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当期目录

    2014年 第14卷 第5期    刊出日期:2014-10-20
    流动与传递
    油剂逆流接触提升管进料段固含率及颗粒速度的径向分布
    闫子涵 秦小刚 陈昇 范怡平 卢春喜
    . 2014, 14(5):  721-729. 
    摘要 ( )   PDF (438KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    在一套大型冷模实验装置中,考察了喷嘴射流与催化剂逆向接触的提升管进料段固含率和颗粒速度沿径向的分布及其对操作条件的影响,并与传统提升管进料段结构进行对比. 结果表明,沿轴向由下至上可将该新型结构的进料段分为喷嘴上游过渡区(H=-0.675~-0.375 m)、喷嘴射流控制区(H=-0.375~0.375 m)及喷嘴下游过渡区(H=0.375~0.675 m). 与传统形式相比,新型结构可使进料喷嘴安装截面以上射流影响区的高度明显缩短,喷嘴截面以下影响区域范围增大;油剂初始接触区域内催化剂沿径向的分布更均匀. 根据实验结果,得到新型进料段中射流控制区内典型截面固含率径向分布的经验模型,计算值与实验值吻合较好.
    稀土浸出过程溶质传递的格子Boltzmann模拟
    吴承优 邱廷省 王利民
    . 2014, 14(5):  730-736. 
    摘要 ( )   PDF (456KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用耦合传质的格子Boltzmann方法模拟风化壳淋积型稀土矿中稀土浸出的溶质传递过程,在验证模型有效性的前提下,获得了稀土矿填充孔隙中流体流动的速度分布和伴随流动过程的溶质浓度分布. 通过考察浸取流速对溶质传递过程的影响,得到最佳浸取流速,约为0.25~0.35 mm/s,使溶质传递效率最高. 浸取流速小于0.2 mm/s导致浸取周期过长、浸取剂消耗量大;浸取流速大于0.4 mm/s引起沟流,导致稀土不能有效地浸出. 此外,模拟所得传质舍伍德数Sh随雷诺数Re的变化关系与经验关系式吻合,表明提出的模型可用于预测稀土浸出过程的溶质传递规律.
    电渣重熔过程中熔滴形成与滴落过程的数值模拟
    刘双 贺铸 王强 夏添 李宝宽
    . 2014, 14(5):  737-743. 
    摘要 ( )   PDF (1185KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    利用计算流体力学FLUENT软件中的磁流体动力学模块,建立了描述电渣重熔过程的多场耦合三维数学模型,对电渣重熔过程进行数值模拟,计算值与实验结果吻合较好,证明计算方法的可靠性. 模拟结果表明,随熔滴滴落过程进行,渣池的等效电阻逐渐减小,渣池内电流重新分配,直接影响电渣炉的电耗和生产率;电流密度、电磁力和速度的最大值都出现在大熔滴即将发生分离时,与电极开始熔化时相比,电流密度最大值增大近1个数量级,电磁力和速度场最大值分别增大2.5和4.7倍;而焦耳热和温度最大值出现在熔滴落入渣金界面时,分别增大174.7%和26.8%.
    改进型INTER-MIG搅拌槽内固液悬浮特性的数值模拟
    周勇军 卢源 陈明濠 梁家勇
    . 2014, 14(5):  744-750. 
    摘要 ( )   PDF (437KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    应用CFD软件Fluent 12.0和并行计算机工作站对双层改进型INTER-MIG桨式搅拌槽内的固液悬浮特性、临界离底悬浮转速及功率消耗进行数值模拟,分析了在固体体积分数as=30%下,转速n、桨叶离底距离C1和桨间距C2等因素对搅拌槽内颗粒悬浮特性的影响. 结果表明,在一定的转速和桨径下,改变C1和C2会改变流场的局部结构,选取适合的C1和C2可使固液混合更均匀,有利于颗粒悬浮和整个搅拌槽传质传热的进行. 最佳桨叶离底高度与槽径比为0.36,最佳桨叶间距与槽径比为0.44;在该最佳工况下临界离底悬浮转速Njs=118.3 r/min;得到既能达到完全离底悬浮、又能使搅拌功耗最小的最佳转速为n=124 r/min.
