电化学提锂技术中电极材料和电极体系的研究进展 被引量：13

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作者 郭志远 纪志永 +5 位作者 陈华艳 时雅滨 张帆 赵颖颖 刘杰 袁俊生 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2294-2303,共10页

锂及其化合物具有广泛的应用前景,锂资源需求越来越大,因此,开发能实现高储量、低品位的(浓)海水/卤水锂资源高效提取的方法具有重要意义。近年来,电化学提锂技术因其高选择性、低能耗和环境友好等特点而成为研究热点。本文针对电化学... 锂及其化合物具有广泛的应用前景,锂资源需求越来越大,因此,开发能实现高储量、低品位的(浓)海水/卤水锂资源高效提取的方法具有重要意义。近年来,电化学提锂技术因其高选择性、低能耗和环境友好等特点而成为研究热点。本文针对电化学提锂技术中锂吸附电极材料的选择/制备和电极体系构建两方面的研究进展进行了归纳分析。在锂吸附电极材料的选择/制备上,基于高锂离子选择性的LiFePO4、LiMn2O4和LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2电极被逐渐开发应用。在电极体系构建上,与具有阴离子可逆交换性能的AgCl、ZnCl2和聚吡咯对电极所构成的电极体系可避免副反应发生,能耗较低;不含其他对电极材料的“摇椅式”结构电极体系可降低电极成本,提高提锂效率。此外,指出了目前电化学提锂技术尚存在的不足,未来可从电极材料制备、提锂过程优化、装备设计三方面进行研究,以推进电化学提锂技术的发展与应用。 展开更多

关键词 锂 电化学 电极材料 电极体系 选择性 分离

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电化学协同过硫酸盐氧化法处理含盐有机废水 被引量：14

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作者 陈希 纪志永 +3 位作者 黄智辉 赵颖颖 刘杰 袁俊生 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期5572-5577,共6页

近年来,随着煤化工行业不断发展,废水排放量加大。煤化工行业废水排放量大、高盐和高化学需氧量的现状使得对其的处理成为一大热点和难点。本文以伊犁某工厂实际含盐有机废水(TDS含量25000mg/L)成分为依据,选取2-甲氧基苯酚作为煤化工... 近年来,随着煤化工行业不断发展,废水排放量加大。煤化工行业废水排放量大、高盐和高化学需氧量的现状使得对其的处理成为一大热点和难点。本文以伊犁某工厂实际含盐有机废水(TDS含量25000mg/L)成分为依据,选取2-甲氧基苯酚作为煤化工废水中典型有机物,采用电化学协同过硫酸盐法处理含盐有机废水,主要考察电压、初始过硫酸钠浓度、极板间距及初始pH对2-甲氧基苯酚降解率的影响。结果表明,综合考虑电能消耗及氧化剂成本,在2V电压、极板间距3cm、过硫酸钠投加量5g/L、pH=12以及反应3h条件下,2-甲氧基苯酚的降解率可达到97.5%,相较单一的电化学法或过硫酸盐氧化法均有显著提升,协同效应明显。本文研究结果为今后煤化工行业含盐有机废水的绿色高效处理提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 电化学 过硫酸盐氧化 协同 含盐有机废水 2-甲氧基苯酚 自由基

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锂铝层状双金属氢氧化物的制备及其锂脱嵌过程 被引量：1

3

作者 杨新衡 纪志永 +7 位作者 郭志远 刘萁 张盼盼 汪婧 刘杰 毕京涛 赵颖颖 袁俊生 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期5262-5274,共13页

