投票啦!│2023《无机盐工业》优秀论文评选开启

企业   其他   2024-11-12 12:00   天津  

《无机盐工业》优秀论文评选
Outstanding Papers of ICI 2023


2023《无机盐工业》优秀论文评选活动遵循公平、公正、公开、科学、严谨的原则,论文评审以创新性、实用性、系统性与导向性为主要依据,评选出具有学术价值和社会价值的优秀稿件。

本次参与网络投票的26篇候选论文均已正式发表在2023年《无机盐工业》杂志。



01

投票时间

2024年11月12-17日期间



02
评选要求

请在备选26篇论文中勾选您认为最为优秀的10篇论文,投票下方附有论文摘要及作者概况,欢迎查阅。



03
奖项发布

经过专家和网友评选,获奖名单将于《无机盐工业》2024年56卷第12期上发布。

2023年《无机盐工业》

优秀论文邀您投票(多选)


附:26篇论文摘要及作者概况

(扫描文中二维码阅读全文)


01  2023年第1期

支撑国家新能源战略发展的锂资源开发

于建国,孙庆,裘晟波,张以任,陈君

(华东理工大学国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心,钾锂战略资源国际联合实验室,上海 200237)

摘   要:锂作为支撑新能源战略发展的核心元素,其开发与供给与国民经济息息相关。在双碳目标下,中国对锂及其化合物的需求急速上涨,是全球最大的锂消费国,对外依存度高。世界范围内锂资源主要赋存于矿石和盐湖卤水中,是当今国内外锂资源开发的重中之重;随着循环理念与技术的发展,城市矿山中二次锂资源的开发将彰显巨大潜力。总结了从硬岩锂矿、盐湖卤水、退役锂电池中提锂的工业方法及新技术研究进展。其中,硬岩矿提锂工艺的发展方向是低耗减碳;卤水提锂技术应因地制宜、一湖一策,多元分离技术组合应成为未来锂工程建设的最佳选择;重视退役锂电池材料再制备技术研究,可以大大降低锂电发展对自然资源的依赖,是新能源战略可持续发展不可或缺的一环

02  2023年第1期

退役锂离子电池正极材料直接回收的研究现状和展望

唐 迪1,王俊雄1,2,陈 稳1,季冠军1,2,马 骏1,周光敏1

(1.清华大学深圳国际研究生院,广东深圳 518055;2.上海交通大学,上海 200240)

摘   要:随着全球各国大力发展新能源汽车产业,以锂离子电池(LIBs)为主的动力电池数量急剧增长。然而,LIBs的使用寿命有限,早期装机的LIBs在近几年已达到其退役要求。大量的退役电池亟需有效地回收处理,否则会对环境和人类造成危害,同时导致贵金属资源的流失。传统的电池回收技术以火法和湿法回收为主,能够实现对退役LIBs各种成分的精细化回收及再利用,但通常污染大、能耗高、回收周期长。因此,亟需开发绿色、节能、高效的LIBs回收技术。近年来,新兴的电池材料直接回收技术因工艺简单、碳排放少、能耗低、回收周期短等优势而备受关注。综述了目前主流的正极材料直接回收技术及其优缺点,分析了其在低成本、低能耗等方面的贡献,并对正极材料的功能化及LIBs闭环回收的最新进展做了介绍。最后,展望了退役LIBs正极材料及其他组分回收再利用的前景和发展趋势,旨在为电池回收领域研究提供参考。

03  2023年第1期

膜技术在盐湖提锂中的进展和展望

林钰青,张以任,邱宇隆,张嘉雨,于建国

(华东理工大学国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心,钾锂战略资源国际联合实验室,上海 200237)

摘   要:随着新能源产业的快速发展,卤水锂资源开发已成为世界范围战略性新兴产业发展的重要内涵。膜分离技术,因其优异的一/二价离子分离性能、良好的环保和经济性,已成为中国高镁锂比盐湖卤水提锂的主流工艺。归纳分析了膜分离技术在卤水体系中的分离机理、研究进展及未来发展方向。新型高性能锂离子分离膜的持续研究发展,必将加速提升中国卤水锂资源的开发水平。

