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热重分析法对废旧电路板热解过程动力学和热力学分析

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有色金属科学与工程 2024年第1期15卷 43-50页

作者：阳宇夏勇王君欧阳少波熊道陵李立清江西理工大学材料冶金化学学部江西赣州341000 商洛学院化学工程与现代材料学院陕西省尾矿资源综合利用重点实验室陕西商洛726000

废旧电路板(SPCB)是一种典型的有机废弃物,可通过热解技术实现其资源化利用。采用热重分析技术(TGA)对其热解特性进行研究,揭示热解过程反应动力学和热力学。实验在氮气气氛下,考察了不同升温速率(5、10、15℃/min)对SPCB热失重特性的影... 详细信息

废旧电路板(SPCB)是一种典型的有机废弃物,可通过热解技术实现其资源化利用。采用热重分析技术(TGA)对其热解特性进行研究,揭示热解过程反应动力学和热力学。实验在氮气气氛下,考察了不同升温速率(5、10、15℃/min)对SPCB热失重特性的影响,结果表明热解过程主要发生在250~400℃温度区间,随着升温速率增大,SPCB热失重(TG)曲线逐渐向高温方向偏移,在对应的热失重速率(DTG)曲线中,存在一个明显的失重峰,且峰值温度不断增加,热滞后现象显著。采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)模型、Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)模型和Friedman(FM)模型进行动力学分析,拟合得到平均表观活化能(Ea)分别为168.46、167.31、234.84 kJ/mol,活化能均随转化率增加而相应增大。利用FWO模型对热力学参数进行计算,在相同升温速率下,随着转化率的增大,吉布斯自由能变(ΔG)逐渐降低,对应的焓变(ΔH)和熵变(ΔS)不断增加;在相同转化率时,ΔH和ΔS随升温速率增加稍有降低,而ΔG逐渐增加。

关键词：废旧电路板热解特性动力学热力学

Halbach型磁浮列车永磁轨道的空间磁场计算模型

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磁性材料及器件 2024年第5期55卷 6-11页

作者：叶建和占鹏飞曾金成邝宏林邓永芳苏彬彬江西理工大学江西省磁悬浮技术重点实验室江西赣州341000 江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341000

Halbach阵列因其显著的单边聚磁特性,成为提升永磁轨道悬浮性能的重要途径。针对Halbach型永磁轨道复杂的空间磁场分布行为,提出一种简捷高效的三维磁场分析方法。首先在均匀磁化假设的前提下,建立基于毕奥-萨伐尔定律的单块永磁体的解... 详细信息

Halbach阵列因其显著的单边聚磁特性,成为提升永磁轨道悬浮性能的重要途径。针对Halbach型永磁轨道复杂的空间磁场分布行为,提出一种简捷高效的三维磁场分析方法。首先在均匀磁化假设的前提下,建立基于毕奥-萨伐尔定律的单块永磁体的解析模型。然后基于磁通叠加得到完整轨道的三维磁场解析模型。最后通过对实测值、解析解和有限元解的对比分析,验证所提模型的可靠性和准确性。本研究结果可为永磁轨道的进一步设计和优化提供重要的参考依据。

关键词： Halbach型永磁轨道磁感应强度解析模型磁密分布

基于双发射Ln-MOFs的比率荧光传感器检测UO22+

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分析测试学报 2024年第10期 1626-1634页

作者：彭洪波李世琪曹小红刘云海东华理工大学功能有机高分子江西省重点实验室东华理工大学化学与材料学院赣东学院应用工程学院

铀作为一种放射性元素，在水体中具有高流动性以及对生物体的高毒性，开发一种能够快速、灵敏检测水体中痕量UO22+的分析方法显得极其重要。该研究采用双金属策略成功制备具有双发射中心的Eu/ZrUiO-66-NH2，并以此构建比率荧光传感器实... 详细信息