    低速旋转盘腔内液体流动特性
    张翠翠 赵培涛 李扬 葛仕福
    . 2014, 14(5):  751-757. 
    摘要 ( )   PDF (303KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    利用粒子图像测速测试平台研究了低速旋转盘腔轴向中截面的液体流动特性,并利用Realizable k-e模型对低速旋转盘腔内液体流场进行三维数值模拟,模拟结果与实验值吻合较好,最大相对误差为16.9%. 利用模型方程研究了导流板数、导流板相对长度、进口雷诺数和旋转雷诺数对盘腔内液体流动的影响. 结果表明,盘腔体积平均相对速度及涡量受进口雷诺数(Re)、导流板数、导流板相对长度影响较大,当进口Re从17000升至53000时,体积平均相对速度及涡量分别增加2.4倍和1.6倍;当导流板数由0提高至4时,体积平均相对速度及涡量增幅分别为62%和30%;当导流板相对长度由0.5提高至0.93时,体积平均相对速度及涡量增幅分别为114%和58%. 盘腔压损主要受进口Re的影响,当进口Re从17000升至53000时,盘腔压损增长8倍,而导流板数及导流板相对长度对压损的影响较小,增幅均小于5%. 为强化旋转盘腔内流体与壁面间传热,减小流体阻力,应优化进口Re、尽量增加导流板数和长度.
    内置转子圆管内液体流动的PIV测量
    何立臣 关昌峰 贺建芸 何长江 阎华 杨卫民
    . 2014, 14(5):  758-762. 
    摘要 ( )   PDF (418KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用粒子图像测速技术对安装三叶片转子的圆管、安装两叶片转子的圆管及光管进行实验研究,获得了换热管内流场的分布情况. 结果表明,圆管内安装小导程三叶片转子的轴向速度沿径向的分布与圆管内安装两叶片转子差异不明显,均呈近M型分布,但径向速度沿径向的分布明显大于两叶片转子,且湍动能沿径向的分布也高于两叶片转子. 以湍动能的衰减长度作为表征单个转子的作用范围量,在管内放置单个转子后,湍动能逐渐衰减,并在经过约10 mm距离后稳定在一恒定值附近,因此,认为洁能芯转子的作用范围长度为10 mm,这对工业应用具有重要意义.
    反应与分离
    钒渣焙烧-水热碱浸提钒
    刘继鑫 李兰杰 郑诗礼 王少娜 杜浩 谢海云
    . 2014, 14(5):  763-769. 
    摘要 ( )   PDF (990KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    实验研究了不同条件下钒渣焙烧与NaOH溶液水热浸出对钒浸出率的影响,并分析了过程机理. 结果表明,焙烧温度达700℃以上可实现钒铁尖晶石的氧化分解,850℃焙烧2 h是钒渣空白焙烧的最佳条件,浸出的最佳条件是反应温度180℃、钒渣粒度小于74 mm、反应时间2 h、液固比5 L/g、碱浓度30%(w)、搅拌速度500 r/min. 该条件下钒浸出率达95%以上,无有害气体产生.
    规整丝网填料旋转填充床的气相压降特性及脱硫性能
    赵志强 初广文 罗勇 邹海魁 向阳 陈建峰
    . 2014, 14(5):  770-775. 
    摘要 ( )   PDF (293KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用空气-水体系,对装有4种不同规格规整丝网填料的旋转填充床的压降特性进行了实验研究,考察了转速、气体流量、液体流量等操作参数及填料特性对气相压降的影响规律,并与传统不锈钢波纹丝网填料旋转填充床压降进行了比较. 结果表明,装有规整丝网填料的旋转填充床压降可降低35%~70%. 进一步采用压降较低的规整丝网填料以(NH4)2SO3为吸收剂进行氨法脱硫性能研究,结果表明,随转子转速和(NH4)2SO3浓度增大,SO2脱除率升高;随进气口SO2浓度升高及气液比增大,SO2脱除率降低;SO2脱除率最高可达97%,可满足国家排放标准.
    电渗析法分离医疗垃圾焚烧飞灰浸出液中重金属
    魏国侠 刘汉桥 武振华 王承智
    . 2014, 14(5):  776-781. 