04  2023年第1期

共价有机框架材料的制备及对染料吸附性能的研究

裴 秀1,李亚明1,2

(1.甘肃省太阳能发电系统工程重点实验室,酒泉职业技术学院,甘肃酒泉 735000;2.有色金属先进 加工与回收国家重点实验室,兰州理工大学,甘肃兰州 730050)

摘   要:利用溶剂热法合成了一种二维的共价有机框架(DMTP-TAPB COF)材料。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和热重分析仪(TGA)对合成材料的结构、形貌和性能进行了详细的研究。然后研究了制备的共价有机框架材料对于靛蓝胭脂红染料(IC)的吸附能力,考察了不同吸附时间、不同p H和不同靛蓝胭脂红的初始浓度对吸附性能的影响。实验结果表明,制备的二维共价有机框架材料具有良好的结晶度和均匀的形貌。同时,DMTP-TAPB COF对靛蓝胭脂红具有较高的吸附能力(330.5 mg/g)和移除效率(84.5%),吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir吸附模型。该研究表明共价有机框架材料作为污染物的吸附剂具有广阔的应用前景。

05  2023年第2期

高盐废水处理技术研究及应用进展

邱立萍,张晓凤

(长安大学水利与环境学院,旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室,陕西西安 710064)

摘  要:介绍了高盐废水的来源、水质特点及危害,系统分析了热法浓缩处理技术、膜法分离处理技术、膜法浓缩处理技术、组合处理技术等高盐废水处理技术的原理、研究及应用进展。通过对比不同高盐废水处理技术的优缺点得出以下结论:充分利用潜热或开发清洁能源、制备或改良新型抗污染性的膜材料及提取和驯化耐盐菌与嗜盐菌是高盐废水处理技术发展的关键;简化处理工艺流程、加快耦合技术的研究和应用及开发新型高效环保的处理材料是高盐废水处理技术的发展方向。

06  2023年第2期

258.15 K下五元体系Li+,Na+,Mg2+//SO42-,Cl--H2O相平衡研究

闫芳宁, 郭锦春, 黄雪莉, 周婷婷, 王雪莹, 罗清龙, 邹雪净

(新疆大学化工学院,新疆煤炭清洁转化与化工过程自治区重点实验室,新疆乌鲁木齐 830017)

摘   要:中国含锂盐湖大部分位于青藏、新疆等干旱少雨、冬季寒冷且漫长的地区。为指导低温提锂工艺的开发和设计、利用冬季冷能进行目标离子的富集及明确含锂盐湖在低温下的析盐规律,采用等温溶解平衡法对258.15 K、二水氯化钠饱和条件下的交互五元体系Li+,Na+,Mg2+//SO42-,Cl--H2O相平衡关系进行研究并构建等温平衡相图。结果表明,相图中有4个共饱点、6个两盐结晶区(NaCl·2H2O+Na2SO4·10H2O、NaCl·2H2O+MgCl2·8H2O、NaCl·2H2O+MgSO4·7H2O、NaCl·2H2O+Li2SO4·H2O、NaCl·2H2O+LiCl·2H2O、NaCl·2H2O+LiCl·MgCl2·7H2O)、9条单变量溶解度曲线;6个结晶区中,只存在一种复盐为LiCl·MgCl2·7H2O,其结晶区最小,Na2SO4·10H2O结晶区最大。与该体系在273.15 K下的稳定相图相比,硫酸盐型复盐消失,复盐结晶区减少到1个,共饱点减少至4个,相图结构得以简化。因此,将涩聂湖卤水降温至258.15 K时能有效脱除硫酸根,从而实现富集锂离子的目的。

07  2023年第2期

载镧磁化赤泥处理含磷废水的研究

鲁镜镜,谢燕,李宸,蒙梅,冯伦伟

(贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳 550025)

摘   要:采用酒糟作为还原剂,对赤泥进行还原、磁化和焙烧,得到可磁回收的赤泥材料,然后用稀土金属镧对其进行改性得到载镧磁化赤泥,并用于水体除磷。利用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、振动样品磁强计和光电子能谱仪对改性前后样品进行表征,结果表明赤泥已被成功磁化和载镧,改性后赤泥磁性增加了3.85倍。在室温下,当吸附剂用量为4 g/L、磷酸盐初始质量浓度为50 mg/L时,载镧磁化赤泥对磷的平衡吸附容量达12.31 mg/g,是赤泥的6.62倍。研究结果表明,载镧磁化赤泥对水体中磷具有良好的选择性和可回收性,对磷的吸附过程遵循Langmuir等温吸附模型且属于准二阶动力学方程,是自发吸热熵增的过程。

