【摘 要】
:
本文以危废磷化渣为研究起点,探索具有可行性的再生利用途径。磷化渣是磷化工业的有害副产物,其中锌系磷化渣中主要包含了磷酸铁、磷酸锌、其他少量磷酸盐及杂质。使用合适的分离手段可以从磷化渣中提纯得到磷酸铁,通过对提纯出的磷酸铁进行形貌改性,得到亚微米级的重结晶磷酸铁。尝试将水热过程得到的重结晶磷酸铁用于锂离子电池的正极材料和光芬顿材料,为磷化渣的再生利用寻找一条有经济价值的途径。通过对磷化渣组分的研究分
论文部分内容阅读
本文以危废磷化渣为研究起点,探索具有可行性的再生利用途径。磷化渣是磷化工业的有害副产物,其中锌系磷化渣中主要包含了磷酸铁、磷酸锌、其他少量磷酸盐及杂质。使用合适的分离手段可以从磷化渣中提纯得到磷酸铁,通过对提纯出的磷酸铁进行形貌改性,得到亚微米级的重结晶磷酸铁。尝试将水热过程得到的重结晶磷酸铁用于锂离子电池的正极材料和光芬顿材料,为磷化渣的再生利用寻找一条有经济价值的途径。通过对磷化渣组分的研究分析,本文以两步法进行提纯,首先用氨水络合去除大量的磷酸锌,筛网过滤去除不溶性大颗粒杂质,然后加热酸洗去除其他磷酸盐杂质,可以得到纯度较高的粗提纯磷酸铁。之后,对提纯出的磷酸铁进行形貌改性,主要通过水热处理的手段,在高温高压的酸性条件下磷酸铁发生分解,并再次结晶。通过控制水热条件,如水热温度、时间、表面活性剂、溶液p H等,可以得到尺寸较小的磷酸铁。采用了马尔文激光粒度仪(LPS)、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TG-DTG)等表征手段对样品进行表征分析。结果表明,在水热温度160℃、水热时间28h、CTAB投加量0.04g、溶液p H为0.8时,可以得到亚微米级磷酸铁,D10最小值为0.163μm;但样品中也存在微米级的磷酸铁,通过控制反应时间可以减小微米级磷酸铁的D90数值,缩小磷酸铁粒径分布区间。以上述亚微米级磷酸铁为前驱体制备磷酸铁锂,加入碳酸锂为锂源、葡萄糖为碳源,以碳热还原法制备磷酸铁锂并组装扣式电池。以X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征材料结构,以VERTEX.C.EIS型电化学工作站表征材料的电化学性能。选取了三个粒度分布区间的样品进行对比,分析不同样品制备的扣式电池的电化学性能,结果表明:粒度分布在0.272-8.703μm的样品具有较好的电化学性能,首次充电比容量为154.1 m Ah·g-1,首次放电比容量为143.8 m Ah·g-1,接近磷酸铁锂的理论比容量,多次充放电循环后仍有较好的容量保持率,但高电流密度条件下比容量衰减明显,实验说明以此磷酸铁作为磷酸铁锂的前驱体是有一定可行性,但材料本身来源于磷化渣这一固废,存在许多缺陷,如果想将其能够实际应用在电池材料,还需要更多地研究去改善材料的形貌、杂质含量、颗粒尺寸、磷铁比等关键因素。以亚微米级磷酸铁为原料,选取不同碳源,通过碳热还原制备Fe2+/C复合材料。Fe2+/C复合材料为亚铁源,与H2O2、紫外光构建Fe2++UV+H2O2的光芬顿体系,以罗丹明B染料为降解对象模拟印染废水中的有机物。研究该体系对罗丹明B有机染料的降解效果,并研究体系各组成部分、罗丹明B初始浓度、Fe2+/C复合材料投加量、H2O2投加量、溶液p H值等条件对降解效果的影响。实验结果表明:当碳源为石墨时,产物仍为磷酸铁,碳源为葡萄糖时,产物为亚铁化合物;当体系中紫外光、Fe2+/C复合材料、H2O2同时存在时,光芬顿体系的降解活性最高;该体系对浓度为15mg/L以下的罗丹明B溶液具有很快的降解速率,当浓度继续上升降解效果随之降低;当Fe2+/C复合材料投加量为2.0g/L时,降解速率与效果最佳;H2O2投加量较小时,罗丹明B的降解效率随着H2O2投加量的增大而增加,直至H2O2初始浓度达到15mmol/L时,降解效果开始逐渐变差;不同p H条件下降解实验结果对比分析,该光芬顿体系在p H值范围为2-5内具有降解活性,在p H=3-4的酸性条件下更有利于罗丹明B的降解;结果表明,在合适的实验条件下,Fe2+/C材料构成的光芬顿体系能够有效去除溶液中的罗丹明B染料,降解效果最高可以达到100%,有望能为一种解决有机废水的途径。
其他文献
