检索结果-内蒙古大学图书馆

材料工程 2025年 24-34页

作者：薛瑞张婧辛文彬宋希文常振东牟仁德蔡妍内蒙古科技大学稀土产业学院(稀土工程技术学院) 内蒙古科技大学轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室中国航发北京航空材料研究院

相组成和结构对于黏结层合金的抗高温氧化性能起着重要作用，而合金的抗高温氧化性能又直接影响其制备的热障涂层的服役性能与工作寿命。采用Thermo-Calc热力学计算、X射线衍射仪、场发射扫描电镜等分析手段研究不同Hf含量对NiCoCrAlY... 详细信息

相组成和结构对于黏结层合金的抗高温氧化性能起着重要作用，而合金的抗高温氧化性能又直接影响其制备的热障涂层的服役性能与工作寿命。采用Thermo-Calc热力学计算、X射线衍射仪、场发射扫描电镜等分析手段研究不同Hf含量对NiCoCrAlY黏结层合金相组成和结构、1150℃等温氧化过程及Hf等元素分布特征的影响。热力学理论计算及室温组织观察结果表明，含0.5%（质量分数，下同）和1%Hf的黏结层合金相组成均以FCC＿L12结构的γ'-Ni3Al相与BCC＿B2结构的β-NiAl相为主。Hf含量由0.5%增加到1%后，合金的液相线温度由1422℃降低为1418℃，固相线温度从1297℃降低至1287℃，凝固区间温度增加，α-Cr相析出温度由860℃提高到880℃，1000～1250℃温度范围内含0.5%Hf的黏结合金β-NiAl相含量高于1.0%Hf。不同Hf含量黏结层合金200 h等温氧化分析结果表明，氧化增重量与氧化时间曲线均符合典型抛物线氧化动力学规律。随着合金中Hf含量由0.5%增加到1.0%，合金的平均氧化速率由（0.15±0.008） g·m-2·h-1增加到（0.32±0.006） g·m-2·h-1，拟合的抛物线氧化速率常数kp则由4.163 g2·m-4·h-1增加到9.337 g2·m-4·h-1。氧化物相及形貌分析表明：氧化后合金表面主要由致密的Al2O3组成；由合金截面观察到深灰色衬度的Al2O3膜，氧化膜中还分布着白色衬度的HfO2相，且随着Hf含量上升，氧化膜中分布着的HfO2由不连续的点状分布转变为长条形的连续分布，内氧化的HfO2颗粒数量与面积增加，贫Al层的厚度也大大提升。

关键词：黏结层高温氧化 Hf改性相组成 NiCoCrAlY合金

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PVP调控花状碳酸铈堆积过程的分子动力学模拟

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中国稀土学报 2022年第1期40卷 113-119,I0004页

作者：胡泽胡艳宏李二小柳召刚吴锦绣白雪唐茂孙德贇刘鹏内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古自治区稀土湿冶金与轻稀土应用重点实验室轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室内蒙古包头014000 有研资源环境技术研究院北京100088

采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为模板剂,利用Material Studio软件研究Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O晶体陈化堆积过程的生长机制。通过对Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O各晶面间Ce^(3+)间距和PVP分子链上不同酮基间间距进行分子动力学模... 详细信息

采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为模板剂,利用Material Studio软件研究Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O晶体陈化堆积过程的生长机制。通过对Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O各晶面间Ce^(3+)间距和PVP分子链上不同酮基间间距进行分子动力学模拟,解释PVP在Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O各晶面间的吸附识别过程。在模拟的水环境中,得到PVP最优的空间构型,并通过模拟过程中温度和势能变化,PVP与Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O晶面的结合能与形变能,从能量的角度解释了PVP与Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O结晶面之间相互作用关系中PVP调节Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O形态的作用机制。结果表明:Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O的(002),(040)和(240)晶面都极易吸附PVP分子;其中Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O晶体的(002)晶面的吸附能大于(040),(240)两个晶面,吸附PVP分子量最高;随着碳铵的不断添加,Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O晶体的逐渐生长,在PVP分子的牵引缠绕作用下,Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O晶体之间逐渐靠近,最终团聚成花状的Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O晶体。