08  2023年第2期

农药行业NaCl-KCl型废盐热处理研究

张 森1,2,王 军1,2,陈天虎1,2,董仕伟1,2,徐 亮1,2,李雅倩1,2,赵月领1,2

(1.纳米矿物与污染控制安徽省普通高校重点实验室,合肥工业大学资源与环境工程学院, 安徽合肥 230009;2.安徽省环境科学研究院,安徽合肥 230031)

摘   要:采用高温热解—溶解净化—热蒸发结晶—冷却结晶联合方法处理农药行业氯化钠-氯化钾型废盐,获得高纯度氯化钠、氯化钾再生盐,实现将危险废物变成高附加值产品的目的。通过分析废盐中无机、有机成分,考察气氛、温度、保温时间对热处理后废盐中总有机碳(TOC)残余量的影响规律及有机物热解过程,确定氯化钠-氯化钾型废盐热处理最佳工艺参数为无氧气氛、温度在500 ℃以上、保温时间为10 min;继而采用热蒸发结晶—冷却结晶法分离得到钠盐、钾盐,分离得到的热解碳副产物相对强度比(ID/IG)为0.973、平均孔径为4.00 nm、总孔容为0.071 9 mL/g、比表面积为35.96 m2/g;纯化氯化钠、氯化钾再生盐中TOC含量分别为42、189 mg/kg,有机物去除率达到99%以上。纯化钠盐有望用于氯碱工业等领域,纯化钾盐可用于制作钾肥,为废盐资源化利用以及企业解决废盐侵占库存问题提供参考。

09  2023年第3期

磷酸铁锂电池循环初期衰减快原因分析及性能改善

徐瑞琳,曾涛,刘欢,刘兴伟,王浩,徐晓明,赵李鹏 

(天津力神电池股份有限公司,天津 300000)

摘   要:磷酸铁锂电池由于循环性能优异、价格相对低廉、安全性能有保障等诸多优势而备受青睐。磷酸铁锂电池循环曲线的特点是前面衰减很快,到中后期变得平缓。为了挖掘磷酸铁锂电池更长寿命的潜在能力,以磷酸铁锂/石墨电池为研究对象,对衰减较快的前期循环进行了研究,并依据研究结果提出了改善建议。与三元类(NCM)电芯比较,正极材料的首效差异造成磷酸铁锂材料循环衰减快于三元材料,并通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP)、X射线衍射(XRD)等手段证实了这一理论。采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP)、能谱(EDS)和差式扫描量热分析(DSC)等多种手段对固体电解质界面(SEI)膜进行了表征,证明磷酸铁锂前期衰减快的原因主要是活性锂的消耗,而损失的活性锂主要用于修复破坏的SEI膜。最后提出一系列改善措施,即通过改善负极颗粒的OI值(活性材料取向指数)、负极涂覆量、负极胶的溶胀、正极比表面积等,可以减缓磷酸铁锂电池前期的衰减速率。

10  2023年第4期

钠盐活化赤泥-煤矸石酸浸液制备聚合氯化铝

王丽娟1,2,燕可洲1,郭志强1,赵仲鹤3,郭彦霞1,2,程芳琴1,2 

(1.山西大学资源与环境工程研究所,国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用重点实验室,山西太原 030006;2.山西大学环境与资源学院,山西太原 030006;3.山西大地环境投资控股有限公司,山西太原 030032)

摘   要:以钠盐活化赤泥-煤矸石酸浸所得滤液为原料,通过对其蒸发除钠、碱化聚合等步骤制得聚合氯化铝絮凝剂(PAC)。首先研究了酸浸液中杂质离子浓度对PAC品质的影响,并通过蒸发结晶方式选择性去除杂质离子;随后探究了聚合工艺条件(温度、时间、碱化剂添加速度)对PAC盐基度和Al2O3含量(质量分数)的影响。结果表明,当酸浸液中Na+浓度小于0.5 mol/L时,制得PAC产品的盐基度和Al2O3含量符合GB/T 22627—2022《水处理剂聚氯化铝》的要求;基于NaCl、AlCl3、CaCl2、FeCl3的溶解度差异,可通过蒸发结晶方式选择性除钠,将酸浸液中Na+浓度控制在0.5 mol/L以下;蒸发结晶母液再经适宜的聚合条件(聚合温度为80 ℃、聚合时间为120 min和碱化剂添加速度为8.0 m L/min),可制得符合GB/T 22627—2022品质要求的PAC产品;采用实际酸浸液制得的PAC用于生活污水处理的效果优于市售絮凝剂,对COD、浊度、UV254的去除效率分别可达85.62%、76.36%和70.31%。

