摘要：文章采用有机分子焊接方法,将苝-3,4,9,10-四羧酸二酐(PTCDA)分子通过酰胺键焊接于Ti_(3)CN层间,制备了PTCDA分子焊接插层的Ti_(3)CN(Ti_(3)CN-PTCDA)。PTCDA分子焊接不仅扩大了Ti_(3)CN层状结构的层间距,而且提升了其层结构稳定性,从而显著提高了储钠倍率性能和循环稳定性。在0.1Ag^(-1)电流密度下,Ti_(3)CN-PTCDA材料的比容量经过895次循环后可达127.9 mAh g^(-1),当电流密度提升至5.0Ag^(-1)时仍可保持51.8 mAh g^(-1)。本研究证明,二维储钠材料的层结构对其储钠倍率和循环稳定性有重要影响,该结论为设计高倍率二维储钠材料提供了新思路。

摘要：采用等温溶解平衡法开展碳酸锂在碳酸钠溶液中(278.15-358.15 K)的溶解平衡实验研究,测定平衡体系碳酸锂溶解度和平衡溶液密度,利用E-DH方程对碳酸锂溶解度实验数据进行关联,标准偏差小于0.01;利用Connaughton方程对液相密度数据进行关联,标准偏差小于2×10^-3。实验和计算研究结果表明:在同离子和盐效应协同影响下,碳酸锂在Na2CO3-H2O体系中溶解度随碳酸钠浓度增加先降低后降低趋势变缓,在278.15-358.15 K温度范围内,溶解度转变折点为碳酸钠浓度约为0.1 mol·kg^-1;通过溶解热力学计算,得到碳酸锂在碳酸钠中的溶解焓变(ΔHd)、熵变(ΔSd)和Gibbs自由能变(ΔGd),结果表明溶解过程为放热、熵减的非自发过程,溶解焓变和熵变随着碳酸钠浓度增加而增加,Gibbs自由能变在0.6 mol·kg^-1出现最大值,且溶解过程为熵控制过程。研究结果将为卤水提锂碳化沉锂过程设计提供基础数据。

摘要：采用等温溶解平衡法测定了在温度为278.15~358.15 K时,Li2CO3在质量摩尔浓度为0~4.06 mol·kg^-1 NaCl溶液中的溶解度和溶液密度,利用E-DH和Apelblat方程对Li2CO3溶解度实验数据进行关联,计算相对偏差在±0.05以内;利用Connaughton方程对液相密度数据进行关联,标准偏差小于7×10^-4。实验和理论计算结果表明:Li2CO3在NaCl-H2O体系中溶解度随NaCl浓度增加先增大后又减小,在温度278.15~358.15 K内,溶解度在NaCl质量摩尔浓度约为1 mol·kg^-1时出现最大值。通过溶解热力学计算,得到Li2CO3在NaCl中的溶解焓变ΔHd、熵变ΔSd和吉布斯自由能变ΔGd,结果表明溶解过程为放热、熵减的非自发过程,溶解焓变和熵变随着NaCl浓度变大而增加,吉布斯自由能变ΔGd在NaCl质量摩尔浓度为1 mol·kg^-1出现最小值,且溶解过程为熵控制过程。研究结果将为卤水提锂碳化沉锂过程设计提供基础数据。

