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基于不同洗脱剂的单斜晶系钛基锂离子筛的制备及其吸附性能?

纪志永 , 王妮 , 袁俊生 , 杨凤娟 , 刘晓杰 , 杨尚志 , 王小壮

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.24.008

采用高温固相法,以碳酸锂和二氧化钛为原料合成了锂离子筛前驱体,并分别考察了0.5 mol/L 盐酸和0.8 mol/L过硫酸钠溶液对前驱体的洗脱及产物锂离子筛的吸锂过程。结果表明,0.5 mol/L的盐酸作洗脱剂,循环洗脱-吸附5次后离子筛在含锂溶液(等体积0.01 mol/L LiCl和0.01 mol/L LiOH 混合液)中的吸锂量稳定在18 mg/g左右；0.8 mol/L的过硫酸钠作洗脱剂,5次循环洗脱-吸附后对锂的吸附量约为16 mg/g；吸锂过程适宜用伪二级动力学模型描述,且过硫酸钠的洗脱及所得离子筛的吸附动力学性能均优于盐酸作为洗脱剂的情况；过硫酸钠作洗脱剂有助于改善单斜晶系钛基锂离子筛的动力学性能。研究结果有助于拓宽锂离子筛的制备及应用。

关键词: 碳酸锂 , 二氧化钛 , 钛基离子筛 , 过硫酸钠洗脱 , 吸附动力学

硫酸钾铵混晶组成及特性研究

袁俊生 , 陈文强 , 赵颖颖 , 纪志永 , 李申予 , 张义田 , 孔令泉

人工晶体学报

采用恒速冷却的方法首次制备出不同组分的[(NH4)1-xKx]2SO4(0＜x＜1)单晶,并分别对固溶体晶体进行了XRD、XRSD、FTIR、SEM和TG-DTA表征,获得了晶胞参数、晶相组成及热物性规律.结果表明,制备得到硫酸钾铵和硫酸铵钾两类固溶体,其中硫酸钾铵单晶为四棱柱外形,硫酸铵钾单晶为六棱球外形;同时得到,同类固溶体晶体结构相似,但都属于正交晶系;随着NH4+浓度降低,热重损失减少,热稳定性增强.

关键词: 硫酸钾铵 , 晶相组成 , 热物性

锰基锂离子筛前体及其掺杂和表面修饰进展

纪志永 , 孙步云 , 袁俊生 , 赵孟瑶 , 焦朋朋

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.013.003

锰基锂离子筛是一种极具发展前景的提锂吸附材料。对其晶体结构及影响其结构稳定性的因素进行了总结，重点讨论了阴离子、阳离子以及复合3种掺杂修饰和以包覆为主的表面修饰的研究概况；指出两类修饰可在一定程度上提高锰基锂离子筛的结构稳定性、抑制Jahn-Teller效应，进而降低Mn的溶损、提高循环应用的稳定性，但修饰未能从根本上解决离子筛提锂过程中溶损的关键问题，而且修饰元素的引入也为后续的分离带来新问题。最后，从以原子量低于锰的元素为掺杂对象和应用过程涉及的洗脱剂筛选两方面，对锰基锂离子筛的发展前景进行了展望。

关键词: 锂离子筛 , 稳定性 , 掺杂 , 表面修饰

炭材料在水污染修复领域的应用研究

纪志永 , 李鑫钢 , 孙津生

材料导报

针对炭材料在水污染修复领域发挥的重要作用,对以活性炭(粉状、粒状及纤维状)和膨胀石墨为主的炭材料吸附技术、微生物与炭材料复合构成的生物炭材料吸附降解技术以及二者与其它技术(如臭氧氧化、膜过滤及光催化等)耦合用于水处理的应用研究现状进行了概述,指出新型炭材料(如活性炭纤维和膨胀石墨)吸附技术、生物炭材料吸附降解技术及相关耦合技术极具应用前景,并对今后的研究提出了建议.

关键词: 活性炭 , 活性炭纤维 , 膨胀石墨 , 生物炭材料

天然斜发沸石的改性及其对海水中K+吸附交换容量的研究

纪志永 , 袁俊生 , 郭小甫

材料导报

为提高天然斜发沸石对海水中K+的吸附交换容量,对天然沸石进行了电炉、微波和超声波加热物理改性以及微波化学改性研究.重点考察了不同微波功率和处理时间时盐改性以及不同微波化学改性条件下所得沸石对海水中K+的吸附交换容量,同时对不同改性沸石的晶体结构进行了XRD表征.结果表明,天然斜发沸石经微波盐改性后对海水中K+的吸附交换容量有所提高,并随微波处理功率的增加和时间的延长而增大;经微波化学改性后吸附交换容量显著提高,可达0.71mol/g;各种改性方式未对沸石的结构构成破坏,所得改性沸石的晶体结构基本相似.