11  2023年第5期

氧化钙基吸收剂低温循环吸收二氧化碳的研究进展

赖晓玲, 周微, 臧甲忠, 董子超, 胡明亮, 孙绍宸

(中海油天津化工研究设计院有限公司,天津 300131)

摘  要:为了满足中海石油中捷石化有限公司8×105 t/a柴油加氢精制装置对高空速超深度脱硫催化剂的需求,联合中海油天津化工研究设计院有限公司开发了钴钼型THDS-2、镍钼型THDS-3催化剂。该系列催化剂以硅改性氧化铝为基础结合凝胶法工艺制备载体,与常规方法相比,该载体比表面积增加14.5%、孔容增加8.2%、强酸含量降至0.196 mmol/g。同时结合双络合剂浸渍技术制备的催化剂活性相较单络合剂浸渍技术制备的催化剂提高3.2%。在微型固定床反应器评价过程中,在不增加反应器装填体积的条件下对THDS-2、THDS-3催化剂采用级配装填的方式时,反应过程具有加氢活性优异、活性稳定性好、对原料适应性广等优点。工业标定期间催化剂体积空速为1.79 h-1,处理量达到了127.3 t/h,产品柴油硫、氮含量均小于5 μg/g,满足企业的扩能改造需求,实现了装置产能的最大释放。

12  2023年第5期

西台吉乃尔盐湖盐田与模拟蒸发过程卤水钾、锂的损失研究

王冀洺1,2,乜 贞1,樊 馥1,郭廷峰3,韩佳欢1 

[1.中国地质科学院矿产资源研究所,自然资源部盐湖资源与环境重点实验室,北京 100037;2.中国地质大学(武汉),湖北武汉 430074;3.青海省地质矿产勘查开发局,青海西宁 810000]

摘   要:目前,西台吉乃尔盐湖的基本生产工艺路线是卤水经过盐田蒸发进行自然浓缩,然后利用钾盐结晶阶段析出的钾混盐、光卤石及蒸发后期残留的富锂老卤加工生产钾、锂产品,但收率均不高。通过盐田固-液相定点取样观测和模拟蒸发实验的设计,对西台吉乃尔盐湖卤水蒸发过程中钾锂损失的情况进行对比研究。结果表明,卤水中钾在富集达20 g/L时开始析出钾混盐矿,锂则在此过程中不断富集,由0.19 g/L浓缩至2.12 g/L,蒸发实验结果基本符合盐田实际生产情况。根据实验结果估算盐田中不同阶段的钾、锂损失,得出钠盐田中钾损失率约为12.3%,钾盐田中钾总回收率约为84.4%;锂在钠盐阶段损失率约为6.50%,在钾混盐阶段损失率约为11.59%,在光卤石阶段损失率约为6.21%,在老卤阶段损失率约为6.44%,锂在盐田系统中总损失率约为30.74%,其中在钾混盐结晶阶段锂损失量最大。

13  2023年第5期

污泥生物炭/凹凸棒土的制备及其吸附性能研究

郜飞,董良飞,葛玉龙,唐园园,李芬

(常州大学环境科学与工程学院,江苏常州 213164)

   利用凹凸棒土(ATP)和污水污泥(SS)慢速共热解制备污泥生物炭/凹凸棒土(SBC/ATP),并开展其对亚甲基蓝(MB)吸附性能的研究。通过扫描电镜、X射线衍射光谱、红外光谱、X射线光电子能谱等表征对污泥生物炭及其复合材料的微观形貌和理化性质进行了分析。探究了热解温度和原料配比对污泥生物炭/凹凸棒土吸附性能的影响,同时考察了吸附剂投加量、pH、MB溶液初始质量浓度及吸附时间等因素对MB去除率的影响。实验结果表明,500 ℃下制备的SBC/ATP(50%)在吸附剂投加量为1.2 g/L、pH=11、MB溶液初始质量浓度为100 mg/L、吸附时间为180 min时,吸附容量最大为53.74 mg/g。SBC/ATP(50%)对MB的吸附更符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型,说明该吸附过程主要为化学吸附控制的单分子层吸附。