关键词： Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O 分子动力学模拟结晶吸附

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Pt_(3)Co高指数晶面氧还原过程的密度泛函理论研究

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无机材料学报 2025年第1期40卷 39-46,I0001-I0005页

作者：刘磊郭瑞华王丽王艳张国芳关丽丽内蒙古科技大学材料科学与工程学院包头014010 内蒙古科技大学内蒙古自治区先进陶瓷材料与器件重点实验室包头014010 内蒙古科技大学轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室包头014010 内蒙古科技大学化学与化工学院包头014010 包头稀土研究院包头014020

Pt_(3)Co催化剂是Pt基合金中氧还原反应(ORR)活性最高的催化剂,合成Pt_(3)Co高指数晶面(HIFs)是一种提高其催化性能的有效策略,但具有最高ORR活性的HIFs尚未明确,并且目前缺乏对Pt_(3)Co HIFs ORR的系统研究。本研究构建了六种不同Pt_(3... 详细信息

Pt_(3)Co催化剂是Pt基合金中氧还原反应(ORR)活性最高的催化剂,合成Pt_(3)Co高指数晶面(HIFs)是一种提高其催化性能的有效策略,但具有最高ORR活性的HIFs尚未明确,并且目前缺乏对Pt_(3)Co HIFs ORR的系统研究。本研究构建了六种不同Pt_(3)Co HIFs,通过从头算分子动力学(AIMD)计算证明了其稳定性,通过密度泛函理论(DFT)计算了六种Pt_(3)Co HIFs的ORR过程中间物*O、*OH、*OOH的结合能(BE),通过d带中心(εd)、Bader电荷及配位数(CN)解释了其在台阶与边缘位点BE不同的原因。同时分析了吸附原子CN与εd的关系,通过ORR自由能台阶图分析了ORR过程中的过电位(η),发现η大小主要与*OH结合能(BE-*OH)有关,其中η最小的晶面为Pt_(3)Co(211),其在台阶处的η达到了0.294 eV。本工作为高ORR活性HIFs催化剂研发提供了一定的理论依据。

关键词： Pt_(3)Co催化剂高指数晶面密度泛函理论氧还原反应

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不同铈盐体系(硝酸盐、硫酸盐、氯化盐)中CTAB与Ce^(3+)的相互作用机理

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化工进展 2022年第6期41卷 3212-3220页

作者：孙德贇胡艳宏刘鹏唐茂胡泽柳召刚吴锦绣内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014000 内蒙古自治区稀土湿法冶金与轻稀土应用重点实验室内蒙古包头014000 轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室内蒙古包头014000

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,利用Vienna AbInitio模拟软件包研究了3种不同铈盐体系(硝酸盐、硫酸盐、氯化盐)中CTAB与Ce^(3+)的相互作用以及成键稳定性。在不同铈盐体系的水环境中,CTAB中只有Br-会与Ce^(3+)发生相互作用... 详细信息

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,利用Vienna AbInitio模拟软件包研究了3种不同铈盐体系(硝酸盐、硫酸盐、氯化盐)中CTAB与Ce^(3+)的相互作用以及成键稳定性。在不同铈盐体系的水环境中,CTAB中只有Br-会与Ce^(3+)发生相互作用并形成Ce—Br键。从晶体轨道哈密顿布居(COHP)、COHP的积分(ICOHP)以及径向分布函数的角度分析了不同体系下Ce—O键、Ce—Br键的成键稳定性。结果表明,不同铈盐体系下Ce^(3+)与H_(2)O所形成Ce—O键的ICOHP的值差距不大,成键比较稳定,但Ce^(3+)与CTAB中的Br-所形成Ce—Br键的稳定性具有较大差距,ICOHP的大小顺序为ICOHP_(硝酸体系)

