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地缘政治与战略资源产业链重构——以关键稀土矿产和材料为例 被引量：23
1
作者 杨丹辉 高风平 +1 位作者 刘思艺 弓宇峰 《中国人口·资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第5期19-33,共15页
大国清洁能源转型尤其是快速扩张的电动汽车、风电等产业刺激了稀土等战略资源需求,稀土产业链成为中美地缘政治竞争的焦点领域。该研究基于法学和政治经济学的理论方法,从全球治理的经典范式出发,考察美国力推全球稀土产业链重构的深... 大国清洁能源转型尤其是快速扩张的电动汽车、风电等产业刺激了稀土等战略资源需求,稀土产业链成为中美地缘政治竞争的焦点领域。该研究基于法学和政治经济学的理论方法,从全球治理的经典范式出发,考察美国力推全球稀土产业链重构的深层动因及地缘政治影响,在美国地缘战略“产业链控制”与“联盟制华”两大特征下,揭示中美稀土产业链脱钩与全球“双链”格局、美国“三大法案”与清洁能源产业体系主导权、中美大国博弈与日本产业安全等重要政治经济关系之间的底层逻辑和战略呼应。研究发现:①在产业链控制方面,下游企业开展技术“去稀土化”与美西方“去中国化”的产业链布局导向相互加持,共同推动形成全球战略资源“双链”格局;②在与盟国联合制华方面,美国要求日本等盟国分担与中国地缘竞争的“缔盟”责任,而日本出于自身利益高度介入全球稀土产业链重构,由高度依赖中国稀土进口转向深度参与美国主导的全球稀土产业链;③美国出台“三大法案”是其一贯以国内法塑造地缘关系又一力证,背后的深层动机在于通过重塑战略资源产业链,掌控全球清洁能源转型的主导权。为应对日益升级的战略资源大国博弈,要立足双循环新发展格局,一方面利用好产业链中前端的资源和产能优势,创新引领战略资源产业链自主延展;另一方面强化战略布局,整合全球关键矿产资源,丰富反制手段,不断增强稀土等重点产业链韧性,提升国家战略资源安全保障水平。 展开更多
关键词 清洁能源 稀土 战略资源 产业链重构 地缘政治竞争
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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
2
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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稀土石膏母液循环法制备硫酸钙晶须及其晶型转换和性能研究 被引量：2
3
作者 卢琪 皮雯静 +5 位作者 吴锦绣 张一鸣 柳召刚 胡艳宏 张晓伟 李健飞 《化工新型材料》 北大核心 2025年第1期278-285,共8页
以稀土冶金过程产生的废渣(稀土石膏)为原料,采用微波法制备硫酸钙晶须,随后探讨母液循环对硫酸钙晶须制备及其晶型转化的影响,明确了硫酸钙晶须晶型转换条件,最后探究硫酸钙的性能。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-... 以稀土冶金过程产生的废渣(稀土石膏)为原料,采用微波法制备硫酸钙晶须,随后探讨母液循环对硫酸钙晶须制备及其晶型转化的影响,明确了硫酸钙晶须晶型转换条件,最后探究硫酸钙的性能。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-差热分析仪(TG)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和原子力-拉曼光谱仪和荧光光谱仪(F-4600)等仪器对硫酸钙晶须的结构、形貌和性能进行表征和分析。结果表明:母液循环3次后,晶须的形貌和晶体结构稳定,平均长度为92.4μm,长径比为13.7,可见母液循环方案可行。循环后的产物通过调控干燥温度进行烘干,在80℃、90℃和420℃下分别制备出二水、半水和无水硫酸钙晶须,3种硫酸钙晶须均具有吸收紫外光和发射蓝光的性能,其中半水硫酸钙晶须的发光性能最好。固废与母液循环提高了废渣和废液处理过程中的资源利用效率,减少了对环境的不良影响。通过对硫酸钙晶须晶型的调控并赋予硫酸钙晶须发光特性,为探究硫酸钙晶须应用领域提供新方向,同时为稀土冶金的清洁化生产提供了新思路。 展开更多
