混合型稀土精矿低温浓硫酸焙烧-水浸过程有价元素的浸出行为

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作者 邓永春 王亮 +6 位作者 辛文彬 沈成 李文博 张小龙 姜银举 李健飞 李龙博 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第2期1-8,共8页

针对高温浓硫酸焙烧工艺处理混合型稀土精矿时存在酸用量大、有酸性气体逸出和放射性渣难处理等问题,开发了低温浓硫酸焙烧-水浸工艺,系统研究了焙烧时间、焙烧温度、酸矿比以及铁磷比对混合型稀土精矿中各元素浸出的影响。结果表明:在... 针对高温浓硫酸焙烧工艺处理混合型稀土精矿时存在酸用量大、有酸性气体逸出和放射性渣难处理等问题,开发了低温浓硫酸焙烧-水浸工艺,系统研究了焙烧时间、焙烧温度、酸矿比以及铁磷比对混合型稀土精矿中各元素浸出的影响。结果表明:在焙烧时间60 min、焙烧温度300℃、酸矿比2.0、不调铁磷比的条件下,RE和Th浸出率分别达94.34%、95.05%,显著减少了放射性废渣的生成,但浸出液静置后会有白色沉淀生成,造成浸出液中RE和Th含量下降;通过加入Fe_(2)O_(3)调控焙烧原料中铁磷比至3.0,RE、Th浸出率分别为94.80%、71.20%,有效抑制了浸出液中焦磷酸稀土的析出。结合热力学分析可知,低温(≤300℃)条件下,硫酸与稀土矿物的反应更易进行,且能抑制SO_(2)、SO_(3)酸性气体的排放。相较于高温浓硫酸焙烧法,低温浓硫酸焙烧工艺兼具环境友好性与资源高效性,为混合型稀土精矿绿色提取提供了途径。 展开更多

关键词 混合稀土精矿 低温浓硫酸焙烧 水浸 铁磷比 钍

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具有高效析氧性能的CeO_(2)/Fe-NiO异质纳米催化剂的制备

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作者 孙豪杰 郭瑞华 +3 位作者 王瑞芬 王丽 张国芳 刘媛媛 《功能材料》 北大核心 2025年第10期10171-10181,共11页

电解水制氢因为在实际应用过程中无碳排放,可持续等优点而被重视。然而在阳极的析氧反应(OER)能垒高和反应动力学缓慢,限制了高效电解水制氢的发展。设计出具有低成本,高效率和稳定耐用的OER催化剂的重要性日益凸显。研究采用共沉淀法... 电解水制氢因为在实际应用过程中无碳排放,可持续等优点而被重视。然而在阳极的析氧反应(OER)能垒高和反应动力学缓慢,限制了高效电解水制氢的发展。设计出具有低成本,高效率和稳定耐用的OER催化剂的重要性日益凸显。研究采用共沉淀法和煅烧法制备出以Fe掺杂NiO固溶体为基底,CeO_(2)为第二相的异质纳米催化剂,即CeO_(2)/Fe-NiO。CeO_(2)与Fe-NiO之间具有良好的协同效应,能够优化活性中间体的吸附,降低了反应过程中电子转移需要的能量,在碱性条件下表现出优异的催化性能,OER的过电势η10、塔菲尔斜率和双层电容(C dl)分别为198.7 mV、63.48 mV/dec和2.76 mF/cm^(2)。研究所制备的催化剂具有成分多样、基体元素地球储量丰富和催化性能好等优势,为探索开发高效廉价且在碱性环境中稳定耐用的OER催化剂提供了理论支撑。 展开更多

关键词 析氧反应 共沉淀法和煅烧法 CeO_(2) 异质结构

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响应面法优化液碱分解包头混合稀土精矿

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作者 周良耀 常宏涛 +3 位作者 王军 赵治华 桑晓云 张福顺 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第9期1562-1572,共11页

