稀土微肥是一类农用稀土化合物,对于提高作物产量和品质、促进农业丰收、缓解人口增长与耕地匮乏之间的矛盾、促进我国农业可持续发展、实现"减施增效"起到重要推动作用.回顾了近年来稀土微肥促进作物成熟、增产、抗病成效等方面的研究,介绍了稀土微肥对作物生理、生化方面的调节作用,期待未来随着稀土微肥理论的不断发展,其推广和使用能得到更大的发展,品类越来越丰富.

为研发新型全水溶聚磷酸铵-稀土缓释肥的合成方法及其对蔬菜的施用效果,使用聚合法合成低聚合度聚磷酸铵,通过控制聚合反应温度和原料配比,研究不同条件下聚磷酸铵的聚合度、水溶性、养分含量和pH变化.在此基础上通过控制反应条件,探究聚磷酸铵溶液对稀土金属镧和铈的螯合情况,并进一步利用制备的聚磷酸铵和聚磷酸铵-稀土肥进行田间肥效实验.结果 表明,当85％磷酸与尿素摩尔比为1∶1.5、反应时间20 min、反应温度140℃时,合成的聚磷酸铵平均聚合度达到3.01,P2O5含量48.07％、含氮量26.38％,水溶性1.92 g·mL-1.聚磷酸铵水溶液在50℃下使用超声方式溶解,螯合稀土金属镧和铈的含量分别达到541.0和757.4 mg·kg-1.田间肥效实验表明,聚磷酸铵及聚磷酸铵-稀土肥对大白菜、茄子和番茄生长具有良好的促进作用.聚磷酸铵-稀土缓释肥是一类新型化肥,为实现化肥"减量增效"目标提供新的肥料品种.

以N-甲基咪唑、溴乙烷和甲醇钠为原料,通过采用两步法,先合成中间体溴化1-乙基-3-甲基咪唑[Emim]Br,最终合成碱性离子液体甲氧化1-乙基-3-甲基咪唑盐[Emim] OCH3.通过红外光谱进行结构表征,TG进行热性能测定、pH值法进行碱性表征,同时研究了各因素对其电导率的影响,测定了临界胶束浓度及其溶解性.结果 表明,[Emim] OCH3的热稳定性良好,碱性较强且碱性在25 ～ 55℃范围内受温度影响较小;[Emim] Br和[Emim]OCH3与不同溶剂的二元混合体系在20℃、6～ 20 g/L的浓度范围内,电导率随浓度的增大而增大,相同浓度下在25～60℃范围内,电导率随温度的升高而增大,同时符合阿伦尼乌斯公式;[Emim] Br和[Emim] OCH3的临界胶束浓度分别为12.09,9.73 g/L;常温下,[Emim] OCH3易溶解在极性较大的溶剂中.

探究了以磷酸分解磷矿,关键酸解工艺参数对磷及Fe、Al、Mg、Pb、As浸出的影响规律,并从热力学角度进行了分析.结果表明,磷矿内磷及Fe、Al、Mg浸出率随磷酸质量分数、反应温度、反应时间和液固比的增大而增大,搅拌速度影响不明显;Pb浸出率随磷酸质量分数、反应温度和液固比的增大而增大,搅拌速度、反应时间影响不明显;As浸出率随反应温度升高呈先增大后减小趋势,随反应时间增加略有减小,磷酸质量分数、搅拌速度和液固比影响不明显.控制磷酸质量分数为30％(以P2O5计)、反应温度为80℃、搅拌速度为300 r/min、反应时间为150 min、液固质量比为10:1,在此条件下,磷及Fe、Al、Mg、Pb、As的浸出率分别为98.65％、68.56％、48.54％、95.84％、32.85％和84.62％.通过热力学分析表明磷矿内Mg、As浸出率较高,Pb浸出率较低,而Fe、Al浸出率大小主要取决于磷矿中褐铁矿及高岭土含量.

2015年我国施肥总量6000万t,占全球化肥年施用量的35％,几乎是美国和印度当年度化肥施用量的总和.我国在全球7％的耕地上,施用了全球35％的化肥,生产出全球24％的粮食产量,养活了全世界20％的人口,我国化肥施用量过大已经是一个非常严峻的问题.2015年以来,农业农村部组织开展化肥农药使用量零增长行动,经过5年的实施,截至2020年年底,我国化肥农药减量增效已顺利实现预期目标,化肥农药使用量显著减少,促进种植业高质量发展效果明显.经农业农村部科学测算,2020年我国水稻、小麦、玉米三大粮食作物化肥利用率40.2％,比2015年提高5个百分点.农业农村部计划"十四五"化肥农药利用率再提高3个百分点,以推动农业生产方式全面绿色转型.

