發(fā)布時間：2020-12-06 06:32

　　中國科學院過程工程研究所發(fā)現(xiàn)了亞熔鹽介質中高反應活性氧負離子（HOC-、O2-、O22-等）對礦物中低價態(tài)金屬原子具有顯著的催化氧化作用,可大幅強化介質氧化分解礦物能力,亞熔鹽介質氧化活性調控的核心即是實現(xiàn)介質中各種活性氧的量化調控。為進一步優(yōu)化釩渣亞熔鹽法的釩鉻共提工藝,基于微氣泡可爆裂強化堿介質中活性氧的生成、提高介質中氧氣溶解度這一典型的物理化學特征,本文提出了微氣泡強化亞熔鹽介質液相氧化法分解釩渣新技術,在對介質中活性氧進行量化測定的基礎上,對新技術在全球典型高品位釩渣、含鉻釩渣高效提釩及釩鉻共提應用上的可行性、機理、工藝參數確定、動力學等進行了系統(tǒng)研究,為釩渣亞熔鹽法高效提釩、釩鉻共提清潔生產工藝提供了堅實的理論支撐和應用指導。論文取得如下創(chuàng)新性成果:1.建立了采用三價鉻氧化法來定量檢測高溫高堿亞熔鹽介質中活性氧含量的新方法,系統(tǒng)測定了不同溫度、堿濃度區(qū)間亞熔鹽介質中活性氧含量。測定結果表明,活性氧的生成量受介質的熱力學和動力學調控,熱力學上取決于OH-的濃度和氧氣溶解度,動力學上取決于介質的傳質和流動性能。隨著反應溫度的上升,亞熔鹽介質的粘度降低,介質的傳質和流動性能得到改... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院過程工程研究所)北京市

【文章頁數】：142 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．３全堿濃度范圍內亞熔鹽介質區(qū)域分類??

活性氧是〇２帶電子后的產物，包括氧的一電子產物氧負離子０２－？、二電子??產物過氧化氫（Ｈ２〇２）、三電子產物羥基自由基（?０Ｈ－）、一氧化氮等（Ｄｒｙｄｅｎ，??２０１８）�；钚匝醣然鶓B(tài)氧分子的能量要高，是激發(fā)態(tài)的氧，圖１．４給出了基態(tài)氧變??成活性氧的示意圖，氧氣首先得到一個電子變成氧負離子，然后繼續(xù)得一個電子??變?yōu)檫^氧化氫，得到第三個電子后變?yōu)榱u基自由基，最終得到第四個電子后變?yōu)??穩(wěn)定的水分子（ＭｅｔｏｄｉｅｗａａｎｄＫｃ＾ｋａ，?１９９９）�；钚匝醴肿佑捎谑歉吣芰繝顟B(tài)的離??子，在溶液中極不穩(wěn)定，尤其是羥基自由基，壽命周期只有１０Ａ（Ｄｃｍ〇ｇｈｕｅｅｔａｌ．，??２０１３）。１９６９年，ＭｃＣｏｒｄ與Ｆｒｉｄｏｖｉｃｈ發(fā)現(xiàn)了在生化反應中氧氣發(fā)生一電子還原??反應生成氧負離子，進而經過紅血球的分離精制后獲得了氧負離子的清除酶，即??超氧化物歧化酶（ＭｃＣｏｒｄ，?１９６９）。目前氧負離子在生物學上的生成過程、反應活??性和其他毒性機理等方面得到了廣泛研宄。同時關于ＲＯＳ其它離子如過氧化氫、??輕基自由基的研宄也得到了人們的重視（Ｈａｌｌｉｗｅｌｌ

生成各種活性氧組分，例如超氧陰離子自由基＿〇２－可通過一系列的反應而生成過??氧氫根自由基、羥基自由基等各種活性氧物種，各種活性氧物種可以相互轉化??（張夢如等．，２０１４）。其轉化途徑如圖１．６，活性氧的研宄在生物體內主要會引發(fā)??心臟病、癌癥和衰老等疾病，其研宄主要集中在生物和醫(yī)藥等領域。??Ｈａｂｅｒ?ＶＶｅｉｓｓ??／ＳＯＤ?Ｎ，?Ｆｅｎｔｏｎ??Ｈ＇??叫?＊■???〇２?ＭＯ?Ｈ，〇，??ｗ??Ｄｉｓｍｕｔａｔｉｏｎ??圖１．６不同活性氧之間在線粒體中的自由轉化??Ｆｉｇｕｒｅ?１．６?Ｔｈｅ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｒｅａｃｔｉｖｅ?ｏｘｙｇｅｎ?ｓｐｅｃｉｅｓ?ｉｎ?ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａ??而在工業(yè)應用中，活性氧的研宄主要集中在活性氧的生成方法，高級氧化技??術由此而來（吳彥霖，２０１４）。高級氧化技術的原理是利用化學作用激發(fā)生成具有??強氧化性的活性氧如羥基自由基等，從而將其應用于有機物降解（Ａｎｄｒｅｏｚｚｉｅｔａｌ．，??１９９９；?Ｅｓｐｌｕｇａｓ?ｅｔ?ａｌ”?２００２；?Ｐｅｒａ－Ｔｉｔｕｓ?ｅｔ?ａｌ．，２００４；?Ｐｉｇｎａｔｅｌｌｏ?ｅｔ?ａｌ．，２００６）。目前，高??１４??


本文編號：2900901