MgO•3B2O3-18%MgSO4-H2O过饱和溶液析出固相组成和机理研究

针对青藏高原盐湖卤水析盐过程的特点, 模拟合成MgO•3B₂O_3-18%MgSO_4-H₂O过饱和溶液, 在150 ℃水热条件下对析出固相进行研究. 用化学分析方法、X射线衍射、红外光谱进行物相鉴定. 提出了可能的结晶反应机理, 分析了水热温度对析出物相的影响及MgSO₄对硼酸镁盐的盐溶效应随水热温度的变化.     

氯柱硼镁石的合成及其在20℃水中的溶解相转化动力学研究

报道了合成氯柱硼镁石的快捷方法及该复盐在20℃水中的溶解和相转化过程.结果表明:该复盐在水中呈现不同步溶解,首先溶脱掉MgCl2·6H2O,生成中间产物MgO·B2O2·4H2O,随后发生转化,最终转化产物是2MgO·3B2O2·15H2O.拟合出了溶解转化结晶动力学方程,提出了溶解转化结晶反应机制.     

盐卤硼酸盐化学XXX-MgO·2B2O3-18%MgCl2-H2O过饱和溶液结晶动力学

对ＭｇＯ．２Ｂ２Ｏ３－１８％ＭｇＣｌ２－Ｈ２Ｏ过饱和和溶液在不同温度条件下的结晶动力学过程进行测定,给出结晶动力学方程析出固相采用Ｘ－射线粉末衍射、红外光谱和热分析进行物相鉴定,提出使用结晶法合成章氏硼镁石的新方法。     

过饱和五硼酸钠溶液结构

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.     

大柴旦富硼浓缩盐卤中硼酸镁盐稀释结晶动力学

采用动力学法研究了富硼浓缩盐卤稀释过程硼酸镁盐的结晶动力学,重点探讨了温度、稀释比和硼浓度对结晶过程的影响。利用单纯形优化法配合Runge-Kutta微分方程组数值解法对实验数据进行拟合,给出了结晶动力学方程和结晶速率。结果表明,低温、高硼浓度和中间稀释比有利于硼酸镁盐的结晶析出,最优条件下析硼率(以B_2O_3计)高达88%;结晶速率随硼浓度的增加和温度的降低快速增大;反应级数表明稀释结晶过程硼酸镁盐结晶主要受多核表面反应控制,同时提出了结晶相转化机理。     

盐卤硼酸盐化学——Ⅲ.盐卤在动态蒸发条件下硼酸镁的极限溶解度

首先将含硼盐卤日晒蒸发到不同浓度,分别取硫酸镁析出阶段卤水和水氯镁石析出阶段卤水加入芒硝使全部回溶。利用硫酸钠和氯化镁在水溶液中存在交互反应,将芒硝回溶后卤水进行天然蒸发浓缩到硼酸盐开始结晶析出,测得盐卤在动态蒸发过程中硼酸镁的最大极限溶解度为7.36～7.50%MgB₄O₇,室温放置10年后的平衡溶解度为0.94%MgB₄O₇。     

硼酸镁晶须增强材料的制备和应用

介绍了硼酸镁晶须增强材料在塑料、金属、合金及复合材料等行业的应用,并对当前硼酸镁晶须的制备方法进行了分析和评述。结合作者等对硼酸镁晶须的研究结果,指出了当前研究中存在的缺点和不足。采用改进的制备工艺能够获得长度为30μm,长径比达30~50的硼酸镁晶须。     

水热特性对MgO·3B2O3-18%MgSO4-H2O过饱和溶液析出固相的影响

The supersaturated solution of MgO·3B₂O₃-18%MgSO₄-H₂O was prepared and then reacted under hy-drothermal condition at 120℃. The solid phases of the different time were identified by means of chemical analysis, XRD, FT-IR, SEM. The results show that the solid phases are spherical and sheet szaibelyite, which is different from those of non-hydrothermal condition. On these grounds we suggested the crystallization mechanism of sza-ibelyite under the hydrothermal condition and then discussed the effects of hydrothermal properties on the crystal-lization mechanism.     

