研究了海藻化工中以氢氧化钙作为钙化剂的新型钙化工艺,使用氢氧化钙+氯化钙作为褐藻酸钠的钙化剂替代传统的单一氯化钙。确定的双钙钙化工艺条件：每升褐藻酸钠胶液（褐藻酸钠质量浓度为2.5 g/L）,添加氯化钙溶液29.0 mL（质量分数为5%）,添加氢氧化钙溶液13.75 mL（质量分数为5%）,复合钙化剂中氯化钙与氢氧化钙物质的量比为1.19∶1。与传统工艺相比,新型钙化工艺褐藻酸钠的产率未有明显变化,得到的褐藻酸钠粘度稍有降低,粘度由275.1 mPa·s降低至241.3 mPa·s;氯化钙使用量降低40%以上,总钙添加量减少19%。双钙钙化工艺实现了对钙化废水的再利用,废水中钙质量浓度经处理由483 mg/L降到20 mg/L左右,电导率由6.84 mS/cm降至4.28 mS/cm;经脱钙处理的钙化废水回用后对产品褐藻酸钠的产率和粘度没有显著影响。新工艺操作简单,不仅有效减少了钙化废水中离子的引入,同时可以实现低成本地脱钙,脱钙后的废水可以作为冲稀水回收利用,减少了水资源的消耗,为海藻化工行业的减排提供了一条新的工艺途径。

提升磷化工产业技术创新效率对于磷化工产业健康、有序、绿色可持续发展具有重要意义。选取中国不同省份的27家磷化工上市企业作为研究对象,构建技术创新效率评价体系,收集2018年企业的投入产出数据,基于数据包络分析法（DEA）模型对技术创新效率进行整体分析和内部分析。研究发现：中国磷化工上市企业整体技术创新效率值为0.372,未达到DEA有效标准;纯技术效率低或规模效率低是企业技术创新效率非DEA有效的主要原因;将近3/4的磷化工上市企业存在技术创新投入的规模收益递减;45%的企业因研发经费冗余、50%的企业因产出不足导致上市企业非DEA有效。最后,结合研究结论提出磷化工产业技术创新效率提升的对策建议。

橄榄石型磷酸铁锂是目前应用十分广泛的锂离子电池正极材料之一,具有成本低、安全性高、环境友好、循环寿命长和工作电压稳定的特点。近年来,随着CTP技术、刀片电池技术等取得的突破性进展,磷酸铁锂的商业化程度得到了大幅提高。但磷酸铁锂存在电子导电性较差和离子扩散系数低的缺陷,严重限制了锂离子电池的电化学容量,因此开展磷酸铁锂制备工艺和性能强化研究对磷酸铁锂的性能提升具有重要意义。对比了磷酸铁锂电池与其他正极材料锂离子电池的性能差异和发展现状,系统总结了磷酸铁锂正极材料制备与强化的改性方法及相关研究进展与挑战,并提出了未来的发展方向与研究思路。

锂是一种不可再生的战略性矿产资源,是现代工业发展不可或缺的重要原材料。在分析全国锂矿资源特点、矿床类型、分布、储量、产量、需求、保障及产业结构等形势的基础上,指出当前国内锂矿产业中尚存在一些亟待解决的问题。对此,提出加大矿产勘查、增强国际合作、优化产业结构、高效利用资源、重视环境保护、构建生态矿业等促进国内锂矿产业健康可持续发展的对策与建议。

光催化技术在处理有机污染物领域是一种资源节约、环境友好、极具应用前景的新型绿色环保技术。二氧化钛作为一种典型的半导体光催化剂,因具有光活性好、稳定性好、对人体无毒害、成本低廉、反应条件温和且无二次污染等特点而深受人们的青睐。然而它的宽带隙和较高的光生电子-空穴对复合率限制了它的大规模应用,这都是需要解决的技术难题。讲解了二氧化钛的催化机理,分析了传统二氧化钛的局限性,针对这些缺点介绍了提高二氧化钛催化活性的改性方法及原理,如离子掺杂、表面沉积贵金属、表面光敏化、半导体复合、负载等方法。讨论了二氧化钛光催化剂未来的研究和发展方向。