铀作为一种放射性元素，在水体中具有高流动性以及对生物体的高毒性，开发一种能够快速、灵敏检测水体中痕量UO22+的分析方法显得极其重要。该研究采用双金属策略成功制备具有双发射中心的Eu/ZrUiO-66-NH2，并以此构建比率荧光传感器实现了对UO22+的可视化检测。以Eu3+为第二金属源部分取代Zr4+，有机配体通过“天线效应”敏化Eu3+的禁阻跃迁，可使Eu/Zr-UiO-66-NH2呈现双发射中心。同时，因Eu3+和Zr4+的竞争配位而产生的晶格缺陷增大了MOFs的孔径尺寸，有利于UO22+在孔道内的富集，进一步提高荧光传感的灵敏度。采用扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪、N2吸脱附曲线和荧光光谱等对Eu/Zr-UiO-66-NH2的缺陷结构和光学性能进行表征，并考察了Eu3+的掺入量、溶剂、荧光探针用量、时间等因素对传感器检测效果的影响。在99%乙醇-水溶液中预先富集30 min，加入UO22+后，Eu/Zr-UiO-66-NH2发生明显的荧光增强，IF450/IF620与UO22+浓度在100～900 nmol/L范围内呈现出良好的线性关系，检出限为16.1 nmol/L。紫红色到蓝色的荧光色调转变更有利于现场半定量检测，20倍浓度的各种干扰离子不会影响Eu/Zr-UiO-66-NH2对UO22+的荧光响应。紫外-可见吸收光谱、X射线光电子能谱等实验证明Eu/Zr-UiO-66-NH2的荧光增强为动态的电子转移过程。该传感器成功应用于自来水样品中UO22+含量的测定，具有良好的应用前景。

关键词：双金属策略 Ln-MOFs 比率荧光传感器铀酰

稀土掺杂铌酸钆白光上转换发光材料的构筑与发光机理

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有色金属科学与工程 2024年第05期 774-780页

作者：符彪颜昊坤李仁富冯刘振余依棋廖金生江西理工大学化学工程学院

采用水热法在温和的实验条件下制备了GdNbO4:Yb3+/Er3+/Tm3+上转换白光荧光粉。探究了煅烧温度对样品结构和发光性能的影响，并确定了GdNbO4:Yb3+/Er3+/Tm3+荧光粉的较优煅烧温度。研究了不同稀土离子掺杂浓度对GdNbO4:Yb3+/Er3+/Tm3+... 详细信息

采用水热法在温和的实验条件下制备了GdNbO4:Yb3+/Er3+/Tm3+上转换白光荧光粉。探究了煅烧温度对样品结构和发光性能的影响，并确定了GdNbO4:Yb3+/Er3+/Tm3+荧光粉的较优煅烧温度。研究了不同稀土离子掺杂浓度对GdNbO4:Yb3+/Er3+/Tm3+荧光粉发光性能的影响，并通过控制稀土离子掺杂浓度实现了对荧光粉发光颜色的调节。

关键词：水热法稀土上转换铌酸钆白光

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天然矿物纤维水镁石活化过一硫酸盐降解亚甲基蓝

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工业水处理 2024年

作者：张拔群罗仙平唐学昆吴尧尧余嗣昊熊瑜婷矿冶环境污染防控江西省重点实验室江西理工大学资源与环境工程学院宜春江理锂电新能源产业研究院

以天然矿物纤维水镁石作为催化材料用于活化过一硫酸盐（PMS）降解亚甲基蓝（MB）。通过X-射线衍射仪（XRD）、傅立叶红外光谱仪（FT-IR）、扫描电镜（SEM）、和X射线光电子能谱仪（XPS）等对纤维水镁石结构进行表征和分析，证明纤维水... 详细信息

