检索结果-内蒙古大学图书馆

Cl^(-)/F^(-)取代及增加Na^(+)位调控Eu^(2+)在α-堇青石中占位发光

硅酸盐学报 2025年第2期53卷 267-279页

作者：邓文娇朱伟华张志峰刘建曹发斌申星梅安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室安徽马鞍山243002 安徽工业大学治金工程与资源综合利用安徽省重点实验室安徽马鞍山243002

在α-Mg_(2)Al_(4)Si_5O_(18)结构中,引入了Na^(+)位、Cl^(-)/F^(-)取代O^(2-)调控Eu^(2+)选择性占位,以其作为发光结构探针,将成为区分亚晶结构演变的补充手段。本工作采用玻璃弛豫结晶法制备了一系列的Mg_(2-x)Na_xAl_(4)Si_5O_(18-x)Q_x:1%Eu^(2+)(摩尔分数,Q=Cl,F)荧光粉,系统地研究了Eu^(2+)占位诱导发光结构演变规律。通过Cl^(-)和F^(-)取代O^(2-)使六元环开环调控Eu^(2+)在α-堇青石结构中Mg^(2+)位、通道位及Na^(+)位中占位,诱导出光色可调的温度高敏性光发射。引入Na^(+)-F^(-)进入基体晶格内可明显改进荧光粉热猝灭性能,其在150℃时热稳定性好,可广泛用于可调发光、防伪和检测领域。

关键词：选择性占位取代发光结构六元环通道位可调发光

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Si_(3)N_(4)/BN复合陶瓷材料研究进展

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过程工程学报 2025年第2期25卷 111-128页

作者：赵蕾孙玥胡玉龙方喆禹金星冉松林安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室安徽马鞍山243002

Si_(3)N_(4)作为一种无机非金属材料,因其具有高硬度、高机械强度和高热稳定性等特性,在切削工具、生物医学、电子、军事和汽车等领域被广泛应用。但Si_(3)N_(4)陶瓷自身的硬脆特性,使其在加工过程中容易形成表面缺陷,极大地降低了Si_(3... 详细信息

Si_(3)N_(4)作为一种无机非金属材料,因其具有高硬度、高机械强度和高热稳定性等特性,在切削工具、生物医学、电子、军事和汽车等领域被广泛应用。但Si_(3)N_(4)陶瓷自身的硬脆特性,使其在加工过程中容易形成表面缺陷,极大地降低了Si_(3)N_(4)陶瓷的可靠性。大量研究表明,以Si_(3)N_(4)为基体制备的复合陶瓷能有效弥补单一Si_(3)N_(4)陶瓷的劣势,即在Si_(3)N_(4)基体中添加第二相,其中通过添加BN制备的复合陶瓷在先进的工程应用中尤其有吸引力。Si_(3)N_(4)/BN复合陶瓷是一种耐高温、介电性能良好、可加工性能优异的高温透波陶瓷材料,具有良好的应用前景。本工作综述了近年来Si_(3)N_(4)/BN复合陶瓷制备和性能研究的进展,并讨论了陶瓷材料性能的优化以及今后所面临的挑战。

关键词：氮化硅氮化硼复合陶瓷加工性能介电性能

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冶金含铁尘泥制备的Mn–Ce掺杂Fe基催化剂及特性

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工程科学学报 2024年第3期46卷 407-419页

作者：高志芳龙红明高翔鹏李明阳张浩周海成安徽工业大学冶金工程学院马鞍山243002 安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室马鞍山243002

针对冶金工业固废–含铁冶金尘泥组分复杂的特性,结合当前冶金烧结过程NO_x排放也是钢铁行业污染治理的重中之重的现状,提出对冶金含铁尘泥进行改性制备掺杂低温催化剂的思路,并制备了Mn–Ce掺杂的含铁尘泥基催化剂(Mn_(0.05)Ce_(0.1)/A... 详细信息