关键词 固废处理 硫酸钙晶须 微波法 母液循环 晶型调控
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混合型稀土精矿工艺矿物学及气氛焙烧-稀硫酸浸出分离稀土矿物研究
4
作者 王亮 辛文彬 +4 位作者 李文博 邓永春 张小龙 姜银举 李健飞 《矿冶工程》 北大核心 2025年第2期113-117,共5页
在工艺矿物学研究基础上,针对某混合型稀土精矿提出了气氛焙烧-稀硫酸浸出的分离工艺。结果表明:混合型稀土精矿REO品位48.23%,主要矿相结构由氟碳铈矿、独居石、磷灰石、萤石构成,稀土元素主要赋存于氟碳铈矿与独居石中;混合型稀土精... 在工艺矿物学研究基础上,针对某混合型稀土精矿提出了气氛焙烧-稀硫酸浸出的分离工艺。结果表明:混合型稀土精矿REO品位48.23%,主要矿相结构由氟碳铈矿、独居石、磷灰石、萤石构成,稀土元素主要赋存于氟碳铈矿与独居石中;混合型稀土精矿在空气/氩气气氛下焙烧,独居石、磷灰石和萤石物相均未发生明显变化,物相转变的差异性主要由氟碳铈矿的反应造成。空气下氟碳铈矿转变过程为CeFCO_(3)→Ce_(7)O_(12)→Ce_(11)O_(20)→CeO_(2),氩气下氟碳铈矿转变过程为CeFCO_(3)→Ce_(7)O_(12)、Th_(0.5)Ce_(0.5)O_(1.84)→CeOF。稀土精矿经500℃空气气氛焙烧后稀硫酸浸出,F-REO、P-REO浸出率分别为86.67%、1.70%,700℃氩气气氛焙烧后对应的F-REO、P-REO浸出率分别为75.97%、13.33%,2种浸出渣中F-REO、P-REO含量(质量分数)分别为6.92%、26.02%和11.86%、21.81%,浸出渣均以独居石物相为主,通过气氛焙烧-稀硫酸浸出工艺达到了有效分离氟碳铈矿与独居石的目的。 展开更多
关键词 稀土 氟碳铈矿 独居石 混合型稀土精矿 工艺矿物学 气氛焙烧 矿相转变 硫酸浸出
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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
5
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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稀土抗菌材料研究进展
6
作者 范君昌 吴锦绣 +4 位作者 柳召刚 胡艳宏 张晓伟 李健飞 冯福山 《化工新型材料》 北大核心 2025年第6期33-39,共7页
抗菌材料对防止感染传播、预防疾病传播、减少抗生素耐药性及保障医疗环境安全具有重要意义,抗菌材料也是维护公共健康、环境清洁、保护医疗和食品行业安全的重要支持,但目前抗菌材料面临环境适应性、细菌抗性、成本及抗菌效果可持续性... 抗菌材料对防止感染传播、预防疾病传播、减少抗生素耐药性及保障医疗环境安全具有重要意义,抗菌材料也是维护公共健康、环境清洁、保护医疗和食品行业安全的重要支持,但目前抗菌材料面临环境适应性、细菌抗性、成本及抗菌效果可持续性等挑战。因此,需要不断研发新型抗菌材料以应对挑战。稀土复合抗菌材料比传统抗菌剂具有高效广谱、长效稳定、安全环保的显著优势。综述了稀土抗菌材料的研究进展及其发展趋势,对稀土抗菌材料的抗菌机理进行了归纳和总结,最后介绍了稀土抗菌材料在医疗卫生、食品加工、环保等方面的应用。 展开更多
关键词 稀土抗菌材料 抗菌机理 应用
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响应面法优化液碱分解包头混合稀土精矿
7
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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稀土抛光粉制备工艺优化及性能研究
