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添加真空蒸馏炭渣对炭阳极反应性的影响

工程科学学报 2024年第2期46卷 230-238页

作者：高致远曹晓蒙彭建平李轶斐王耀武狄跃忠东北大学冶金学院沈阳110000

利用真空蒸馏炭渣替代部分煅后焦制作炭阳极可实现炭渣高值资源化,在有效利用真空蒸馏炭渣的同时也有着改善阳极反应性的潜力.但真空蒸馏炭渣的添加量对含炭渣阳极反应性影响,及其对阳极原料的作用机制尚不明确.本文在1200℃,真空度0.5~... 详细信息

利用真空蒸馏炭渣替代部分煅后焦制作炭阳极可实现炭渣高值资源化,在有效利用真空蒸馏炭渣的同时也有着改善阳极反应性的潜力.但真空蒸馏炭渣的添加量对含炭渣阳极反应性影响,及其对阳极原料的作用机制尚不明确.本文在1200℃,真空度0.5~5 Pa的条件下对炭渣真空蒸馏,添加不同含量的真空蒸馏炭渣,与石油焦及沥青复合成含炭渣阳极,对阳极进行反应性检测.采用同步热分析仪(TG-DSC)分析真空蒸馏炭渣对沥青热解过程的影响,采用热重分析仪(TG)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)探究真空蒸馏炭渣对石油焦、沥青焦反应性的作用机理.结果表明,随着真空蒸馏炭渣的添加量(质量分数)从3%增加到5%、7%、10%,炭渣对阳极空气反应性(600℃)起抑制作用,对阳极CO_(2)反应性(970℃)起先抑制后催化的作用.添加真空蒸馏炭渣可提高沥青的结焦率,以及沥青焦、石油焦的炭化程度,从而抑制阳极空气反应性(600℃);高温下炭渣中的微量元素对沥青焦气化反应的促进作用,是高含量炭渣催化阳极CO_(2)反应性(970℃)的主要原因.

关键词：炭渣真空蒸馏炭阳极反应性结焦率

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协同开采技术效应的动态演化模型及应用

中国有色金属学报 2024年第2期34卷 668-682页

作者：黄昊陈庆发广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学资源环境与材料学院南宁530004

为量化表征协同开采技术的有序状态及协同效应,保证协同开采技术的持续高协同性能,构建了协同效应的动态演化模型。此演化模型主要分为5个步骤:基于协同学经典演化方程选择模型的关键参量,围绕协同效应内涵构建模型的底层计算逻辑;吸取... 详细信息

为量化表征协同开采技术的有序状态及协同效应,保证协同开采技术的持续高协同性能,构建了协同效应的动态演化模型。此演化模型主要分为5个步骤:基于协同学经典演化方程选择模型的关键参量,围绕协同效应内涵构建模型的底层计算逻辑;吸取改进的群决策层次分析法、熵权法及模糊综合评价法的优点对关键参量量化表征;根据模型的底层计算逻辑计算协同效应;基于灰色关联度计算控制参量与协同效应的关联度;结合计算结果对协同效应的动态演化及控制参量的调控能力进行分析,对工程实践给出评价及建议。最后以高峰矿105号矿体的协同开采技术为例对模型进行应用验证。

关键词：协同开采技术动态协同效应动态模型关联度分析综合评价

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协同开采技术的演化原理与模型

工程科学学报 2024年第6期46卷 1054-1064页

作者：黄昊陈庆发广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学资源环境与材料学院南宁530004

为推动传统开采技术变革,弥补协同开采技术基础理论的部分空缺.从技术分类、技术构成等方面对协同开采技术体系进行了完善;通过协同开采技术协同演化支持证据、自组织演化条件及自组织演化特征的分析,论证了协同开采技术的形成与实施过... 详细信息