针对冶金工业固废–含铁冶金尘泥组分复杂的特性,结合当前冶金烧结过程NO_x排放也是钢铁行业污染治理的重中之重的现状,提出对冶金含铁尘泥进行改性制备掺杂低温催化剂的思路,并制备了Mn–Ce掺杂的含铁尘泥基催化剂(Mn_(0.05)Ce_(0.1)/ADM,ADM分别代表acidolysis,dust和mud),研究结果表明在170~430℃宽温度区间内,Mn_(0.05)Ce_(0.1)/ADM催化剂NO_x脱除率达到90%以上,并表现出优异的SO_(2)和H_(2)O抗性,抗水抗硫性测试表明Mn_(0.05)Ce_(0.1)/ADM催化剂得益于Fe、Ce优异的抗水抗硫性,其活性组分具有较好的分散性和优异的介孔结构,并降低了表面结晶度. Mn掺杂使催化剂在牺牲一定Ce^(3+)浓度和高价态Mnx+离子的同时提高了Fe^(3+)的浓度,结果使其具有最均衡脱硝活性.此外,Fe–Ce–Mn间的协同作用改善了催化剂的表面酸性从而增加了Lewis酸性位点,进而促进静电极化激活NO_(2)和硝酸盐物种生成.研究结果可为冶金固废的高附加值利用及以废治污的思路提供一定理论参考.

关键词：冶金固废含铁尘泥掺杂铁基催化剂

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无定形Ca/Mg碳酸盐凝胶制备及其在去除多种水体污染物中的应用

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环境科学学报 2024年第12期44卷 156-169页

作者：朱建华王晨安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室马鞍山243002 安徽工业大学冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室马鞍山243002

无定形凝胶在污染物去除领域具有潜在应用价值,但也存在制备成本高、性能不稳定等不足,致使其广泛应用受到限制.本研究借助气相扩散法在常温条件下合成了无定形Ca/Mg凝胶,该碳酸盐凝胶具有三维交联网状结构,比表面积较大且孔隙率高,表... 详细信息

无定形凝胶在污染物去除领域具有潜在应用价值,但也存在制备成本高、性能不稳定等不足,致使其广泛应用受到限制.本研究借助气相扩散法在常温条件下合成了无定形Ca/Mg凝胶,该碳酸盐凝胶具有三维交联网状结构,比表面积较大且孔隙率高,表现出优异的吸附性能.研究显示,制备的CM_(1/2)凝胶对NH_(4)^(+)和PO_(4)^(3-)都表现出较高的吸附能力,并且在N和P双吸附时效果最佳,对P的最大吸附量为196 mg·g^(-1),对N的最大吸附量为80.7 mg·g^(-1).制备的钙镁凝胶的吸附效果远高于纯镁凝胶的吸附效果(q_(max(P))=84 mg·g^(-1),q_(max(N))=38 mg·g^(-1)),这与矿化过程中形成了磷酸氢钙,能够使体系p H稳定在鸟粪石形成的最佳沉淀区间有关.且CM_(1/2)湿胶可直接用于污染物的吸附,显示出超高的磷吸附容量(244 mg·g^(-1))及快速的反应动力学.此外,该凝胶对Cu(II)、Co(II)、Ni(II)和TC也表现出较高的吸附能力.

关键词：无定形碳酸盐吸附动力学吸附等温线多用途无机凝胶

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铁锰基双金属复合材料构建及其污染物的降解能力研究

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环境科学学报 2024年第3期44卷 38-50页

作者：朱建华李梦迪杨鑫茹林杰王晨安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室马鞍山243002 安徽工业大学冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室马鞍山243002

采用水热法制备出纳米薄片状Mn-Fe-HMT前驱体,并在不同的热解温度下制备出双金属复合材料.结果发现,该衍生物保留了前驱体的片状结构,以及较多的金属活性位点,可以在40 min内降解98.8%的橙黄Ⅱ.催化剂受大多数无机离子、水体干扰较小,... 详细信息