8
作者 贾培杰 胡艳宏 +4 位作者 柳召刚 吴锦绣 段金胜 范君昌 李沂霖 《无机盐工业》 北大核心 2025年第6期56-63,共8页
为了研究制备工艺对稀土抛光粉抛光性能的影响,以氯化铈为铈源,碳酸氢铵为沉淀剂,采用并加法制备稀土抛光粉的前驱体。所制前驱体经过高温焙烧处理后可以得到最终的抛光粉产品。在研究过程中,对制备参数进行探究,其中包括稀土溶液浓度... 为了研究制备工艺对稀土抛光粉抛光性能的影响,以氯化铈为铈源,碳酸氢铵为沉淀剂,采用并加法制备稀土抛光粉的前驱体。所制前驱体经过高温焙烧处理后可以得到最终的抛光粉产品。在研究过程中,对制备参数进行探究,其中包括稀土溶液浓度、滴加速率、搅拌速率、沉淀温度、聚乙二醇分散剂(PEG-1000)的使用量、陈化温度及陈化时间。经过系统的实验和分析,确定了最佳的制备条件:氯化稀土溶液质量浓度为225 g/L、滴加速率为2.5 mL/min、搅拌速率为500 r/min、沉淀温度为45℃、分散剂添加量为2%(质量分数)、陈化温度为45℃、陈化时间为4 h。在最佳条件下,制备得到的前驱体的粒度D50为1.229µm,而最终抛光粉的粒度D50为1.087µm。此外,抛光粉的均齐度R达到了1.85,抛蚀量也达到了0.4732 mg/(cm^(2)·min)。与传统生产抛光粉的方法相比,该方法省去了球磨或气流粉碎的工序,直接得到了符合客户需求的稀土抛光粉。该研究的制备工艺不仅提高了生产效率,还优化了产品的质量和性能,对于工业应用具有重要的实际意义和应用价值。 展开更多
关键词 稀土抛光粉 制备工艺 粒度 抛光性能
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选择性提取白云鄂博矿中氟和磷的研究 被引量：2
9
作者 王振华 文明 +2 位作者 王涛 徐伟民 公衍行 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第2期261-267,共7页
白云鄂博矿物质成分极其复杂,具有工业价值可回收的元素众多。为选择性提取白云鄂博矿中的氟、磷,实验采用NaOH的液固反应体系,主要探究了球磨时间、初始NaOH浓度、浸出温度、浸出时间、液固比对白云鄂博矿中氟、磷浸出率的影响。实验... 白云鄂博矿物质成分极其复杂,具有工业价值可回收的元素众多。为选择性提取白云鄂博矿中的氟、磷,实验采用NaOH的液固反应体系,主要探究了球磨时间、初始NaOH浓度、浸出温度、浸出时间、液固比对白云鄂博矿中氟、磷浸出率的影响。实验得到最优的浸出条件为:球磨时间5 h,初始NaOH浓度700 g/L,反应温度170℃,反应时间3 h,液固比4∶1。氟浸出率达92.92%,磷浸出率达到63.87%。经XRD、SEM及FIRT结果表明,白云鄂博矿中的含氟、磷矿物几乎全部被分解。 展开更多
关键词 白云鄂博矿 氢氧化钠 氟 磷
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造孔剂对酸活化稀土尾矿成型NH_(3)-SCR脱硝催化剂的影响
10
作者 侯丽敏 王新展 +5 位作者 叶雨乔 李佳明 孙现康 卢林博 陈瀚 武文斐 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第5期51-58,共8页
为了提高酸活化成型NH_(3)-SCR脱硝催化剂的脱硝性能,以稀土尾矿为原料,向硫酸活化和微波处理后的粉末催化剂中添加不同造孔剂(淀粉、聚乙二醇、碳酸铵、活性炭),经挤压成型后制备NH_(3)-SCR脱硝催化剂。采用NH_(3)-SCR测试和X射线衍射... 为了提高酸活化成型NH_(3)-SCR脱硝催化剂的脱硝性能,以稀土尾矿为原料,向硫酸活化和微波处理后的粉末催化剂中添加不同造孔剂(淀粉、聚乙二醇、碳酸铵、活性炭),经挤压成型后制备NH_(3)-SCR脱硝催化剂。采用NH_(3)-SCR测试和X射线衍射、比表面积测试、氢气程序升温还原等方法,分别探讨了不同造孔剂及其用量对催化剂的脱硝活性、抗压强度、比表面积、孔结构、物相组成、氧化还原能力的影响,从而确定造孔剂的最优种类及最佳用量。结果表明:加入质量分数为5.0%的聚乙二醇后,成型催化剂具有相对最优的脱硝性能,其比表面积为3.70 m^(2)/g,总孔体积为0.0308 cm^(3)/g,350℃下的脱硝效率为74.0%,并具有较高的N_(2)选择性、抗压强度以及氧化还原能力,相较于未添加造孔剂成型的催化剂而言,脱硝性能明显提升。 展开更多