14  2023年第5期

高强萤石尾矿陶粒的制备及其性能研究

李煜,赵伟,张兴华,王锐,闫炳基,国宏伟

(苏州大学沙钢钢铁学院,江苏苏州 215006)

摘   要以萤石尾矿和黏土为原料,碳化硅(SiC)作发泡剂,采用烧结法制备高强陶粒,系统探究了萤石尾矿配比、烧结温度、烧结时间和SiC外配量对陶粒性能的影响规律,并结合热力学计算、X射线衍射光谱、扫描电子显微镜等手段揭示萤石尾矿陶粒烧结过程中的液相、物相组成和微观结构的演变机理。研究结果表明,当萤石尾矿配比为70%(质量分数)、黏土配比为30%(质量分数)、SiC外配量为0.5%(质量分数)、预热温度为450 ℃、预热时间为15 min、烧结温度为1 210 ℃、烧结时间为30 min、升温速率为5 ℃/min时,制得的萤石尾矿陶粒压裂力达527.9 N、表观密度达0.89 g/cm3、1 h吸水率达0.21%、筒压强度达4.63 MPa、堆积密度达594.6 kg/m3,符合GB/T 17431.1—2010《轻集料及其实验方法》中轻集料600级高强陶粒的要求,该研究成果可为萤石尾矿的资源化利用提供新方法。

15  2023年第6期

动力型磷酸铁锂正极材料改性的研究进展

潘晓晓1,2,庄树新1,2,孙雨晴1,2,孙高星1,2,任 艳1,2,蒋声育1,2

(1.厦门理工学院材料科学与工程学院,福建厦门 361024;2.福建省功能材料及应用重点实验室,福建厦门 361024)

摘   要:针对改性磷酸铁锂(LiFePO4)材料作为锂离子电池正极材料的近期研究进行了综述。LiFePO4虽然以其稳定性好、安全性好、环境友好而被认为是最具有发展前景的动力锂离子电池正极材料,但固有的电子电导率和锂离子扩散系数低下导致其电化学性能较差。针对提高其电化学性能的改性研究进行综述,分析了元素掺杂、表面碳包覆、颗粒纳米化和材料复合化4种改性策略对LiFePO4电化学性能的影响,讨论了这4种改性策略的优缺点。分析表明,4种改性策略有效改善了锂离子扩散动力学和电子电导率,但是表面碳包覆和颗粒纳米化会降低材料的振实密度,导致能量密度低。最后,指出解决现存问题的研究方向,即开发电池性与电容性共存的改性策略将是一个可行方法。

16  2023年第6期

钙改性花生壳生物炭对废水中四环素的吸附研究

范方方1,2,仝仲凯3,左卫元1,2 

(1.广西城市水环境重点实验室,广西百色 533000;2.百色学院化学与环境工程学院, 广西百色 533000;3.山西省大同市第五人民医院,山西大同 037000)

摘   要:生物质废弃物的处理和四环素污染物的去除是环境修复的重要问题。以花生壳为原料,通过浸渍-焙烧的方法制备了钙改性花生壳生物炭(CaBC)。采用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和氮气吸附-脱附仪对所制备的生物炭进行了表征,考察了溶液pH、共存离子等因素对生物炭去除废水中四环素(TC)性能的影响,并研究了该过程的吸附动力学和吸附等温线。结果表明,所制备的生物炭具有丰富的介孔结构,有利于对四环素的吸附。在pH为7.0条件下,CaBC-800对TC具有最好的吸附效果。共存离子的存在对生物炭的吸附能力影响不显著。动力学研究表明CaBC-800对TC的吸附过程符合准二级动力学方程,二级动力学常数为0.001 3 g/(mg·min)。吸附等温线符合Langmuir方程,且最大理论吸附量为72.251 mg/g。该研究为四环素的去除提供了一种新型吸附剂,显示了CaBC-800在废水修复中的应用潜力。