锂铝层状双金属氢氧化物(Li/Al-LDHs)是一种适用于高镁锂比卤水中提锂的吸附剂,但其存在吸附容量偏低、吸附机理与适用条件不够清晰等问题。本工作以铝粉、氢氧化锂为原料制备Li/Al-LDHs,考察了适用条件下溶液中阴阳离子对吸附过程的影... 锂铝层状双金属氢氧化物(Li/Al-LDHs)是一种适用于高镁锂比卤水中提锂的吸附剂,但其存在吸附容量偏低、吸附机理与适用条件不够清晰等问题。本工作以铝粉、氢氧化锂为原料制备Li/Al-LDHs,考察了适用条件下溶液中阴阳离子对吸附过程的影响并进行了不同溶液组成下的提锂性能测试,结合红外光谱测试和X射线光电子能谱等表征明晰了锂脱嵌机理。结果表明,Li/Al-LDHs在卤水中的最大吸附容量为8.350mg/g,阳离子选择性顺序为Li^(+)>Na^(+)>Mg^(2+)>Ca^(2+)>K^(+)。Li/Al-LDHs对Li^(+)的吸附符合Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学模型,吸附过程主要是基于尺寸筛分效应进行的,Li^(+)进入吸附剂层间的空位后需要等量的阴离子(Cl^(-)、SO_(4)^(2-)等)进行电荷平衡,其吸锂容量随溶液体系总离子浓度的增加而变大,因此更适用于从高含盐量卤水中提锂。研究结果可为后续废旧金属铝制取Li/Al-LDHs用于盐湖卤水提锂提供技术参考。 展开更多

关键词 锂铝层状双金属氢氧化物(Li/Al-LDHs) 吸附剂 高镁锂比 吸附 锂提取

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二次界面聚合法制备具有高锂镁分离性能的电纳滤膜

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作者 刘慧莉 汪婧 +5 位作者 陈加帅 宋治昊 蒋雨萌 郭志远 张盼盼 纪志永 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期175-183,共9页

通过调控界面聚合水相单体并利用二次界面聚合(SIP)构建荷正电表面,制备了高选择性电渗析分离锂镁的电纳滤膜(ENFMs).采用不同水相单体与均苯三甲酰氯进行单次界面聚合(IP),实现了对分离膜孔径及荷电性能的调控,其中以哌嗪为水相单体时... 通过调控界面聚合水相单体并利用二次界面聚合(SIP)构建荷正电表面,制备了高选择性电渗析分离锂镁的电纳滤膜(ENFMs).采用不同水相单体与均苯三甲酰氯进行单次界面聚合(IP),实现了对分离膜孔径及荷电性能的调控,其中以哌嗪为水相单体时膜的Li^(+)/Mg^(2+)分离性能最优(P_(Mg^(3+)^(Li^(-)))=4.75).随后,利用SIP过程在其表面聚合不同浓度的荷正电水相单体聚乙烯亚胺(PEI,M_(W)=70000),使膜表面由荷负电转为荷正电.随着PEI浓度的增加,膜表面正电荷密度显著增加,PEI质量分数为2.0%时,最优膜的Li^(+)通量为3.26×10^(-8)mol·cm^(-2)·s^(-1),选择性高达15.90,打破了传统的“Trade-off”效应,为后续盐湖卤水中Li^(+)/Mg^(2+)分离的研究和应用奠定了基础. 展开更多

关键词 界面聚合 电纳滤膜 选择性电渗析 Li^(+)/Mg^(2+)分离

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过硫酸盐高级氧化降解水体中有机污染物研究进展 被引量：57

5

作者 黄智辉 纪志永 +3 位作者 陈希 郭小甫 王士钊 袁俊生 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期2475-2484,共10页

基于硫酸根自由基(sulfate radical,SO_4^-·)氧化原理的活化过硫酸盐(persulfate,PS)氧化法是近年来高级氧化工艺(advanced oxidation process,AOP)的研究热点,以经济、高效、环境友好、安全稳定的优势在水处理、环境保护等领域开... 基于硫酸根自由基(sulfate radical,SO_4^-·)氧化原理的活化过硫酸盐(persulfate,PS)氧化法是近年来高级氧化工艺(advanced oxidation process,AOP)的研究热点,以经济、高效、环境友好、安全稳定的优势在水处理、环境保护等领域开辟了新的思路。此前,学者们发现过硫酸盐高级氧化根据活化反应条件(如温度、光照、pH、过渡金属及催化剂等)的不同,会产生不同的自由基参与氧化反应,对降解结果也会产生不同程度的影响。本文根据相关自由基氧化机理,从产生硫酸根自由基的单一氧化、复杂活化体系硫酸根自由基与其他自由基复合氧化以及强化降解等方面,分析了近几年国内外学者对过硫酸盐降解典型有机污染物的研究及在催化剂开发方面所做的工作,指出了许多新颖的过硫酸盐活化手段及其降解效果与不足,并就未来的发展进行了展望,以期为过硫酸盐氧化法未来更好地发展和应用探索出路。 展开更多

