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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：19
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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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
3
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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稀土抗菌材料研究进展
4
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
5
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
6
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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稀土Ce和Y对Cu-0.8Cr-0.2Zr合金微观组织和电导率的影响
7
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
8
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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选择性提取白云鄂博矿中氟和磷的研究
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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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
10
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
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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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Pt_(3)Co高指数晶面氧还原过程的密度泛函理论研究
12
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
13
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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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
14
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-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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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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