为推动传统开采技术变革,弥补协同开采技术基础理论的部分空缺.从技术分类、技术构成等方面对协同开采技术体系进行了完善;通过协同开采技术协同演化支持证据、自组织演化条件及自组织演化特征的分析,论证了协同开采技术的形成与实施过程是协同演化的过程,揭示了协同开采技术的协同演化原理:前提是开放与非平衡态,动力是由竞争与协同产生的非线性相互作用,诱因是随机涨落,路径是相变与分叉;论证了基于哈肯模型构建协同开采技术演化模型的适用性,结合协同开采协同演化类型的分析,构建了普适于协同开采技术的协同演化模型,得出了协同开采技术的协同演化方程及势函数,指出了构建协同演化方程及势函数的意义;引入基于哈肯模型的实证分析方法,提出了协同开采技术协同演化模型的应用方法,主要分为指标体系构建、子系统状态测算、协同演化机制分析3个步骤.结合高峰矿105号矿体的协同开采技术实例,对模型进行了应用验证.研究结果可为协同开采技术的实践及决策提供理论依据.

关键词：协同开采自组织理论协同演化原理协同演化模型哈肯模型

隔离层下单漏斗放矿力链演变的参数敏感性分析

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中国有色金属学报 2024年第1期34卷 344-356页

作者：陈庆发刘军龙恩林广西大学资源环境与材料学院南宁530004 广西大学土木建筑工程学院南宁530004

利用PFC软件,以同步充填留矿法为背景,选取隔离层厚度A、隔离层界面摩擦因数B、矿石颗粒摩擦因数C及颗粒半径D作为正交试验的四种影响因素,对力链特征参数的一般变化规律进行分析,研究影响力链演变的参数及其敏感性。结果表明:力链数量... 详细信息

利用PFC软件,以同步充填留矿法为背景,选取隔离层厚度A、隔离层界面摩擦因数B、矿石颗粒摩擦因数C及颗粒半径D作为正交试验的四种影响因素,对力链特征参数的一般变化规律进行分析,研究影响力链演变的参数及其敏感性。结果表明:力链数量先减少后增加;力链长度的概率分布曲面呈指数形式递减,短力链所占比例逐渐减少,长力链所占比例逐渐增加;力链强度表现出先减少后增加的规律;力链强度的概率分布先呈指数式上升,后呈指数式递减;四种因素对正交试验指标影响的主次顺序为CDAB;对应的最优方案为颗粒摩擦因数0.8、颗粒半径0.008 m、隔离层厚度0.004 m、隔离层界面摩擦因数0.5,此时散体介质体系在放矿过程中最为稳定。

关键词：散体介质流力链表征正交试验参数敏感性矩阵分析

纤维素/聚乙烯醇/聚苯胺阻燃气凝胶传感器的制备及性能

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高分子材料科学与工程 2024年第7期40卷 145-152页

作者：伍秋萍马兑新方凤莹石绍宏孙建平广西大学资源环境与材料学院广西南宁530004

为制备一种兼具良好阻燃性能和传感性能的复合材料,文中使用聚乙烯醇(PVA)和微晶纤维素(MCC)制成的水凝胶作为基底(MP),采用原位聚合法制备了纤维素/聚乙烯醇/聚苯胺气凝胶(MPP),并对气凝胶的结构特征、阻燃性能和传感性能进行了测试与... 详细信息

为制备一种兼具良好阻燃性能和传感性能的复合材料,文中使用聚乙烯醇(PVA)和微晶纤维素(MCC)制成的水凝胶作为基底(MP),采用原位聚合法制备了纤维素/聚乙烯醇/聚苯胺气凝胶(MPP),并对气凝胶的结构特征、阻燃性能和传感性能进行了测试与分析。结果表明,聚苯胺附着在气凝胶的表面和空隙中,赋予了气凝胶良好的导电性,电导率高达0.34 S/m,比MP提高了约4个数量级。同时,随着聚苯胺的加入,气凝胶的内部结构更加密实,MPP_(1.25)可以承受1.7 MPa的拉伸变形。更重要的是,MPP_(1.25)具有良好的阻燃效果,极限氧指数高达29.2%,热释放率和总热释放率相比MP分别降低了250%和14%。最后,由于MPP_(1.25)的多孔形貌,气凝胶具有良好的传感性能,不仅能够监测人体手指关节运动,还能依据不同质量反馈出不同的电信号,表明MPP_(1.25)气凝胶在可穿戴传感器上具有长远的发展潜力。

