机械化学

摘要： 随着新能源汽车市场的蓬勃发展,锂离子电池作为新能源汽车的关键部件,面临着关键金属资源尤其是锂资源供给不足的风险,回收废锂离子电池中所含的二次锂资源将成为解决锂资源供需问题、推动行业可持续发展的重要途经。因此为实现废锂离子电池中锂元素的高效提取,分步或优先提取的选择性提锂工艺备受研究者们关注。本文介绍了火法、湿法、机械化学法和电化学法四种当前主流的选择性提锂工艺,在阐述其基础反应机理的基础上,总结归纳了各工艺最新的研究成果,并从提取过程中的工艺能耗、物耗、回收率、选择性、环境影响等多个角度对各工艺的优势和不足进行了深入分析。最后,对废锂离子电池中有价金属资源化回收的发展趋势及前景进行了展望,为未来研发更加清洁高效的回收工艺提供参考。

摘要： 氟苯乙酸酯类化合物作为重要的有机合成中间体,已经在农用化学品、医药工业、材料科学等领域得到了广泛的应用。传统的合成方法存在着反应条件苛刻,溶剂使用量大,难以回收等缺点,不符合可持续发展要求。近年来,无溶剂机械化学法作为绿色有机合成方法之一,极大地降低了环境污染,节约了生产成本和能耗,为反应的进一步工业化应用奠定了基础。本研究中我们发展了一种采用机械化学的无溶剂手段,通过可见光促进α-重氮酯反应高效的合成了一系列具有潜在生物活性的α-氟代苯乙酸酯。

摘要： “将硅粉搅拌到水中,氢气就会冒出来,可随时使用。”香港公司EPRO Advance Technology(EAT)表示,他们生产的Si+粉末可以立即解决氢能源运输和储存问题。这是目前所知的第二个氢粉末技术,旨在解决氢运输困难、危险和高成本问题,无论氢是在液态系统中低温冷却,还是压缩到大约700倍于正常海平面的气压,其机械化学储存过程是将氢气储存在可回收和便于运输的粉末中,粉末被加热后释放出氢气。

摘要： 机械化学法作为一种非焚烧处理技术,具有反应条件温和、操作简单、高效清洁和适用范围广等特点,近年来受到广泛关注,尤其是在对氯代有机污染物的削减中表现出显著的优势.本文综述了机械化学法在降解氯代有机污染物领域的研究进展,介绍了机械化学法的发展及其特性,归纳总结了常用于球磨体系中的单一添加剂和组合添加剂的种类,探究了球磨装置及运行参数对氯代有机污染物降解的影响;重点阐述了添加剂的作用方式和几种典型的氯代有机污染物的机械化学降解路径,其中包括六氯苯、多氯联苯、五氯酚、滴滴涕、得克隆和多氯萘.最后,针对当前机械化学法降解氯代有机污染物的研究现状,简述了有待解决的问题并展望了未来的发展方向,以期推进机械化学法降解理论的深入研究和技术的广泛应用.

摘要： 以4,4′-二羟基二苯甲酮为原料合成四羟基四苯乙烯(M1),并将其作为酚源与联苯胺及多聚甲醛进行Mannich缩合反应以制备出具有四苯基乙烯骨架的交联型聚苯并噁嗪(P1).随后通过机械化学活化使P1与4,4′-二异腈基联苯(M2)发生特定苯并噁嗪-异腈官能团反应,固相研磨1 h后以70％的产率得到一种交联型聚酰胺衍生物(P2).结果表明:ssBIC反应可作为一种有效制备聚酰胺的新方法.