17  2023年第7期

硝酸铁和磷酸共沉淀法制备电池级磷酸铁工艺研究

王紫涵,李军,陈明,周青禺

(四川大学化学工程学院,四川成都 610065)

摘   要:以硝酸铁和磷酸为原料,利用共沉淀法制备了电池级磷酸铁,研究了反应温度、反应物浓度、投料比和反应时间对磷酸铁产率和粒径的影响,并通过正交优化得到了最佳的工艺条件:硝酸铁浓度为1.1 mol/L、投料比(磷酸与硝酸铁物质的量比)为1.1、反应温度为90 ℃、反应时间为8 h。采用扫描电镜(SEM)、激光粒度仪、X射线衍射仪(XRD)、热重-差式扫描量热仪(TG-DTA)等对制备的磷酸铁进行表征分析。分析结果表明:在优化条件下得到的二水磷酸铁为单斜晶,纯度高,二次粒径D50为2.41μm,均符合电池级磷酸铁的要求。以磷酸铁为前驱体制备的LiFePO4/C性能良好,将其作为正极材料组成的电池在0.05C、0.1C、1C倍率下首次放电比容量分别为143.9、136.8、131.4 mA·h/g。

18  2023年第7期

不同元素掺杂锰基催化剂的NH3-SCR反应性能研究

谭仁俊1,罗仕忠1,王 涛1,杜沛佞1,敬方梨2

(1.四川大学化学工程学院,四川成都 610065;2.西南石油大学化学化工学院,四川成都 610599)

   要:为了研究催化剂的酸碱性和氧化还原能力对纯锰氧化物催化剂的NH3-SCR(选择性催化还原)反应性能影响,选取碱土金属Sr、过渡金属Ce、Fe和非金属Si对纯锰氧化物催化剂进行改性,所有催化剂均采用共沉淀法制取。通过XRD、N2-BET、NH3-TPD、XPS和H2-TPR表征手段对催化剂进行分析。XRD结果表明,实验采用的制备方法制备的锰基催化剂主要物相为Mn2O3和Mn5O8;N2-BET结果显示,Ce、Fe、Si 3种元素能有效增加纯锰氧化物的比表面积;NH3-TPD和XPS结果证明,Ce、Fe、Si的引入使得纯锰氧化物的表面吸附氧(OⅡ)、Mn4+含量提高,Ce和Si的掺杂增加了催化剂的总酸量,Fe则有效调控了酸性位的分布;H2-TPR结果表明,除Ce外其余元素均使纯锰氧化物催化剂的氧化还原能力有所减弱。对所有催化剂在100~400 ℃进行脱硝活性测试,MnCeOx表现出优异的低温脱硝活性,MnSiOx表现出不错的中高温脱硝活性。 

19  2023年第8期

铜掺杂TiO2/PCN异质结光催化还原二氧化碳性能研究

赵炎,郝雪薇,时海南,李佳慧,李克艳,郭新闻

(大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室智能材料化工前沿科学中心,辽宁大连 116024)

摘   要:以CuCl2、NH2-MIL-125(Ti)和尿素为前驱物,通过煅烧法制备了不同Cu掺杂量的二氧化钛/聚合氮化碳(PCN)异质结(CuTiCN)。其中3CuTiCN光催化还原CO2性能最优,在可见光下CO的产生速率可达735 μmol/(g·h),分别是纯PCN和TiO2/PCN异质结的9倍和3倍。利用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、氮气物理吸附、紫外可见漫反射光谱、光致发光谱(PL)等手段对光催化剂的组成、结构和光电化学性质进行了表征。研究发现,Cu掺杂和异质结的构建增强了可见光吸收,增大了材料的比表面积,提高了光生载流子的分离和传递效率。根据带隙数据和莫特-肖特基曲线得到了异质结的能带结构,并提出了Cu掺杂TiO2/PCN异质结光催化还原CO2的机理。

20  2023年第8期

BiOI/g-C3N4催化剂的制备及其光催化降解罗丹明B性能

孙海杰1,程 圆1,田 源1,柳宏岩1,陈志浩2

(1.郑州师范学院化学化工学院,河南郑州 450044;2.中国烟草总公司郑州烟草研究院,河南郑州 450001)