采用水热法制备出纳米薄片状Mn-Fe-HMT前驱体,并在不同的热解温度下制备出双金属复合材料.结果发现,该衍生物保留了前驱体的片状结构,以及较多的金属活性位点,可以在40 min内降解98.8%的橙黄Ⅱ.催化剂受大多数无机离子、水体干扰较小,可以在pH=3~9范围内有效使用.机理研究表明,氧空位促进了单线态氧(1O_(2))的形成,可显著提高其催化效率.该合成方法提供了一种新的双金属化合物合成思路,为非自由基途径降解有机污染物提供了范例.

关键词：双金属复合材料 MOFs衍生物有机物降解氧空位(OV)

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焙烧改性对含锌电炉尘可见光光-芬顿催化性能的影响

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过程工程学报 2024年第11期24卷 1274-1283页

作者：周芮黄时雨刘伟明吴照金安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室安徽马鞍山243002 安徽工业大学冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室安徽马鞍山243002

对马钢现场采集的含锌电炉尘进行焙烧改性,以酸性橙Ⅱ(AOⅡ)为模型污染物评估焙烧对其可见光光-芬顿催化活性的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光电化学工作站等对含锌电炉尘的物相结构、微观形貌和光电化学性能进... 详细信息

对马钢现场采集的含锌电炉尘进行焙烧改性,以酸性橙Ⅱ(AOⅡ)为模型污染物评估焙烧对其可见光光-芬顿催化活性的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光电化学工作站等对含锌电炉尘的物相结构、微观形貌和光电化学性能进行表征分析,并讨论了相关机制。结果表明,含锌电炉尘具有良好的可见光催化活性,焙烧对其组织结构、载流子浓度及分离和输运行为影响显著,从而影响其光-芬顿催化性能。260℃焙烧使含锌电炉尘的载流子浓度提高1.66倍,且具有最佳的载流子分离和输运性能,其对AOII的2,4和6h降解率较未焙烧样分别增加47.6%,11.1%和7.4%,6h降解率高达94.2%。提高焙烧温度至510和650℃,含锌电炉尘中ZnO和部分Fe_(3)O_(4)转为ZnFe_(2)O_(4),导致颗粒粗化并削弱其光催化性能。温和焙烧的含锌电炉尘可作为低成本、高可见光活性的光-芬顿催化材料,在治理工业废水中有机污染物领域具有应用潜力,对冶金固废高附加值利用和环境可持续发展具有积极意义。

关键词：电炉尘固体废弃物光电化学光催化光-芬顿酸性橙Ⅱ(AOⅡ)

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高温溶液法生长4H–SiC单晶的助溶剂研究进展

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硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2425-2441页

作者：丁祥钱昊梁刚强陈雅薇刘源安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室安徽马鞍山243002 清华大学材料学院北京100084 先进成形制造教育部重点实验室北京100084

碳化硅(SiC)作为第三代半导体材料,不仅在化学性能上相对稳定,而且具有一系列突出的物理性能优势,如器件极限工作温度高、临界击穿电场强度大及热导率高等,是目前相对成熟且应用最广的宽禁带材料。为满足SiC在新能源汽车、太阳能光伏及... 详细信息