摘要： 尾矿制备辅助胶凝材料是实现尾矿大规模资源化利用的重要途径.本工作研究了机械-化学活化对钨尾矿颗粒粒径和比表面积的影响,探究了不同活化方式、活化剂种类对钨尾矿制备胶砂试块机械强度的影响,通过XRD、SEM、IR对水化产物的物相及微观结构进行表征.结果表明,机械-化学活化能有效降低颗粒平均粒径并增加胶砂试块的活性指数,活化效果最佳的是三元复合活化剂,其次是二元复合活化剂,效果较弱的是单一活化剂.采用H1、C1和G1三元复合活化剂活化钨尾矿后,直径小于10μm的钨尾矿颗粒达到了70.07％,制备的胶砂试块活性指数达88.11％.机械-化学活化的本质是通过破坏矿物表面结构,增加其表面无序物质和振动能,使得水化产物中生成大量六方板状Ca(OH)2,最终形成大颗粒的C-S-H凝胶和钙矾石.

摘要： 阐述了溶剂、初始原料、模板剂类型、研磨方式及加热方式等磷酸铝分子筛的合成要素,并探讨了各要素的调变对分子筛合成的影响.初始原料和模板剂类型的选择对合成分子筛的骨架结构类型起决定性作用,而溶剂、研磨方式和加热方式的选择对分子筛合成实际工业化应用、安全环保方面会产生很大的影响.通过不同要素的组合可优化分子筛的合成工艺,从而降低制备成本,实现绿色环保化工,为磷酸铝分子筛的设计、研发、绿色合成提供参考依据.

摘要： 考察了La2O3和磁性可回收的Fe3O4对十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的降解性能.结果表明,在物料中外源添加剂和SDBS质量比为19:1,球料比为40:1,球磨转速为500 r/min,球磨4 h后,La2O3和Fe3O4对单纯SDBS的降解率分别为93.89％和85.56％.La2O3和Fe3O4对土壤中SDBS的降解率分别为75.35％和34.88％.通过紫外光谱和红外光谱分析,发现苯环结构被破坏和-SO3-被氧化,均说明球磨处理后SDBS被降解.

摘要： 采用机械化学法、超声波法和微波法作为茶多酚提取过程中的辅助工艺,以茶多酚的提取率作为指标,通过中心组合设计法(CCD)设计试验,响应面优化分析获取每种辅助工艺最优实施条件,并对这三种辅助工艺进行比较.机械化学法辅助工艺茶多酚提取率为16.2％ ～16.8％,微波法辅助工艺提取率为12.2％ ～12.9％、超声波法辅助工艺提取率11.6％ ～12.3％.三种辅助工艺中,机械化学法辅助工艺比超声波和微波辅助工艺有较高的提取率,可以水作为浸取液在常温下进行提取,是一种茶多酚提取过程中较为理想的辅助提取工艺.

摘要： 为了提高Al粉的活性和燃烧效率,采用机械球磨法制备了一种Al/C复合粒子并优化了球磨条件,当C质量分数为30%、球料比为14、转速为350 rad·s^(-1)、环境介质为正己烷、湿磨时间为2 h时,复合粒子中Al和C的晶粒尺寸分别为33.2 nm和42.5 nm,粒子的相对有效活性为70.33%.同时,研究了复合粒子对HTPB推进剂的黏度、力学、爆热、燃速等的影响.研究结果表明,复合粒子会增加HTPB推进剂的黏度,但是体系是一个典型剪切变稀的流体,复合粒子加入量越多,剪切变稀程度越大,因此选择合适的添加量和加工条件,含复合粒子的推进剂能高质量成型;且复合粒子能有效改善HTPB推进剂的力学强度,当其替代Al粉比例从0%增加到30%,平均最大拉伸强度和断裂强度分别从0.37,0.32 MPa增加至0.75,0.69 MPa;且复合粒子的替代量为15%时,HTPB推进剂的爆热和燃速分别较空白提高9.91%和48.27%.

摘要： 机械化学通过机械力的方法对环境污染物进行处理,达到无害化和环境修复的效果破坏污染物分子.本文通过实验研究了机械化学处理重金属铅污染土壤的方法.对球磨过程中的球料比、球磨转速、球磨时间、球的选择、添加剂等实验条件进行比较研究,初步的实验结果表明,球磨处理后的样品中环境可利用铅含量明显减少,去除率可以达到80％以上.显示机械化学是处理环境中重金属污染的有效方法,值得进一步研究.