NaOH作为分解剂直接分解包头混合稀土精矿具有无有毒有害气体的排放的优势,可以弥补工业上现行的“三代酸法”稀土精矿分解工艺的局限性,为稀土资源绿色高效提取提供了新途径。为了提高NaOH作为分解剂回收稀土的潜力并降低原料和能源消... NaOH作为分解剂直接分解包头混合稀土精矿具有无有毒有害气体的排放的优势,可以弥补工业上现行的“三代酸法”稀土精矿分解工艺的局限性,为稀土资源绿色高效提取提供了新途径。为了提高NaOH作为分解剂回收稀土的潜力并降低原料和能源消耗,基于响应面法(RSM)优化了在密闭高温高压反应釜中液碱直接分解包头混合稀土精矿的工艺参数。在NaOH溶液浓度为51.80%、液固比为3.67 mL/g、分解时间为52 min、分解温度为200℃的最佳工艺条件下,稀土精矿可以有效的实现分解,稀土分解率可以达到98.92%,与预测值误差在±0.1%以内。各影响因素对稀土分解率的显著程度为:温度>时间>NaOH溶液浓度>液固比,分解温度和分解时间的交互作用对稀土分解率影响最大。 展开更多

关键词 稀土精矿 响应曲面法 NAOH 分解

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高熵磷化物双功能催化剂的制备及高效电解水性能 被引量：2

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作者 张文宇 郭瑞华 +3 位作者 岳全鑫 黄雅荣 张国芳 关丽丽 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1265-1274,I0008-I0010,共13页

在电解水制氢过程中,析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的缓慢电催化动力学限制了其能量转换效率。高熵材料具有独特的结构特征和优异的性能,是一种潜在的电解水催化剂,有可能取代传统的金属氧化物和贵金属。由于金属与非金属之间的不相容性... 在电解水制氢过程中,析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的缓慢电催化动力学限制了其能量转换效率。高熵材料具有独特的结构特征和优异的性能,是一种潜在的电解水催化剂,有可能取代传统的金属氧化物和贵金属。由于金属与非金属之间的不相容性,关于高熵化合物特别是高熵金属磷化物合成的报道很少。本研究以柠檬酸为络合剂、磷酸二氢铵为磷源,采用低温溶胶-凝胶法,通过添加不同组元金属合成了一系列以碳为基底的高熵合金磷化物纳米颗粒。在1 mol·L^(-1)的KOH介质中,FeCoNiMoCeP/C表现出良好的电解水性能,在电流密度为10 mA·cm^(-2)条件下,FeCoNiMoCeP/C电极电催化HER和OER所需的过电位分别为119和240 mV。在全解水研究中,FeCoNiMoCeP/C表现出优异的催化活性。在电流密度为10 mA·cm^(-2)条件下,FeCoNiMoCeP/C同时用作阴极和阳极的电解水反应所需过电位仅为1.53 V。这是由于高熵磷化物催化剂原子之间的协同作用可以提供更多的反应位点,增加反应活性和选择性。本研究可拓展高熵合金在电催化领域的潜在应用范围。 展开更多

关键词 高熵金属磷化物 双功能催化剂 全解水 协同效应

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二元碱度对CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-CeO_(2)-La_(2)O_(3)渣系黏度和熔渣结构的影响 被引量：1

5

作者 赵付恒 辛文彬 +4 位作者 邓永春 张婧 姜银举 曹祚君 王利勇 《矿冶工程》 北大核心 2025年第1期92-96,102,共6页

为合理选择熔渣成分以服务于含稀土熔渣高效富集稀土,采用旋转柱体法和红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱研究了不同二元碱度条件下混合稀土渣系的黏度和熔体结构。结果表明:二元碱度为0.50、0.86、1.00、1.20时,1550℃下渣系对应的... 为合理选择熔渣成分以服务于含稀土熔渣高效富集稀土,采用旋转柱体法和红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱研究了不同二元碱度条件下混合稀土渣系的黏度和熔体结构。结果表明:二元碱度为0.50、0.86、1.00、1.20时,1550℃下渣系对应的黏度分别为1.30、0.87、0.60、0.36Pa·s,对应的活化能分别为268、220、216、202kJ;Q^(1)(Si)和Q^(2)(Si)在熔渣中的面积分数均在24%以上;随着二元碱度增加,桥氧(O^(0))面积分数减少,非桥氧(O^(-))和自由氧(O^(2-))面积分数增加,代表熔渣聚合度的K值逐渐从0.53降至0.10。随着二元碱度增加,熔渣结构体系趋于简单化是混合稀土渣系黏度降低的主要原因。 展开更多

关键词 稀土渣 碱度 黏度 熔渣结构 稀土 结晶相 渣系

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Pt_(3)Co高指数晶面氧还原过程的密度泛函理论研究

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作者 刘磊 郭瑞华 +3 位作者 王丽 王艳 张国芳 关丽丽 《无机材料学报》 北大核心 2025年第1期39-46,I0001-I0005,共13页