摘要：我国青藏盐湖以富含硼锂而著称,卤水中硼化学赋存状态随湖水化学类型的不同而发生变化,其中以硫酸盐型盐湖卤水中硼酸盐的存在形式变化最为复杂,卤水蒸发过程一般不以固体盐形式结晶析出,而是以多硼物种形式富集于氯化镁饱和老卤中,表现出严重的过饱和性,对后续锂盐和镁盐的分离提取影响较大。开展盐湖卤水体系中硼酸盐化学形态、分布规律及离子间作用机制等溶液化学研究对盐湖资源高效开发具有重要的意义。相比常规拉曼光谱技术,拉曼积分球基于拉曼散射原理可极大地提高激发光的使用效率和拉曼散射信号,对硼酸盐溶液结构检测具有拉曼响应信号强、检出限低、信噪比高等优点,为盐卤复杂体系硼酸盐化学形态的定量分析奠定了基础。利用拉曼积分球开展了盐湖卤水硼酸盐化学形态研究,阐述了卤水蒸发过程多硼酸根离子的变化规律;同时借助响应曲面法进行实验设计与优化,建立了共存盐类干扰回归模型用于盐湖卤水中单硼物种B(OH)_(3)的准确测定。结果表明,盐湖卤水浓缩过程中硼不断聚合生成多聚度硼酸根离子如B_(3)O_(3)(OH)_(4)^(-)和B_(6)O_(7)(OH)_(7)^(2-)等,硼的化学形态变化规律与碱土金属如MgCl_(2)-MgO-2B_(2)O_(3)-H_(2)O体系中硼物种变化一致,但与碱金属溶液体系物种变化差别较大。回归模型对卤水中正硼酸B(OH)_(3)定量分析的相对误差小于5%,准确度较高;阐明了蒸发浓缩过程中B(OH)_(3)物种分布的变化规律,从定量视角初步阐述了卤水富集过程硼酸根离子间的聚合作用关系,可为后续开展盐卤体系多硼物种分布及作用机制研究提供新思路、新方法。

摘要：柴达木盆地西部的南翼山地区油田水中碘资源丰富,有极大的开发利用价值。该油田水盐度高,组成复杂,现有碘的分析方法难以满足研究工作的需求,建立准确分析南翼山油田水中碘浓度的方法是开展相关研究工作的基础和关键。电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)具有分析快速、线性范围宽、样品基体影响小等优势。然而,由于碘属于高电离能元素,ICP-AES直接测定碘的灵敏度低、检出限高,不能满足样品中微量碘的分析要求。借助自行设计加工的用于ICP-AES集进样、化学反应和气液分离三种功能为一体的进样装置(其具有组成合理、结构紧凑的优点),将碘离子氧化为碘单质导入ICP-AES中测定,在提高有效进样量的同时降低了样品基体对碘测定的影响,从而大幅降低了碘的检出限,建立了ICP-AES快速测定油田水中微量碘的方法。优化了氧化碘离子为碘单质所用酸和氧化剂的浓度,最佳反应试剂为10 mmol·L^(-1) NaNO_(2)和1 mol·L^(-1) HNO_(3)。I 178.276 nm处的检出限为1.65μg·L^(-1),一次测定所需时间三分钟。采用部分因子实验设计详细研究了南翼山油田水中主要共存离子(如钾、钠、钙、镁、锂、锶、铵)及它们之间的交互作用对碘分析的影响。在95%置信水平下,发现钙对碘的测定存在显著性影响。通过对样品进行适当的稀释可以消除钙和其他组分对碘准确测定的影响。采用标准曲线法将建立方法应用于南翼山不同蒸发浓缩阶段实际油田水中碘的分析,测定结果表明加标回收率为90%~104%。实验建立的分析方法具有简便快速、基体干扰小、准确度高等优点,为油田水中微量碘的测定提供了一种新的方法,对于卤水碘基础数据的获得和碘分离提取工艺具有重要意义。

摘要：锂同位素(~6Li和~7Li)是核能源开发所需要的重要原料,在能源、环境和国防安全等领域具有重要应用价值。本文从已报道的化学交换分离锂同位素方法中,对锂汞齐法、溶剂萃取法、离子色层交换法和膜法进行了系统的总结、归类和评述,详细分析了各种化学交换法的分离机理和特点。结果表明,化学交换法分离锂同位素的分离效应与体系中络合剂与锂离子键合作用相关,锂汞齐法会因环境问题将被其他无汞分离体系取代。此外,溶剂萃取法、离子色层交换法和膜法都具有较大的分离效应,均是非常有前景的锂同位素分离方法。最后,对锂同位素分离研究领域的未来方向提出了一些建议,如新型螯合剂设计合成,不同分离工艺的联用和不同实验条件下分离机理中尚待解决的理论问题。

