周德凤
,
叶俊峰
,
朱建新
,
孟健
功能材料
以La2Mo1.7W0.3O9为本体,在La位进行碱土金属掺杂,采用溶胶-凝胶方法合成新型氧离子导体La1.84R0.16Mo1.7 W0.3O8.92(R=Ca2+、Sr2+、Ba2+).应用示差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)等手段对氧化物进行结构表征,交流阻抗谱测试电性能.结果表明:掺杂改善了本体导电性能的同时,保持了La2Mo1.7W0.3O9抑制La2Mo2O9相变的功能;碱土离子的掺杂,在体系中引入了氧空位,有利于氧离子扩散,提高氧离子导电性,773K时Ba2+掺杂体系的电导率为1.0×10-4S/cm,高于本体的电导率(5.0×10-5/cm).
关键词:
固体电解质
,
氧离子导体
,
掺杂
,
La2Mo2O9
李军
,
朱建新
,
李少芳
,
李庆彪
,
黄慧民
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.19.012
以 Ni (CH3 COO )2·4H2 O 和 Mn (CH3 COO)2·4H2 O 为原料,分别在400、500℃分解3、7h 得到镍锰复合氧化物前驱体,再与锂源 Li2 CO3混匀,在800℃煅烧12h,600℃退火24h 得到LiNi0.5 Mn1.5 O4正极材料。XRD、SEM、EIS 和恒流充放电测试结果表明,在400℃、7h 制备的前驱体与Li2 CO3合成的 LiNi0.5 Mn1.5 O4性能最佳。室温下以0.1C 倍率充放电,首次放电比容量达到141.5mAh/g,循环30次后容量保持率为98.55%；以1C 倍率充放电,首次放电比容量为120.34mAh/g,循环30次后放电比容量为112.09mAh/g。
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
LiNi0.5 Mn1.5 O4
谢毅君
,
朱建新
人工晶体学报
本文研究了不同燃烧模式下医疗垃圾焚烧飞灰高温自蔓延的反应特性,分析了气-固和固-固相高温自蔓延反应燃烧波传播特征,产物分布规律和不同燃烧模式对产物结构及形态的影响,评估了不同反应模式下医疗飞灰高温自蔓延的无害化效果,并对焚烧飞灰气-固和固-固相高温自蔓延反应的热力学机理进行了初步探索.研究结果表明:气-固和固-固相焚烧飞灰高温自蔓延反应均可以实现产物的无害化,飞灰中Cd、Pb和Zn的毒性浸出浓度分别由6.02 mg/L、143 mg/ L和2217 mg/L降低到0.005 mg/L、0.005 mg/L和0.040 mg/L以下；固-固相自蔓延主要受化学反应影响,表观活化能约为79 kJ/mol,气-固相受扩散影响,表观活化能约为213 kJ/mol.
关键词:
高温自蔓延
,
医疗飞灰
,
热力学
于波
,
文明芬
,
陈靖
,
朱建新
稀有金属材料与工程
高钛硅比分子筛具有独特的催化和离子交换性能,可用于处理处置高污染放射性废物.利用溶胶凝胶水热法研究了除铯用新型高钛硅比分子筛孔道结构化合物Na4Ti4Si3O10(NaTS)的合成工艺,并讨论了温度、时间、不同钛硅比对合成产物的影响.研究结果表明,NaTS的合成反应属吸热反应,温度升高利于钛源进入分子筛骨架.当合成温度为200 ℃时,产物结晶完整,表观形貌为规则的四方颗粒,晶体尺寸为20 nm,钛硅比为1.33,铯交换分配系数为36500mL/g.NaTS的合成属于液相生成机理,整个过程包括硅酸盐物种的溶解和缩合反应,晶体成核,生长及凝胶溶解几个步骤.动力学模型研究表明合成过程属自发成核机理.合成诱导期长,20 h左右才开始形核结晶,120 h,晶体基本生长完全.利用Runge-Kutta和单纯型法计算求解,得NaTS的晶体生长速率常数仅为5.6×10-7.因此,促进产物晶体生长是提高NaTS合成速度的关键因素.
关键词:
除铯
,
孔道化合物
,
水热合成
,
晶化
朱建新
,
于波
稀有金属材料与工程
通过调节钛源、硅源和工艺条件,定向合成八元环孔道结构钛硅分子筛.化学分析表明,该化合物的组成为Na4Ti4Si3O10·4.5H2O,钛硅比为1.33,远高于TS1、TS2和MCM41等.在0.1 mol/L HNO3、1×10-4Cs的水溶液中,对Cs的分配系数达3.65×104mL/g.酸性条件下对各种离子的交换能力排序为KdCs＞Kdk＞KdZr＞KdCa＞KdMg＞KdCr.拉曼光谱分析表明,样品合成过程中所有的钛元素均进入八元环孔道结构,没有形成锐钛矿形结构.该钛硅分子筛在酸性和中性条件下都具有很好的铯选择性,是一种非常有前景的、适用于中国高放废液处理处置的新型无机离子交换剂.