金属氧化物是由金属阳离子和氧阴离子组成的一类离子型化合物,其金属正离子和氧负离子通过离子键合排布成各种不同的晶体结构而表现出独特的物理性质。然而,因其宽的能带间隙、低的光量子产率和光电转换效率、大的光生电子和空穴复合几率、低的气体响应速度、来自价带和导带消极的电子传递性能等缺陷限制了金属氧化物的应用潜力。综述了几种典型的掺杂型金属氧化物氧化锌、二氧化钛、三氧化二铁和稀土氧化物的研究进展,分析了金属掺杂对这几种典型金属氧化物在光、电、磁、传感性能方面的影响,并介绍了它们潜在的应用领域及研究现状,提出了未来的发展方向及需要关注的主题。

以CaCl₂-NH₃-CO₂为反应体系,采用分散鼓泡碳化法制备出单分散纯球霰石型碳酸钙微球。用扫描电镜（SEM、FE-SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等手段对样品进行了表征。考察了反应初始pH、反应终止pH、反应初始温度、二氧化碳气体流速等因素对产物颗粒形貌和粒径的影响,并探讨了球霰石微球的形成机理。实验结果表明,与直接鼓泡碳化法相比,分散鼓泡碳化法形成的二氧化碳气泡数量多、大小均匀,能增大溶液中二氧化碳的过饱和度,有利于制备高纯度的单分散球霰石微球;反应初始温度低、二氧化碳气体流速大,均有利于球霰石的生成。最佳反应条件：反应初始pH为10.0,反应终止pH为7.0,二氧化碳气体流速为1 L/min。

以中和法、水热法、醇铝法和铝粉盐酸回流法合成的氧化铝前驱体为原料分别制备球形氧化铝载体（记为ZH、SR、ST和SOL）,通过强度仪、X射线荧光光谱仪（XRF）、低温氮气吸附-脱附、扫描电镜（SEM）、氨程序升温脱附（NH₃-TPD）等手段对氧化铝载体进行表征,以丙烷脱氢为探针反应研究了氧化铝的制备方法对催化剂（Pt-Sn-K/Al₂O₃）脱氢性能的影响。实验结果表明：不同方法合成的氧化铝前驱体均制备出高强度的球形氧化铝载体,其中水热法和醇铝法制备的载体还具有较大的孔容和适中的比表面积;前驱体的制备方法对催化剂的酸性影响较大,中和法制备的氧化铝载体制备的催化剂主要是弱-中强酸中心,其他方法制备的氧化铝载体制备的催化剂为弱酸中心,催化剂酸量由大到小的顺序为ZH-CAT、SOL-CAT、ST-CAT、SR-CAT;评价结果表明,醇铝法和水热法制备的载体应用于丙烷脱氢催化剂表现出良好的性能,相当于甚至优于工业剂水平。

稀土是重要的新能源原材料,在现代工业发展中具有许多不可替代的用途。世界稀土资源丰富,但分布不均,近93.11%的稀土探明储量集中在美国、澳大利亚、俄罗斯、越南、巴西和中国等少数国家。作为中国最为重要的战略性优势矿产资源之一,稀土在全国范围内均有分布,矿床类型以碱性岩-碳酸岩型、花岗岩型、砂矿型和风化壳离子吸附型为主,集中分布于华北陆块北缘、内蒙大兴安岭、上扬子、下扬子、华南与三江等6个成矿省。通过分析国内外稀土矿床类型、资源分布特征,结合中国稀土矿产勘查开发的新进展,提出需加强稀土成矿理论及勘查技术研究,开展稀土高端材料和应用技术研发,统筹全国稀土资源进行合理开发利用与生态环境保护,建立可持续的国家稀土资源战略储备制度等建议。

