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Cu-PGMs合金电解阳极泥中EDTA·2Na浸铜动力学

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贵金属 2024年第3期45卷 7-13页

作者：张亚博肖发新曹昕宇杨翠霞赵亚茹何紫琪孙树臣涂赣峰东北大学冶金学院沈阳110819 沈阳市有色金属资源循环利用重点实验室沈阳110819

以Cu-PGMs合金电解所得铜阳极泥为原料,采用EDTA·2Na浸出阳极泥中的铜和其他贱金属,达到富集阳极泥中贵金属的目的。通过单因素实验,探究了EDTA·2Na浓度、反应温度、浸出时间、搅拌速率、液固比等工艺条件对铜浸出率的影响,得出适宜... 详细信息

以Cu-PGMs合金电解所得铜阳极泥为原料,采用EDTA·2Na浸出阳极泥中的铜和其他贱金属,达到富集阳极泥中贵金属的目的。通过单因素实验,探究了EDTA·2Na浓度、反应温度、浸出时间、搅拌速率、液固比等工艺条件对铜浸出率的影响,得出适宜的浸出条件为EDTA·2Na浓度0.3mol/L、温度55℃、浸出时间3 h、搅拌速率250 r/min、液固比10:1,该条件下铜的浸出率可达91.12%。同时,对EDTA·2Na浸出阳极泥中的铜的动力学进行了分析,结果表明EDTA·2Na的浸出过程符合未反应核的收缩模型,为内扩散控制,其浸出的表观活化能(E_(a))为8.6 k J/mol,浸出动力学方程为1﹣3(1-RCu)^(2/3)+2(1-R_(Cu))=0.13117 t。

关键词：铜-铂族金属合金阳极泥铜浸出内扩散控制表观活化能

大面积有机–无机杂化钙钛矿薄膜及其光伏应用研究进展

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无机材料学报 2024年第5期39卷 457-466页

作者：张慧许志鹏朱从潭郭学益杨英中南大学冶金与环境学院长沙410083 中南大学有色金属资源循环利用湖南省重点实验室长沙410083

有机–无机杂化钙钛矿太阳能电池具有制备成本低、光电转换效率(Photoelectric Conversion Efficiency,PCE)高的巨大优势,显示出广阔的商业化前景。经过十几年的深入研究,钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cells,PSCs)的实验室器件(80... 详细信息

有机–无机杂化钙钛矿太阳能电池具有制备成本低、光电转换效率(Photoelectric Conversion Efficiency,PCE)高的巨大优势,显示出广阔的商业化前景。经过十几年的深入研究,钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cells,PSCs)的实验室器件(800 cm^(2))的最高认证PCE已分别提升至26.10%、24.35%、22.40%和18.60%。随着PSCs面积扩大,PCE急剧下降,这主要是因为制备方法的局限性,难以获得高质量的大面积钙钛矿薄膜。实验室器件常采用的旋涂法难以应用到实际生产中,目前大面积钙钛矿薄膜的制备方法主要有刮涂法和狭缝涂布法,但其存在薄膜成核结晶过程难以精确控制等问题。本文从大面积有机–无机杂化钙钛矿薄膜的制备方法入手,介绍了大面积钙钛矿层成膜机制及薄膜质量提升策略。最后,对未来高PCE、高稳定性的大面积PSCs的制备技术和应用进行了展望,旨在对高性能的大面积PSCs研究提供有益参考。

关键词：钙钛矿薄膜钙钛矿太阳能电池大面积成膜控制综述

钛矿物和镁矿物对高效脱硅产物钙铁榴石水热形成影响(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年

作者：吴鸿飞潘晓林何英杰于海燕沈阳市有色金属资源循环利用重点实验室东北大学冶金学院东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室

采用X射线衍射、扫描电镜和粒度分析仪研究了在合成铝酸钠溶液水热转化过程中含钛矿物和镁矿物对高效脱硅产物钙铁榴石晶体结构、微观形貌、粒度分布和形成机理的影响。溶解在铝酸钠溶液中的锐钛矿、金红石和方镁石导致钙铁榴石生成过... 详细信息

采用X射线衍射、扫描电镜和粒度分析仪研究了在合成铝酸钠溶液水热转化过程中含钛矿物和镁矿物对高效脱硅产物钙铁榴石晶体结构、微观形貌、粒度分布和形成机理的影响。溶解在铝酸钠溶液中的锐钛矿、金红石和方镁石导致钙铁榴石生成过程中分别发生Ti4+-Si4+和Mg2+-Ca2+离子取代反应，然而溶解在铝酸钠溶液中的水菱镁石则不能进入钙铁榴石。钙铁榴石的含量随锐钛矿和方镁石的增加基本没有变化，而其含量随金红石和水菱镁石的增加大幅降低。钛矿物降低了钙铁榴石的粒度并增加其比表面积，而镁矿物的影响正好相反。钛矿物和镁矿物的存在使钙铁榴石的微观形貌由球形颗粒转变为絮状结构和六方板状颗粒。