Pt_(3)Co催化剂是Pt基合金中氧还原反应(ORR)活性最高的催化剂,合成Pt_(3)Co高指数晶面(HIFs)是一种提高其催化性能的有效策略,但具有最高ORR活性的HIFs尚未明确,并且目前缺乏对Pt_(3)Co HIFs ORR的系统研究。本研究构建了六种不同Pt_(3... Pt_(3)Co催化剂是Pt基合金中氧还原反应(ORR)活性最高的催化剂,合成Pt_(3)Co高指数晶面(HIFs)是一种提高其催化性能的有效策略,但具有最高ORR活性的HIFs尚未明确,并且目前缺乏对Pt_(3)Co HIFs ORR的系统研究。本研究构建了六种不同Pt_(3)Co HIFs,通过从头算分子动力学(AIMD)计算证明了其稳定性,通过密度泛函理论(DFT)计算了六种Pt_(3)Co HIFs的ORR过程中间物*O、*OH、*OOH的结合能(BE),通过d带中心(εd)、Bader电荷及配位数(CN)解释了其在台阶与边缘位点BE不同的原因。同时分析了吸附原子CN与εd的关系,通过ORR自由能台阶图分析了ORR过程中的过电位(η),发现η大小主要与*OH结合能(BE-*OH)有关,其中η最小的晶面为Pt_(3)Co(211),其在台阶处的η达到了0.294 eV。本工作为高ORR活性HIFs催化剂研发提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 Pt_(3)Co催化剂 高指数晶面 密度泛函理论 氧还原反应

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Pt-Fe/GO纳米催化剂的制备及其电催化乙醇氧化性能研究

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作者 信震宇 郭瑞华 +4 位作者 乌仁托亚 王艳 安胜利 张国芳 关丽丽 《无机材料学报》 北大核心 2025年第4期379-387,I0008-I0012,共14页

直接乙醇燃料电池(DEFC)因其能量转换效率高、噪声低以及友好环境而受到广泛关注。然而,这类电池仍面临催化剂成本高、稳定性差及催化活性低等问题。本研究选用氧化石墨烯(GO)作为载体,以乙二醇为还原剂,六水合氯铂酸为前驱体,并引入非... 直接乙醇燃料电池(DEFC)因其能量转换效率高、噪声低以及友好环境而受到广泛关注。然而,这类电池仍面临催化剂成本高、稳定性差及催化活性低等问题。本研究选用氧化石墨烯(GO)作为载体,以乙二醇为还原剂,六水合氯铂酸为前驱体,并引入非贵金属Fe,通过调节Pt与Fe的摩尔比,利用微波加热合成法制备出二元合金催化剂PtFe_(x)/GO(x=1/6、1/5、1/4、1/3、1/2、1),在GO载体上原位负载纳米晶粒。原子半径小的Fe固溶到Pt晶格中,导致Pt晶格的相邻原子间距缩小,晶格收缩,从而形成Pt-Fe合金。当x=1/3时,催化剂表现出最优的催化活性,其电催化活性面积为69.84m^(2)/g,氧化峰值电流密度为858.42A/g,并且Tafel斜率较小。1100s的计时电流测试下,PtFe_(1/3)/GO催化剂的稳态电流密度为194.80 A/g, CO的氧化峰电位为0.554 V,活化能为18.37 kJ/mol, 800圈测试后电流密度保持率为80.48%,优于商业Pt/C(JM)催化剂。研究表明,引入非贵金属Fe能够显著提升Pt基催化剂的催化活性和稳定性,为Pt基催化剂材料的设计与潜在应用提供了重要的理论依据。 展开更多

关键词 直接乙醇燃料电池(DEFC) 原位负载 二元合金催化剂 微波加热合成法

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Ce-MOFS/g-C_(3)N_(4)复合材料的制备及其光催化二氧化碳还原制一氧化碳研究

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作者 张辉 孙懿辉 +3 位作者 吕妍 安胜利 郭瑞华 王瑞芬 《功能材料》 北大核心 2025年第1期1171-1178,共8页