目前商业化的锂离子电池多使用有机液态电解质,存在易燃易爆、易泄露等安全风险,而采用固态电解质替代有机液态电解质可以有效提高电池安全性。锂离子电池用固态电解质又可分为无机固态电解质和有机——即聚合物固态电解质。无机固态电解质对高温或其他腐蚀性环境适应性好,适用于在极端工作环境中刚性电池等领域;聚合物固态电解质在柔韧性和可加工性上则优势明显,适用于柔性电池等领域,但这些材料均尚有问题待解决。无机-有机复合的方式,有望综合两种材料的优势,取长补短,提高固态电解质的综合性能和实用价值。

基于Incopat专利数据库,以1972—2020年钠产业相关专利数据为研究对象,从专利的角度对钠产业重要专利权人、主要技术研发团队、关键技术导航、技术构成等方面进行分析,梳理出全球钠产业、中国钠产业和青海钠产业各个环节的发展现状及特点。提出青海省钠产业未来发展应依托“一带一路”重大历史机遇,积极开拓钠产业国际市场、推进盐湖资源综合利用、加强专利布局、引进高端人才、提高专利技术成果转化能力等发展建议。

采用连续离子交换技术用于盐湖卤水的吸附法提锂。针对青海一里坪盐湖老卤体系,开发了连续离子交换吸附提锂工艺,研究了操作参数对连续离子交换系统提锂性能的影响,并在优化的工艺条件下进行了长周期的稳定性评价。结果表明,在转动步进周期为20 min、卤水进料量为3.2 BV/h、淋洗水量为2.9 BV/h、解吸水量为9.3 BV/h、解吸温度为15~25 ℃时,连续离子交换系统可以稳定获得镁锂质量浓度比（简称镁锂比）在3左右、锂质量浓度接近1.1 g/L的合格液,锂回收率为98.5%以上。

用溶剂热法合成了一系列不同铋含量的片状铋/钒酸铋（Bi/BiVO₄）复合光催化剂。采用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见漫反射光谱（UV-vis DRS）、电感耦合等离子发射光谱 （ICP-OES）、氮气吸附脱附和光电流响应等技术对所制备的催化剂进行了表征。通过氙灯下光催化降解亚甲基蓝的性能来评价样品的光催化活性,实验结果表明铋的自掺杂能显著提高钒酸铋的光催化活性。最后,通过自由基捕获实验对铋/钒酸铋光催化机理进行了探讨。

采用红外（IR）光谱技术开展了碳酸钙的结构研究。实验发现,碳酸钙的红外吸收模式包括碳酸钙CO₃不对称伸缩振动模式（ν）、碳酸钙 CO₃对称伸缩振动模式（ν）、碳酸钙CO₃面外弯曲振动模式（r）和碳酸钙CO₃面内弯曲振动模式（β）等。采用变温红外（TD-IR）光谱开展了碳酸钙的热稳定性研究。在293~393 K的温度范围内,碳酸钙主要官能团对应的吸收强度及频率都有一定的改变。采用二维红外（2D-IR）光谱进一步研究了碳酸钙ν、r和β吸收峰变化快慢的信息,证明了三级红外（IR）光谱在重要的无机盐（碳酸钙）结构及热稳定性研究中的重要作用。

碳化法因具有反应高效、工艺简单等特点,已成为电池级碳酸锂生产的主流工艺。但是,在以盐湖锂精矿为原料采用碳化法制备电池级碳酸锂的过程中,还存在碳化过程二氧化碳利用率低、碳化液杂质去除效果不好以及锂的收率低等问题。以盐湖锂精矿为原料,从碳化、净化、热解3个主要环节进行了工艺优化实验,即由常压碳化改为加压碳化、采用化学净化和离子交换树脂吸附相结合的方法去除碳化液中的杂质、由常规热解改为加压热解,可将碳化过程二氧化碳利用率提高到87.4%、净化过程钙镁去除率分别提高到97.92%和96.09% 、全流程锂的直收率提高到82.27%。