关键词：钙铁榴石锐钛矿金红石方镁石水菱镁石脱硅

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水化石榴石向钙铁榴石碱热转变动力学

有色金属（冶炼部分） 2024年第2期 35-40页

作者：杨再明吴鸿飞潘晓林东北大学设计研究院(有限公司) 沈阳110013 东北大学冶金学院沈阳110819 沈阳市有色金属资源循环利用重点实验室沈阳110819

基于高效脱硅产物钙铁榴石,从制备的水化石榴石中高效提取氧化铝,系统研究了不同参数对水化石榴石碱热转化的影响规律和反应动力学行为。结果表明,制备的水化石榴石主要由立方体颗粒团聚而成,化学组成与标准分子式基本一致。铁铝比的增... 详细信息

基于高效脱硅产物钙铁榴石,从制备的水化石榴石中高效提取氧化铝,系统研究了不同参数对水化石榴石碱热转化的影响规律和反应动力学行为。结果表明,制备的水化石榴石主要由立方体颗粒团聚而成,化学组成与标准分子式基本一致。铁铝比的增加、反应温度的升高、反应时间的延长和分子比的增加均有利于水化石榴石中氧化铝的回收。水化石榴石最佳碱热转化工艺为:铁铝比1.0、反应温度280℃、反应时间60 min、分子比30,此条件下氧化铝回收率为63.12%。碱热转化过程中大部分水化石榴石转化为钙铁榴石,氧化铝的碱热反应主要受界面传输和扩散共同控制,反应表观活化能为26.60 kJ/mol。

关键词：水化石榴石钙铁榴石转化规律动力学

1,3-二甲基-2-咪唑啉酮-AlCl_(3)-Cu_(2)O离子液体电沉积金属铜

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中国有色金属学报 2024年第1期34卷 268-278页

作者：关苹苹刘爱民张欣康红光苏克箭孟庆龄刘兆顺石忠宁东北大学冶金学院沈阳110819 东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室沈阳110819

为找到一种电沉积金属铜的新方法,选用1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)、AlCl_(3)和Cu_(2)O(摩尔比为90∶10∶4)的溶剂化离子混合液体进行铜的恒电位电沉积,并分析了电解质的离子结构、电导率、黏度和密度等。拉曼光谱和核磁共振分析表明DMI... 详细信息

为找到一种电沉积金属铜的新方法,选用1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)、AlCl_(3)和Cu_(2)O(摩尔比为90∶10∶4)的溶剂化离子混合液体进行铜的恒电位电沉积,并分析了电解质的离子结构、电导率、黏度和密度等。拉曼光谱和核磁共振分析表明DMI-AlCl_(3)-Cu_(2)O体系中存在[AlCl2(DMI)_(4)]^(+)、AlCl_(3)(DMI)2和[AlCl_(4)]^(-)等离子团,DMI-AlCl_(3)-Cu_(2)O体系的电导率、黏度和密度随温度在323~373 K区间内呈线性变化。循环伏安研究表明,铜的起始还原电位为-0.4 V(vs Al),还原峰电位为-1.35 V;在-1.1 V至-1.4 V条件下恒电位电沉积得到金属铜,在-1.1 V和-1.4 V电位下电沉积得到的产物表面较平整,在-1.2 V和-1.3 V电位下电沉积得到的产物为纳米针状结构的铜颗粒,直径约为20~40μm。

关键词：溶剂化离子液体铜粉电沉积物理化学性质

DMI−LiNO3离子液体类似物室温电沉积钕铁硼薄膜

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第6期34卷 2034-2044页

作者：鲁小青刘爱民刘风国胡宪伟石忠宁东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室沈阳110819 东北大学冶金学院沈阳110819

研究1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)−LiNO_(3)离子液体类似物在室温条件下电沉积钕铁硼薄膜的可行性和反应机理。结果表明,循环伏安曲线中−1.83 V(vs Ag)处的还原峰对应于Fe(II)被还原为金属Fe,−2.01 V(vs Ag)处的还原峰对应于B(III)被还原... 详细信息

研究1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)−LiNO_(3)离子液体类似物在室温条件下电沉积钕铁硼薄膜的可行性和反应机理。结果表明,循环伏安曲线中−1.83 V(vs Ag)处的还原峰对应于Fe(II)被还原为金属Fe,−2.01 V(vs Ag)处的还原峰对应于B(III)被还原为B。Fe(II)和B(III)的电化学还原反应是受扩散控制的不可逆过程,313 K下Fe(II)和B(III)的扩散系数分别为3.03×10^(−6)和6.74×10^(−7) cm^(2)/s。此外,XRD分析表明,在DMI−LiNO_(3)−Nd(CF_(3)SO_(3))_(3)−FeCl_(2)−H_(3)BO_(3)体系中以铝为基底电沉积2 h的产物含有NdFe_(3)B_(3);SEM和EDS分析表明,阴极产物中Nd、Fe和B元素呈均匀分布;XPS分析表明,钨基底表面中Nd、Fe和B的质量分数分别为27.44%、27.90%和7.51%。