碳化硅(SiC)作为第三代半导体材料,不仅在化学性能上相对稳定,而且具有一系列突出的物理性能优势,如器件极限工作温度高、临界击穿电场强度大及热导率高等,是目前相对成熟且应用最广的宽禁带材料。为满足SiC在新能源汽车、太阳能光伏及风力发电等领域的大规模应用需求,高质量、大尺寸、低成本的SiC单晶生长工艺仍是未来研究重点。其中,高温溶液生长法(HTSG)获得的SiC单晶具有晶体位错少、易扩径且易实现P型掺杂、成本低等优势,弥补了物理气相传输法(PVT)生长出的晶体缺陷多且高能耗、高成本等不足。在HTSG法生长SiC单晶中,助溶剂的合理选择是提高SiC晶体生长效率与生长质量的关键因素;目前,常用的助溶液体系为Si–Cr二元或Si–Cr–Al三元体系。4H碳化硅(4H–SiC)作为一种典型的SiC晶体结构,存在一个六方格点和一个立方格点,且双原子层以ABCB–ABCB形式连接,这种排列方式使得4H–SiC晶体具有较高硬度及热稳定性。本文首先总结了HTSG法生长4H–SiC单晶中助溶剂的研究历程,然后从热力学角度分析了助溶液体系对晶体生长的影响,并归纳总结了针对助溶剂的研究所采用的不同方法,最后提出了HTSG法生长4H–SiC单晶中助溶剂研究的重点和难点。

关键词：碳化硅高温溶液法助溶剂热力学计算

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氯化钾活化转炉渣提升直接固碳性能的研究

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工程科学学报 2025年

作者：孙蓉徐维成龙红明魏汝飞安徽工业大学冶金工程学院冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室

利用钢渣捕集并封存CO2是实现固废资源化和减少工业碳排放功能耦合的有效方法之一，同时能够消除钢渣中的游离氧化钙（f-CaO），提高钢渣体积安定性。然而，钢渣结构致密且其中CaO多以惰性硅酸盐形式存在，使其直接固碳性能低。本文以... 详细信息

利用钢渣捕集并封存CO2是实现固废资源化和减少工业碳排放功能耦合的有效方法之一，同时能够消除钢渣中的游离氧化钙（f-CaO），提高钢渣体积安定性。然而，钢渣结构致密且其中CaO多以惰性硅酸盐形式存在，使其直接固碳性能低。本文以转炉渣为研究对象，采用KCl球磨改性提高其化学反应活性以强化其固碳性能，结合实验分析与理论计算系统性探讨了KCl球磨改性对转炉渣在直接固碳法（气–固反应）中固碳性能的影响。实验结果表明球磨过程中添加KCl可提升转炉渣固碳性能，并在KCl质量分数为3%的条件下获得CO2吸收量与碳酸化转化率最大值46.3 g·kg–1与12.5%，但过多KCl可能导致转炉渣颗粒孔隙结构塌陷或堵塞，并覆盖表面活性位点，降低转炉渣固碳性能。此外，附着于转炉渣颗粒表面的K离子在固碳过程中替换Ca离子并占据了Ca离子在CaCO3晶格中的位置，降低了CaCO3晶格结构稳定性，促进了CaCO3热分解。理论计算结果表明K在转炉渣颗粒表面的吸附可提高CO2吸附稳定性，伴随较低吸附能–0.795 eV。综合实验与理论计算结果可知，KCl球磨改性不仅提高了转炉渣固碳性能，同时消除了转炉渣中f-CaO的存在，这为转炉渣与碱金属固废资源化利用提供了新思路。

关键词：氯化钾(KCl) 球磨改性转炉渣直接固碳反应活性

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合金元素对bcc-Cu/NiAl共析出影响的第一性原理研究

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材料导报 2024年第9期38卷 243-248页

作者：吴迪林方敏张洪龙宋孟杨永殷兆良章小峰安徽工业大学冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室安徽马鞍山243002 中钢集团郑州金属制品研究院有限公司郑州450001 安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室安徽马鞍山243002 天晟金属科技有限公司山东滨州256600

bcc-Cu和NiAl共析出是高强度钢常用且有效的强化方式。为了探究不同合金元素对bcc-Cu/NiAl共析出影响,本工作利用第一性原理计算了合金元素X(X=Cr,Co,Mo,W,V,Mn)对bcc-Cu(001)/NiAl(001)界面性质的影响,并分析上述合金元素掺杂前后界面... 详细信息