关键词 活化过硫酸盐 高级氧化 硫酸根自由基 羟基自由基 有机污染物

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低共熔溶剂在萃取/萃取蒸馏分离中的研究进展 被引量：8

6

作者 白芳 华超 +1 位作者 李静 熊帅 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期20-24,共5页

对国内外低温共熔(DES)在萃取/萃取蒸馏的研究进行了详细的综述。首先,列举了现有DES的组成,并分析DES熔点与其组成的内在联系。其次,综述了DES在天然产物、金属离子、有机物等萃取方面的研究;最后,综述了DES在芳烃与非芳烃、醇和酯、... 对国内外低温共熔(DES)在萃取/萃取蒸馏的研究进行了详细的综述。首先,列举了现有DES的组成,并分析DES熔点与其组成的内在联系。其次,综述了DES在天然产物、金属离子、有机物等萃取方面的研究;最后,综述了DES在芳烃与非芳烃、醇和酯、醇和水等萃取精馏方面的研究进展,从机理、条件及检测方法 3个方面对DES展开讨论,为DES在未来工业应用方面提供多尺度、全过程的调控和指导。 展开更多

关键词 低共熔溶剂 萃取 萃取蒸馏 分离

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氯化铵转化新工艺的机理及条件探究 被引量：2

7

作者 李非 周建敏 +8 位作者 李铖钰 徐文涛 张昕玥 李欣伟 王军 纪志永 赵颖颖 郭小甫 袁俊生 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期48-53,共6页

针对目前纯碱产业氯化铵产能过剩的问题,提出一种氯化铵转化新思路。即以固体氯化铵和碳酸镁为原料,采用固相加热反应生成氯化镁、氨气、二氧化碳和水,其中氨气和二氧化碳可回收用于纯碱的生产。从热力学角度分析了固体氯化铵和碳酸镁... 针对目前纯碱产业氯化铵产能过剩的问题,提出一种氯化铵转化新思路。即以固体氯化铵和碳酸镁为原料,采用固相加热反应生成氯化镁、氨气、二氧化碳和水,其中氨气和二氧化碳可回收用于纯碱的生产。从热力学角度分析了固体氯化铵和碳酸镁的反应机理,探讨了反应温度、反应时间和配料比对氯化铵转化率的影响,进行了正交实验并确定了最优反应工艺条件,对反应产物进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)表征。最佳反应条件:碳酸镁与氯化铵物质的量比为1.8∶2.0,反应温度为523 K,反应时间为120 min。在该反应条件下氯化铵转化率可达94.40%,氯化镁纯度可达工业标准。 展开更多

关键词 纯碱 氯化铵 氯化镁 反应机理 热力学

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GO/LiMn_(2)O_(4)膜电极构建及其提锂性能研究 被引量：3

8

作者 张帆 纪志永 +6 位作者 汪婧 郭志远 方嘉炜 郭小甫 赵颖颖 刘杰 袁俊生 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期12-18,共7页

实现盐湖卤水、地热水、海水等溶存态锂资源的高效提取对于满足强劲的锂产品市场需求至关重要。电化学吸附是一种低成本、环境友好的提锂技术,极具发展前景。本工作基于LiMn_(2)O_(4)材料,通过分别掺入常规氧化石墨烯(CGO)、低缺陷氧化... 实现盐湖卤水、地热水、海水等溶存态锂资源的高效提取对于满足强劲的锂产品市场需求至关重要。电化学吸附是一种低成本、环境友好的提锂技术,极具发展前景。本工作基于LiMn_(2)O_(4)材料,通过分别掺入常规氧化石墨烯(CGO)、低缺陷氧化石墨烯(LDGO)和大片径氧化石墨烯(LGO),制备CGO-LiMn_(2)O_(4)、LDGO-LiMn_(2)O_(4)和LGO-LiMn_(2)O_(4)膜电极,并对其提锂性能进行考察。结果表明,不同氧化石墨烯(GO)的掺入均有利于提升膜电极的提锂容量、提锂速率及对Li^(+)的选择性;掺入LGO的膜电极表现出最优的提锂性能,提锂容量达到35.29 mg/g,提锂速率达1.044 mg/(g·min),镁锂分离系数高达588.30。结合分析与表征认为,GO由于具有较大的比表面,可为膜电极表面提供更多的“有效锂离子”,使得提锂容量有效提升;同时,阳离子嵌入GO片层后固定层间距,进而阻挡大半径离子进入,使得其对Li^(+)的选择性提高;因LGO具有更大的片径和更高的石墨化度,使得对应膜电极的导电性更好,整体提锂效果更优。 展开更多

