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化学置换过程中稀土矿强度特性演化规律试验研究

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江西理工大学学报 2016年第3期37卷 56-60页

作者：王晓军卓毓龙邓书强廖声银李永欣江西理工大学矿业工程重点实验室江西赣州341000

稀土矿体强度变化规律是决定其原地浸矿中安全高效回采的一个重要指标.为找到化学置换过程中稀土矿强度演化规律,进行室内模拟浸矿试验并每隔4 h随机选取8个(A、B两组各4个)重塑土样进行三轴压缩试验,根据试验测得的数据采用绘制莫尔圆... 详细信息

稀土矿体强度变化规律是决定其原地浸矿中安全高效回采的一个重要指标.为找到化学置换过程中稀土矿强度演化规律,进行室内模拟浸矿试验并每隔4 h随机选取8个(A、B两组各4个)重塑土样进行三轴压缩试验,根据试验测得的数据采用绘制莫尔圆的方法得到不同浸矿时长不同组别的重塑土样的黏聚力C、内摩擦角φ值.对比分析两组浸矿液强度指标随离子浓度变化,发现化学置换反应越剧烈,离子浓度跌落的也越快,相应的强度指标值也弱化的愈发明显.综合分析得到,离子型稀土矿山在用浓度为2%硫酸铵溶液浸矿时,在注液早期的24 h内需要加大对山体的监测,防止因黏聚力C和内摩擦角φ的改变导致山体滑坡.

关键词：化学置换稀土矿黏聚力内摩擦角

离子型稀土化学置换过程微观孔隙结构演化规律研究

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离子型稀土化学置换过程微观孔隙结构演化规律研究

作者：李永欣江西理工大学

学位级别：硕士

原地浸矿法因其在降低回采成本、保护地表环境等方面的突出优势,在南方离子型稀土矿山推广应用。但在推广过程中出现了采矿回收率低、注液边坡滑移等诸多问题,这些突出问题均与浸矿液在母体中的渗流密切相关,而浸矿过程稀土矿体孔隙结... 详细信息

原地浸矿法因其在降低回采成本、保护地表环境等方面的突出优势,在南方离子型稀土矿山推广应用。但在推广过程中出现了采矿回收率低、注液边坡滑移等诸多问题,这些突出问题均与浸矿液在母体中的渗流密切相关,而浸矿过程稀土矿体孔隙结构演化成为浸矿液良好运移渗透的关键所在。但查阅国内外相关研究文献发现,众多研究将溶液渗流过程孔隙结构变化归因于介质骨架有效应力降低和渗流母体颗粒运移等物理力学因素,却忽略了由于离子间强烈化学交换而引发的“次生孔隙结构”。本文正是基于这一问题,立足于原地浸矿工艺过程,拟通过试验的方法研究离子置换对稀土矿体孔隙结构的作用机理及动态演化规律。本文主要借助核磁共振试验仪器对试样浸矿过程扫描和检测,从而得到随浸矿持续进行试样的孔隙率和孔隙半径的演化规律,通过浸矿过程稀土试样电镜扫描及能谱测试对比分析,并结合核磁共振测试结果探明浸矿过程中稀土矿体微小颗粒运移特征,观测试样内部微小颗粒的运移,本文主要完成如下工作:(1)根据原状稀土的基本物理性质进行重塑试验样品,进而完成注浸试验,在浸矿过程中,测试稀土试样内剩余的稀土含量(REO)得到了试样的有效浸矿时间。(2)将有效浸矿时间划分等间隔时间段(0.5h),在有效浸矿时间内,保持注浸的渗透压力不变,利用核磁共振试验仪测试不同时间段的试样孔隙率和孔径分布,得到了化学置换过程试样的孔隙率及孔径分布的演化规律。(3)对(NH)SO溶液浸矿过程,将核磁共振测试结果进行反演得到不同浸矿时间稀土试样孔隙分布反演图像并与水浸矿反演图像进行对比分析,得到了化学置换作用对稀土试样微观结构的影响规律并分析其影响机理。(4)取不同浸矿时间段稀土试样,完成电镜扫描和能谱测试,对等间隔时间段测试结果进行对比分析,得到颗粒运移过程中最小单元体的物质成分,进一步揭示了浸矿液渗流过程中矿样微颗粒运移特征,并解释了运移机理。

关键词：离子型稀土孔径分布化学置换核磁共振测试电镜扫描

金纳米颗粒阵列基底的化学置换制备及其表面增强拉曼散射特性研究

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光谱学与光谱分析 2017年第12期37卷 3725-3729页

