1. 年产10万吨苯乙烯工艺初步设计 简介：(论文字数:13923,页数:46) 2. 亚硫酸生产工艺设计(1万吨年) 简介：(论文字数:12614,页数:43) 3. 乙醛生产工艺设计（8万吨／年） 简介：(论文字数:15666,页数:49) 4. 膜法除硝中淡盐水的预处理 简介：(论文字数:13025,页数:38) 5. 硫铁矿制硫酸工艺初步设计 简介：(论文字数:15149,页数:62) 6. 年产十万吨PVC中HCl工序的工艺设计 简介：(论文字数:14873,页数:34) 7. 年产10万吨乙炔洁净工艺设计 简介：(论文字数:13187,页数:34) 8. 年产10万吨乙炔工艺设计 简介：(论文字数:13024,页数:33) 9. 20万吨聚氯乙烯生产工艺 简介：(论文字数:19390,页数:44) 10. 脉冲激光沉积法（PLD）制备非晶态BZN薄膜的研究 简介：(论文字数:17096,页数:40) 11. 恒顺达生物能源有限公司安全评价报告 简介：(论文字数:13199,页数:31) 12. 克酮酸的合成研究 简介：(论文字数:8603,页数:23 ) 13. 全膜法工艺在热电厂锅炉补给水系统中的应用及研究 简介：(论文字数:13367,页数:26) 14. 100Kt/a硝基氯苯装置TPS系统工程设计 简介：(论文字数:21679,页数:57) 15. 新井设计 简介：(论文字数:34465,页数:78) 16. 五龙矿 新井采区设计 简介：(论文字数:20446,页数:42) 17. 年产五万吨合成氨变换工段工艺初步设计 简介：(论文字数:10346,页数:37) 18. 高聚物/碳纳米管复合材料研究进展 简介：(论文字数:6289,页数:16 ) 19. 木粉含量对PVC/木粉复合材料性能的影响 简介：(论文字数:5040,页数:11 ) 20. 喜树发根培养及培养基中次生代谢产物的研究 简介：(论文字数:14476,页数:29) 21. 虾下脚料制备多功能叶面肥的研究 简介：(论文字数:12168,页数:25) 22. 缩合型有机硅电子灌封材料交联体系研究 简介：(论文字数:20114,页数:40) 23. 棉籽蛋白接枝丙烯酸高吸水性树脂合成与性能研究 简介：(论文字数:19997,页数:35) 24. 酶法双甘酯的制备 简介：(论文字数:19829,页数:36) 25. 硅酸锆的提纯毕业论文 简介：(论文字数:12630,页数:27) 26. 腐植酸钾/凹凸棒/聚丙烯酸复合吸水树脂的合成及性能研究 简介：(论文字数:31673,页数:49) 27. 羟基磷灰石的制备及对4-硝基苯酚吸附性能的研究 简介：(论文字数:20776 页数:43) 28. 铝合金阳极氧化及封闭处理 简介：(论文字数:25561,页数:51) 29. 贝氏体白口耐磨铸铁磨球的研究 简介：(正文字数:16247,页数:39) 30. 80KW等离子喷涂设备的调试与工艺试验 简介：(正文字数:18733,页数:37) 31. 2800NM3/h高温旋风除尘器开发设计 简介：(正文字数:14802,页数:58) 32. 玻纤增强材料注塑成型工艺特点的研究 简介：(论文字数:6984,页数:13 ) 33. 年处理30万吨铜选矿厂设计 简介：(论文字数:14063,页数:50) 34. 年处理60万吨铁选厂毕业设计 简介：(论文字数:13536,页数:54) 35. 广东省韶关市大宝山铜铁矿井下开采设计 简介：(论文字数:53605页数:140) 36. 日处理1750吨铅锌选矿厂设计 简介：(字数:37308,页数:89) 37. 6000t/a聚氯乙烯乙炔工段初步工艺设计 简介：(字数:26743,页数:61) 38. 年产50万吨焦炉鼓冷工段工艺设计 简介：(字数:33226,页数:49) 39. 年产25万吨合成氨铜洗工段工艺设计 简介：(字数:23904,页数:55) 40. PX装置异构化单元反应器进行自动控制系统设计 简介：(字数:17463,页数:53) 41. PX装置异构化单元脱庚烷塔自动控制系统设计 简介：(字数:22340,页数:54) 42. 