摘要： 单层钎焊金刚石砂轮的应用因其磨粒等高性不一致而在硬脆材料的精密加工中受到一定限制。本文采用机械化学复合法对80／100#单层钎焊金刚石砂轮进行了修整试验研究。在修整试验前后，测量了砂轮工作面圆跳动，跟踪了磨粒的形貌变化，进行了砂轮磨削K9玻璃实验，并观察与分析了工件磨削后粗糙度值的变化。结果表明：机械化学复合法对单层钎焊金刚石砂轮的修整是有效的，磨粒的磨损以化学腐蚀为主，砂轮修整后磨粒等高性较好，磨削K9玻璃工件表面粗糙度明显降低。

摘要： 本研究采用机械化学法合成SnO纳米晶,采用TEM、XRD、差热、热重等方法对制备的SnO纳米晶进行测试分析,并分析了球磨时间、稀释剂的用量及热处理温度对SnO纳米晶晶粒尺寸的影响.研究结果表明机械化学法是制备SnO纳米晶一种有效的新方法,所得产品均匀,较优条件下晶粒可达10nm以下,值得深入研究.

摘要： 机械化学作为一门新兴的交叉学科,近年来得到了广泛的重视,取得了突出的成果.本文介绍了机械化学的产生与发展历史,阐述了机械化学的作用与基本特征、机理与研究方法,着重综述了机械化学的应用研究进展,并对机械化学研究的发展趋势作了进一步展望.

摘要： 利用机械化学法对Ca(OH)包覆后的CaCO进行活化,借助SEM、TEM、XRD、IR和BET及TG-DSC等手段,研究了机械活化时间对联CaCO-Ca(OH)复合粉体烧结及抗水化性能的影响.结果表明,机械活化可导致CaCO-Ca(OH)复合粉体颗粒细化,比表面积增大,晶粒度小,晶格畸变,并趋于无定形化,因而更容易烧结而高度致密化,抗水化性能得到明显提高.但活化时间过长,Ca(OH)脱羟反应温度提前,粉体机械化学过程中累积的能量部分释放,使晶粒长大,所以烧结性能降低,抗水化能力反而下降.以CaCO/Ca(OH)=80/20为原料,经行星式球磨机活化36hr后,在1500°C×3hr烧成,制得相对密度高达98.8﹪的CaO熟料.该熟料在温度为°C、湿度为95﹪的条件下,15天后的水化增重率为2.37﹪.

摘要： 本文以无机材料作为研究对象,在实施粉碎操作时,发现的机械化学现象和利用其作用在材料的合成,并在有价材料的分离,材料的工艺处理方面的应用性研究为中心作一概要说明.

摘要： 国产海绵钛生产中所产生的部分等外海绵钛只能用于一些低端钛产品.为了提高钛资源的利用率,本研究采用乌克兰扎波洛什钛科学研究设计院的熔盐电解精炼法、机械化学法、等离子脱氢法等工艺和设备进行了等外海绵钛的粉末冶金工艺试验,并与乌克兰的等外海绵钛进行了工艺和性能比较.

摘要： 本研究采用机械化学法合成ZnO纳米晶,采用XRD、差热、热重等方法对制备的ZnO纳米晶进行测试分析,并分析了球磨时间、稀释剂的用量及热处理温度对ZnO纳米晶晶粒尺寸的影响.研究结果表明机械化学法是制备ZnO纳米晶一种有效的新方法,所得产品均匀,晶粒可达20nm左右,值得深入研究.

摘要： 本文介绍了粉石英的基本性能,总结了粉石英超细粉碎时所表现出的机械化学效应,阐述了粉石英开发利用的应用前景.

摘要： 在应力作用下聚合物分子间和分子内力可被削弱,超分子结构可被破坏,化学键可能发生畸变或断裂.通过化学键的破裂产生的活性粒子(自由基、离子或离子自由基)的自身歧化或淬灭可导致聚合物分子量减小,分子量分布变窄.产生的活性粒子也可使聚合物交联、支化或生成嵌段(接枝)共聚物.本文借助固相力化学反应器研究应力对高分子材料的正效应,将力化学反应应用于高分子材料的加工、改性与制备以及为废弃高分子材料的回收利用等提供一项设高效、经济、环境友好的新途径.

