村都在减少;2)1980—2015年町村数量减少率由东北向西南递增。其中,减少率最高的区域为濑户内海两侧地区,均高于80%;3)1980—2015年町村人口增长的主要区域分布在都市地区(东京都都市圈、名古屋都市圈、大阪都市圈),且离都市圈越近人口增长率越高;4)城市化快速发展、町村合并及选择性的乡村振兴是导致町村变化的3大原因。 展开更多
关键词 城市化 町村合并 乡村聚落 乡村振兴
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NaOH介质中活性炭催化氧化性能变化规律 被引量：1
10
作者 贾美丽 王亚茹 +3 位作者 李昊男 王少娜 杜浩 赵备备 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2021年第6期126-133,共8页
活性炭对NaOH钒铬提取的催化氧化效果显著,在NaOH介质中添加活性炭可显著促进钒渣中钒铬的氧化溶出,铬的溶出率由不足5%提高到85%以上。以NaOH介质中活性炭催化氧化反应规律为重点展开研究,结果表明,其反应强化作用与氧气溶解度无关,主... 活性炭对NaOH钒铬提取的催化氧化效果显著,在NaOH介质中添加活性炭可显著促进钒渣中钒铬的氧化溶出,铬的溶出率由不足5%提高到85%以上。以NaOH介质中活性炭催化氧化反应规律为重点展开研究,结果表明,其反应强化作用与氧气溶解度无关,主要与其吸附性能及催化氧化性能相关,椰壳活性炭的反应强化效果最优,其对应的碘值、亚甲基蓝值最高,且与不同浓度NaOH溶液反应后吸附性变化不大。以椰壳活性炭为代表的含活性氧活性炭与NaOH溶液反应后,表面酸性含氧官能团大幅降低,超氧自由基含量随NaOH溶液浓度提高而显著增加,超氧自由基促进活性炭强化亚熔盐介质分解钒渣。 展开更多
关键词 活性炭 含氧官能团 活性氧 NaOH介质
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