    摘要 ( )   PDF (296KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用电渗析法分离医疗垃圾焚烧飞灰浸出液中重金属,考察了电流密度、液固比、处理时间等参数对重金属移除的影响,并分析了电渗析处理对飞灰特性、重金属形态及其浸出毒性的影响. 结果表明,电流密度0.8 mA/cm2、液固比10(w)和处理时间14 d条件下飞灰浸出液中重金属分离效果最好,11.1% Pb, 42.3% Zn, 56.7% Cd, 38.7% Cu, 7.5% Cr被移除,飞灰中大量NaCl被移除,氯含量从20.43%降低到0.78%,热灼减率从11.1%升高到34.3%,可溶态和碳酸盐态重金属含量降低,飞灰基质减少及不可溶态重金属存在导致残灰中重金属含量增加,Pb和Cd浸出浓度仍超过生活垃圾填埋场的阈值.
    还原-磁选不锈钢酸洗污泥中的金属
    张景 孙映 刘旭隆 李秋菊
    . 2014, 14(5):  782-786. 
    摘要 ( )   PDF (304KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以石墨粉为还原剂,与不锈钢酸洗污泥混合煅烧,再进行磁选,回收酸洗污泥中的金属. 结果表明,在还原温度1350℃、保温时间300 min、配碳比为1.2(碳与污泥质量比为11.8:100)时,酸洗污泥中Fe, Cr和Ni的回收率分别为92.7%, 86.7%和93.6%;酸洗污泥经还原-磁选后Cr和Ni含量分别降到0.07%和0.04%,达到了国家排放标准.
    香蕉皮的干燥及对罗丹明B的吸附
    甘林火 何潇野 陈雄
    . 2014, 14(5):  787-791. 
    摘要 ( )   PDF (285KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以香蕉皮为原料,考察3种干燥法(自然干燥、烘箱干燥和微波干燥)对制备香蕉皮粉的影响,并测定其对罗丹明B的吸附性能. 结果表明,采用微波干燥法,在功率800 W的条件下仅需4 min即成功制备出高脱水率(90%)、易研磨且外观和结构保持较好的香蕉皮粉;香蕉皮粉对罗丹明B具有良好的吸附性能,其吸附量(>110 mg/g)高于多数其他生物吸附剂的吸附量;香蕉皮粉结构中羧基和羟基等官能团促进了罗丹明B的吸附.
    赤泥酸浸提钒
    朱晓波 李望 管学茂
    . 2014, 14(5):  792-796. 
    摘要 ( )   PDF (281KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用H2SO4, HCl, HNO3三种浸出剂提取赤泥中的钒,考察了酸浓度对钒浸出率的影响,对赤泥、浸出液和浸出渣进行了分析,研究了钒溶液的热力学,绘制了不同价态钒浓度对数与pH值关系图. 结果表明,H2SO4最适合赤泥酸浸提钒,在液固比5 mL/g、反应温度90℃、反应时间1 h和H2SO4浓度5.5 mol/L条件下,钒浸出率为88%. 经H2SO4浸出后,赤泥中的板钛矿、钙钛矿、白云石、赤铁矿和白云母均一定程度溶解,出现硬石膏物相. 浸出液pH=0.47,溶液呈蓝色,钒呈4价,钒浓度为0.006773 mol/L,赤泥中的V(IV)与SO42-形成VOSO4,提高了钒的溶解度,拓宽了其稳定存在区间. 随H2SO4浓度升高,VO2更易溶解且溶解产物VOSO4更稳定.
    铝土矿硫酸焙烧与水浸提取铝铁
    刘佳囡 贾志良 翟玉春 申晓毅
    . 2014, 14(5):  797-801. 
    摘要 ( )   PDF (308KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    通过单因素实验和正交实验研究了铝土矿硫酸焙烧与水浸提铝铁过程中焙烧温度、焙烧时间和酸/矿摩尔比对铝和铁提取率的影响. 结果表明,在酸/矿摩尔比3.75:1、焙烧温度325℃,焙烧时间2.5 h的条件下,Al提取率达98%, Fe提取率达80%,各因素对铝铁提取率的影响顺序为:酸/矿摩尔比>焙烧温度>焙烧时间. 该工艺具有焙烧温度低、金属提取率高等特点,对铝土矿的开发利用具有重要的意义.