以硝酸铈和尿素为原料,1,3,5苯三甲酸为配体,采用简单的静电自组装法合成了铈金属有机框架(Ce-BTC)和石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))的复合材料(Ce-BTC/g-C_(3)N_(4)),用于二氧化碳还原制一氧化碳的研究,并探索Ce-BTC的复合对g-C_(3)N_(4)... 以硝酸铈和尿素为原料,1,3,5苯三甲酸为配体,采用简单的静电自组装法合成了铈金属有机框架(Ce-BTC)和石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))的复合材料(Ce-BTC/g-C_(3)N_(4)),用于二氧化碳还原制一氧化碳的研究,并探索Ce-BTC的复合对g-C_(3)N_(4)性能的影响机制。利用X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜、紫外-可见光吸收光谱、荧光光谱、阻抗、光电流测试和CO_(2)还原性能测试对复合材料的结构、形貌、光电学性能及催化性能进行研究。结果表明Ce-BTC与g-C_(3)N_(4)的复合可能使得g-C_(3)N_(4)层间距发生改变,在细化晶体颗粒的同时提高样品比表面积,使复合样品获得更高的可见光捕获能力且载流子的分离效率更高;在仅加入1 mL H2O作为质子提供源的前提下,Ce-BTC/g-C_(3)N_(4)-3拥有最优光催化性能。CO产率为19.02μmol/(h·g),是g-C_(3)N_(4)的2.25倍,循环测试后催化性能基本保持稳定。 展开更多

关键词 二氧化碳还原 Ce-BTC 石墨相氮化碳 复合光催化材料

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碱度和P_(2)O_(5)含量对CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-La_(2)O_(3)-CeO_(2)渣系结晶行为影响研究

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作者 曹祚君 辛文彬 +3 位作者 邓永春 姜银举 张婧 赵付恒 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第4期15-22,29,共9页

为了更好地选择性富集含稀土渣中的稀土,对CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-La_(2)O_(3)-CeO_(2)渣系进行熔化-冷却实验,通过XRD、SEM-EDS、EPMA等手段研究了碱度(CaO/SiO_(2)质量比)和P_(2)O_(5)含量(质量分数)对该渣系结晶行为的影响规律。... 为了更好地选择性富集含稀土渣中的稀土,对CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-La_(2)O_(3)-CeO_(2)渣系进行熔化-冷却实验,通过XRD、SEM-EDS、EPMA等手段研究了碱度(CaO/SiO_(2)质量比)和P_(2)O_(5)含量(质量分数)对该渣系结晶行为的影响规律。结果表明,当P_(2)O_(5)含量不变时,随着碱度由0.86增加至1.20,渣系中的析出相由单一的富稀土相转变为富稀土相和钙铝黄长石相(Ca_(2)Al_(2)SiO_(7))两种物相共存;但碱度为1.20时,10%P_(2)O_(5)对Ca_(2)Al_(2)SiO_(7)相的析出具有抑制作用。另外,随着碱度的增加,富稀土相的面积分数和晶粒尺寸也随之增大,且其稀土含量变化不大。当碱度不变时,随着P_(2)O_(5)质量分数由0增加至10%,富稀土相的面积分数和平均晶体尺寸增大,但其稀土含量相对降低。综合考虑结晶相纯度和稀土富集程度,在较低碱度(R≤1.00)下加入5%~10%P_(2)O_(5)对CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-La_(2)O_(3)-CeO_(2)渣系中的稀土富集和后续分离提取更为有利。 展开更多

关键词 CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-La_(2)O_(3)-CeO_(2)渣系 碱度 P_(2)O_(5) 结晶行为 富稀土相 稀土富集

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g-C_(3)N_(4)/MnCoNiCuZn(C)复合光催化剂的制备及性能研究

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作者 马博洋 郭瑞华 +3 位作者 王志刚 乌仁托亚 安胜利 刘媛媛 《功能材料》 北大核心 2025年第9期9137-9146,共10页

研究采用溶胶凝胶法和高温煅烧法制得不同质量配比的非贵金属高熵合金(HEAs)和g-C_(3)N_(4)相结合的复合异质结光催化剂,并对这些催化剂的微观形貌和光催化性能做了相关研究。结果表明,质量比例为1∶1时,制备的催化剂光催化降解效率最高... 研究采用溶胶凝胶法和高温煅烧法制得不同质量配比的非贵金属高熵合金(HEAs)和g-C_(3)N_(4)相结合的复合异质结光催化剂,并对这些催化剂的微观形貌和光催化性能做了相关研究。结果表明,质量比例为1∶1时,制备的催化剂光催化降解效率最高,在可见光照射下的降解率为68.24%,同时拥有最低的荧光猝灭活性。高熵合金与g-C_(3)N_(4)复合吸光强度明显提高,能够显著抑制光生电子-空穴对的复合现象,且在循环稳定性测试中表现出较好的稳定性。 展开更多