关键词 氧化石墨烯 锰酸锂 选择性 电化学吸附

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电氧化法地下卤水提溴探究及条件优化 被引量：7

9

作者 张晓 纪志永 +4 位作者 汪婧 郭小甫 刘杰 赵颖颖 袁俊生 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期2123-2131,共9页

通过设计包含三电极体系的电解槽,并严格控制工作电极电位,提出以电氧化的方法进行地下卤水中溴资源的选择性提取。对电氧化法地下卤水提溴的技术可行性、反应动力学模型、共存Cl^(-)和阳极液初始p H的影响以及最佳操作时间展开分析讨... 通过设计包含三电极体系的电解槽,并严格控制工作电极电位,提出以电氧化的方法进行地下卤水中溴资源的选择性提取。对电氧化法地下卤水提溴的技术可行性、反应动力学模型、共存Cl^(-)和阳极液初始p H的影响以及最佳操作时间展开分析讨论。结果表明:电氧化法用于地下卤水提溴具备技术可行性,且反应遵循二级反应动力学模型。随共存Cl^(-)浓度的增加,Br^(-)的电氧化反应速率常数先增大后减小,Cl^(-)对反应可产生促进与抑制的双重作用:促进作用来源于随Cl^(-)浓度升高而增大的溶液总电导率,抑制作用来源于Cl^(-)与Br^(-)在石墨电极表面的竞争吸附;单位能耗随Cl^(-)浓度的增大而减小,电流效率相对不受影响。随阳极液初始p H的减小,Br^(-)的电氧化反应速率常数逐渐增大,电流效率与单位能耗相对不受影响。随电氧化操作时间的延长,Br_(2)提取率的增长速率逐渐降低,电流效率不断降低,单位能耗不断升高的同时其增长速率也不断增大;6~10 h为推荐的最佳的操作时间。 展开更多

关键词 地下卤水 提溴 电化学 石墨电极 氧化 反应动力学

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电渗析盐水浓缩过程中有机酸及其盐迁移规律研究 被引量：3

10

作者 梁杰 刘杰 +5 位作者 袁俊生 纪志永 赵颖颖 郭小甫 李非 王士钊 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期624-631,共8页

针对电渗析法含盐水浓缩过程中有机物迁移对高浓度盐水纯度及后续蒸发结晶过程的影响,开展了有机物电解质在电渗析过程中的迁移规律的研究。选择苯甲酸、苯甲酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠4种典型有机物,研究了电流、NaCl浓度、有机物浓度、... 针对电渗析法含盐水浓缩过程中有机物迁移对高浓度盐水纯度及后续蒸发结晶过程的影响,开展了有机物电解质在电渗析过程中的迁移规律的研究。选择苯甲酸、苯甲酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠4种典型有机物,研究了电流、NaCl浓度、有机物浓度、淡室溶液pH等因素对上述有机物迁移通量的影响。实验结果表明,有机酸及其盐的迁移通量随着电流、有机物初始浓度、淡室pH的增加而增加,随着氯化钠初始浓度的增加而降低。有机酸及其盐的电迁移受离子化程度、分子尺寸及结构共同影响,不同条件下上述作用对有机物迁移过程影响程度不同。而在恒定电流下,NaCl浓度、有机物浓度、淡室溶液pH和有机物种类对NaCl和水的迁移均无明显影响。 展开更多

关键词 电渗析 盐水浓缩 含盐废水 有机弱电解质

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连续鼓泡法海水碳化制备碳酸钙文石的研究 被引量：8

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作者 李佳乐 王新宇 +3 位作者 陈天艺 杨星硕 赵颖颖 袁俊生 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期42-46,共5页