关键词：计算机模拟计算化学密度泛函理论十六烷基三甲基溴化铵成核

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氨氮废水处理用新型沸石化陶粒的制备

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硅酸盐通报 2023年第5期42卷 1864-1874页

作者：王宁陈宇昕徐文盛安胜利彭军彭继华内蒙古科技大学材料与冶金学院包头014010 内蒙古自治区先进陶瓷材料与器件重点实验室包头014010 轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室包头014010

以粉煤灰、铁尾矿为主要原料,采用高温烧结活化-水热合成工艺制备了新型沸石化陶粒。利用高温烧结得到烧结陶粒的同时对原料中的莫来石等惰性相产生活化作用,后续采用水热反应对基础陶粒进行沸石化改性,增加其比表面积及吸附能力。研究... 详细信息

以粉煤灰、铁尾矿为主要原料,采用高温烧结活化-水热合成工艺制备了新型沸石化陶粒。利用高温烧结得到烧结陶粒的同时对原料中的莫来石等惰性相产生活化作用,后续采用水热反应对基础陶粒进行沸石化改性,增加其比表面积及吸附能力。研究表明最佳的制备工艺条件为:m(粉煤灰)∶m(铁尾矿)∶m(石英砂)=7∶1∶2,烧结温度1040℃,烧结时间30 min,NaOH溶液浓度1.5 mol/L,水热温度160℃,水热时间12 h。XRD、SEM、FT-IR和Raman结果表明,制备的沸石化陶粒的主晶相为P型沸石和方沸石,其比表面积从基础陶粒的1.068 m^(2)/g增加至35.770 m^(2)/g,同时,对NH_(4)^(+)-N离子的最大吸附容量由基础陶粒的1.82 mg/g增加至13.34 mg/g,分别增加至基础陶粒的33.49倍和7.33倍,结果表明沸石化陶粒在废水处理中具有潜在的应用前景。

关键词：粉煤灰铁尾矿沸石陶粒吸附废水处理

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制备方法与Ce^(3+)对二水硫酸钙晶须形貌的影响

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人工晶体学报 2023年第9期52卷 1720-1729页

作者：吴锦绣秦思成牛小超齐源昊柳召刚胡艳宏冯福山李健飞张晓伟内蒙古科技大学材料与冶金学院包头014010 内蒙古自治区高校稀土现代冶金新技术与应用重点实验室包头014010 轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室包头014010

本文以稀土石膏为原材料研究了制备方法对硫酸钙晶须(CSW)形貌和结构的影响,并以二水硫酸钙(分析纯)为原材料,CeCl_(3)·7H_(2)O为铈源,探究稀土铈的加入对CSW的结构和形貌的影响。利用SEM、XRD、XPS和FL等表征手段对CSW的结构、形... 详细信息

本文以稀土石膏为原材料研究了制备方法对硫酸钙晶须(CSW)形貌和结构的影响,并以二水硫酸钙(分析纯)为原材料,CeCl_(3)·7H_(2)O为铈源,探究稀土铈的加入对CSW的结构和形貌的影响。利用SEM、XRD、XPS和FL等表征手段对CSW的结构、形貌和组成及其荧光性能等进行表征和分析。研究结果表明:采用微波法可以制备高长径比的CSW,其平均长度为263μm,平均长径比为39.50。Ce^(3+)以原子置换的形式进入CSW,对晶须的晶体结构不产生影响,但改善了CSW的形貌。添加2%(质量分数)的Ce^(3+)能够促进晶须向一维生长,使得CSW的长径比显著增加,而过量的Ce^(3+)会促使晶须横向生长。研究证明稀土石膏中含有微量的稀土元素Ce,同时发现由稀土石膏制备的CSW具有发射蓝光的特性,这对开发利用稀土石膏具有重要的理论指导意义。