关键词 光催化降解 高熵合金 g-C_(3)N_(4) 降解四环素

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氧化铈抛光粉体制备方法研究进展

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作者 杨超凡 杨国胜 +3 位作者 王振峰 刘铃声 欧阳顺利 刘中兴 《中国有色冶金》 北大核心 2025年第4期38-50,共13页

氧化铈抛光粉能够形成化学机械拋光(CMP)作用,可满足精密抛光领域需求,具有抛光速度快、光洁度高、平整度高、抛光后产品使用寿命长的特点。该领域内,国际主要研究方向集中于氧化铈抛光粉的应用优化与拓展、氧化铈颗粒的大小形貌等对抛... 氧化铈抛光粉能够形成化学机械拋光(CMP)作用,可满足精密抛光领域需求,具有抛光速度快、光洁度高、平整度高、抛光后产品使用寿命长的特点。该领域内,国际主要研究方向集中于氧化铈抛光粉的应用优化与拓展、氧化铈颗粒的大小形貌等对抛光性能的影响、添加剂的引入及清洗方式等对表面缺陷等的回复作用、抛光粉粒径控制工艺等,而我国则在抛光粉粒径把控、优化生产工艺、缩短生产周期以及提高设备利用率等方面仍存在不足。氧化铈抛光粉的制备方法主要有固相法、液相法和气相法。固相法包括固相烧结法和固相机械法,通常能耗较高、反应时间较长;液相法包括水热法、溶胶-凝胶法、沉淀法、微波法和微乳液法等,这些方法在较低的温度下进行,能获得粒度更均匀的抛光粉,然而部分液相法工艺复杂,溶剂及副产物的处理亦需优化;气相法主要包括喷雾干燥法和喷雾热解法,其通过将溶液或悬浮液雾化成细小的液滴,然后在高温下迅速蒸发溶剂形成固体颗粒,能够生产出具有特定形态和大小的抛光粉。随着全球对环境保护意识的增强,开发低能耗、绿色合成方法已成为大势所趋,气相法和其他环境友好型合成方法将受到更多关注;未来的研究将更加注重氧化铈粉末的粒度和形貌控制,以满足不同领域的抛光需求。 展开更多

关键词 抛光粉 氧化铈 固相法 液相法 气相法 粒度控制 形貌控制 精密制造

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Hf含量对NiCoCrAlY黏结层合金相组成及高温氧化性能影响

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作者 薛瑞 张婧 +4 位作者 辛文彬 宋希文 常振东 牟仁德 蔡妍 《材料工程》 北大核心 2025年第6期24-34,共11页

相组成和结构对于黏结层合金的抗高温氧化性能起着重要作用,而合金的抗高温氧化性能又直接影响其制备的热障涂层的服役性能与工作寿命。采用Thermo-Calc热力学计算、X射线衍射仪、场发射扫描电镜等分析手段研究不同Hf含量对NiCoCrAlY黏... 相组成和结构对于黏结层合金的抗高温氧化性能起着重要作用,而合金的抗高温氧化性能又直接影响其制备的热障涂层的服役性能与工作寿命。采用Thermo-Calc热力学计算、X射线衍射仪、场发射扫描电镜等分析手段研究不同Hf含量对NiCoCrAlY黏结层合金相组成和结构、1150℃等温氧化过程及Hf等元素分布特征的影响。热力学理论计算及室温组织观察结果表明,含0.5%(质量分数,下同)和1%Hf的黏结层合金相组成均以FCC_L12结构的γ′-Ni_(3)Al相与BCC_B2结构的β-NiAl相为主。Hf含量由0.5%增加到1%后,合金的液相线温度由1422℃降低为1418℃,固相线温度从1297℃降低至1287℃,凝固区间温度增加,α-Cr相析出温度由860℃提高到880℃,1000~1250℃温度范围内含0.5%Hf的黏结合金β-NiAl相含量高于1.0%Hf。不同Hf含量黏结层合金200 h等温氧化分析结果表明,氧化增重量与氧化时间曲线均符合典型抛物线氧化动力学规律。随着合金中Hf含量由0.5%增加到1.0%,合金的平均氧化速率由(0.15±0.008)g·m^(-2)·h^(-1)增加到(0.32±0.006)g·m^(-2)·h^(-1),拟合的抛物线氧化速率常数k_(p)则由4.163 g^(2)·m^(-4)·h^(-1)增加到9.337 g^(2)·m^(-4)·h^(-1)。氧化物相及形貌分析表明:氧化后合金表面主要由致密的Al_(2)O_(3)组成;由合金截面观察到深灰色衬度的Al_(2)O_(3)膜,氧化膜中还分布着白色衬度的HfO_(2)相,且随着Hf含量上升,氧化膜中分布着的HfO_(2)由不连续的点状分布转变为长条形的连续分布,内氧化的HfO_(2)颗粒数量与面积增加,贫Al层的厚度也大大提升。 展开更多

