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：用快速X射线衍射法测量了298和323K时过饱和五硼酸钠溶液的时间空间平均结构,得到了溶液径向分布函数.通过模型设计及理论计算获得了B-B、B-O、O-O、Na-O、Na-B原子对相互作用的理论偏径向分布函数,并讨论了浓度和温度对五硼酸钠溶液结构的影响.在五硼酸钠过饱和溶液中六水合Na+形成八面体结构,其平均配位数随浓度和温度变化不大,作用距离随温度升高及浓度减小而减小;给出了溶液中主要硼酸盐离子B3O3(OH)4-、B5O6(OH)4-和B(OH)3的水合结构,较高温度及较高浓度有利于更高聚合的多聚硼酸根离子的形成;浓度对硼酸盐离子的第一水合层的水合数影响较大,在较浓的五硼酸钠过饱和溶液中,五硼酸根离子的一个端氧单齿配位到Na+上形成离子对,Na-B特征距离为0.328nm.

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：锂硫电池因较高的理论比容量和能量密度在动力汽车和储能装置等领域具有广阔的应用前景,因此设计制备低成本和高性能的锂硫电池正极材料具有重要研究价值。以廉价易得且可再生的红薯淀粉为生物质碳源,经水热反应、高温石墨化以及碱活化等方法,得到表面富含多孔的碳材料。再将其与硫单质按不同比例混合,通过熔融扩散法制备锂硫电池正极材料。运用X射线衍射、氮气吸附、X射线光电子能谱等手段对材料的表面形貌和结构进行了表征。另外,对利用该材料组装的电池进行电化学测试,结果显示碳/硫比为1∶2时,电池具有更优良的循环及倍率等电化学性能,其在0.1 A g^(-1)下的初始放电容量为1 470.6 mAhg^(-1),恒电流循环300圈后容量为754.6 mAhg^(-1);并在3 C下的放电容量达到864.1 mAhg^(-1)。研究成果为自然界中生物质转化为功能性碳材料提供了一种新思路。

摘要：在28±2℃下进行了察尔汗盐湖卤水的蒸发实验,实验设计为2组,分别为阶段固液相全分离蒸发和固相连续沉积蒸发.在蒸发过程中采集了79件固液样品,并利用基于检测Cs2Cl+的高精度正热电离质谱法进行氯同位素组成测定.根据盐类沉积中Na+,K+,Mg2+的含量变化,整个蒸发过程可分为石盐、光卤石和水氯镁石3个析盐阶段,各析盐阶段固液相间的氯同位素分馏表现出如下特征:在整个析盐过程中均表现为正分馏特征,即37Cl在析出相中富集,引起固液相37Cl的逐渐降低;石盐具有最高的氯同位素分馏系数(h),光卤石(c)次之,水氯镁石(b)最低;实验中曾发现,析出相转变的瞬期,有异常的反分馏现象出现,即35Cl在析出相中富集,但是卤水和固相37Cl值均未出现Eggenkamp等人推算的在光卤石及六水镁石阶段升高的趋势.实验结果表明残余卤水是35Cl的"汇".实验结果与天然钻孔样品观察到的现象一致,这些结果启示37Cl值是一个反映卤水演化阶段的良好指标,对于钾盐勘探工作具有重要意义.

摘要：盐湖资源开发利用过程的智能控制对于智慧盐湖、世界级盐湖基地的的建设具有重要意义。利用集成的摩擦纳米发电机网络阵列,不仅可以对野外盐湖区的机械能采集实现金属管道的自供电腐蚀防护,还可实现基于自供能传感器的水流流速检测、水位监测、盐溶液快速现场检测、溶液的pH检测等。因此,基于摩擦起电效应的自供电传感网络是实现盐湖化工过程智能控制的潜在解决方案。为了促进摩擦纳米发电机的应用,提高摩擦纳米发电机的输出功率一直是科研人员关注的热点。文章在概述了通过表面改性对材料摩擦起电效应强化的研究进展后,进一步分析了改性后的摩擦纳米发电机输出性能提升的原因。主要介绍了物理表面改性和化学表面改性方法。对改性过程中常见的处理操作方法进行了阐述。对物理改性和化学改性的优势和不足进行了总结。分析指出,新的摩擦材料的选择与设计、材料的表面改性仍会是未来一段时间内的研究热点,而性能优异的摩擦纳米发电机可以为盐湖产业的可持续发展提供一种新的方案。

摘要：以青海盐湖氯化镁为初级原料,采用喷雾热解法制备原料氧化镁。原料氧化镁通过水化制备氢氧化镁。将氢氧化镁过滤、洗涤、烘干、粉碎、煅烧,制备硅钢级氧化镁。本文重点考察煅烧温度、煅烧时间、料层厚度等因素对氧化镁水化率的影响,采用均匀实验设计和DPS数据处理,确定最优煅烧实验条件为:煅烧温度1250℃,煅烧保温时间4小时,料层厚度0.5cm。在此条件下得到的硅钢级氧化镁完全满足硅钢及氧化镁的行业标准。

摘要：铷是诸多高新技术领域中的关键元素。青海察尔汗盐湖卤水中蕴藏着丰富的铷资源,但由于铷浓度极低,且与大量钠、钾、镁等离子共存,提取难度极大。利用已知技术从察尔汗盐湖卤水中直接提取铷难以满足经济性约束的前提,这成为察尔汗盐湖铷资源难以利用的症结之一。本文从理论和实验两个方面分析了NaCl+KCl+RbCl+MgCl_(2)+H_(2)O体系中(K,Rb)Cl和铷钾光卤石固溶体—水溶液平衡对察尔汗盐湖卤水中铷分布的制约作用,确定了钾光卤石基固溶体是控制卤水中微量铷进入固相的关键矿物,钾光卤石的形成会使卤水中的铷浓度迅速下降至极低水平。用光卤石矿生产氯化钾,铷几乎全部进入氯化钾产品中,这一结论得到了现场盐田样品分析结果的支持。在上述新认知的启发下,我们设计了从察尔汗盐湖氯化钾产品中浓缩铷的工艺流程,并进行了公斤级小试和吨级放大试验,获得了铷浓度为400 mg/L的富铷料液,其中镁/铷比和钾/铷比均大幅降低;此外,进一步利用本团队成熟的t-BAMBP萃取方法可高效提取氯化铷,其工艺综合成本约为2 090元/kg,较好满足了察尔汗盐湖铷资源开发的经济性前提。

摘要：选取Na_2S_2O_3·5H_2O-CH_3COONa·3H_2O二元体系中的低共熔组分作为相变储能材料进行研究,利用XRD、FT-IR以及基于密度泛函理论(DFT)的结构计算分析了该低共熔物的结构。选取Na_2CO_3·10H_2O作为成核剂,羧甲基纤维素(CMC)为增稠剂对Na_2S_2O_3·5H_2O-CH_3COONa·3H_2O进行改性,并采用均匀设计方法优化了改性剂配比,利用步冷曲线对改性前后相变材料的热性能做了研究。结果表明:添加质量分数为1.558%的Na_2CO_3·10H_2O和质量分数为2.136%的CMC为最优方案,此时体系过冷度为4.9℃。将优化改性后的材料融化-凝固循环50次后,相变温度稳定在40℃左右,熔化潜热变为184.5 J/g,表明该体系低共熔物可以作为相变储能材料应用在多种领域。