海水脱钙烟道气固碳法,在软化海水和处理烟道气的同时,可通过过程调控获得纯净的碳酸钙副产品,实现"变废为宝"。以海水和模拟烟道气为原料,氧化镁为调节剂,采用鼓泡方式实现气液接触和连续操作,并制备出高纯度碳酸钙文石。考... 海水脱钙烟道气固碳法,在软化海水和处理烟道气的同时,可通过过程调控获得纯净的碳酸钙副产品,实现"变废为宝"。以海水和模拟烟道气为原料,氧化镁为调节剂,采用鼓泡方式实现气液接触和连续操作,并制备出高纯度碳酸钙文石。考察了镁离子浓度、温度、液位、表面活性剂——十二烷基苯磺酸钠(SDBS)浓度等因素对固体产品纯度、粒度和形貌的影响。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)和激光粒度分析仪对其固体产品进行表征。结果表明:实验可以得到纯净的碳酸钙文石;最小平均粒径为11.729μm;升高温度和增大液位容易造成大团聚体;产品的平均粒径随着十二烷基苯磺酸钠(SDBS)浓度增大而增大。 展开更多

关键词 海水 文石 固碳 鼓泡塔

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微生物燃料电池处理偶氮含盐废水的产电性能和降解过程 被引量：1

12

作者 潘文政 纪志永 +6 位作者 汪婧 李淑明 黄智辉 郭小甫 刘杰 赵颖颖 袁俊生 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期3306-3313,共8页

偶氮含盐废水生化处理流程复杂、电耗高,且降解机理尚不明确。本研究基于酸性重铬酸钾法水热处理获取改性阳极,进而构建微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)对偶氮含盐废水进行处理。考察了不同二价阴离子对MFC产电性能和降解有机... 偶氮含盐废水生化处理流程复杂、电耗高,且降解机理尚不明确。本研究基于酸性重铬酸钾法水热处理获取改性阳极,进而构建微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)对偶氮含盐废水进行处理。考察了不同二价阴离子对MFC产电性能和降解有机物效果的影响,并探究了MFC对直接红13的降解机理。结果表明,偶氮含盐废水中含有硫酸钠时的产电性能高于含有碳酸钠的情况,MFC最大功率密度为265.38mW/m^(2)、最大电流密度为1.10A/m^(2);MFC处理偶氮含盐废水时,对直接红13的去除率低于无额外添加盐时的效果(71.13%),对葡萄糖共基质的降解影响程度为:添加硫酸钠>添加碳酸钠>无额外添加盐。微生物群落和降解产物分析表明,MFC阳极生物膜通过变形菌门、拟杆菌门等微生物的协同作用实现了对直接红13的生物电化学降解,产电下降解产物以还原产物芳香胺为主。 展开更多

关键词 偶氮含盐废水 微生物燃料电池 电化学 微生物群落 产电 降解

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基于不同洗脱剂的单斜晶系钛基锂离子筛的制备及其吸附性能 被引量：3

13

作者 纪志永 王妮 +4 位作者 袁俊生 杨凤娟 刘晓杰 杨尚志 王小壮 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第24期37-41,53,共6页

采用高温固相法,以碳酸锂和二氧化钛为原料合成了锂离子筛前驱体,并分别考察了0.5mol/L盐酸和0.8mol/L过硫酸钠溶液对前驱体的洗脱及产物锂离子筛的吸锂过程。结果表明,0.5mol/L的盐酸作洗脱剂,循环洗脱-吸附5次后离子筛在含锂溶液(等体... 采用高温固相法,以碳酸锂和二氧化钛为原料合成了锂离子筛前驱体,并分别考察了0.5mol/L盐酸和0.8mol/L过硫酸钠溶液对前驱体的洗脱及产物锂离子筛的吸锂过程。结果表明,0.5mol/L的盐酸作洗脱剂,循环洗脱-吸附5次后离子筛在含锂溶液(等体积0.01mol/L LiCl和0.01mol/L LiOH混合液)中的吸锂量稳定在18mg/g左右;0.8mol/L的过硫酸钠作洗脱剂,5次循环洗脱-吸附后对锂的吸附量约为16mg/g;吸锂过程适宜用伪二级动力学模型描述,且过硫酸钠的洗脱及所得离子筛的吸附动力学性能均优于盐酸作为洗脱剂的情况;过硫酸钠作洗脱剂有助于改善单斜晶系钛基锂离子筛的动力学性能。研究结果有助于拓宽锂离子筛的制备及应用。 展开更多