关键词:
除铯
,
溶胶凝胶水热合成
,
八元环孔道结构
,
分配系数
李军
,
陶熏
,
唐盛贺
,
朱建新
稀有金属材料与工程
为提高Li4Ti5O12材料的振实密度,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为结构导向剂,通过溶胶-凝胶法合成了球形Li4Ti5O12材料.利用TGA/DSC、XRD、SEM、CV和恒流充放电仪对材料的结构、形貌和电化学性能进行测试.结果表明,在800℃热处理12 h所得样品为单一的尖晶石晶体结构,结晶度较高,颗粒基本呈规则球形、流动性较好,粒径分布均匀,并表现出较好的电化学性能,振实密度达1.86 g/mL.在室温下以0.1 C充放电时,其首次放电比容量为173.19 mAh/g,50次充放电循环后其放电比容量保持率为97.4％.
关键词:
锂离子电池
,
Li4Ti5O12
,
球形
,
溶胶-凝胶法
王昱
,
谢毅君
,
高雅
,
朱建新
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11800
研究了废旧阴极射线管(CRT)玻璃高温自蔓延技术制备纳米PbO的基本过程和规律, 考察了Fe2O3-Mg-CRT自蔓延体系的最高燃烧温度及燃烧波传播速率, 探索了不同CRT玻璃配比对铅提取率、物相组成以及微观形貌的影响, 分析了高温自蔓延反应过程中铅的挥发及纳米晶化规律, 并对CRT高温自蔓延反应过程中的热力学机理和铅的挥发机制进行了初步研究. 实验结果表明, 随着CRT玻璃加入量的增加, 高温自蔓延反应的最高燃烧温度、燃烧波传播速率和产物纳米PbO颗粒的团聚程度均呈减小的趋势. 当CRT玻璃加入量为40wt%, CRT中铅的回收率约为93%, 产物为球状的PbO纳米颗粒, 粒径40~50 nm. 本研究可以为CRT高温自蔓延处理技术的工业化应用提供一定的理论依据和数据基础.
关键词:
废旧阴极射线管玻璃; 高温自蔓延技术; PbO; 纳米颗粒
王昱
,
谢毅君
,
高雅
,
朱建新
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11800
研究了废旧阴极射线管(CRT)玻璃高温自蔓延技术制备纳米PbO的基本过程和规律,考察了Fe2O3-Mg-CRT自蔓延体系的最高燃烧温度及燃烧波传播速率,探索了不同CRT玻璃配比对铅提取率、物相组成以及微观形貌的影响,分析了高温自蔓延反应过程中铅的挥发及纳米晶化规律,并对CRT高温自蔓延反应过程中的热力学机理和铅的挥发机制进行了初步研究.实验结果表明,随着CRT玻璃加入量的增加,高温自蔓延反应的最高燃烧温度、燃烧波传播速率和产物纳米PbO颗粒的团聚程度均呈减小的趋势.当CRT玻璃加入量为40wt％,CRT中铅的回收率约为93％,产物为球状的PbO纳米颗粒,粒径40～50 nm.本研究可以为CRT高温自蔓延处理技术的工业化应用提供一定的理论依据和数据基础.
关键词:
废旧阴极射线管玻璃
,
高温自蔓延技术
,
PbO
,
纳米颗粒
于波
,
陈靖
,
朱建新
稀有金属材料与工程
采用全微波辐射法快速合成了NaTS,并研究了合成的反应动力学.结果表明,全微波辐射法明显缩短了产物的晶化反应时间,合成时间从溶胶凝胶水热法的120 h缩短为2 h.XRD和SEM分析表明:微波法合成样品为两端开放的八元环孔道结构化合物,属P4_3空间群,晶胞参数分别为a=b=0.7781 nm, c=1.1945 nm;除铯性能与传统水热法产品无明显区别.晶化动力学模型研究表明:全微波法合成结晶度随时间变化曲线均为S型,属自发形核.合成过程可分为诱导期和生成期,微波辐照法合成过程的生长速率常数为30,是溶胶凝胶水热法的10~8倍.微波快速合成大大提高产品的合成速率,为NaTS的工业化生产和应用奠定了基础.
关键词:
除铯
,
全微波法
,
钛硅化合物