以天然矿物纤维水镁石作为催化材料用于活化过一硫酸盐（PMS）降解亚甲基蓝（MB）。通过X-射线衍射仪（XRD）、傅立叶红外光谱仪（FT-IR）、扫描电镜（SEM）、和X射线光电子能谱仪（XPS）等对纤维水镁石结构进行表征和分析，证明纤维水镁石其纳米纤维结构表面富含羟基和氧空位。探究了催化剂投加量、PMS浓度、溶液初始pH和反应温度对MB降解率的影响。结果表明，在MB初始质量浓度为10 mg/L，溶液初始pH为5.6，温度为30 ℃，纤维水镁石投加量为1.0 g/L，PMS浓度为1 mmol/L时，MB降解率在18 min达到98.5%。纤维水镁石/PMS体系在较宽的pH（3～11）具有适应性，且在5次循环利用后，MB降解率仍可达到83.4%；该体系还对染料、选矿药剂、抗生素类、酚类等物质去除均有较强的适用性。自由基猝灭实验与电子顺磁共振（EPR）结果表明，纤维水镁石/PMS体系中的活性物质主要为1O2和SO4·-。本研究催化材料纤维水镁石具有良好的稳定性、循环性和普适性，为活化过硫酸盐提供新的研究探索。

关键词：天然矿物水镁石纤维过一硫酸盐亚甲基蓝

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生物炭光催化材料降解抗生素的研究进展

有色金属科学与工程 2024年第05期 765-773页

作者：马梦霞延旭严群毛艳丽康海彦闫晓乐江西理工大学土木与测绘工程学院河南城建学院河南省水体污染防治与修复重点实验室

大量的抗生素被释放到自然环境中，对生态系统和人类健康构成潜在威胁。生物炭光催化材料通常具有污染物去除效率高、环境友好和能耗低等优点，在高效去除水中抗生素方面具有广阔的应用前景。生物炭的结构和化学性质提高了光催化剂的吸... 详细信息

大量的抗生素被释放到自然环境中，对生态系统和人类健康构成潜在威胁。生物炭光催化材料通常具有污染物去除效率高、环境友好和能耗低等优点，在高效去除水中抗生素方面具有广阔的应用前景。生物炭的结构和化学性质提高了光催化剂的吸光性能、降解活性和稳定性。本文综述了生物炭光催化材料相对于生物炭吸附以及纳米粒子光催化降解水中污染物的优势，总结了溶胶凝胶法、超声法、水热法3种制备生物炭光催化材料的方法，以及复合材料应用于降解水体中抗生素方面的研究进展，重点介绍了生物炭光催化材料降解水体中污染物的机理，最后对生物炭光催化材料未来的研究方向和发展前景进行了总结和展望，指出设计可规模化和实际应用的生物炭光催化材料将成为该领域未来的研究重点。

关键词：生物炭吸附催化剂降解抗生素

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新型三元复合材料对低浓度含铀废水的去除性能及机制

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稀有金属 2024年第2期48卷 196-213页

作者：张益硕周仲魁李龙祥孙占学东华理工大学水资源与环境工程学院核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013

为解决羟基磷灰石(HAP)基吸附材料合成步骤复杂、易团聚及成本高等问题,采用一步水热法合成十六烷基三甲基溴化铵改性羟基磷灰石-膨润土(CTAB-HAP-B)三元复合材料,并研究其对低浓度含铀废水的去除性能。通过单因素试验和正交试验得出,... 详细信息

为解决羟基磷灰石(HAP)基吸附材料合成步骤复杂、易团聚及成本高等问题,采用一步水热法合成十六烷基三甲基溴化铵改性羟基磷灰石-膨润土(CTAB-HAP-B)三元复合材料,并研究其对低浓度含铀废水的去除性能。通过单因素试验和正交试验得出,当pH为4.0,铀(VI)浓度为10 mg·L^(-1),时间为160 min,温度为室温(298.15 K),CTAB-HAP-B用量为0.05 g,转速为165 r·min^(-1),废水体积为50 ml时,其对低浓度含铀废水去除率可达99%左右。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、全自动比表面分析(BET)、全自动孔隙度分析(BJH)、X射线光电子能谱(XPS)和傅立叶红外光谱(FTIR)对CTAB-HAP-B的形貌、比表面积、孔径、元素组成、晶型、表面官能团进行表征,得出其吸附机制主要为离子交换和官能团的配位。优化了HAP基吸附材料对低浓度含铀废水的去除性能,可为低浓度含铀废水的处理提供试验依据,并提出环境吸附材料的研究需利用不同材料之间的协同作用以克服单一吸附材料的局限性,该思路有利于未来研究和设计潜在的环境功能吸附材料。