摘   要:以三聚氰胺为原始材料,以水热和煅烧法制备的石墨相氮化碳(g-C3N4)为载体,采用沉淀法构建了氮化碳复合碘氧化铋(BiOI)纳米级复合催化剂。考察了BiOI负载量、表面活性物质的种类和用量对复合催化剂吸附和光催化降解罗丹明B的影响,并对催化剂进行了表征。结果表明,当BiOI质量分数为66%、使用18.75 g/mL的非离子型高分子表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)时,所制得的催化剂带隙适宜,粒径适中,且主要含有BiOI(102)晶面,吸附和降解效果最佳,对RhB的降解率可达到98.4%。该复合材料在重复使用5次后降解率仍然可以达到87.1%。此外,BiOI/g-C3N4催化降解15 mg/L的RhB溶液的反应符合一级动力学方程,其速率常数为0.161 8 min-1

21  2023年第8期

铝酸锂纳米棒改性固态电解质的制备及电化学性能研究

康 乐1,景茂祥2,李东红1,扈鑫雨2,贾春燕1

(1.中铝郑州有色金属研究院有限公司,河南郑州 450041;2.江苏大学,江苏镇江 212013)

摘   要:固态电解质离子电导率低、电化学稳定窗口窄是制约其商业化应用的关键问题。制备了一种铝酸锂(LAO)纳米棒填充聚碳酸亚丙酯(PPC)的复合固体电解质薄膜(LAO-CSE),并通过扫描电镜、透射电镜、电化学工作站等对LAO纳米棒和复合薄膜的微观结构、电化学性能进行了表征分析。结果表明,加入LAO纳米棒后复合固体电解质膜的离子电导率达到5.0×10-4 S/cm,电化学稳定窗口大于4.8 V;LAO-CSE应用于固态锂离子电池表现出优异的室温电化学性能,填充8%(质量分数)LAO的NCM622/LAO-CSE/Li固态电池的首次循环放电比容量为180 mA·h/g,在0.5C下循环100次后容量保持率为97.3%。LAO纳米棒的增强效果归因于棒状填料提供了连续的锂离子传输路径。该LAO-CSE复合固态电解质有望在高压固态锂电池中得到广泛应用。

22  2023年第8期

THDS-2/3型催化剂在加氢精制装置扩能改造中的工业应用

马致远1,吕大伟2,王 辉1,靳南南1,朱金剑3,张景成

 (1.中海石油中捷石化有限公司,河北沧州 061101;2.中海油石化工程有限公司,山东青岛 266100;3.中海油天津化工研究设计院有限公司,天津 300131)

摘   要:为了满足中海石油中捷石化有限公司8×105 t/a柴油加氢精制装置对高空速超深度脱硫催化剂的需求,联合中海油天津化工研究设计院有限公司开发了钴钼型THDS-2、镍钼型THDS-3催化剂。该系列催化剂以硅改性氧化铝为基础结合凝胶法工艺制备载体,与常规方法相比,该载体比表面积增加14.5%、孔容增加8.2%、强酸含量降至0.196 mmol/g。同时结合双络合剂浸渍技术制备的催化剂活性相较单络合剂浸渍技术制备的催化剂提高3.2%。在微型固定床反应器评价过程中,在不增加反应器装填体积的条件下对THDS-2、THDS-3催化剂采用级配装填的方式时,反应过程具有加氢活性优异、活性稳定性好、对原料适应性广等优点。工业标定期间催化剂体积空速为1.79 h-1,处理量达到了127.3 t/h,产品柴油硫、氮含量均小于5 μg/g,满足企业的扩能改造需求,实现了装置产能的最大释放。

23  2023年第9期

盐湖卤水提锂技术研究进展

付 煜1,邓 觅2,黄冬根1,万金保1 

(1.南昌大学资源与环境学院,鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室, 江西南昌 330031;2.江西省科学院,江西南昌 330096)

摘   要:随着电动汽车等产业的迅速扩展,对锂原料的需求急剧增加。矿石锂资源濒临枯竭,而盐湖卤水中锂资源储量丰富、开采难度小,迅速成为当前锂盐生产和研究的热点。概述了全球盐湖卤水锂资源的分布、水质特性和提锂方法的应用情况;从反应机理、影响因素、应用效果等方面论述了沉淀法、萃取法、吸附法、膜分离法和电化学法在盐湖卤水提锂方面的研究进展。指出,在现有技术中膜分离法和电化学法具有分离效果好和能耗低等优点,应用前景广阔;而沉淀法和萃取法均存在药剂用量大、环境污染严重等问题;吸附法存在吸附过程缓慢、吸附剂易溶损等不足,导致其在生产中存在较大局限性。最后展望了盐湖锂资源开发的发展趋势,为后续优化提锂工艺提出了建议。