关键词：聚苯胺纤维素气凝胶阻燃传感

掺镍ZnFe_(2)O_(4)复合材料的制备及其除藻性能

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复合材料学报 2024年第8期41卷 4160-4170页

作者：邓冬祝李铃曹传麒廖丹伶莫创荣许雪棠广西大学资源环境与材料学院南宁530000 广西大学化学化工学院南宁530000

水体富营养化导致的有害藻华(HABs)爆发日益严重,对水环境和人类健康构成了巨大的威胁。本文采用简单的水热法制备了磁性可回收的镍掺杂ZnFe_(2)O_(4)(Ni-ZFO)吸附剂,用于去除水体中的铜绿微囊藻。通过SEM、XRD、EDS、XPS和振动样品磁力... 详细信息

水体富营养化导致的有害藻华(HABs)爆发日益严重,对水环境和人类健康构成了巨大的威胁。本文采用简单的水热法制备了磁性可回收的镍掺杂ZnFe_(2)O_(4)(Ni-ZFO)吸附剂,用于去除水体中的铜绿微囊藻。通过SEM、XRD、EDS、XPS和振动样品磁力计(VSM)对材料进行了表征。在30 min内,Ni-ZFO复合材料的藻细胞去除率最高可达99.09%,在25℃、p H=3~8的条件下,去除率保持在90.41%以上。此外,Ni-ZFO的饱和磁化强度为67.93 emu/g,比ZnFe_(2)O_(4)(ZFO)高10.74 emu/g,便于回收利用。吸附过程中藻胆蛋白含量并未增加,藻细胞在吸附过程中不会破裂,这就避免了藻毒素进入水环境而造成的二次污染。经过4次循环使用后除藻率仍保持在75%以上。本文合成的Ni-ZFO吸附剂对藻细胞具有较强的去除效率,且不会造成二次污染,在缓解水体富营养化的实际应用中显示出巨大的潜力,同时也充实了改性ZFO在吸附领域的应用。

关键词：铜绿微囊藻铁酸锌吸附除藻复合材料富营养化

P204@FeO@rGO复合萃取剂的制备及萃取Ho、Er的实验研究

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中国稀土学报 2024年

作者：郭天意蒋旭娇李勇东北大学冶金学院资源与环境研究所

本文采用水热法制备了Fe3O4@rGO复合材料，然后以其为基体，通过浸渍法使P204负载在其表面上，制备出固相稀土萃取剂P204@Fe3O4@GO，并采用XRD、SEM、XPS、FT-IR、VSM对其表征。以其为萃取剂，分别对Ho3+和Er3+进行了萃取实验研究。探究... 详细信息

本文采用水热法制备了Fe3O4@rGO复合材料，然后以其为基体，通过浸渍法使P204负载在其表面上，制备出固相稀土萃取剂P204@Fe3O4@GO，并采用XRD、SEM、XPS、FT-IR、VSM对其表征。以其为萃取剂，分别对Ho3+和Er3+进行了萃取实验研究。探究了pH、时间等条件的影响，并对其进行了动力学的分析。实验结果表明：氧化石墨烯与FeCl3·6H2O质量比为1:10时制备出的P204@Fe3O4@rGO复合材料性能最佳。且0.5g磁性P204@Fe3O4@rGO复合固相萃取剂对Ho3+和Er3+稀土溶液的萃取最佳条件为：萃取振荡时间分别为50min、30min，pH分别为5.82、5.18，稀土初始浓度分别为0.001mol/L、0.002mol/L，Ho3+和Er3+分别可高达90%、97.5%。Ho3+、Er3+的固相萃取复合准二级萃取动力学模型，表明为反应速率受化学吸附机理的控制。