关键词 黏结层 高温氧化 Hf改性 相组成 NiCoCrAlY合金

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柠檬酸辅助固相法制备Na_(2)FeP_(2)O_(7)正极材料及电化学性能

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作者 封娜 冯福山 +3 位作者 庞峰 王亚宁 刘丽霞 安胜利 《电源技术》 北大核心 2025年第6期1210-1216,共7页

采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、透射电子显微镜法(TEM)及电化学性能测试技术等手段,研究了柠檬酸添加量对Na_(2)FeP_(2)O_(7)正极材料晶体结构、微观形貌以及电化学性能的影响。结果表明,在不同柠檬酸添加量下,都... 采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、透射电子显微镜法(TEM)及电化学性能测试技术等手段,研究了柠檬酸添加量对Na_(2)FeP_(2)O_(7)正极材料晶体结构、微观形貌以及电化学性能的影响。结果表明,在不同柠檬酸添加量下,都可以合成出结晶程度高、无杂相的Na_(2)FeP_(2)O_(7)正极材料。随着柠檬酸添加量增加,Na_(2)FeP_(2)O_(7)材料粒径减小,能够明显改善材料的电化学性能。当柠檬酸添加量在10%(质量分数)时,Na_(2)FeP_(2)O_(7)材料初始放电比容量达到83.51 mAh/g,循环100次后,容量保持率达到97.47%。而未经碳包覆改性情况下,该材料的初始比容量仅为62.65 mAh/g,循环100次后,容量保持率仅为62.34%。 展开更多

关键词 钠离子电池 柠檬酸 Na_(2)FeP_(2)O_(7) 固相法 碳包覆

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固相反应法制备Ti掺杂镍锌铁氧体的磁性能研究

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作者 赵璇 李解 +2 位作者 张英德 周维娜 皮斯文 《功能材料》 北大核心 2025年第11期11216-11223,共8页

通过固相反应法,在1 150℃下合成了Ti元素掺杂的镍锌铁氧体Ni_(0.6)Zn_(0.4)Ti_(x)Fe_(2-x)O_(4)(x=0.00、0.03、0.06、0.09、0.12、0.15)。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和场发射扫描电子显微镜(SEM),并结合GSAS软件... 通过固相反应法,在1 150℃下合成了Ti元素掺杂的镍锌铁氧体Ni_(0.6)Zn_(0.4)Ti_(x)Fe_(2-x)O_(4)(x=0.00、0.03、0.06、0.09、0.12、0.15)。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和场发射扫描电子显微镜(SEM),并结合GSAS软件对XRD数据进行全谱修正拟合,分析了镍锌铁氧体的微观结构及化学组成证实了铁氧体尖晶石相的形成。通过振动样品磁强计(VSM)和精密阻抗分析仪对磁性能和磁导率进行了表征。研究结果表明,当Ti掺杂量x=0.09时,材料表现出最佳性能,保持了较高的饱和磁化强度M_(s)=73.69 Am^(2)/kg同时得到了较低的矫顽力H_(c)=1.75×10^(3) A/m,也展现出较好的损耗控制能力。 展开更多

关键词 镍锌铁氧体 固相反应法 Ti掺杂 磁性能 磁导率

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2-乙基己基磷酸酯和没食子酸浮选分离萤石和方解石

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作者 汤家焰 赵芳 +4 位作者 方显波 时景阳 李曙光 曹永丹 曹钊 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第7期2506-2521,共16页