作者：李玉黄小平王影侯宇蒙陈涛张培锋黄秋莹赵青电子科技大学物理电子学院四川成都610054

表面增强拉曼(SERS)作为一种分析手段,具有高灵敏度、高选择性、高重复性、非破坏性等优点,在过去的几十年中,被广泛应用在成分检测、环境科学、生物医药及传感器等领域。其中以金、银等贵金属纳米颗粒薄膜在表面增强拉曼(SERS)活性基... 详细信息

表面增强拉曼(SERS)作为一种分析手段,具有高灵敏度、高选择性、高重复性、非破坏性等优点,在过去的几十年中,被广泛应用在成分检测、环境科学、生物医药及传感器等领域。其中以金、银等贵金属纳米颗粒薄膜在表面增强拉曼(SERS)活性基底方面得到了更为广泛的应用。SERS技术一个关键的因素是如何制设计并备具有大面积、高增强能力及高重复性、可循环使用的SERS基底。通常,贵金属纳米颗粒规则阵列结构的单元颗粒电磁增强特性及其颗粒间的电磁耦合增强特性的综合作用可大力提升SERS基底的探测性能。然而,利用传统微纳米加工方法如光刻、电子束光刻等方法制备得到的贵金属纳米阵列结构的表面粗糙度不够理想。结合光刻与化学置换方法制备金纳米颗粒四方点阵列孔洞结构,并研究其作为SERS基底的电磁增强特性。具体研究利用光刻法在硅衬底上制备了规则排列的四方点阵列孔洞结构,用磁控溅射在其表面镀上金属铁膜;接着在衬底上旋涂浓度为1.893 8mol·L^(-1)的氯金酸液膜,在孔洞内铁和氯金酸发生置换反应,进而孔洞生成金纳米颗粒,最终得到金纳米颗粒四方点阵SERS活性基底。采用罗丹明6G(R6G)分子作为探测分子测试不同金纳米颗粒阵列结构基底的SERS谱。实验结果表明,随着化学置换反应时间的延长,金纳米颗粒排列更加紧凑有序,SERS谱增强性能更好。

关键词：金纳米颗粒阵列化学置换表面增强拉曼散射

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化学置换镀铜(合金)研究进展

郑州轻工业学院学报 2001年第1期16卷 55-57页

作者：董会超冯丽婷冯绍彬郑州轻工业学院化学工程系河南郑州450002 郑州轻工业学院食品与生物工程系河南郑州450002

总结了本项目组近年来关于化学置换镀铜 (合金 )的研究成果与进展 ,提出了置换镀的电化学沉积机理 :通过选择添加剂可控制置换反应的沉积速度和电极电位 ,避免高过电位时三维晶核的出现与疏松沉积物的形成 ,使置换镀的阴极过程沿着类似... 详细信息

总结了本项目组近年来关于化学置换镀铜 (合金 )的研究成果与进展 ,提出了置换镀的电化学沉积机理 :通过选择添加剂可控制置换反应的沉积速度和电极电位 ,避免高过电位时三维晶核的出现与疏松沉积物的形成 ,使置换镀的阴极过程沿着类似正常的电沉积的机理进行 ,从而得到结合强度较好的置换沉积层 .置换镀沉积速度快 ,工艺过程简单 ,而且具有较高的结合强度和抗腐蚀性能 ,是 CO2 气体保护焊丝 ,轮胎钢丝及其他钢丝进行镀铜、镀锡青铜的理想工艺 .

关键词：化学置换镀铜铜合金电化学沉积电镀化学镀研究

双金属(Sn/Ni)掺杂多孔硅微球的液相合成与电化学储锂性能

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无机化学学报 2023年第6期39卷 1031-1041页

作者：肖子威徐泽宇王建明浙江大学化学系杭州310027

使用廉价的硅铝合金前驱体,通过简单的化学沉积方法制备了新型双金属(Sn/Ni)掺杂多孔硅微球(pSi@SnNi)。pSi@SnNi复合材料的三维多孔结构可以缓冲硅在锂化过程中的巨大体积膨胀,增加储锂活性位点。双金属(Sn/Ni)的掺杂可以提高硅的电子... 详细信息

使用廉价的硅铝合金前驱体,通过简单的化学沉积方法制备了新型双金属(Sn/Ni)掺杂多孔硅微球(pSi@SnNi)。pSi@SnNi复合材料的三维多孔结构可以缓冲硅在锂化过程中的巨大体积膨胀,增加储锂活性位点。双金属(Sn/Ni)的掺杂可以提高硅的电子导电性,改进pSi的结构稳定性。由于其独特的组成和微观结构,具有适当Sn/Ni含量的pSi@SnNi复合材料显示了较大的可逆储锂容量(0.1 A·g^(-1)下为2651.7 mAh·g^(-1))、较高的电化学循环稳定性(1 A·g^(-1)下400次循环后为1139 mAh·g^(-1))和优异的倍率性能(2.5 A·g^(-1)下为1235.8 mAh·g^(-1))。