摘要： 本发明公开了一种针对硅、碳化硅、K9光学玻璃等硅及硅基硬脆材料复杂结构微小零件的化学机械‑机械化学协同微细磨削加工方法及所使用的复合磨粒型微小磨具。所述加工方法的步骤是：1)磨削液腐蚀改性加工层；2)磨具粗磨粒磨削去除改性层；3)重复步骤1)～2)；4)停止供给磨削液；5)磨具细磨粒磨削去除余量层；6)清洗去除表面杂物。所述磨具由不同粒度、不同种类磨粒构成的二级复合磨粒型微小磨具，加工过程无需更滑磨具。本发明结合化学机械、机械化学和微细磨削加工优势，能够实现硅及硅基材料复杂结构微小零件的高几何精度、高表面质量及高效率加工，且加工方法简单方便，成本低廉，完全满足工业化生产要求。

摘要： 本发明公开了一种机械化学耦合超声化学强化次氧化锌粉中金属浸出的方法，包括：机械活化：对含有次氧化锌粉的原料进行机械活化，得到活化料；超声处理：将活化料与酸性浸出液混合得到混合料，对混合料进行超声处理，得到的液相即为浸出液。机械化学活化和超声化学通过对次氧化锌粉体结构破坏和空化作用联合强化了多金属的浸出率和浸出速率。该工艺可间接降低酸性浸出液的使用浓度，缩短浸出时间。在实际生产中，该工艺的具体应用可以降低反应设备的防腐成本和运行生产成本，间接产生良好的生产效益。

摘要： 本发明公开了一种针对硅、碳化硅、K9光学玻璃等硅及硅基硬脆材料复杂结构微小零件的化学机械‑机械化学协同微细磨削加工方法及所使用的复合磨粒型微小磨具。所述加工方法的步骤是：1)磨削液腐蚀改性加工层；2)磨具粗磨粒磨削去除改性层；3)重复步骤1)～2)；4)停止供给磨削液；5)磨具细磨粒磨削去除余量层；6)清洗去除表面杂物。所述磨具由不同粒度、不同种类磨粒构成的二级复合磨粒型微小磨具，加工过程无需更滑磨具。本发明结合化学机械、机械化学和微细磨削加工优势，能够实现硅及硅基材料复杂结构微小零件的高几何精度、高表面质量及高效率加工，且加工方法简单方便，成本低廉，完全满足工业化生产要求。

摘要： 本发明公开了一种机械化学耦合超声化学强化次氧化锌粉中金属浸出的方法，包括：机械活化：对含有次氧化锌粉的原料进行机械活化，得到活化料；超声处理：将活化料与酸性浸出液混合得到混合料，对混合料进行超声处理，得到的液相即为浸出液。机械化学活化和超声化学通过对次氧化锌粉体结构破坏和空化作用联合强化了多金属的浸出率和浸出速率。该工艺可间接降低酸性浸出液的使用浓度，缩短浸出时间。在实际生产中，该工艺的具体应用可以降低反应设备的防腐成本和运行生产成本，间接产生良好的生产效益。

摘要： 本发明公开了一种同步超声化学与机械化学法制备功能化石墨烯的方法。通过将石墨原材料和功能化试剂加入超声球磨设备中，在超声波环境下以100～500rpm转速超声球磨1～72h，得到含官能团的功能化石墨烯。该方法利用同步超声球磨剥离石墨得到石墨烯，并借助超声化学、机械化学作用，使功能化试剂与石墨烯快速发生化学反应，同时实现对石墨烯的功能化修饰，有效提高石墨烯的剥离效率及其分散稳定性，调控石墨烯材料的结构与性能，扩展其应用领域。