关键词: 斜发沸石 , 改性 , 微波 , 超声波 , 交换容量

尖晶石型LiMn2O4酸洗提锂机理研究

袁俊生 , 周俊奇 , 纪志永

功能材料

以高温固相法合成的尖晶石型LiMn2O4前驱体为研究对象,通过对离子筛和离子筛吸附产物的化学分析、X射线衍射图谱分析、热重分析、红外分析和滤液中锂交换量与锰损失量分析,提出并验证了离子筛和吸附产物化学组成式可由LixMn2O4（0≤x≤1）表达,其结构依然保持尖晶石结构,阐明了以盐酸为洗脱剂离子筛提锂过程的氧化还原反应机理,给出了完善的洗脱过程与吸附过程反应式。实验结果表明,洗脱和吸附过程不彻底是导致离子筛吸附量与饱和吸附量相差较大的原因,离子筛中Mn3＋歧化是离子筛发生溶损的主因;提出了关于尖晶石型离子筛提锂深入研究关键问题的建议。

关键词: 尖晶石型LiMn2O4 , 吸附 , 洗脱 , 机理

永固红F5R电泳液微胶囊的制备和表征

倪卓 , 李丹 , 钟玉莲 , 刘丽双 , 陈展明

材料导报

采用十八胺对永固红F5R进行化学修饰,以Span-80为稳定剂,四氯乙烯为分散介质,制备了分散性和稳定性良好的电泳液.以此电泳液为囊芯,脲甲醛树脂为壁材,制备了一种红色电子墨水微胶囊,研究了投料比、合成温度、酸化时间和搅拌速度等对合成微胶囊的影响.结果表明,合成的微胶囊形貌呈规则球形,表面光滑,囊壁结构致密,强度较好,包覆率达到82%,囊芯含量达到76%.永固红F5R电泳液微胶囊具有明显的电场响应行为,可以作为柔板显示器的功能材料.

关键词: 电子墨水 , 微胶囊 , 永固红F5R , 电场响应

永古高速公路SBS改性沥青试验研究

杨成 , 刘德仁 , 王旭 , 刘国太

硅酸盐通报

本试验主要研究目的是SBS改性剂、相容剂、稳定剂、剪切速率、剪切时间、发育时间对永古高速公路SBS改性沥青性能的影响.查阅该地区沥青路面资料,初步确定在相容剂掺量1.5％,稳定剂掺量1.5‰的前提下,通过对沥青软化点、25℃的针入度、5℃的延度、离析软化点差进行试验,对试验结果进行分析,最终确定SBS改性沥青的SBS改性剂掺量3.8％、相容剂掺量1.5％、稳定剂掺量2‰.在此SBS改性沥青的前提下,研究剪切速率、剪切时间、发育时间对SBS改性沥青的影响,在剪切时间30 min,发育时间90 min的前提下,继续对沥青软化点、25℃的针入度、5℃的延度进行试验,整理分析数据,得到最终的制备工艺为:剪切速率5500 r·min-1、剪切时间35 min、发育时间为120 min.得到结论为永古高速SBS改性沥青为:SBS改性剂掺量3.8％、相容剂掺量1.5％、稳定剂掺量2‰、剪切速率5500 r·min-1、剪切时间35 min、发育时间120 min.

关键词: 改性沥青 , SBS改性剂 , 相容剂 , 稳定剂 , 生产工艺

21世纪工业涂装展望

材料保护

涂装的质量提高和生产成本的降低,可为机电产品制造领域创造附加值,还可以增加市场竞争力,所以人们对21世纪新型涂料开发、涂装作业方式改变、劳动条件改善、涂装工艺技术装备改进、开发等等都抱有很大的期望.全世界对公害和地球暖化等问题更加关心,环保问题是涂装行业最大的问题.涂料、涂装设备、涂装应用三位一体共同合作,是21世纪达到无公害涂装要取得成效的重要一步.我国机械制造大型企业在加强科研开发力量的同时不要忽视涂装技术这一重要领域.

关键词: 涂料 , 涂装 , 装备 , 开发 , 展望

迷你冷轧--21世纪冷轧技术

钢铁

21世纪迷你冷轧(Minicold 21TM)型冷轧厂--体现冷轧高附加值扁平产品的柔性生产概念.为了高效生产冷轧、镀锌以及彩涂扁平产品,达涅利威恩联合公司开发了称为"21世纪迷你冷轧(Minicold 21TM)"冷轧工艺.其最简单的形式包括1条推拉式酸洗线、1台单机架或双机架可逆冷轧机、批示退火、1台平整机和1台可配置在线彩涂的热浸镀锌.讨论了21世纪迷你冷轧(Minicold 21TM)型冷轧厂的技术特点并根据预计资本投资和转换成本以及产出产品市场价格进行了经济效益分析.分析说明在大多数情况下大约年产量50万t的冷轧厂能够产生经济效益.

关键词: 21世纪 , 迷你冷轧