    过程与工艺
    静态混合管式变温反应连续合成乙二胺
    符丽 郭瓦力 刘喜兴 韩俊涛 桑国龙
    . 2014, 14(5):  802-808. 
    摘要 ( )   PDF (865KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以静态混合方式,在变温条件下采用二氯乙烷法完全连续合成乙二胺,通过单因素实验分析二氯乙烷法合成乙二胺的影响因素,利用响应面法研究氨水浓度、反应压力、氨烷摩尔比对反应的影响,获得了乙二胺收率与影响因素的二次拟合方程,优化了工艺条件. 结果表明,氨水浓度、反应压力、氨烷摩尔比对反应均有显著影响,影响程度为:氨烷摩尔比>氨水浓度>反应压力. 优化工艺条件为:高温段反应器一段与二段的长度比1:1,一段温度130℃、二段温度110℃,停留时间7 min,反应压力4.61 MPa,氨水浓度48.04%(w),氨烷摩尔比25.22,该条件下乙二胺收率达76.49%.
    添加剂对中钛炉渣性能的影响
    张旭升 吕庆 刘小杰 郄亚娜
    . 2014, 14(5):  809-815. 
    摘要 ( )   PDF (330KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以河北钢铁集团承德钢铁集团有限公司现场高炉渣为基准,用化学纯试剂配制渣样,考察了添加剂对中钛炉渣粘度、熔化性温度的影响. 结果表明,炉渣碱度为1.12, CaF2含量为0.5%~2%, Fe2O3含量约为5%, Al2O3含量约为13.75%, MgO含量约为13.95%, MnO含量约为5%(w)时,有利于降低炉渣粘度和熔化性温度;添加Ce2O3使炉渣熔化性温度和粘度升高,不利于生产.
    煅烧石灰石孔结构演变特性及有效扩散系数
    李明春 张进 曲彦平 吴玉胜
    . 2014, 14(5):  816-822. 
    摘要 ( )   PDF (385KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用氮吸附、扫描电镜和热重分析法研究了石灰石煅烧分解过程中孔结构演变规律及反应特性,构建了双峰孔径分布概率密度函数与有效扩散系数计算模型,并与实验测量结果进行对比验证. 结果表明,石灰石不同分解阶段煅烧产物的孔结构皆为双峰分布,主峰3 nm附近小尺度中孔数随反应深化逐渐增多,在固体转化率达约60%时呈阶跃式增长;在1073 K煅烧固体转化率由50.41%增大到68.27%时,有效扩散系数由0.0162 cm2/s降至0.0093 cm/s,导致分解反应机理随之变化;在1073和1223 K煅烧温度下,反应机理转为传质控制,相应的临界固体转化率分别为60%和75%.
    加入聚乙烯的含碳铁矿球团的直接还原
    陈伟鹏 谢智辉 张欢 赵增武 李保卫 武文斐
    . 2014, 14(5):  823-828. 
    摘要 ( )   PDF (305KB) ( )  
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    以包头地区褐铁矿和无烟煤为主要原料,加入聚乙烯颗粒制成含碳铁矿球团,直接还原制备珠铁. 考察了还原温度、还原时间、配碳量及聚乙烯加入量对含碳铁矿球团直接还原的影响. 结果表明,影响含碳铁矿球团还原率的因素为还原温度、还原时间、配碳量、聚乙烯加入量. 最佳还原条件为C/O摩尔比1.2,加入聚乙烯量4%(w), 1350℃下保温5 min. 该条件下产物还原率最高,达99.87%. 加入一定量聚乙烯可缩短球团还原时间、降低还原温度、提高还原效率. 添加2% CaF2不仅使渣铁分离效果明显,且分离的渣可自然粉化,有利于筛分得到高品质珠铁.
    氢还原块状Fe2O3的动力学及分层现象
    方飞 胡晓军 杨晓波 周国治
    . 2014, 14(5):  829-834. 