关键词：稀土铈稀土石膏硫酸钙晶须微波法长径比荧光性能

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分散的LiMn6对Li1.17Ni0.17Fe0.17Mn0.49O2层状正极材料结构稳定性及氧化机理的影响研究

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化学学报 2025年第4期83卷 369-376页

作者：张旭郭鑫张纪阳刘继洪祝佳鹏黄超洋黎明贾桂霄安胜利内蒙古科技大学材料科学与工程学院内蒙古自治区先进陶瓷材料与器件重点实验室轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室(内蒙古科技大学) 内蒙古科技大学稀土产业学院贵州大学省部共建公共大数据国家重点实验室

富锂层状氧化物（LLOs）是下一代高容量锂离子电池正极材料的有利竞争者.然而,LLOs材料常掺杂的Co元素不仅价格昂高,且环境有害.因此,本工作使用价格便宜、环境友好的Fe元素代替Co,构建了具有聚集和分散LiMn6的Li1.17Ni0.17Fe0.17Mn0.4... 详细信息

富锂层状氧化物（LLOs）是下一代高容量锂离子电池正极材料的有利竞争者.然而,LLOs材料常掺杂的Co元素不仅价格昂高,且环境有害.因此,本工作使用价格便宜、环境友好的Fe元素代替Co,构建了具有聚集和分散LiMn6的Li1.17Ni0.17Fe0.17Mn0.49O2体系.使用密度泛函理论（DFT）计算方法对体系结构、氧化过程、氧释放焓、过渡金属离子迁移及Fe掺杂作用等进行了研究.研究发现,掺杂的Fe激活了更多的氧参与电荷补偿,分散的LiMn6抑制了由Fe引起的Jahn-Teller效应畸变、氧的释放和Mn4+的迁移,进而稳定了结构.特别需要指出的是不同环境O的活性不同,线性Li-O-Li中O是主要氧化还原中心,主导氧化还原反应;其次Fe-O-Li中O也参与氧化,LiTMO2相O前期参与氧化,LiTMO2与Li2MnO3相的边界O后期参与氧化.本工作为设计无Co且结构稳定容量高的锂离子电池富锂层状正极材料提供了新的见解.

关键词：分散LiMn6 Fe掺杂 Jahn-Teller效应 Mn4+的迁移第一性原理计算

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添加剂对无水硫酸钙晶须生长的影响及分子动力学模拟

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硅酸盐通报 2023年第7期42卷 2551-2562页

作者：秦思成吴锦绣齐源昊柳召刚胡艳宏冯福山李健飞张晓伟内蒙古科技大学材料与冶金学院包头014010 内蒙古自治区高校稀土现代冶金新技术与应用重点实验室包头014010 轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室包头014010

以硫酸铵废水为原料,采用水热法制备了无水硫酸钙晶须(CSW)。首先研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和不同聚合度的聚乙二醇(PEG)对CSW生长行为的影响。然后用Materials Studio 2020软件对SDBS吸附在CSW表面进行分子动力学模拟,计算得到各... 详细信息

以硫酸铵废水为原料,采用水热法制备了无水硫酸钙晶须(CSW)。首先研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和不同聚合度的聚乙二醇(PEG)对CSW生长行为的影响。然后用Materials Studio 2020软件对SDBS吸附在CSW表面进行分子动力学模拟,计算得到各晶面吸附能。结果表明,产物均为正交晶系的CSW。未加添加剂制备出的CSW平均长度为65.27μm,长径比为40,但表面粗糙,分布不均匀。加入4%(质量分数)SDBS制备出的CSW形貌最优,分布均匀,表面光滑且均为针状,平均长度为136μm,长径比为62。SDBS能促进CSW以螺旋位错的形式沿轴向生长,提高CSW长径比。

关键词：硫酸铵废水水热法无水硫酸钙晶须添加剂分子动力学模拟吸附能

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氟、硅掺杂对CeO_(2)(001)表面结构及还原性能影响的第一性原理研究