摘要：柴达木盆地西部地区的南翼山油田卤水锂资源丰富,共存元素复杂,传统的火焰原子吸收光谱法在测定该体系中锂含量时,基体干扰严重。而且油田卤水在各蒸发浓缩阶段的离子浓度变化幅度较大,一般的基体匹配法繁琐不便。研究采用Design of Experiments(DOE)实验设计,通过干扰元素的显著性分析、消电离剂的选择及干扰模型的建立,对传统的火焰原子吸收测定锂的分析方法进行了优化。运用部分因子实验设计研究了南翼山油田卤水中钙、锶、钾、钠、镁、铵、硼等主要共存离子及离子间交互作用对锂分析的影响规律,考察了各干扰元素的显著性程度。研究表明,钙、锶、镁、钠以及钙*硼在锂测定分析过程中存在显著干扰,其显著性从大到小排序为钙>锶>镁>钙*硼>钠。针对钙、锶、镁、钙*硼干扰,可加入消电离剂进行沉淀消除,通过比较分析,草酸钾作为消电离剂加入的除干扰效果最佳,锂测定相对误差从-20.75%降低至-12.15%;对于样品中的钠干扰,运用响应曲面实验设计,拟合方程建立干扰模型,通过方差分析及拟合度分析,回归方程各项p值均为0.000,方程的R-sq, R-sq(调整)与R-sq(预测)分别为99.96%, 99.96%以及99.95%,表明所建立的模型及方程各项显著,且回归方程拟合度较好。实验以各蒸发浓缩阶段的南翼山实际卤水与西藏龙木错实际卤水为样品,对消电离剂和干扰模型进行实验验证。结果显示,加入草酸钾消电离剂后,锂加标回收率在89.30%~98.60%之间;使用钠干扰模型校正后,锂加标回收率可提升至98.88%~101.40%,表明锂测定的准确度得到大幅提高。该方法不仅适用于南翼山油田卤水分离的整个过程,也同样适用于其他盐湖卤水,可以为盐湖企业锂元素的准确测定提供技术支持。

摘要：使用盐酸直接浸出废旧三元锂电池黑粉中的锂、镍、钴、锰,采用基于Box-Behnken设计的响应曲面法,考察反应温度、酸浓度、时间对4种元素浸出率的影响。结果表明,直接酸浸法最佳工艺条件为:酸浓度6 mol/L,固液比250 g/L,反应温度60℃,反应时间7 h,2次浸出后,锂浸出率为99.96%,镍浸出率为99.73%,钴浸出率99.90%,锰含量为99.82%。

摘要：【目的】液体再分布器大都针对气液固共存体系优化设计,但在盐湖卤水吸附提锂工艺中,吸附塔属于液固体系,有必要研究开发新型液体再分布器与此特殊工况适配。【方法】提出了一种新型标准椭圆封头式液体再分布器,利用椭圆曲面实现集流,利用中心圆孔与环缝组合结构实现中心区域液体再均布。【结果】计算流体力学分析结果表明,在椭球中心沿直径向外100mm、200mm、290mm位置排布尺寸为7mm的3条环缝,液体均布效果最佳。【结论】相比现有液体再分布器完全截断壁流的结构方案,仅减小壁流的通流面积,利用椭球曲面将其导引至主流区外侧,可以解决因壁面粘性造成的近壁区域液体流量远低于中心的问题,实现液体充分均布。

摘要：以能源开发(如光解水制氢)及环境保护(如有机物降解)应用为目标,负载型贵金属催化剂在设计、制备及理论研究方面已取得了长足的发展。本工作以具有特异形貌及结构的树枝状二氧化硅纳米球载体为基础,通过溶胶-凝胶法在其孔道引入二氧化钛纳米颗粒形成硅钛杂化结构。通过有机改性技术,在树枝状硅钛杂化纳米球表面接枝氨基官能团。然后,通过浸渍法和硼氢化钠还原手段,在杂化纳米球孔道负载超细金纳米粒子。不同手段表征结果显示实验成功制备了树枝状硅钛杂化纳米球负载金纳米颗粒复合材料。在模拟太阳光下,所得催化剂光解水产氢量及速率为69.08μmol·g^(-1)和13.82μmol·g^(-1)·h^(-1),约为对比样催化剂(树枝状二氧化硅纳米球负载金纳米粒子)的7倍。在无光条件下,其降解对硝基苯酚的表观动力学常数为6.54×10^(-3)s^(-1),约为对比样的17倍(0.372×10^(-3)s^(-1))。由此可见,设计合成的新型催化剂展现出优越的多功能催化活性。