关键词 造孔剂 酸活化 稀土尾矿 NH_(3)-SCR 催化剂 脱硝 聚乙二醇
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稀土Ce和Y对Cu-0.8Cr-0.2Zr合金微观组织和电导率的影响
11
作者 张家辉 刘香君 +2 位作者 郭文涛 白庆伟 金永丽 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第4期111-119,共9页
为提升Cu-Cr-Zr合金力学性能和电导率,满足新基建对材料的要求,本文研究了单一稀土Ce、Y含量和混合稀土Ce/Y质量比对Cu-0.8Cr-0.2Zr合金微观组织、力学性能、电导率和物相组成的影响。结果表明,添加单一稀土时,随着稀土Ce或Y含量的增加... 为提升Cu-Cr-Zr合金力学性能和电导率,满足新基建对材料的要求,本文研究了单一稀土Ce、Y含量和混合稀土Ce/Y质量比对Cu-0.8Cr-0.2Zr合金微观组织、力学性能、电导率和物相组成的影响。结果表明,添加单一稀土时,随着稀土Ce或Y含量的增加,铸态合金组织呈现先细化后粗化的趋势,硬度和电导率呈现先提高后降低的趋势,且Y的细化合金组织、提升合金硬度及电导率的效果优于Ce;添加混合稀土后,铸态合金组织的细化效果优于添加单一稀土,但硬度和电导率低于单一稀土合金,且当Ce/Y质量比稍高时合金电导率较高,当Ce/Y质量比稍低时合金的组织细化效果和硬度较好;与铸态合金相比,轧制热处理使得合金组织进一步细化,电导率和力学性能进一步改善;经轧制热处理后,含0.5%Y合金的硬度和抗拉强度最优,分别为132.38 HV和485.33 MPa,含0.25%Ce和0.25%Y合金的电导率最优,为81.08%IACS。本研究有利于促进白云鄂博矿的高效平衡利用,并为Cu-Cr-Zr合金的工业生产及性能优化提供思路。 展开更多
关键词 CU-CR-ZR合金 电导率 微观组织 稀土 CE Y 轧制热处理
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重稀土Gd对AZ91D镁合金凝固组织及熔体流动性的影响
12
作者 韩静飞 刘香君 +2 位作者 郭文涛 张家辉 白庆伟 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第3期84-92,150,共10页
为探究重稀土对镁合金凝固组织及熔体流动性的影响,分别制备了添加0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和1.5%(质量分数)Gd的AZ91D镁合金。采用XRD、SEM-EDS对该合金凝固组织进行物相鉴定和形貌成分分析,双热电偶法对凝固区间及枝晶搭接温度进行测定... 为探究重稀土对镁合金凝固组织及熔体流动性的影响,分别制备了添加0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和1.5%(质量分数)Gd的AZ91D镁合金。采用XRD、SEM-EDS对该合金凝固组织进行物相鉴定和形貌成分分析,双热电偶法对凝固区间及枝晶搭接温度进行测定,螺旋试样模具对熔体流动性进行评估,并采用洛氏硬度计对合金硬度进行测试。结果表明,稀土Gd可明显细化α-Mg晶粒及β-Mg_(17)Al_(12)相的尺寸,当Gd含量为0.9%时,α-Mg平均晶粒尺寸最小,为135.87μm。稀土相Al_(2)Gd主要分布在晶界处且成块状析出。添加适量稀土Gd减小了合金凝固区间,并降低了枝晶搭接温度,使得熔体流动性得到大幅提高。随着Gd含量的增加,合金硬度先提高后降低,当Gd含量为0.9%时,达到最大值75.1 HRB。本研究可为拓展镁合金应用和实现稀土资源综合利用提供理论依据。 展开更多