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中国稀土学报 2023年第4期41卷 794-801,I0005页

作者：贾慧灵卢元吴锦绣谭心邵祺任元内蒙古科技大学机械工程学院内蒙古包头014010 轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室内蒙古包头014010 内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010

使用DFT+U的方法研究了F,Si掺杂CeO_(2)(001)表面的结构和电子结构,分析了F,Si掺杂对CeO_(2)(001)表面还原性能的影响。结果表明:F,Si掺杂的CeO_(1.963)(001)体系中表层氧空位形成能均小于次表层氧空位形成能。CeO_(1.963)F_(0.037)(001)面的氧空位形成能比CeO_(1.963)(001)面的要大,而Ce_(0.926)Si_(0.074)O_(1.963)(001)面的氧空位形成能比CeO_(1.963)(001)面的要小。Si掺杂的CeO_(2)(001)面局部晶格发生畸变,结构变得不稳定。CeO_(2)(001)面的Ce 4f电子态部分占据费米能级,禁带宽度变为零,并且上下自旋电子态不对称;CeO1.926F0.037-sur面的Ce 4f电子态和O 2p电子态分布变得局域,费米能级处产生0.853 eV的带隙;Ce_(0.926)Si_(0.074)O_(1.963)^(-sur)面的电子态向低能级方向移动,Ce 4f的上自旋电子态和O 2p的下自旋电子态占据费米能级。Ce_(O1.926)F_(0.037)-sur面中氧空位最近邻的铈离子分别从掺杂F原子和氧空位处得到0.022e和0.038e电子;Ce_(0.926)Si_(0.074)O_(1.963)-sur面中氧空位最近邻的铈离子分别从掺杂Si原子和氧空位处得到0.102e和0.021e电子。

关键词： CeO_(2)(001)表面 F,Si掺杂原子结构电子结构第一性原理

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稀土抛光粉制备工艺优化及性能研究

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无机盐工业 2024年

作者：贾培杰胡艳宏柳召刚吴锦绣段金胜范君昌李沂霖内蒙古科技大学稀土产业学院内蒙古自治区稀土湿法冶金与轻稀土应用重点实验室轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室内蒙古科技大学材料科学与工程学院

为了研究制备工艺对稀土抛光粉抛光性能的影响，本文以氯化铈作为铈源，碳酸氢铵作为沉淀剂，采用并加法制备稀土抛光粉的前驱体。这一前驱体经过高温焙烧处理后可以得到最终的抛光粉产品。在研究过程中，对制备参数进行细致探究，其中... 详细信息

为了研究制备工艺对稀土抛光粉抛光性能的影响，本文以氯化铈作为铈源，碳酸氢铵作为沉淀剂，采用并加法制备稀土抛光粉的前驱体。这一前驱体经过高温焙烧处理后可以得到最终的抛光粉产品。在研究过程中，对制备参数进行细致探究，其中包括稀土溶液浓度、滴加速率、搅拌速率、沉淀温度、聚乙二醇分散剂（PEG-1000）的使用量、陈化温度以及陈化时间。经过系统的实验和分析，确定了最佳的制备条件：氯化稀土溶液浓度为225 g/L、滴加速率为2.5 mL/min、搅拌速率为500 r/min、沉淀温度为45 ℃、分散剂添加量为2%、陈化温度为45 ℃、陈化时间为4 h。在这些条件下，制备得到的前驱体的粒度D50为1.229 μm，而最终抛光粉的粒度D50为1.087 μm。此外，抛光粉的均齐度R达到了1.85，抛蚀量也达到了0.4732 mg/(cm2·min)。与传统生产抛光粉的方法相比，本方法省去了球磨或气流粉碎的工序，直接得到了符合客户需求的稀土抛光粉。这不仅提高了生产效率，还优化了产品的质量和性能，对于工业应用具有重要的实际意义和应用价值。

关键词：稀土抛光粉制备工艺粒度抛光性能

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