bcc-Cu和NiAl共析出是高强度钢常用且有效的强化方式。为了探究不同合金元素对bcc-Cu/NiAl共析出影响,本工作利用第一性原理计算了合金元素X(X=Cr,Co,Mo,W,V,Mn)对bcc-Cu(001)/NiAl(001)界面性质的影响,并分析上述合金元素掺杂前后界面黏附功、界面能和电子性质。研究结果表明,当Cr、Mo、W、V、Mn掺杂Al终端bcc-Cu/NiAl界面时,界面的黏附功升高,界面能下降,有利于bcc-Cu/NiAl共析出,其中Mo、W、V合金化效果更佳。掺杂Ni终端界面时,界面稳定性低于掺杂Al终端时。电子结构分析表明,掺杂Al终端时,掺杂原子与界面处Cu原子之间的电子轨道产生明显杂化,显著加强原子间的相互作用。而替换Ni原子时,轨道杂化程度较弱。Mo、W、V掺杂后,界面处电荷密度增加,Cu原子与合金原子之间形成更强的非极性共价键。

关键词：第一性原理 Cu/NiAl共析出界面能态密度

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钢铁冶金熔渣电导率测试技术及应用进展

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材料导报 2023年第20期37卷 175-181页

作者：王海川张晨雷杰吴婷安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032 安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室安徽马鞍山243002

作为钢铁冶金过程中必不可少的物质,冶金熔渣发挥关键作用,电导率是其重要特性之一。对于高温熔渣而言,其电导率与熔渣中阳离子迁移数量和阴离子聚合物复杂程度密切相关,故通过熔渣电导率测试可以了解熔渣结构,为熔渣组分设计与性能调... 详细信息

作为钢铁冶金过程中必不可少的物质,冶金熔渣发挥关键作用,电导率是其重要特性之一。对于高温熔渣而言,其电导率与熔渣中阳离子迁移数量和阴离子聚合物复杂程度密切相关,故通过熔渣电导率测试可以了解熔渣结构,为熔渣组分设计与性能调控提供理论依据。由于熔渣电导率的测定方法繁杂且优劣不一,目前关于熔渣电导率的研究较为缺乏。就电导率测定设备而言,主要有数字电桥和电化学工作站。其中,数字电桥具有测量快速的特点,但电导池内存在电容、电感等因素会对实验结果产生影响;电化学工作站测试时间较长、测试过程较为复杂。但是,基于电化学工作站的电化学阻抗谱法可以将电导池内的容抗和感抗以等效电路的形式体现出来,故精确度更高;而基于电化学工作站的计时电流法可以测量出高温熔体的离子迁移数量和电子迁移数量,从而可更加深入地研究高温熔体电导率的本质。就电导率测定方法而言,有相对测量法和绝对测量法。其中,相对测量法是在测量待测熔体前,使用已知电导率的标准溶液或熔体对电导池常数进行标定,但由于电导池差异,存在测量精度不高、操作难度较大、适用范围受限制等缺点;绝对测量法无需对电解池常数进行标定,但在测量过程中,需对高温熔体进行多次测量电阻,测量过程繁琐,且计算复杂。基于冶金熔渣各性能的内在联系,电导率测试在研究高温熔渣的析晶、玻璃化转变温度、熔点和同化性方面发挥重要作用。但是,用已有方法测量熔渣电导率时,若使用直流电,会引起严重的浓差极化;若使用较高电压,很有可能使得熔渣被电解,引起化学极化。两者均会造成熔渣组分分布不均,影响测试结果,因此,在测试过程应使用交流电来减小实验误差。本文通过综述高温熔渣电导率测试技术及应用进展,对其测试原理、设备及方法、应用进行概括总结,分析各种测试方法的优缺点,为钢铁冶金熔渣电导率的精确测量提供理论指导。

关键词：电导率钢铁冶金熔渣设备和方法电导率测试应用

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