本文通过浮选试验、Zeta电位测试、红外光谱测试、XPS测试、原子力显微镜测试等分析手段,研究了2-乙基己基磷酸酯(2ZHP)、没食子酸(GA)对萤石和方解石浮选分离的作用及机理。结果表明:在2ZHP浓度为62.5 mg/L、GA浓度为2.5 mg/L、pH=9.8... 本文通过浮选试验、Zeta电位测试、红外光谱测试、XPS测试、原子力显微镜测试等分析手段,研究了2-乙基己基磷酸酯(2ZHP)、没食子酸(GA)对萤石和方解石浮选分离的作用及机理。结果表明:在2ZHP浓度为62.5 mg/L、GA浓度为2.5 mg/L、pH=9.8的条件下,质量比为1∶1的萤石和方解石混合矿浮选分离效果较好,萤石回收率为79.03%,品位达到70.05%。萤石表面Ca元素的电子结合能和Ca活性位点密度较方解石表面大,且2ZHP和GA与矿物吸附时会发生空间位阻效应,这是导致了该药剂体系能选择性浮选分离萤石和方解石的主要原因。 展开更多

关键词 2-乙基己基磷酸酯 没食子酸 萤石 方解石

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固体氧化物燃料电池Pr_(1+x)Ba_(1-x)Fe_(2)O_(5+δ)阴极材料的制备及电化学性能研究

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作者 薛柯 蔡长焜 +2 位作者 谢满意 李舒婷 安胜利 《无机材料学报》 北大核心 2025年第4期363-371,I0001-I0004,共13页

PrBaFe_(2)O_(5+δ)(PBF)是中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)技术最有前途的阴极材料之一。虽然,PBF的极化面电阻(ASR)与Co基阴极材料相近,但电子电导率低了一个数量级。针对此问题,目前已报道了各种掺杂优化策略。本研究用过量Pr替换PB... PrBaFe_(2)O_(5+δ)(PBF)是中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)技术最有前途的阴极材料之一。虽然,PBF的极化面电阻(ASR)与Co基阴极材料相近,但电子电导率低了一个数量级。针对此问题,目前已报道了各种掺杂优化策略。本研究用过量Pr替换PBF中的Ba,采用溶胶-凝胶法成功合成了PBF和Pr_(1+x)Ba_(1-x)Fe_(2)O_(5+δ)(PBFx,x=0.01、0.02、0.04)材料,并评价了其作为IT-SOFC阴极的电化学性能。结果表明,x=0.01时,过量Pr进入PBF的晶格间隙;x≥0.02时,过量0.01(摩尔分数)的Pr进入间隙位置,其余过量Pr置换PBF中的Ba。在650~800℃范围内,Pr过量提高了PBF的电导率,其中,PBF0.01的电导率最高,达到109.21 S·cm^(-1),提高了76%,这是由于Pr过量使电子传输路径缩短。而且,Pr过量使阴极产生的晶格应变和晶格位错密度降低了氧还原反应(ORR)活性,导致ASR略微增加。最终,本研究制备的Ni-SDC|SDC|PBF_(0.01)(SDC:Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(2-δ))单电池的峰值功率密度比PBF器件提高了49%,表明Pr过量可以显著提升阴极材料的电化学性能。 展开更多

关键词 固体氧化物燃料电池 PrBaFe_(2)O_(5+δ) 阴极 电化学性能

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含锌除尘灰脱锌工艺的研究进展及展望

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作者 田颖 张云昊 +1 位作者 王艺慈 孙磊 《有色金属科学与工程》 北大核心 2025年第4期510-519,共10页

钢铁冶金企业生产阶段所得的除尘灰富含铁、碳、锌、钾、钠等有价元素,直接返回高炉冶炼使用,不仅会造成锌、钾、钠等资源的浪费,还会因锌在高炉内循环富集影响高炉炉况并降低高炉使用寿命。为降低生产资源的消耗,提升企业实际经济效益... 钢铁冶金企业生产阶段所得的除尘灰富含铁、碳、锌、钾、钠等有价元素,直接返回高炉冶炼使用,不仅会造成锌、钾、钠等资源的浪费,还会因锌在高炉内循环富集影响高炉炉况并降低高炉使用寿命。为降低生产资源的消耗,提升企业实际经济效益,实现钢铁行业绿色发展,优化落实除尘灰处理是必然选择。文章介绍了含锌除尘灰的分类及来源,系统阐述了多种含锌除尘灰脱锌技术的工艺及原理,并对含锌除尘灰的脱锌技术进展进行了讨论,最后从锌资源回收、清洁能源利用和低碳工艺开发3个方面对除尘灰脱锌技术的发展提出了展望及建议。 展开更多