采用传统反应器磷酸分解磷矿时,磷矿分解不够充分,反应时间较长,容易造成资源浪费.微反应器具有反应空间小、传质效果好以及反应时间短等优势.采用T型微通道反应器进行磷酸分解磷矿研究,最佳条件为:反应时间30 min,m(磷酸)/m(磷矿)为8,反应温度70℃,磷矿粒径<0.080 mm,磷酸质量分数30％.在最佳条件下,磷矿的分解率为98.6％;与传统反应器相比,微反应器缩短了反应时间,提高了磷矿分解率以及后续工艺产生的磷石膏的品质.

探究磷酸浓度、磷矿粒径、液固比、搅拌速度、反应温度等因素对磷矿溶解动力学的影响.结果 表明,磷矿的转化率随着磷酸浓度、液固比、反应温度、搅拌速度的增大而增大,随粒径的减小而增大.磷矿的溶解过程可用缩芯模型来描述,表观活化能为11.36 kJ/mol,低活化能验证了该过程的控制步骤为固体膜扩散控制,并建立了溶解过程的动力学模型,得到实验值与计算值拟合度较好,相关系数为0.98.

为解决微波激发等离子体参数诊断存在的困难问题,提出利用二端口传输反射法测

磷酸脲是一种具有氨基结构的磷酸复盐,属于精细磷化工产品.阐述磷酸脲的用途:除了作为一种绿色环保水溶肥被广泛使用外,磷酸脲还可以用作动物饲料添加剂、青贮饲料保藏剂以及阻燃剂等.介绍磷酸脲的生产工艺,概述国内磷酸脲产业化进展.

采用浸渍法制备了多钼氧簇/活性碳(PMoO/AC)非均相催化剂.通过傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)、比表面积孑孔径测试仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对其进行表征.研究了其在过氧化氢氧化低浓度碘离子反应中的催化及重复使用性能;利用分子力学和量子化学方法对PMoO与AC之间的吸附进行模拟计算,研究其吸附机理.结果 表明:在多钼氧簇的质量分数为40％、pH为1.8、过氧化氢的用量为3.6 mmol/L,催化剂的用量为1.0g,反应温度为25℃条件下,反应速率为2.7×10-5 mol· L-1·s-1,较之未添加催化剂体系,反应速率提高了2.7×103倍,且具有较好的重复使用性;PMoO可以以物理吸附的方式吸附在活性炭表面,但其表面不同修饰基团对PMoO的吸附能甚至催化性能造成不同影响:OH和NH2修饰活性炭有利于增加PMoO的物理吸附稳定性,COOH修饰活性炭降低了其物理吸附能;改性基团均可以与PMoO键合发生化学吸附,提高体系稳定性,同时改变了PMoO的电子性质,使其最高占据轨道能级(HOMO)降低,使与反应物过氧化氢之间能隙减小,有利于催化反应的进行,其中,COOH修饰造成能级降低幅度最大.

微波加热相对于传统热传导加热具有内外加热的效果,但其在工业应用中存在加热效率低下、加热不均匀等问题.据此,提出一种基于双端口非同步旋转结构的加热方法,降低端口间的互耦;并基于COMSOL Multiphysics建立了双端口旋转下的微波加热模型,分析了双微波源端口之间的旋转速度对端口间的互耦和加热均匀性的影响,实现了端口间低互耦、高均匀性的加热,同时极大提高了微波加热的效率.

以磷酸二氢铵和尿素为原料,采用微波加热研究聚磷酸铵的最优聚合工艺条件.分别考察不同原料配比、反应温度和反应时间对聚磷酸铵中五氧化二磷含量、氮含量和聚合度的影响.通过实验得出微波加热聚合聚磷酸铵的最优条件为:磷酸二氢铵与尿素物质的量比为1:1.1、反应温度为170℃、反应时间为20 min,样品经XRD检测为Ⅰ-型聚磷酸铵,该条件下得到的产品五氧化二磷质量分数为70.33％、氮质量分数为14.34％、聚合度为50.33,符合化工行业标准HG/T 2770—2008一等品指标要求.