    摘要 ( )   PDF (1263KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    通过EPMA、金相等分析手段,对块状Fe2O3在1073~1273 K的氢还原过程进行了研究. 结果表明,氢还原块状Fe2O3的过程具有阶段性并具有明显的分层现象,并根据XRD及EPMA检测结果分析了中间产物层的形成机理. 本实验条件下,反应过程处于气体内扩散与界面化学反应控速的阶段,反应的表观活化能为27.0±5.9 kJ/mol.
    添加剂对烤烟烟气焦油和CO释放量的影响
    孙运兰 刘永午 朱宝忠 胡永华
    . 2014, 14(5):  835-840. 
    摘要 ( )   PDF (265KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    在烤烟样品中添加KNO3和KClO3添加剂,采用烟支抽吸测试,结合热重-微分热重-差示扫描量热法联用热分析技术分析添加剂对烤烟燃烧污染物(焦油和CO)释放和烟丝样品热解燃烧的影响,研究烤烟燃烧污染物释放的反应阶段与其燃烧动力学的关系. 结果表明,KNO3和KClO3均能不同程度降低烤烟的抽吸口数、CO释放量及焦油量. KNO3比KClO3更显著地降低烤烟样品在大分子挥发分热解燃烧阶段(504.15~696.15 K)的活化能,促进该阶段的反应,降焦效果明显;而KClO3对烤烟残炭燃烧阶段(696.15~852.15 K)的促进效果略低于KNO3,但其在烤烟小分子挥发物热解挥发阶段(407.15~504.15 K)的促进作用非常明显,两个阶段的综合效果优于KNO3,降低烤烟CO释放量的作用更明显. 同时还研究了添加剂对烤烟燃烧各阶段的反应动力学及反应机理的影响.
    铝合金表面处理工业废渣制备氢氧化铝工艺
    王晓 刘庆芬 王亚其 黄啸竹 张超
    . 2014, 14(5):  841-845. 
    摘要 ( )   PDF (323KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究了以铝合金表面处理工业废渣为原料制备Al(OH)3的工艺,探讨了NaOH浸提Al和H2SO4法沉淀制备Al(OH)3的过程,考察了碱酸浓度及用量、温度、时间等对制备过程的影响,采用正交实验确定了最佳工艺条件,分析了Al(OH)3产品的化学组成、形貌和质量. 结果表明,干燥废渣中Al含量为28.7%,以Al(OH)3晶体存在. 在加入的NaOH与废渣中Al(OH)3摩尔比为2.88:1、反应温度75℃、时间55 min的最佳浸提条件下,Al浸出率达97.5%. 在加入的H2SO4与浸提液中AlO2-摩尔比为(0.95~1.10):1及pH=5.5的最佳沉淀条件下,Al(OH)3的沉淀收率为89.2%,Al总回收率为87.1%. Al(OH)3产品为无定型白色粉末,粒径约为17 mm,纯度达95.5%.
    生化工程专栏
    氨基甲酸乙酯水解酶在枯草芽孢杆菌中的表达及发酵优化
    吕思熠 方芳 堵国成 陈坚
    . 2014, 14(5):  846-852. 
    摘要 ( )   PDF (271KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    将来源于赖氨酸芽孢杆菌SC02的氨基甲酸乙酯水解酶(UH)基因在枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis WB600中进行克隆和表达,在枯草芽孢杆菌中实现了UH活性表达,在摇瓶水平通过单因素考察和响应面分析实验对氨基甲酸乙酯水解酶发酵进行优化. 结表明,酶活最高可达到14.20 U/mL,产酶最佳培养基成分为:淀粉10 g/L、磷酸氢二钾9 g/L、麦芽浸膏25 g/L、硫酸镁1 g/L、胰蛋白胨55 g/L,最适发酵温度为37℃,最佳接种量4%. 在3 L发酵罐中采用最优发酵条件,酶活在16 h达到18.03 U/mL.
    过表达嘌呤合成途径关键酶基因对重组酿酒酵母菌株生产cAMP的影响
    姬晓兵 王凯 陈洵
    . 2014, 14(5):  853-859. 