24  2023年第9期

 硝酸镁改性碳分子筛分离氮气/甲烷的性能研究

周世奇1,王 涛1,敬方梨2,罗仕忠1

(1.四川大学化学工程学院,四川成都 610065;2.西南石油大学化学工程学院,四川成都610500)

摘   要:改性碳分子筛是一种优秀的多孔吸附剂,多用于空分制氮等领域。但吸附剂的发展制约着变压吸附工艺的应用范围,优异的吸附剂需要更好的分离性能。以工业碳分子筛(CMS)为基础,以硝酸镁为改性剂,采用等体积浸渍法制备了一系列改性碳分子筛。通过体积法测量了在变压吸附法(PSA)工艺条件下(303 K,0~0.7 MPa,200 s)甲烷和氮气在硝酸镁改性碳分子筛上的吸附特性。分别将吸附等温线实验数据及动力学曲线数据拟合到Sips模型和LDF模型,得到一系列改性碳分子筛的分离性能及吸附特性参数。结果表明,硝酸镁改性处理降低了CMS的比表面积、微孔体积、平均孔径,同时使得孔径分布更集中。通过调节碳分子筛孔径分布,改性后的碳分子筛展现出更好的氮气选择性,性能优异的样品CMS-0.5在303 K、0.4 MPa下,分离比达到12.20。

25  2023年第10期

石灰石干法制备高性能氢氧化钙的工艺及应用研究

刘 越1,2,3,郑 强1,2,3,邢佳斌1,2,3,邢 润1,2,3,马亚丽1,2,3,贾松岩1,2,3,李 雪1,2,3 

(1.沈阳化工大学化学工程学院,辽宁沈阳 110142;2.辽宁省镁钙无机功能材料工程研究中心, 辽宁沈阳 110142;3.辽宁省化工应用技术重点实验室,辽宁沈阳 110142)

摘   要:干法制备氢氧化钙生产流程简单、生产效率高且具有良好的脱硫效果,但以矿石为原料生产的氢氧化钙在纯度和比表面积等性能方面仍需要提升。为了采用干法制备出高性能氢氧化钙,以某矿山的石灰石为原料,考察水灰比、反应时间、反应温度、添加剂、消化方式对氢氧化钙性能的影响。采用比表面积分析仪、XRD、SEM和FT-IR对样品进行了表征。结果表明:在水灰比(水与石灰质量比)为0.5、反应时间为40 min、反应温度为40 ℃、添加4%(质量分数)PEG400、3次消化条件下制备的氢氧化钙性能最优,CaO水化率为95.28%、Ca(OH)2纯度为93.91%、Ca(OH)2比表面积为52.62 m2/g、Ca(OH)2气孔容量为0.163 cm3/g,此研究为制备高性能氢氧化钙提供理论基础。

26  2023年第12期

海绵负载Co-B催化剂催化硼氢化钠水解制氢性能研究

刘  啸1, 谢  镭1, 邓霁峰2, 时  雨1, 郑  捷2

(1.江苏集萃分子工程研究院有限公司,江苏 苏州 215500;2.北京大学化学与分子工程学院,北京 100091)

摘   要:采用浸渍-还原法制备了聚乙烯醇缩甲醛(PVFM)海绵负载的Co-B/PVFM催化剂,考察了硼氢化钠浓度、氢氧化钠浓度及反应温度对其催化硼氢化钠水解制氢性能的影响。结果表明,制氢速率随硼氢化钠的浓度及反应温度的升高而增大,随氢氧化钠浓度的升高呈先增大后减小的趋势,反应活化能为29.02 kJ/mol。在连续式反应器中Co-B/PVFM催化剂催化硼氢化钠水解制氢速率可达12.0 L/min,可为1 kW的燃料电池供应氢气,并且催化活性持续100 min没有发生衰减,表现出极大的实际应用潜力。


微信编辑│项   莉

监      制│邢淑建



资讯来源:无机盐工业



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