为改进湿法磷酸生产工艺,提高副产石膏的品质,减少湿法磷酸固体副产物磷石膏堆存产生的经济和环保压力,进行了磷酸分解磷矿制磷酸的实验研究.采用贵州某磷矿为主要原料,研究了湿法磷酸预分解磷矿的反应条件.通过单因素实验确定了湿法磷酸分解磷矿最优反应条件:反应温度为75℃,磷酸与磷矿的质量比(液固比)为9,反应时间为3 h,磷酸质量分数为30%(以五氧化二磷计).在此条件下,磷矿的分解率为98.62%.

以湿法磷酸和尿素为原料制备高聚合率的水溶性聚磷酸铵,考察了尿素与磷酸的物质的量比、聚合温度和聚合时间对聚磷酸铵聚合率的影响.通过实验得到最优工艺条件:尿素与磷酸的物质的量比为1.4、聚合温度为180℃、聚合时间为1.0 h,所得产品的聚合率为98.20％,五氧化二磷质量分数为63.33％,氮质量分数为13.85％.该产品水溶性良好,通过XRD分析确定聚磷酸铵的晶型为Ⅰ型聚磷酸铵.

简要介绍磷石膏的特性.重点阐述瓮福(集团)有限责任公司磷石膏综合利用概况,包括磷石膏堆存技术,在建筑、化工行业上的应用,对磷石膏综合利用提出建议.

针对非洲多哥胶磷矿矿样,采用擦洗—破碎—脱泥—磨矿—反浮选开路工艺流程进行试验,获得了优异的选矿技术指标.在磨矿矿浆质量分数为65％、磨矿细度为-0.074 mm质量分数占66.85％的条件下,由P2O5品位19.33％、MgO质量分数0.45％、SiO2质量分数7.49％、R2()3质量分数4.66％的原矿,获得了P2O5品位31.64％、MgO质量分数0.38％、SiO2质量分数2.66％、R2O3质量分数1.60％、P2O5回收率64.08％的磷精矿,总尾矿P2O5品位12.24％.磷精矿质量达到了制取磷酸的要求.

采用浸渍法制备keggin型多钼氧簇/改性硅藻土(PMoO/Dia)催化剂.分别采用FT-IR、XRD、BET、SEM和碘离子选择电极来测试并研究催化剂结构,表面形貌和碘离子催化性能.利用分子力学和量子化学方法对PMoO在Di和Dia表面的吸附进行计算模拟.研究结果显示:负载后的PMoO高度有序分散在Dia表面上且未改变其原有的Keggin结构;在加有0.5 g的7％PMoO/Dia催化剂的反应体系中反应8 min后碘离子的转化率为99.7％,反应速率达到了2.25×10-5 mol/(L·s),与空白相比,PMoO/Dia的催化效果提高2.25×103倍;PMoO以物理吸附和化学吸附两种方式吸附在Di和Dia表面,Dia表面的铵基增加了PMoO与Dia之间的静电吸附和化学吸附作用力,同时降低了PMoO/Dia的前线轨道能级.催化剂重复使用10次以后仍保持着良好的催化性能,重复性好,无过氧化,具有较好的应用前景.

质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于具有轻便高效、启动温度低,以及环境友好等优点而广泛应用于现代工业建设的多个领域.本文综述了近年来PEMFC的关键材料催化荆、双极板以及质子交换膜等的制备及性能,提出了其在实际应用中存在的问题和相应的改进措施,并展望了其发展方向.

Phosphating solution was prepared using phosphoric acid, nitric acid and zinc oxide.The process parameters of free acidity, total acidity, phosphating temperature and phosphating time were optimized by copper sulfate drop test.The microstructure, wettability and acid and alkali corrosion resistance of phosphating film were studied by scanning electron microscopy (SEM), contact angle measuring and acid and alkali corrosion testing.The results show that the optimum process parameters for phosphating were free acidity of 17.8 mg/g, total acidity of 93 mg/g, phosphating temperature of 60 ℃, and phosphating time of 5 min.The phosphating film prepared under the optimum process parameters was dense and uniform, composed of flaky phosphate crystals, with a certain hydrophobicity and good corrosion resistance to acid and alkali.

采用浮选槽和浮选柱对贵州某低品位钙镁质磷矿进行了反浮选对比试验研究,结果表明,浮选柱对超细粒低品位钙镁质磷矿的浮选效果明显优于浮选槽.