关键词：锂离子电池硅基阳极多孔结构双金属掺杂化学置换

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稳定同位素分离技术专利分析

同位素 2023年第2期36卷 117-126,I0001页

作者：关宁昕张蓉核工业理化工程研究院天津300180

稳定同位素广泛应用于国防、航空航天、医疗诊断、基础物理研究等领域。随着稳定同位素需求量的增长,对稳定同位素产品的丰度和分离方法提出了更高要求,而我国稳定同位素分离技术发展相对较晚,为进一步推动稳定同位素应用技术的快速发展... 详细信息

稳定同位素广泛应用于国防、航空航天、医疗诊断、基础物理研究等领域。随着稳定同位素需求量的增长,对稳定同位素产品的丰度和分离方法提出了更高要求,而我国稳定同位素分离技术发展相对较晚,为进一步推动稳定同位素应用技术的快速发展,我国亟须构建具有自主知识产权的稳定同位素制备技术产业链。本文从专利视角剖析全球范围稳定同位素分离技术信息,以期为我国稳定同位素分离技术领域的科研创新和专利布局提供参考。采用IncoPat全球专利数据库,利用IPC分类号与关键词相结合构建检索式,对全球范围稳定同位素分离技术相关专利文献进行采集,对专利申请趋势、专利技术来源、主要申请人、专利技术构成、研究热点进行分析。分析结果显示,稳定同位素分离技术主要来源于日本,其次是美国、中国和俄罗斯,专利申请量排名前10位申请人中有4位来自日本,稳定同位素分离技术的相关专利主要集中在化学置换法、光化学法、萃取法、蒸馏法和离心法。

关键词：化学置换光化学萃取蒸馏离心分离

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烟气中SO3在线监测理论与技术研究

烟气中SO3在线监测理论与技术研究

作者：蔡文琦华北电力大学

学位级别：硕士

随着环境保护意识的增强,人们在追求经济快速发展的同时,也越来越关注环境污染带来的危害,如煤炭燃烧过程中产生的SO气体会造成低温腐蚀、提高烟气酸露点、加重雾霾和酸污染等。SO的测量是治理SO非常重要的前提条件,但是SO特殊的物化性... 详细信息

随着环境保护意识的增强,人们在追求经济快速发展的同时,也越来越关注环境污染带来的危害,如煤炭燃烧过程中产生的SO气体会造成低温腐蚀、提高烟气酸露点、加重雾霾和酸污染等。SO的测量是治理SO非常重要的前提条件,但是SO特殊的物化性质导致其测量技术成为难点,如何实现SO的高精度在线监测是众所关注且刻不容缓的研究议题,因此亟待研究SO的测量技术。烟气中SO浓度远低于SO和HO,且这两种气体分子在中红外波段的光谱与SO重叠严重,限制了利用光学方法对烟气中SO直接测量。另外烟气中的SO和HO极易发生反应生成HSO,当烟温下降到酸露点后,HSO蒸汽将冷凝导致测量结果偏低,因此在线高精度监测SO一直是难点。本文采用异丙醇吸收法作为SO/HSO捕集法,该法与传统的控制冷凝法相比,操作简单,具有较强的实用性。对采样枪进行内外吹扫设计,配合5μm的孔径滤芯,保证了从烟道抽出的烟气没有灰分的干扰,同时烟枪进加热预处理,使其充分加热,然后将烟气通入异丙醇吸收液,对SO/HSO进行吸收。该方法简单有效,能最大程度的捕集SO并减小SO对结果的影响。利用分光光度法检测捕集到的SO/HSO浓度。根据现场监测环境,设计了高精度在线监测燃煤烟气中SO气体浓度系统,该套系统包括取样、化学反应、信号采集、数据处理四个模块。在实验室条件下设计了整套SO气体发生装置,并探讨了SO的催化氧化机理,并通过理论计算和实验测量确定了催化反应的最佳温度。利用SO发生器在实验室对整套测量系统进行可靠性性能评价,为仪器的现场实测应用做了良好的铺垫准备工作。通过在长兴和廊坊某燃煤电厂锅炉烟道各测量点进行实地测量,所采集到的大量实验数据进一步验证了该套系统在现场真实环境条件下的稳定运行情况。并汲取了一些宝贵的现场作业经验,为SO在线监测系统的进一步优化创造了条件。

关键词： SO3 化学置换催化氧化分光光度法在线监测

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金属基底超疏水性铑薄膜的制备及性能研究

金属基底超疏水性铑薄膜的制备及性能研究

作者：赵娜北京理工大学

学位级别：硕士

近年来,基于仿生学而研究开发的各种新型功能材料在各个领域蓬勃发展,受到大自然中荷叶、水蝇、蝴蝶翅膀等不沾水的启发,人工仿生超疏水材料也引起了科学家广泛的关注。超疏水性是固体表面浸润性的一种,它由固体表面的形貌和表面化学组... 详细信息