控制和减少传统燃煤电站的CO_2排放是实现煤炭资源清洁高效利用的重点发展方向。加压富氧燃烧技术是现今最具前景的能够达到燃煤电站二氧化碳“零排放”目标的技术之一。富氧燃烧过程中二氧化碳气氛下煤和生物质的热解过程中燃料氮向热解产物(半焦、NO_x的前驱物、焦油、N_2等)的转化特性以及O_2/CO_2富氧气氛下氮氧化物的生成机理,有待进一步研究。本文针对一种典型的亚烟煤(甘肃华能平凉煤)和一种典型的生
三级脂肪酸及其衍生物在药物化学、有机合成等诸多方面有着重要的用途。C-H和C-C键活化官能化是一种对有机分子直接进行修饰的重要手段。三级脂肪酰胺衍生物进行β-C-H和C-C键活化官能化是其重要的转化反应之一。三级脂肪酰胺衍生物的β-C-H官能化反应是一种重要的转化反应。此类反应需要在底物中预先引入含氮的强配位诱导基团。而Weinreb酰胺中没有良好的诱导基团。为了解决此类化合物的C-H活化,需要采
人工智能在全球范围内不断的渗透人们的生活,在不少行业都交出了显著的成绩。人工智能介入绘画主要分为两种方式:第一种方式是利用数据图像培养人工智能学习绘画并结合“生成性对抗网络”算法,从而在人的简单操控下可以绘制出一幅画;第二种方式是把人工智能当做绘画表达的一种“新媒介”进行艺术创作。笔者从历史上各个方面对美术进行了阐释,探讨美的本质问题;列举出人工智能在绘画学习成长方式上存在程序化、数据化、摹本化的
来楚生是我国现代著名的书画篆刻家,他的书法绘画和篆刻,在20世纪颇具影响力。在书、画、印三个艺术领域中,他的篆刻对艺坛的影响最大。来楚生的篆刻先是印宗秦汉,以汉印为主,后又专攻古玺,对明清流派印有着很深的研究,吴让之和吴昌硕对其影响很大。来楚生晚年集汉印、古玺及吴昌硕印风之大成,大胆创新变革,同时书、画、印三种艺术形式相互融合,使得其篆刻艺术形成了十分独特的艺术风貌。在吴昌硕、齐白石等巨匠去世之后
南宋马和之,以《后赤壁赋图》及《诗经图》系列作品名于后世。其作品格调高古雅致别开生面,创中国传统绘画十八描中“蚂蟥描”技法,且作品意境悠远呈现出如《诗经》自然天真之韵致,形成了独特的个人风貌。关于马和之作品本身的研究历代不多见,近代以来以顾平安为代表的学者开始对马和之进行较为深入的研究。但主要涉及的问题在其作品真伪、出生年代、以及身份等有关问题的考证。对于其作品本身多是在前人的观点上捎带讨论,对其
中国山水画数千年发展至今,已经形成了其独特的艺术语言及表现形式,成为世界艺术史上独一无二又极其重要的画种。在博大精深的中国山水画中,云气这一图式亦是不可否认的至关重要的一部分。云气一词与平常我们所说的云不同,云气是对中国画中一种图式符号的概括与特指,它可以包括云朵,雾气和烟雾等,是“无定形而有常理”类气候景象的统称,西画中的云即是指科学意义上的云朵,但是在中国画中,云气既是图式符号,又是包含人文气
清代人物画在继承传统内容之上,有新的发展,表现在对现实的描绘以及题材开拓方面。贴近民众生活,突破了传统固有语言程式和审美格调,另外,受西方绘画影响,人物画呈现新的面貌,尤其是晚清“海上画派”形成和发展,促进了清代人物画兴盛。钱慧安作为“海派”代表人物,因其绘画语言的独特性在当时有“钱派”之称,技巧之精华具有较高研究价值。钱慧安人物画内容雅俗共赏,画面气息清新活泼,情趣意境的生活化艺术风格鲜明。其作
视频目标跟踪问题是计算机视觉领域的重要研究课题,广泛应用于视觉导航、视频监控、人机交互和医学诊断等多个领域。然而,很多实际视频场景都存在遮挡、光照变化和背景干扰等诸多挑战,难以平衡跟踪算法实时性和准确性。近年来,随着模式识别和机器学习研究的迅速发展,视频目标跟踪算法借助深度网络的高效特征学习能力,更好地适应目标的外观变化,并取得了许多突出成果。其中,Siam RPN跟踪器(Siamese&
我国零售业发展潜力巨大,自有品牌市场份额逐步增加,但相较西方国家,还未形成一定规模,自有品牌市场份远低于全球平均水平。相较广告投放量多、消费者熟知的制造商品牌,人们对自有品牌的关注较少,对自有品牌的信任建设需要进一步加强,因此,探究商店形象对自有品牌购买意愿的影响尤为重要。首先,本文在归纳梳理相关研究的基础上,根据我国自有品牌发展现状及前景,构建以商店形象为自变量,自有品牌购买意愿为因变量,自有品
电致变色(Electrochromic)玻璃是一类通过响应外部电压变化,实现自身光学性能稳定、可逆调节的智能型光学功能器件。由于具有动态可调节的光学性能,电致变色玻璃在低能耗建筑、节能显示、智能隐身等众多领域具有广阔应用前景。电致变色器件的变色过程由电化学反应驱动,其反应机理和活性材料组分与电池、超级电容器等储能器件的电荷存储过程类似。因此,将电致变色技术与储能技术相结合,可以开发出兼具储能和变色