关键词 镁合金 AZ91D 重稀土 GD 凝固区间 枝晶搭接点 熔体流动性 硬度
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3D核壳结构NiMoO_(4)@CoFe-LDH纳米棒的高效析氧及全解水性能研究 被引量：3
13
作者 岳全鑫 郭瑞华 +3 位作者 王瑞芬 安胜利 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1254-1264,I0006,I0007,共13页
电解水制氢因具有绿色环保、制氢纯度高等优点而得到了科学界的广泛关注。然而,电催化水分解过程中缓慢的阳极析氧反应(OER)极大地阻碍了电解水制氢的发展进程,使其在实际应用中面临着许多挑战。本研究采用水热和电沉积相结合的策略,成... 电解水制氢因具有绿色环保、制氢纯度高等优点而得到了科学界的广泛关注。然而,电催化水分解过程中缓慢的阳极析氧反应(OER)极大地阻碍了电解水制氢的发展进程,使其在实际应用中面临着许多挑战。本研究采用水热和电沉积相结合的策略,成功在导电泡沫镍(NF)基底上制得了一种以晶体NiMoO_(4)纳米棒为“核”、非晶态CoFe-LDH纳米片为“壳”的新型三维(3D)核壳异质结构催化剂。这种特殊的3D核壳结构充分激发了NiMoO_(4)和CoFe-LDH的电催化潜力,极大地提升了电化学水分解反应的效率。通过NiMoO_(4)和非晶态CoFe-LDH的协同作用,NiMoO_(4)@CoFe-LDH/NF纳米催化剂产生了更多的活性位点,表现出了高效的电子转移能力和优异的OER电催化活性。电化学测试表明,当电沉积时间为60 s时,NiMoO_(4)@CoFe-LDH/NF具有最优异的电化学性能,在10和100 mA·cm^(−2)下的过电位η10和η100只有168和216 mV,且具有极小的Tafel斜率和出色的长期稳定性。同时,NiMoO_(4)@CoFe-LDH||NiMoO_(4)全解水系统也表现出了较低的驱动电压,在1.57 V电压下即可产生10 mA·cm^(−2)的电流密度。这项工作为设计开发高效的电解水催化材料提供了新的思路。 展开更多
关键词 析氧反应 水热和电沉积法 3D核壳结构 全解水
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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
14
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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湿法工艺回收钕铁硼废料的研究现状及发展方向 被引量：1
15
作者 王晓东 张晓伟 +3 位作者 郭峰 李健飞 邓楚璇 王双 《湿法冶金》 北大核心 2025年第2期133-142,共10页
钕铁硼在生产加工过程中,有超过30%的稀土金属转移到废料中,导致钕铁硼废料未能得到有效利用,而随着新能源汽车行业的快速发展,钕铁硼废料的绿色回收已成为该领域的研究热点。综述了目前国内外回收钕铁硼废料的湿法工艺研究现状,包括酸... 钕铁硼在生产加工过程中,有超过30%的稀土金属转移到废料中,导致钕铁硼废料未能得到有效利用,而随着新能源汽车行业的快速发展,钕铁硼废料的绿色回收已成为该领域的研究热点。综述了目前国内外回收钕铁硼废料的湿法工艺研究现状,包括酸浸法、沉淀法、溶剂萃取法、碱分解法、离子液体回收法、水解法及微生物分解法等多种方法的原理及优缺点,同时指出了当前研究面临的技术难点,最后提出了未来钕铁硼废料回收利用的主要研究方向,为稀土资源二次利用提供有价值的参考。 展开更多
关键词 钕铁硼 废料 稀土 湿法 回收 研究现状 发展方向
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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