关键词 碳酸锂 二氧化钛 钛基离子筛 过硫酸钠洗脱 吸附动力学

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应用分子动力学模拟和拉曼光谱对钙、镁、氯离子水化现象的研究 被引量：2

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作者 乔梦丹 李非 +3 位作者 王美玲 朱含钰 张宇 袁俊生 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2023年第1期21-30,共10页

应用分子动力学方法,模拟了298 K下,密度为1.0 g/cm^(3)的水溶液中Ca^(2+),Mg^(2+),Cl^(-)的水化现象,得到了相应离子周围水分子的微观分布情况.发现在钙离子周围,水分子以其氧离子去靠近中心离子;而在氯离子周围,水分子则以其中的一个... 应用分子动力学方法,模拟了298 K下,密度为1.0 g/cm^(3)的水溶液中Ca^(2+),Mg^(2+),Cl^(-)的水化现象,得到了相应离子周围水分子的微观分布情况.发现在钙离子周围,水分子以其氧离子去靠近中心离子;而在氯离子周围,水分子则以其中的一个氢原子去靠近中心离子.通过分析三种离子的径向分布函数、配位数曲线、水化数、水化半径,发现Ca^(2+)的水化数和水化半径均大于Mg^(2+),即Ca^(2+)的水合能力比Mg^(2+)强.与以往研究结果相比,本文计算所得的自扩散系数更接近实验所得结果.为了使模型更好的代表真实水溶液体系,本文还应用分子动力学和拉曼光谱法研究了不同浓度的CaCl水溶液.分子动力学研究发现随着浓度的升高,CaCl溶液中Ca^(2+),Cl^(-)的配位数分别呈降低趋势.同时,随着浓度的升高,Ca,Cl^(-)的自扩散系数也呈现降低的趋势.作者推断这是由于浓度的升高,加剧了离子的微观反向运动造成的.拉曼光谱法研究发现随着水溶液中CaCl浓度的升高,溶液中的氢键网络结构受到了越来越严重的破坏,溶液中Ca^(2+)与Cl^(-)形成的直接接触离子对的数量开始大量增加. 展开更多

关键词 钙 镁 氯 离子水合作用 分子动力学模拟 拉曼光谱

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反电渗析处理海水淡化副产浓海水的研究 被引量：2

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作者 崔玮哲 纪志永 +3 位作者 TUMBA Kaniki 汪婧 张忠德 袁俊生 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期147-153,共7页

海水淡化副产浓海水的排放会对海洋生态环境产生不利影响乃至破坏,但其与河水间存在的盐差能可被利用,是一种可再生能源。反电渗析是可以有效将盐差能转化为电能的新型绿色发电技术。以浓海水和河水分别作为反电渗析的浓、淡室进料溶液... 海水淡化副产浓海水的排放会对海洋生态环境产生不利影响乃至破坏,但其与河水间存在的盐差能可被利用,是一种可再生能源。反电渗析是可以有效将盐差能转化为电能的新型绿色发电技术。以浓海水和河水分别作为反电渗析的浓、淡室进料溶液,基于国产亚德世膜,采用不同的隔板考察了膜间距离和流道类型对反电渗析性能的影响,并用进口富士膜进行了实验对比。结果表明:随着膜间距离的增大,膜堆开路电压和内阻增大,功率密度和离子迁移量减小;相同膜间距离下,直流道隔板的产电性能优于斜流道;采用富士膜的产电性能和离子迁移量影响规律与亚德世膜一致。综合考虑开路电压、功率密度和离子迁移量,选用0.85 mm的直流道隔板较优,功率密度为0.363 2 W/m^(2)。该研究为浓海水的科学利用提供了参考借鉴。 展开更多

关键词 浓海水 反电渗析 膜间距离 流道类型 功率密度

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硫酸钾溶液结构的X射线散射和Raman光谱的研究 被引量：1

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作者 王美玲 李非 +3 位作者 王旭阳 朱含钰 乔梦丹 袁俊生 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1838-1845,共8页