近年来,基于仿生学而研究开发的各种新型功能材料在各个领域蓬勃发展,受到大自然中荷叶、水蝇、蝴蝶翅膀等不沾水的启发,人工仿生超疏水材料也引起了科学家广泛的关注。超疏水性是固体表面浸润性的一种,它由固体表面的形貌和表面化学组成共同决定,具有超疏水性的表面因其独特的性质在人们的日常生活以及工农业生产等领域中都有广阔的应用前景。目前,制备超疏水涂层的方法多种多样,但大都有工艺复杂、条件苛刻等一系列的问题。作为铂族金属中的一员,铑金属具有良好的催化活性,能够催化多种反应,但是超疏水材料的催化性能研究却很少。本文分别采用简单的化学置换法和电化学沉积方法,结合退火处理,在不引入有机低表面能物质,在锌基底和铜基底分别获得了Rh-ZnO/Zn超疏水表面和Rh/Cu超疏水表面,并对Rh-ZnO/Zn超疏水表面的催化性能做了分析研究。主要研究结果如下:(1)以锌片为基底,在RhCl溶液中采用化学置换法和干燥退火结合的方法在锌基底构筑了微纳米双阶结构的Rh-ZnO/Zn超疏水薄膜,其静态接触角最大可达171o,滚动角为0o。通过单因素实验,考察了刻蚀时间、浸泡溶液浓度、酸的浓度、退火时间和退火温度的影响,并确定了最佳制备条件,退火因素在制备过程中起着至关重要的作用,它使得表面从亲水性转变为超疏水性成为可能。通过扫面电镜对其表面形貌进行了分析,通过X射线粉末衍射以及光电子能谱分析了其表面的化学组成,探究了超疏水表面形成的机理。选择4-硝基苯还原为4-氨基苯酚为模板反应,在硼氢化钠作为还原剂的情况下,对超疏水性Rh-ZnO/Zn薄膜的催化活性进行了探究,结果表明这种超疏水性薄膜不仅具有良好的催化活性,还具有良好的重复性。此外,对这种超疏水表面进行了抗腐蚀测试,表明其具有良好的抗腐蚀性。(2)以铜片为基底,在RhCl溶液中首次采用电化学沉积法和干燥退火相结合的方法在铜基底构筑了Rh/Cu超疏水薄膜,通过测角仪测定其最大接触角可达168o,滚动角为0o。通过单因素实验,探讨了影响表面润湿性的因素及其规律,包括刻蚀时间、反应浓度、反应时间、退火温度和退火时间。利用接触角测量仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等测试方法对样品的润湿性能、表面形貌和组成成分等进行观察研究。通过实验证明该超疏水表面具有良好的自清洁能力。

关键词：超疏水性铑化学置换电沉积静态接触角

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镀银铜粉的制备及其抗氧化和导电性能

材料保护 2013年第6期46卷 18-20,24页

作者：孙鸿鹏王开军蔡晓兰胡翠乐刚陈亚光昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093

为了避免铜粉银氨体系镀银过程中生成铜氨配离子,采用乙二胺四乙酸(EDTA)二钠盐与Ag+配位,利用化学置换法对铜粉镀银,分别讨论了反应体系中的主盐硝酸银浓度、主盐与配位剂的摩尔比对镀银铜粉的抗氧化性及导电性能的影响,研究了镀银铜... 详细信息

为了避免铜粉银氨体系镀银过程中生成铜氨配离子,采用乙二胺四乙酸(EDTA)二钠盐与Ag+配位,利用化学置换法对铜粉镀银,分别讨论了反应体系中的主盐硝酸银浓度、主盐与配位剂的摩尔比对镀银铜粉的抗氧化性及导电性能的影响,研究了镀银铜粉的组成及形貌。结果表明:本法避免了使用氨水配位银离子镀银中[Cu(NH3)4]2+的出现,一次镀覆即可制得银镀层较完整、均匀的铜粉;随着硝酸银浓度的提升,镀银铜粉的导电性及抗氧化性均呈现先增强后减弱的趋势,当B液中硝酸银浓度为7.5 g/L时,镀银铜粉的抗氧化性能和导电性最佳,比纯铜粉的有较大幅度提高;主盐硝酸银与配位剂EDTA二钠盐摩尔比为2.0∶1.0时镀银铜粉的导电性能最佳,电阻率为4.95×10-6Ω·m。

关键词：镀银铜粉化学置换硝酸银 EDTA二钠盐抗氧化性导电性