水热条件对板钛矿相二氧化钛微结构的影响

以四氯化钛和氢氧化钠为原料制备TiO₂前驱体，通过水热法合成了不同形貌板钛矿相TiO₂，利用X射线衍射和透射电镜对所得样品进行了表征。研究了反应初始pH值、水热反应温度和水热反应时间对TiO₂形貌、物相和晶粒尺寸的影响。结果表明，pH_initial是决定TiO₂粉体物相、粒径和形貌的主要因素。随着水热反应温度的升高和水热反应时间的延长，板钛矿相TiO₂的晶粒逐渐长大。pH_initial的增大，导致无定形TiO₂转化成板钛矿相所需的水热温度升高，水热时间变长；同时，所形成板钛矿相TiO₂的晶粒尺寸和颗粒粒径也较大。XRD和TEM结果表明，板钛矿相TiO₂颗粒是由多个纳米微晶组成的聚集体。当pH_initial为9.00～12.00时，200 ℃下水热反应24 h合成了纯板钛矿相TiO₂。     

硼酸镁纳米带的制备、结构和生长机理

以晶态B和纳米MgO粉末为原料, 在1100 ℃含水的气氛下反应制备了新型准一维纳米材料硼酸镁纳米带. 采用多种表征方法, 如X射线衍射(XRD), 扫描电镜(SEM), 透射电镜(TEM), 能量色散谱仪(EDS)和傅立叶红外(FT-IR)等, 研究了产物的形貌和结构. 结果表明, 除了部分附着的Mg₂B₂O₅颗粒外, 产物主要为单晶的Mg₃B₂O₆纳米带. 其宽度在100～200 nm, 长度达到几十微米, 生长方向大致为[010]方向. 简要讨论了硼酸镁纳米带的生长机理和反应温度对产物的影响.     

单离子导体聚合硼酸锂盐的研究进展

目前商业化锂离子电池常用的锂盐LiPF6,对水极其敏感,热稳定性差,尤其是在高温条件下的应用存在着一定的安全隐患.种类多且环境友好的新型有机硼酸锂盐越来越受到人们的重视.本文综述了近年来几种锂盐的合成方法,电化学性能,各自存在的优点和不足以及本课题组在聚合硼酸锂盐方向取得的系列研究进展,并对锂盐和聚合物电解质的发展方向进行了展望.     

氯柱硼镁石在50℃ 4.5%的硼酸溶液中溶解及相转化动力学

我国青藏高原分布有众多盐湖,至今在盐湖沉积矿中已发现多种硼酸盐矿物,库水硼镁石(2MgO·3B2O3·15H2O)和多水硼镁石是其中的两种。但通常库水硼镁石难以形成。前文[1]报导氯柱硼镁石 硼酸 水体系30℃的相平衡,其中硼酸的质量分数为2 5～5%范围内,得到了库水硼镁石。为了探索库水硼镁石的形成过程以及温度对其形成的影响,本文研究了氯柱硼镁石在50℃4 5%硼酸水溶液中的溶解及相转化的动力学过程。旨在对盐湖演化过程中不同时期镁硼酸盐的形成以及成盐元素的地球化学进行理论解释和预测,探索镁硼酸盐在卤水中不同蒸发阶段的存在形式,…     

镁盐晶须填充材料的研究进展和应用前景

介绍了镁盐晶须填充材料在复合材料、塑料、金属铸造等行业的应用,对当前国内外镁盐晶须的合成研究发展现状进行了简要评述,结合作者对硼酸镁晶须的研究结果,指出了当前研究中存在的一些问题和不足。     

有机硼酸锂盐及亚硫酸酯类功能电解质材料

随着锂离子电池对高安全性、高容量、高功率等性能的技术需求,新型功能电解质材料的研究开发成为锂离子电池新材料领域研发工作的重点.本文对面向锂离子电池应用的功能电解质材料锂盐和添加剂的最新研究进展作了较为全面的阐述,其中重点介绍了本研究团队近年来在面向改善锂离子电池安全性能、提高其温度适应性、增强电解质与电极材料相容特性等...     