    摘要 ( )   PDF (366KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究了环磷酸腺苷(cAMP)合成途径中的3个关键酶基因(磷酸核糖焦磷酸合成酶基因PRS1和PRS3、磷酸核糖焦磷酸氨基转移酶基因ADE4、腺苷酸激酶基因ADK1)过量表达对重组酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)发酵向胞外分泌cAMP的影响,利用酿酒酵母游离型质粒YEplac195和磷酸甘油酸激酶PGK的强启动子PGK1p及终止子PGK1t构建含PRS1, PRS3, ADE4和ADK1的单基因表达载体,分别转入cAMP生产菌GA125,通过摇瓶发酵实验考察重组菌株与对照菌株的生长、cAMP生产及胞外腺嘌呤消耗情况. 结果表明,在外加腺嘌呤条件下,与对照菌株相比,PRS1, PRS3和ADE4基因过表达菌株的cAMP产量分别提高4.17%, 9.03%和6.06%,而ADK1过表达菌株的cAMP产量降低3.85%.
    材料工程专栏
    铝合金锰(Ⅶ)-钛(Ⅳ)系无铬化学转化成膜工艺
    黄啸竹 刘庆芬 张超 梁向峰 李望良 刘会洲
    . 2014, 14(5):  860-866. 
    摘要 ( )   PDF (465KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以KMnO4和TiOSO4为钝化剂主要成分,研究6063铝合金锰(VII)-钛(IV)系钝化成膜新工艺,考察钝化液成分、温度、pH值、反应时间对成膜过程及膜耐腐蚀性能的影响,并通过正交实验优化工艺方案,分析转化膜的形貌和化学组成,采用化学方法考察化学转化膜的耐蚀性能. 结果表明,最佳钝化液配方为:KMnO4 5 g/L, TiOSO4 2 g/L, NaF 0.05 g/L, ZnSO4 0.3 g/L. 在钝化温度50℃、钝化时间15 min及pH值2.7的最佳工艺条件下,锰(VII)-钛(IV)系钝化工艺制备的化学转化膜为金黄色,膜质量为589 mg/m2,膜主要由O, Mn, Al, Zn, Ti组成. 锰(VII)-钛(IV)系钝化新工艺环境友好,所制化学转化膜耐CuSO4点滴腐蚀性能优于Cr(VI)转化膜,耐人造海水腐蚀能力与Cr(VI)转化膜相近.
    基于新型化学链燃烧工艺的Cu基载氧体循环寿命
    郑晓明 苏庆泉 米万良 史勇
    . 2014, 14(5):  867-873. 
    摘要 ( )   PDF (580KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用机械混合法制备了Cu-Ni/Al2O3载氧体,并基于新型化学链燃烧工艺对其循环性能进行测试. 结果表明,Cu-Ni/Al2O3的初期反应性能良好,但随循环次数增加氧化率迅速降低,从初期的91.0%降至循环120次时的27.7%,而还原率则衰减轻微,循环120次仍维持在86.8%. 载氧体循环性能的衰减主要是颗粒粉化和粉化后细微颗粒团聚引起的,重新造粒可使其循环性能恢复到接近初期水平.
    Pt/Co和Pt/Ni双金属纳米溶胶制备及催化制氢
    向胜 古亚军 王鹏 成君 孔德成 张海军 张少伟
    . 2014, 14(5):  874-879. 
    摘要 ( )   PDF (475KB) ( )  
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    采用化学共还原法制备聚乙烯吡咯烷酮(PVP)稳定的Pt/Co和Pt/Ni双金属纳米溶胶,采用UV-Vis、TEM等对所合成的Pt/Co和Pt/Ni双金属纳米溶胶进行表征,研究了化学组成对双金属纳米溶胶催化剂催化NaBH4水解制氢的影响. 结果表明,所制双金属纳米溶胶的平均粒径约为2.0 nm,双金属纳米溶胶的催化能力高于单金属Pt, Co, Ni纳米溶胶,Pt/Co和Pt/Ni双金属纳米颗粒优异的催化性能可归因于电荷转移效应,Co或者Ni原子与Pt原子之间发生的电荷转移效应使得Pt原子带负电而Co或者Ni原子带正电,荷电的Pt和Co、Ni原子成为催化反应的活性中心,促进了催化反应的进行.
    超重力对Al-6%Cu合金凝固组织的影响
    贾树建 宋波 宋高阳 杨玉厚 黄传根
    . 2014, 14(5):  880-885. 