关键词：离子液体类似物电沉积钕铁硼薄膜循环伏安法

地下水封石油洞库竖直水幕设计参数及其影响分析

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岩土工程学报 2024年第7期46卷 1525-1533页

作者：乔丽苹王菲王者超李成东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳110004

滨海地区地下水封石油洞库工程中,需要增设竖直水幕系统,以满足其水封性和控制海水入侵。为研究竖直水幕系统的设计方法与参数,以滨海地区某地下水封石油洞库为例,通过有限元数值模拟方法获得了竖直水幕孔距主洞室距离d、竖直水幕孔间距... 详细信息

滨海地区地下水封石油洞库工程中,需要增设竖直水幕系统,以满足其水封性和控制海水入侵。为研究竖直水幕系统的设计方法与参数,以滨海地区某地下水封石油洞库为例,通过有限元数值模拟方法获得了竖直水幕孔距主洞室距离d、竖直水幕孔间距b、竖直水幕孔长度l和竖直水幕孔注水压力p_(i)4个参数对洞库周围地下水渗流场、水封性、涌水量以及海水分布范围的影响规律,并与现有结果进行了对比验证。研究表明:竖直水幕孔距主洞室距离主要影响竖直水幕孔的埋深范围,长度的影响范围取决于超出主洞室的变化位置,间距和注水压力影响整个深度范围;4个参数对水封性和抑制海水入侵的影响程度顺序分别为:b室的风险,需进一步增强淡水补给。研究结论可为滨海地区地下水封石油洞库的竖直水幕设计参数提供一定理论依据。

关键词：地下水封石油洞库竖直水幕设计参数水封性涌水量

Sc含量对Al9.0Zn2.5Mg2.2Cu0.2Zr合金铸态组织的影响

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轻合金加工技术 2024年第2期52卷 17-21页

作者：常昭楠刘奎仁倪帅韩庆陈建设李斌川东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 沈阳市有色金属资源循环利用重点实验室辽宁沈阳110819

本文研究了Sc添加量对Al9.0Zn2.5Mg2.2Cu0.2Zr合金铸态组织的影响。结果表明,微量Sc与Zr协同可形成Al_(3)(Sc,Zr)第二相,在铸造过程中具有促进非均质形核、细化铸态晶粒的作用,并对合金共晶组织有明显的变质作用。但铸态合金中部分可达... 详细信息

本文研究了Sc添加量对Al9.0Zn2.5Mg2.2Cu0.2Zr合金铸态组织的影响。结果表明,微量Sc与Zr协同可形成Al_(3)(Sc,Zr)第二相,在铸造过程中具有促进非均质形核、细化铸态晶粒的作用,并对合金共晶组织有明显的变质作用。但铸态合金中部分可达微米级初生Al_(3)(Sc,Zr)第二相对合金的加工性能和力学性能易产生不良影响。

关键词：超高强铝合金 Al9.0Zn2.5Mg2.2Cu0.2Zr合金 Al_(3)(Sc,Zr)第二相共晶组织显微组织

微生物浸铀应力场-渗流场-化学场-生物场耦合模型及工程应用探讨

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采矿与安全工程学报 2024年第1期41卷 47-57页

作者：崔光磊杨道松罗嘉明陈天宇杨成祥东北大学资源与土木工程学院深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学辽宁省深部工程与智能技术重点实验室辽宁沈阳110819

为了研究微生物浸铀工艺过程中的微生物行为特征和工艺参数对铀地浸效果的影响,建立了同时考虑微生物生长的储层变形、物质运移传递和化学反应的微生物浸铀耦合模型,以新疆伊犁盆地某砂岩型铀矿为工程背景,采用COMSOL Multiphysics有限... 详细信息

为了研究微生物浸铀工艺过程中的微生物行为特征和工艺参数对铀地浸效果的影响,建立了同时考虑微生物生长的储层变形、物质运移传递和化学反应的微生物浸铀耦合模型,以新疆伊犁盆地某砂岩型铀矿为工程背景,采用COMSOL Multiphysics有限元分析软件针对微生物浸铀过程进行了数值模拟。结果表明:微生物浸铀过程中浸出液铀浓度整体趋势为浸出开始后逐渐上升,400 d左右达到峰值,最后再缓慢下降;抽注单元尺度分析浸铀过程存在溶浸死角;抽注液流量越高,浸出液铀浓度所能达到的峰值也就越高;微生物数量与可逆解吸附速率和最大比生长速率呈正相关,与可逆吸附速率和比衰亡速率呈负相关;抽注液井附近由于流体压力的不同,渗透率的演化规律也不同。研究结果对于微生物浸铀工艺有一定的指导意义。

关键词：微生物地浸采铀数值模拟多场耦合