重稀土掺杂对硼酸钐相组成及其性能的影响

利用溶胶凝胶燃烧合成法分别制备了八种重稀土掺杂的硼酸钐粉体,采用XRD和SEM对粉体的物相组成和形貌进行了表征。结果表明,重稀土离子的引入并没有改变SmBO3的晶体结构,SmBO3以三斜相为主,并含有少量的六方相,六方相的含量随着掺杂离子半径的减小而增加。重稀土离子掺杂的SmBO3粉体形貌呈现不规则片状,颗粒尺寸差别不大。采用紫外可见分光光度计对粉体进行了反射率测试,八种粉体在1.064μm处的反射率变化不大,但均较未掺杂SmBO3粉体的反射率略有提高,说明六方相的存在明显降低了SmBO3的光学性能。     

四硼酸锂水溶液体系的热容及离子相互作用

采用Setaram BT 2.15微量热仪测定了Li₂B₄O₇-H₂O体系(Li₂B₄O₇的浓度为0.00415~0.4208 mol/kg)在298.15, 308.15和323.15 K下的热容, 分别计算了不同温度和浓度下的表观摩尔热容, 并获得了不同温度下表观摩尔热容与浓度的关系式. 基于Li₂B₄O₇-H₂O体系的热容测定结果, 应用Pitzer电解质溶液离子相互作用表观摩尔热容模型, 拟合获得了四硼酸锂在不同温度下的Pitzer单盐参数.     

硼酸溶液中氯柱硼镁石的溶解及相转化动力学

对氯柱硼镁石（2MgO•2B2O3•MgCl2•14H2O）在4.5％H3BO3水溶液40 ℃的溶解及相转化过程进行了动力学研究.对不同时间取出的液相的化学分析及不同阶段分离固相的鉴定结果表明,该复盐在溶解阶段出现与前所报导不同的同步溶解，最终产物是库水硼镁石（2MgO•3B2O3•15H2O）.提出了库水硼镁石的形成条件和溶解及相转化动力学机理，利用单纯形优化法配合Runge-Kutta微分方程组数值解法对实验数据进行处理，给出了转化结晶动力学方程.     

掺镁钛酸钡纳米棒的水热合成和光催化性能

用水热法制备掺镁钛酸钡(Ba1-xMgxTiO3(x=0,0.10,0.20,0.30,0.40),BMT)纳米粉体。运用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见漫反射光谱技术(DRS)等手段对样品进行了表征,并在可见光照射下于溶液中考察了其光催化降解甲基橙反应活性。结果表明,通过控制氢氧根浓度可以得到不同形貌的纳米粉体。基于不同条件下制备的样品的微结构分析,提出了这些不同形貌的形成机制。制备出的BMT材料的带隙能约为2.61 eV。光催化反应结果表明BMT的光催化活性比掺氮TiO2高得多。OH-浓度为8 mol·L-1时制备的BMT纳米棒光催化效率最高,经可见光照射360 min,浓度为0.01 mmol·L-1甲基橙溶液的降解率可达到93.0%,且循环使用4次后,其光催化活性并没有明显降低,表明BMT是一种稳定有效的可见光催化剂.     

β-Ni(OH)_2纳米线的相转化法制备及电化学性能

采用简单的相转化方法合成出直径为20~30 nm、长度为几微米的β-Ni(OH)_2纳米线.利用XRD和FESEM表征了样品的结构和形貌,并采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗谱等测试了样品的电化学性能.结果表明,在氢氧化钠溶液中,水热时间为30 min时,Paraotwayite型α-Ni(OH)_2纳米线转化为β-Ni(OH)_2纳米线.在不同扫描速率下,电极材料α-Ni(OH)_2和β-Ni(OH)_2纳米线的可逆性和倍率性能均优于β-Ni(OH)_2纳米片.     

锂离子电池电解质的新型锂盐——双乙二酸硼酸锂

介绍了一种新型锂盐--双乙二酸硼酸锂(LiBOB)的基本性质及制备进展,并重点综述了其在锂电中应用的有关研究,包括基于LiBOB电解液的导电性研究,对负极材料、正极材料的稳定性研究,与其他锂盐在锂离子电池中混合使用的性能研究等.