钾是海水中的常量元素之一,硫酸钾水溶液结构研究有利于解释其溶解度的微观机理,从而为海水中钾盐的分离纯化提供理论指导。利用实验室改装的X射线衍射仪、上海同步辐射光源装置及拉曼光谱技术研究了不同质量分数的K_(2)SO_(4)水溶液的... 钾是海水中的常量元素之一,硫酸钾水溶液结构研究有利于解释其溶解度的微观机理,从而为海水中钾盐的分离纯化提供理论指导。利用实验室改装的X射线衍射仪、上海同步辐射光源装置及拉曼光谱技术研究了不同质量分数的K_(2)SO_(4)水溶液的微观结构信息。由X射线散射数据处理得到的差值结构函数F(Q)可知,Q=2.5A^(-1)附近的一高一低双峰逐渐变成强度相当的两个峰,此处双峰与水溶液中的氢键网络结构有关;随着质量分数的增加,Q=5.0?^(-1)附近的峰位向坐标轴右侧移动。由G(r)可知,2.8A处峰随质量分数的增加有展宽趋势,主要受O—O相互作用影响。在拉曼光谱图中,位于3200 cm^(-1)附近的肩峰强度随溶质含量的增加逐渐降低,2800~3800 cm^(-1)范围内整体峰形变窄。拉曼光谱去卷积拟合的结果表明,K_(2)SO_(4)的加入破坏了水的四面体氢键构型,小幅促进了质子供体型氢键的形成。X射线散射和拉曼光谱的分析结果均说明K_(2)SO_(4)的加入破坏了原有的水分子四面体网络结构。 展开更多

关键词 溶液结构 X射线散射 拉曼光谱 K_(2)SO_(4)

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选择性电渗析镁锂分离过程模拟优化

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作者 朱兴驰 郭志远 +5 位作者 纪志永 汪婧 张盼盼 刘杰 赵颖颖 袁俊生 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期2477-2485,共9页

选择性电渗析(selective electrodialysis,S-ED)技术是目前实现高镁锂比卤水锂资源提取的有效手段。通过建立一种二维传质稳态模型,以离子通量分布为研究对象,探究体系离子强度、外加电压和通道流速对镁锂分离的影响。结果表明:体系离... 选择性电渗析(selective electrodialysis,S-ED)技术是目前实现高镁锂比卤水锂资源提取的有效手段。通过建立一种二维传质稳态模型,以离子通量分布为研究对象,探究体系离子强度、外加电压和通道流速对镁锂分离的影响。结果表明:体系离子强度和通道流速的增大与外加电压的减小均对镁锂分离具有促进作用。在体系离子强度为1378 mol/m^(3),外加电压值为0.8 V,通道流速为5.7 cm/s的条件下,锂镁分离系数为2.31。研究结果可为推广S-ED过程数值模拟提供理论指导和数据参考。 展开更多

关键词 锂资源 镁锂分离 选择性电渗析 数值模拟

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CNT-GO掺杂LiMn_(2)O_(4)膜电极的制备及其提锂性能

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作者 杨婷 张红梅 +5 位作者 张帆 纪志永 张盼盼 汪婧 郭志远 方嘉炜 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期832-839,共8页

针对传统LiMn_(2)O_(4)(LMO)膜电极导电性差及提锂效率低等问题,引入一维碳纳米管(CNT)和二维氧化石墨烯(GO),制备新型CNT-GO-LiMn_(2)O_(4)膜电极(CNT-GO-LMO),CNT与GO通过π-π键相互作用,实现了与LMO活性材料“互联互通”三维致密导... 针对传统LiMn_(2)O_(4)(LMO)膜电极导电性差及提锂效率低等问题,引入一维碳纳米管(CNT)和二维氧化石墨烯(GO),制备新型CNT-GO-LiMn_(2)O_(4)膜电极(CNT-GO-LMO),CNT与GO通过π-π键相互作用,实现了与LMO活性材料“互联互通”三维致密导电网络结构的构建,使CNT-GO-LMO膜电极具有优异的导电能力和提锂性能。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱、X射线衍射等手段对膜电极进行表征,并考察了膜电极在高Mg/Li溶液中的提锂性能,结果表明,CNT与GO的引入有效提高了CNT-GO-LMO的镁锂分离系数和电流效率;与LMO、CNT-LMO膜电极相比,CNT-GO-LMO膜电极展现出更优的提锂性能:平均提锂容量为36.04 mg·g^(-1),提锂速率为1.085 mg·(g·min)^(-1),电流效率为94.73%。 展开更多

关键词 回收 选择性 吸附 锰酸锂 提锂

在线阅读 下载PDF 职称材料