摘要： 本发明涉及一种使用天然矿物添加剂分解六氯苯的机械化学方法，具体步骤为：将六氯苯与天然矿物添加剂置于球磨机中共同球磨。六氯苯与天然矿物添加剂在球磨过程中发生机械力化学反应，实现六氯苯的降解。本发明采用天然矿物作为添加剂与六氯苯或含六氯苯的土壤共同球磨，通过优化工艺条件，能够达到对六氯苯很好的降解去除效果，六氯苯的降解率高达90％以上，选用的天然矿物处理过程中不会引入外来污染物质，也不会产生二恶英等有毒副产物，处理工艺步骤简单，条件温和，无溶剂，无需高温高压等条件，属于无毒无害化处理技术。

摘要： 本发明涉及一种高效降解含氯有机污染物的机械化学方法，具体步骤为：将零价硅，氧化钙，助磨剂和含氯有机污染物放入球磨机中球磨。球磨过程中进行机械化学反应，实现含氯有机污染物的降解。采用本发明的方法完全降解含氯有机污染物的时间可缩短至60分钟以下，对中高浓度污染土壤也有较高的降解效率，且该方法降解后的有机氯可以被土壤中的金属离子所固定，形成MgCl2，CaCl2等土壤中固有的化合物，有机碳转变为石墨和无定形碳，而零价硅反应后被氧化成SiO2·xH2O，同样也是土壤中的固有物质，因此本工艺对含氯有机污染物有高效降解的效果，同时所有产物均不会造成二次污染，是一种可行性高的降解处理方法。

摘要： 本发明属于重金属‑持久性有机物复合污染土壤处理技术领域，具体为一种重金属‑POPs复合污染土壤的机械化学修复方法。该方法具体步骤如下：首先，将自然风干的重金属复合污染土壤粗碎过筛，然后将筛分后的污染土壤、修复助剂以及氧化锆磨球按比例置于氧化锆球磨罐内于行星式球磨机中进行机械化学球磨反应。本发明通过外加修复助剂的机械化学球磨反应，将污染土壤中重金属从易迁移的离子形态转化为稳定的难溶态而实现其固化稳定化，同时将污染土壤中POPs有机物进行脱卤、苯环开环而实现其高效降解。本发明方法具有操作简单、清洁高效且无二次污染的优点，是一种具有良好前景的重金属‑POPs复合污染土壤的修复方法。

摘要： 本发明属于有机污染物降解技术领域，公开了一种天然黄铁矿的机械化学处理及活化过硫酸盐降解有机废水的方法，其中，天然黄铁矿的机械化学活化方法是将天然黄铁矿原料加入至氧化锆球磨罐中，按照球料比质量比8‑12：1向其中加入氧化锆球，然后将球磨罐固定在行星球磨机上，控制球磨机转速为400‑600rpm使球磨机提供的重力加速度在20‑35G之间，如此球磨处理5‑15min，即可得到活化后的黄铁矿。本发明通过对球磨处理的参数条件进行改进，利用球磨活化天然黄铁矿，可有效提高黄铁矿的催化性能，可配合过硫酸盐降解废水中的有机污染物，具有处理成本低、操作条件简单且高效的优点，为有机废水的处理提供了新的方式。

摘要： 本实用新型公开了一种自吸式机械化学反应装置，包括球磨筒、搅拌装置、定子，球磨筒内放置有研磨球；搅拌装置包括铰接于球磨筒上的搅拌轴以及安装于搅拌轴上的第一搅拌器和第二搅拌器；中空的定子，固定连接在球磨筒上且套于搅拌轴外，定子设有进气口；其中，第一搅拌器位于定子的下方，第二搅拌器位于第一搅拌器的下方。本实用新型能用于气‑液，液‑固，气‑液‑固多种反应模式，兼顾机械化学反应的优势，增强反应界面的传质，提高传质速率，同时克服铁粉等活泼金属自燃温度低的性质，避免化学处理过程自燃，燃爆风险，在安全的前提下简化湿法冶金的步骤，实现快速浸出除杂。