关键词：吸附新型复合材料机制铀

NiCoO@纤蛇纹石活化过硫酸钾降解甲基橙

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化工进展 2024年

作者：苏晓洁严群李欣城薛文慧陈奕浩河流源头水生态保护江西省重点实验室赣州市赣江流域水质安全保障技术创新中心江西理工大学资源与环境工程学院

为更好地处理水环境中的偶氮染料污染问题，充分应用我国储量丰富的天然矿物资源，实验中直接使用纤蛇纹石矿物纤维作为非均相催化剂载体。在保证矿物资源应用经济性的同时，充分利用纤蛇纹石中的多种活性组分，以探索纤蛇纹石矿产资源... 详细信息

为更好地处理水环境中的偶氮染料污染问题，充分应用我国储量丰富的天然矿物资源，实验中直接使用纤蛇纹石矿物纤维作为非均相催化剂载体。在保证矿物资源应用经济性的同时，充分利用纤蛇纹石中的多种活性组分，以探索纤蛇纹石矿产资源利用新路径。通过水热-煅烧法制备具有核壳结构的复合材料NiCo2O4@纤蛇纹石纤维（NC@CF），将其用于活化过二硫酸盐（PDS）降解甲基橙（MO），并结合扫描电镜、傅里叶变换红外光谱等材料表征手段对NC@CF/PDS体系降解MO的机理展开探究。结果表明：NiCo2O4和纤蛇纹石的结合在MO的降解过程中具有协同作用，负载比为2:1的NC@CF-2/PDS体系在最优条件下降解MO的去除率可达到94.50%，降解过程符合准一级动力学模型。此外，结合自由基淬灭实验、电子顺磁共振、X射线光电子能谱分析以及电化学实验表明，NC@CF-2/PDS体系中MO的降解是以·OH和SO4-·的自由基途径和电子转移的非自由基途径的协同作用下完成。

关键词： K S O 非均相催化纤蛇纹石 NiCo O 甲基橙

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氧化热处理优化NdFeCo磁粉的吸波性能

电子元件与材料 2019年第9期38卷 49-54页

作者：罗玉亮王磊陈宗椅邹贤斌张莉丽江西理工大学稀土磁性材料及器件研究所江西省稀土磁性材料及器件重点实验室

采用熔炼-高能球磨-氧化热处理的工艺,制备 NdFeCo 磁粉。借助 X 射线衍射仪和网络矢量分析仪等,研究氧化热处理对NdFeCo磁粉的相组成和吸波性能的影响。结果表明,经过100℃的氧化热处理后, NdFeCo磁粉中出现Nd2O3和少量Fe2O3相。当涂... 详细信息

采用熔炼-高能球磨-氧化热处理的工艺,制备 NdFeCo 磁粉。借助 X 射线衍射仪和网络矢量分析仪等,研究氧化热处理对NdFeCo磁粉的相组成和吸波性能的影响。结果表明,经过100℃的氧化热处理后, NdFeCo磁粉中出现Nd2O3和少量Fe2O3相。当涂层厚度为2.0mm时,经过氧化热处理的Nd23.25Fe76.75-xCox(x=10, 20, 30, 40)系列磁粉的反射率最低值从-5.5,-16.5,-11.8,-6.5dB分别降至-22.5,-23.1,-27.2,-15.8dB,说明氧化处理可以有效地增强NdFeCo磁粉的吸波性能,经分析证明吸波性能增强的主要原因是由于阻抗匹配的优化。

关键词： NdFeCo磁粉吸波性能氧化热处理阻抗匹配电磁参数