    摘要 ( )   PDF (1014KB) ( )  
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    利用离心旋转加热炉研究了超重力对Al-6%Cu合金凝固组织细化及析出相形貌的影响. 结果表明,超重力场可细化晶粒,在常重力条件下(重力系数G=1),初生铝相主要为粗大的等轴晶,晶粒直径为112 mm;在超重力条件下,当G分别为100, 300, 500和700时,晶粒直径分别减小为85, 77, 70和63 mm,晶粒细化,且超重力越大晶粒细化越明显. 超重力场可改善Al2Cu析出相的形貌,有效提高合金性能,G=1时Al2Cu相主要为粗大的不规则块状,合金硬度为59.9 MPa;当G分别为100, 300, 500和700时,Al2Cu相逐渐转变为细小的块状和球状,硬度分别增大为68.4, 73.2, 74.4和74.9 MPa,且超重力越大,Al2Cu相越细小、致密,合金的硬度也越高.
    LiNO3-TiO2-尿素体系燃烧合成锂离子电池负极材料Li4Ti5O12及电化学性能
    常龙娇 罗绍华 郭克石 吕方 齐西伟 汪应玲 翟玉春
    . 2014, 14(5):  886-890. 
    摘要 ( )   PDF (401KB) ( )  
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    以纳米TiO2和LiNO3为原料,尿素为燃料,燃烧法合成了锂离子电池负极材料Li4Ti5O12. 利用XRD、SEM和恒电流充放电、循环伏安和交流阻抗对其进行表征. 结果表明,预设炉温850℃,尿素与锂摩尔比1,焙烧8 h,制备得到平均粒径小于500 nm、粒度分布均匀的纯相尖晶石型结构Li4Ti5O12,并具有良好的电化学性能,具有1.5 V充放电平台,在0.1 C倍率下(1 C=170 mA·h/g),其首次充放电容量达到168 mA·h/g,经过100次循环后放电比容量仍有162 mA·h/g,容量保持率96.4%.
    基于光催化降解甲醛溶液性能的Cu-Ce/TiO2制备方案的响应面法优化
    张浩 刘影 刘秀玉 黄新杰 杜晓燕 唐刚
    . 2014, 14(5):  891-895. 
    摘要 ( )   PDF (403KB) ( )  
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    采用溶胶-凝胶法,以过渡金属Cu离子和稀土金属Ce离子改性TiO2制备Cu-Ce/TiO2,基于响应面和数值模拟方法研究Cu-Ce负载量(Cu-Ce含量)、Cu/Ce摩尔比及烧结温度对Cu-Ce/TiO2光催化降解甲醛溶液性能的影响,对Cu-Ce/TiO2制备方案进行优化,并对最佳条件下制备的Cu-Ce/TiO2进行表征. 结果表明,三个因素均对Cu-Ce/TiO2的光催化性能有影响,其影响显著性为:烧结温度>Cu-Ce负载量>Cu/Ce摩尔比. 优化的制备条件为:Cu-Ce负载量2.88%(mol), Cu/Ce摩尔比1.6364,烧结温度544℃. Cu-Ce共同改性TiO2能有效避免掺杂TiO2晶格内部表层和近表层产生较多的位错,抑制晶格畸变增大,诱导TiO2中锐钛矿型晶体向金红石型晶体转变的能力增强,提高粒径均匀性和分散性能.
    高炉喷吹半焦及其性能分析
    杨双平 蔡文淼 郑化安 梁洁旗 张生军 薛其才
    . 2014, 14(5):  896-900. 
    摘要 ( )   PDF (270KB) ( )  
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    对2种高炉喷吹用煤和3种半焦的可磨性指数、着火点、爆炸性、灰熔点及燃烧性进行了研究,考察了5种原料的冶金性能及配煤对高炉喷吹性能的影响,确定了合理的配煤方案. 结果表明,高炉喷吹煤粉配加半焦后,混合煤的可磨性增加,爆炸性减弱,着火点降低,灰熔点提高,燃烧率约为85%. 半焦配比达40%时,混合煤用于高炉喷吹可行,并可获得更优良的冶金性能.