关键词 含锌除尘灰 绿色发展 脱锌工艺 循环利用

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微波场中铌酸铁的氢还原工艺及动力学

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作者 胡炯坚 文明 +1 位作者 范雪晴 王晓倩 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第9期3181-3192,共12页

针对白云鄂博矿铌资源利用率低的问题,将微波冶金技术与氢气直接还原技术耦合,探索了铌酸铁还原过程中铌、铁的还原行为。结果表明:降低p(H_(2)O)会减少反应所需?G,降低平衡反应温度;随着温度增加,铌酸铁微波氢还原的金属化率显著增大,... 针对白云鄂博矿铌资源利用率低的问题,将微波冶金技术与氢气直接还原技术耦合,探索了铌酸铁还原过程中铌、铁的还原行为。结果表明:降低p(H_(2)O)会减少反应所需?G,降低平衡反应温度;随着温度增加,铌酸铁微波氢还原的金属化率显著增大,增加氢气流量和微波功率均可提高金属化率,氢气由于边界层对还原的影响有限;铌酸铁中铌的还原次序为FeNb_(2)O_(6)→Nb_(12)O_(29)→NbO_(2)。确定了铌酸铁微波氢还原动力学符合未反应核模型,明确了还原反应的反应控制法则和反应机理,反应前期还原受Manple Powe法则控制,反应机理为一维相边界反应,活化能为112.721 kJ/mol;反应后期还原受Avrami-Erofeev方程的控制,反应机理为二维随机成核和随后增长,活化能为219.089 kJ/mol。 展开更多

关键词 微波 氢还原 铌酸铁 热力学 动力学

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黑色氮化硅陶瓷的制备及性能研究

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作者 任喆 周芬 +2 位作者 吴浠 尚炜翔 包金小 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第3期554-561,共8页

通过系统研究NbO的掺杂对氮化硅陶瓷样品性能的影响,发现掺杂NbO可以改善β-Si_(3)N_(4)晶粒的微观结构,并且生成韧性更好的Si2N2O第二相,进而有效提高氮化硅陶瓷的力学性能。研究表明,当掺杂量为5 wt.%时,样品具有最佳的光学和力学性能... 通过系统研究NbO的掺杂对氮化硅陶瓷样品性能的影响,发现掺杂NbO可以改善β-Si_(3)N_(4)晶粒的微观结构,并且生成韧性更好的Si2N2O第二相,进而有效提高氮化硅陶瓷的力学性能。研究表明,当掺杂量为5 wt.%时,样品具有最佳的光学和力学性能,最终采用热压烧结工艺制备出高致密、高性能的黑色氮化硅陶瓷样品,其维氏硬度和断裂韧性分别可达21.68 GPa和10.08 MPa·m^(1/2)。在可见光范围内,Nb^(2+)离子的核外电子发生d-d跃迁,吸收了全部的可见光,表现出均匀亮黑色,明度值L^(*)达到了40.10,颜色指数a^(*)和b^(*)分别达到了0.81和1.12。 展开更多

关键词 氮化硅陶瓷 热压烧结 颜色

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用季胺盐协同萃取稀土元素镧铈试验研究 被引量：10

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作者 左文娟 胡艳宏 +3 位作者 李梅 张晓伟 柳召刚 王觅堂 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2020年第3期203-206,211,共5页

研究了用季胺盐协同体系(P507+N263)从溶液中萃取镧。结果表明:2种萃取剂混合后对镧有正协同萃取作用,最大协同系数达3.25;在V(P507)/V(N263)=1/1、料液pH=3.5、Vo/Va=3/4、振荡时间7min条件下,镧萃取分配比为0.94;在稀土浓度0.52mol/L... 研究了用季胺盐协同体系(P507+N263)从溶液中萃取镧。结果表明:2种萃取剂混合后对镧有正协同萃取作用,最大协同系数达3.25;在V(P507)/V(N263)=1/1、料液pH=3.5、Vo/Va=3/4、振荡时间7min条件下,镧萃取分配比为0.94;在稀土浓度0.52mol/L、振荡时间7min、Vo/Va=1/1条件下,镧铈分离系数达14.8;负载有机相用5mol/L盐酸反萃取,镧可完全被转入溶液;混合萃取剂的协同萃取能力优于2种萃取剂单独使用时的萃取能力。 展开更多

关键词 P507 N263 协同萃取 稀土

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