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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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高炉入炉焦/风口焦结构演变规律
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作者 王紫微 罗果萍 +4 位作者 曹麟翔 孙权 白晓光 刘曙光 刘景权 《冶金能源》 北大核心 2025年第6期55-60,66,共7页
以包钢7号高炉的入炉焦和不同粒径风口焦为研究对象,采用XRD、Raman、N_(2)吸附法、SEM-EDS等设备对焦炭进行分析,探明焦炭在高炉内降解因素及结构演变规律。结果表明,与入炉焦相比,风口焦的碳结构有序度和石墨化程度提高,随着粒径的减... 以包钢7号高炉的入炉焦和不同粒径风口焦为研究对象,采用XRD、Raman、N_(2)吸附法、SEM-EDS等设备对焦炭进行分析,探明焦炭在高炉内降解因素及结构演变规律。结果表明,与入炉焦相比,风口焦的碳结构有序度和石墨化程度提高,随着粒径的减小,石墨化程度、比表面积和孔容均增加;而气孔率降低,表面形貌复杂,存在串孔、扩孔、孔结构坍塌等现象。风口焦中碱金属钾、钠形成的钾霞石、钠霞石破坏焦炭组织,形成的裂纹使焦炭强度降低,霞石结晶程度和碳基体致密程度随粒径的减小而加大。 展开更多
关键词 风口焦 入炉焦 微晶结构 气孔结构 矿物组成 碱金属
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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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网状框架超细氧化铈的热分解行为研究
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作者 孟龙辉 胡艳宏 +4 位作者 杨国胜 赵延 张晓伟 柳召刚 王瑞芬 《无机盐工业》 北大核心 2025年第6期77-84,共8页
针对超细氧化铈前驱体焙烧过程中所产生的团聚和烧结问题,提出了一种利用多功能网状框架聚乙二醇(PEG)制备超细氧化铈粉体的前驱体碳酸铈盐的新思路,采用TG-DSC热分析仪研究前驱体的热分解过程并进行动力学分析,考察了焙烧温度、升温速... 针对超细氧化铈前驱体焙烧过程中所产生的团聚和烧结问题,提出了一种利用多功能网状框架聚乙二醇(PEG)制备超细氧化铈粉体的前驱体碳酸铈盐的新思路,采用TG-DSC热分析仪研究前驱体的热分解过程并进行动力学分析,考察了焙烧温度、升温速率、保温时间对超细氧化铈粒径、形貌及晶体结构的影响。实验结果表明:前驱体的热分解过程分为3个阶段:第一阶段温度为25~258℃时,为脱自由水阶段,质量损失率为2.94%;第二阶段温度为258~422℃时,质量损失率为11.86%,前驱体Ce(CO_(3))_(2)O·H_(2)O、Ce_(2)(CO_(3))_(2)O·H_(2)O分解为CeCO_(3)OH和CeO_(2);第三阶段温度为422~630℃时,残留的PEG高温氧化分解挥发,部分稀土碳酸铈盐CeCO_(3)OH分解生成晶型完美的氧化铈,质量损失率为10.29%。运用Freeman-Carroll法计算确定第二阶段反应活化能(E)为166.68 kJ/mol,反应级数(n)为19.27;第三阶段反应活化能(E)为101.95 kJ/mol,反应级数(n)为14.75。确定在焙烧温度为1000℃,升温速率为300℃/h,保温时间为3 h的焙烧制度下,可得到中值粒径D50≤0.50µm的超细氧化铈粉体。 展开更多
关键词 网状框架 超细氧化铈 焙烧 动力学分析 反应活化能
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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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