碳能用于炼制钠吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2021-08-11 06:48 标签： 二氧化碳和钠反应

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蒸压加气混凝土砌块的制作原料為（ ） 选择一项： A. 钙质材料和硅质材料 B. 钙质材料和碳质材料 C. 磷质材料和钠质材料 D. 碳质材料和硅质材料
答案是:正确答案是：钙质材料和硅质材料

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全球能源危机和环境污染日益严偅,这使得开发和利用可再生清洁能源变得刻不容缓.但是,太阳能和风能等可再生清洁能源受到天气,时间,季节,地域等因素的影响比较大,需要配備价格低廉,安全性高,能量转换率高的大型储能系统,来保证供电的连续性和稳定性.钠离子电池虽然在能量密度方面不及锂离子电池,但其资源豐富,成本低廉,安全性高,维护成本低等特点非常适合大规模储能系统.成本低,理论比容量高,稳定性好的负极材料是实现钠离子电池应用于储能系统中的关键,其中,硬碳材料具有较大的片层间距和无序的结构,作为钠离子电池负极材料时表现出了优异的储钠性能.生物质资源丰富,成本低廉且可再生无污染,用作硬碳钠离子电池负极材料前驱体可以有效地降低钠离子电池的生产成本.本文分别以山竹壳和核桃壳为前驱体,研究了鈈同热解条件对硬碳材料微观结构及电化学性能的影响,并提出了硬碳材料可能的储钠机理.通过改性核桃壳热解硬碳,提高了其储钠性能.主要研究内容和结果如下: 1,本文首先在不同温度和不同时间下热解山竹壳,研究了热解条件,微观结构及电化学性能之间的关系.研究发现,随着热解温喥的升高,硬碳材料的比表面积迅速降低,缺陷度逐渐降低,石墨化度逐渐增加,温度超过1300℃时材料中出现纳米尺寸的微孔.相应的,硬碳材料的首次庫伦效率迅速增加,可逆比容量迅速增加.1500℃热解硬碳表现出最高的可逆比容量,在20mA/g的电流密度下可逆比容量为330mAh/g,首次库伦效率为83%,在此电流密度下循环100周后容量保持率高达98%.在1500℃下延长热解时间,硬碳材料缺陷度逐渐降低,石墨化度逐渐增加.在电化学性能方面,可逆容量先增加后减小,在2h时达箌最大值.由于热解温度相同,硬碳材料的表面状态相似,因此热解时间的延长对首次库伦效率的影响不大.结合物理和微观结构等表征结果,电化學性能数据和GITT结果,本文提出了一种可能的硬碳储钠机理:斜坡区容量主要来自于硬碳材料的缺陷,边缘以及表面储钠行为,而平台区容量则主要來自于Na+在纳米石墨层间的嵌入脱出和纳米微孔中的吸脱附. 2,为了研究不同生物质热解硬碳之间电化学性能的区别,在不同温度和不同时间下热解硬壳类生物质——核桃壳,研究了热解条件,微观结构及电化学性能之间的关系.核桃壳热解硬碳的微观结构变化与山竹壳热解硬碳相似,但当熱解温度超过1300℃时,核桃壳热解硬碳中会出现球形SiO2颗粒.相同热解条件下,核桃壳热解硬碳的可逆比容量比山竹壳热解硬碳低,且温度超过1500℃时,可逆容量仍在增加.通过HF刻蚀的方法可以除去核桃壳热解硬碳中的无活性SiO2颗粒,提高其储钠容量.但除SiO2过程中留下的大量孔洞增加了比表面积,严重降低了首次库伦效率.利用CVD碳包覆的方法可以降低除SiO2硬碳的比表面积,在20mA/g的充放电电流密度下,首次库伦效率由~64%提高到~82%,且电化学性能也有相应的提高,这为生物质基硬碳材料的制备与改性提供了一些思路.

  • 的制取方法主要有碳热还原法生產铌、热还原法生产铌和钠热还原法生产铌粉其次是熔盐电解法生产铌粉和卤化铌还原法生产铌。
  • 真空碳还原法是目前国内外生产金属鈮的主要方法之一碳还原一般在真空碳管炉内进行。该法是利用碳对氧的亲和力大于铌对氧的亲和力用碳作还原剂还原Nb2O5生产铌条。其優点是产品收率高(＞96%)还原剂便宜，生产成本低没有钠还原等方法的副产物需要湿法处理的问题，可获得较高纯度的铌条和金属粉
  • 工業上有直接碳还原和间接碳还原两种工艺。直接碳还原生产出的铌呈海绵状表面积较大，金属杂质和氮含量较低有利于铌粉的比容量，因此该工艺适于生产电容器级铌粉间接还原的特点是设备生产能力大，工艺稳定制得的金属铌条比较致密，外形尺寸比较规矩适於做铌条、铌锭和铌加工材。
  • 铝热还原较多采用炉外法还原熔炼反应在无外加热的容器内进行，反应完毕拆除容器，取出产物将金屬和炉渣在炉外分离。铝热还原生产的金属铌含较多的铝可再用真空热处理(1800℃)、电解精炼和电子束炉熔炼等方法脱除铝和其他杂质。经過两次电子束炉熔炼后的铌可以达到极高纯度铝热还原法不需在真空条件下进行，设备简单易行但产品纯度低，铌中铝含量高需经過电子束熔炼进一步提纯除杂质。
  • 铌很少用于制造电容器故钠还原法应用较少。
  • 铌的电解法有熔盐电解和水溶液电解两种方法熔盐电解法生产铌粉所用设备简单，生产成本较低
  • 除上述方法外，近年又开发了氮化法生产铌该法以氧化铌或铌铁为原料，使其先和氨或氮、碳反应生成氮化铌氮化铌再在真空和2103～2373K温度下热分解成金属铌。
  • 通过还原铌化合物可以制得铌粉、海绵铌或脆性铌条但这些铌产物還含有一定数量的杂质，其中氢、氧、氮等杂质尤易使铌发脆因此需要进一步清除。铌精炼的主要目的有两个即提纯和致密化，并且這两个过程在工业生产中一般是同时完成的
  • 由于铌对氧和碳的亲和势极强，因此不能使用含氧和碳质材料制造的容器而且必须在高温高真空条件下进行，这不但使精炼工艺复杂化而且对设备要求也高。铌精炼的方法主要有真空烧结法如铌真空烧结法精炼，电弧熔炼法如铌真空电弧熔炼，电子束熔炼如铌电子束熔炼等。其中以电子束熔炼的提纯效果最好应用最广。为获最佳的提纯效果常采用幾种精炼方法相互配合的精炼工艺，如烧结制得的铌条再进行电子束熔炼。
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