掺杂CeO₂基电解质是中低温固体氧化物燃料电池（SOFC）理想的电解质材料。首先阐述了掺杂CeO₂基电解质结构与性能的关系,接着介绍了金属离子掺杂对CeO₂基电解质晶体结构和电子结构的影响,重点综述了单元素掺杂和双元素掺杂对CeO₂基电解质性能的影响。通过分析得出：稀土金属元素单掺杂比碱土金属元素单掺杂更能显著提高CeO₂基电解质的导电性和可烧结性,但稀土氧化物的原料成本要远高于碱土氧化物;双元素掺杂比单元素掺杂具有更多的氧空位无序度和更小的氧离子迁移激活能,因此在提高CeO₂基电解质的离子电导率方面更有优势。总结了CeO₂基电解质材料的掺杂规律及构效关系,以期对制备出性能更加优异的CeO₂基电解质起到一定的指导作用。

对中国碳酸钙工业近60 a的发展历程进行简要回顾,中国碳酸钙工业经历了探索前进、蓬勃发展、提档升级3个阶段,取得巨大成就。中国已跃升为世界碳酸钙第一生产和消费大国,并稳步迈向碳酸钙生产强国。从产业总体情况、产品和技术装备3个角度分别分析了中国碳酸钙行业的发展趋势,指出今后碳酸钙行业应走创新驱动、集约化、生态优先的可持续发展之路;着力开发精细化、功能型、专用性碳酸钙产品;生产装备方面力争实现大型化、连续化和智能化。

由过量二氧化碳（CO₂）排放导致的温室效应使得全球气候变暖问题日益紧迫,在“双碳”背景下,如何资源化利用CO₂尤为重要。光催化还原CO₂生成化学品和燃料是有望同时解决能源危机和环境问题的途径。非金属半导体聚合氮化碳（PCN）具有可见光响应、化学稳定性高、易于制备等优点,在光催化领域备受关注,但由传统热聚合方法得到的PCN存在比表面积小、电子-空穴对复合严重、对可见光吸收范围窄等不足之处。介绍了光还原CO₂的反应机理和PCN的结构,总结了PCN的制备方法以及提升其光还原CO₂性能的手段,包括形貌调控、异原子掺杂、缺陷工程和构建异质结等。最后,对目前PCN材料在CO₂光还原反应研究中存在的问题进行了分析,并对未来发展方向进行了展望。

自2015年新能源汽车的爆发式增长,使得世界锂的需求量急速增加,加速锂资源的开发具有重要意义。中国境内锂资源颇为丰富,主要存在于锂矿与盐湖卤水中,其中以盐湖卤水为主。而卤水提锂以其能耗低、成本低等显著优势成为未来获取锂资源的重要方向。总结归纳了现有的卤水提锂方法,重点阐述了目前研究较多的萃取法、吸附法、膜分离法和电化学法。目前,萃取法大多以萃取剂-氯化铁-稀释剂为萃取体系,着重对萃取剂与稀释剂的种类进行研究;吸附法中吸附剂为实验的关键,近年来铝基吸附剂和离子筛型吸附剂成为研究的热点,如何造粒以及如何降低溶损率将成为今后主要的研究方向;膜分离法中提高吸附容量是使用膜分离法从卤水中提锂的关键,膜分离法中纳滤膜与电渗析较为成熟; 关于电化学提锂,研究人员提出使用不同的吸附剂作为电极材料,提锂效果得到显著提高,电化学提锂这一新方法的崛起为卤水提锂提供了新思路。

中国蒽醌法生产过氧化氢始于1958年,先是引进国外技术,之后对该技术进行试验研究、生产实践、技术改进、扩大生产规模等,发展至今已经取得了丰富的生产经验。介绍了过氧化氢生产方法在中国的发展过程,详细介绍了蒽醌法的发展过程和技术进步概况及其对过氧化氢生产发展的深远意义。重点阐述了蒽醌法生产过氧化氢工艺的技术改进,比如氢化工序使用的氢化催化剂由兰尼镍催化剂发展到载钯催化剂以及对氢化塔结构的改进、氧化工序对设备和流程的改进、对工作液溶剂的改进、制定生产安全措施等。概括了当前过氧化氢生产和技术进步的现状,展望了今后的发展趋势,并提出了存在的问题。