关键词：氧化石墨烯四氧化三铁重稀土固相萃取

基于SWAN模型的西沙群岛永乐环礁波浪数值模拟与时空分析

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地理科学进展 2024年第9期 1811-1825页

作者：邱妮珊姚作芳左秀玲罗盛广西大学资源与环境学院广西大学海洋学院广西大学广西南海珊瑚礁研究重点实验室

精细波浪数据是研究岛礁珊瑚分布和地形地貌结构的基础。目前，珊瑚礁体内部及更小尺度上开展的长时间序列精细化波浪模拟研究还很缺乏，不足以获取岛礁区域精细化的波浪特征。论文以中国南海西沙群岛的永乐环礁为研究区，基于SWAN模型... 详细信息

精细波浪数据是研究岛礁珊瑚分布和地形地貌结构的基础。目前，珊瑚礁体内部及更小尺度上开展的长时间序列精细化波浪模拟研究还很缺乏，不足以获取岛礁区域精细化的波浪特征。论文以中国南海西沙群岛的永乐环礁为研究区，基于SWAN模型自嵌套波浪模拟和16 m分辨率地形数据，开展2017—2021年永乐环礁高分辨率精细化岛礁波浪模拟，并基于地貌、方位和岛礁分析了研究区有效波高、浪向、波浪能流密度等的精细空间分布特征。研究结果表明：模型模拟波浪与实测波浪Pearson相关系数为0.95，显著性水平P<0.01；永乐环礁5年平均有效波高和能流密度随月份呈现“U”型变化趋势，NE向的平均浪向频率为20%；深潟湖和礁坡的5年平均以及最大有效波高和能流密度最高；平均能流密度呈现南部暗礁最高、西南部次之、北部和西部最低的规律；自外海传播进潟湖的波浪，各方位上礁坡到礁坪的能流密度衰减高于30%，岛礁南部衰减最多达72.7%。研究可为珊瑚分布规律探讨、珊瑚礁保护与恢复和海岸工程建设等提供方法和理论支撑。

关键词：南海 SWAN模型波浪特征珊瑚礁地貌

番石榴树叶/镁铝类水滑石复合材料对镉的吸附性能及机制

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环境工程学报 2024年第6期18卷 1541-1549页

作者：朱玉祺尹涓涓钟凯卢定添顾心怡张超兰广西大学资源环境与材料学院南宁530004 广西大学农学院南宁530004

采用共沉淀法将番石榴树叶(guava leaf,Gl)和镁铝类水滑石(MgAl-layered double hydroxide,MgAl-LDH)复合得到一种环保的新型复合吸附剂Gl/MgAl-LDH,并将其用于吸附溶液中的镉(cadmium,Cd)。通过吸附动力学、等温吸附探究了Gl/MgAl-LDH对Cd^(2+)的吸附性能,并使用各种表征手段探究了材料的理化性质及吸附机理。结果表明,Gl/MgAl-LDH在60 min时即可达到吸附平衡,吸附量为37.50 mg·g^(-1),高于MgAl-LDH和Gl。Gl/MgAl-LDH对Cd^(2+)的吸附过程符合拟二级动力学模型及Freundlich模型,最大吸附量为68.43 mg·g^(-1)。表征结果表明LDH通过金属离子与Gl上的有机官能团发生络合反应,成功构筑到Gl表面。Gl/MgAl-LDH吸附后的XPS图谱中出现了Cd元素的谱峰,证实了Cd^(2+)被有效吸附到材料表面。Gl/MgAl-LDH去除Cd^(2+)的主要机理为吸附沉淀和有机络合。以上研究结果可为生物质作为吸附剂的资源化利用提供参考。

关键词：吸附生物质镁铝类水滑石复合材料镉资源化利用