金属纳米催化剂的制备及其对环己烷氧化性能的影响 简介：(字数:三万,页数:66 ) 43. 高温高压条件下浆态鼓泡床气液传质特性的研究 简介：(字数:25168.页数:60) 44. 新型纳米电子材料的特性、发展及应用 简介：(字数:8679.页数:10 ) 45. 发达国家安全生产监督管理体制的研究 简介：(字数:17272,页数:22) 46. 工伤保险与事故预防 简介：(字数:15867,页数:20) 47. 氯气生产与储存过程中危险性分析及其预防 简介：(字数:13643,页数:23) 48. 无公害农产品的发展与检测 简介：(字数:9767,页数:16 ) 49. 环氧乙烷工业设计 简介：(字数:20472,页数:67) 50. 年产21000吨乙醇水精馏装置工艺设计 简介：(字数:13464.页数:56) 51. 年产26000吨乙醇精馏装置设计 简介：(论文字数:10089,页数:55) 52. 高层大厦首层至屋面消防给水工程设计 简介：(论文字数:14582,页数:38) 53. 某市航空发动机组试车车间噪声控制设计 简介：(论文字数:11156,页数:36) 54. 一株源于厌氧除磷反应器NL菌的鉴定及活性研究 简介：(论文字数:12064,页数:28) 55. 一株新的短程反硝化聚磷菌的鉴定及活性研究 简介：(论文字数:10316,页数:30) 56. 广州地区酸雨特征及其与气象条件的关系 简介：(论文字数:9031,页数:19 ) 57. 超声协同硝酸提取城市污泥重金属的研究 简介：(论文字数:10981,页数:27) 58. 脱氨剂和铁碳法处理稀土废水氨氮的研究 简介：(论文字数:8209.页数:21 ) 59. 稀土超磁致伸缩材料扬声器研制 简介：(论文字数:19332,页数:29) 60. 纳米氧化铋的发展 简介：(论文字数:18508,页数:39) 61. 海泡石TiO2光敏催化剂的制备及其研究 简介：(论文字数:15350,页数:35) 62. 超磁致伸缩复合材料的制备 简介：(论文字数:22379,页数:35) 63. 钙钛矿型无铅压电陶瓷的制备和性能研究毕业论文 简介：(论文字数:35682,页数:58) 64. APCVD法在硅基板上制备硅化钛纳米线 简介：(论文字数:18638,页数:36) 65. 浅层地热能在热水系统中的利用初探及其工程设计 简介：(论文字数:34502,页数:58) 66. 输配管网的软件开发 简介：(论文字数:24729,页数:59) 67.乙二醇乙醚乙酸酯的合成及分析 (字数:17018,页数:35) 68.四(m-氯苯基)卟啉及其锰络合物的合成 (字数:15464,页数:36)
化学化工环境1.喜树发根培养及培养基中次生代谢产物的研究2.虾下脚料制备多功能叶面肥的研究3.缩合型有机硅电子灌封材料交联体系研究4.棉籽蛋白接枝丙烯酸高吸水性树脂合成与性能研究5.酶法双甘酯的制备6.硅酸锆的提纯毕业论文7.腐植酸钾/凹凸棒/聚丙烯酸复合吸水树脂的合成及性能研究8.羟基磷灰石的制备及对4-硝基苯酚吸附性能的研究9.铝合金阳极氧化及封闭处理10.贝氏体白口耐磨铸铁磨球的研究等离子喷涂设备的调试与工艺试验高温旋风除尘器开发设计13.玻纤增强材料注塑成型工艺特点的研究14.年处理30万吨铜选矿厂设计15.年处理60万吨铁选厂毕业设计16.广东省韶关市大宝山铜铁矿井下开采设计17.日处理1750吨铅锌选矿厂设计聚氯乙烯乙炔工段初步工艺设计19.年产50万吨焦炉鼓冷工段工艺设计20.年产25万吨合成氨铜洗工段工艺设计装置异构化单元反应器进行自动控制系统设计装置异构化单元脱庚烷塔自动控制系统设计23.金属纳米催化剂的制备及其对环己烷氧化性能的影响24.高温高压条件下浆态鼓泡床气液传质特性的研究25.新型纳米电子材料的特性、发展及应用26.发达国家安全生产监督管理体制的研究27.工伤保险与事故预防28.氯气生产与储存过程中危险性分析及其预防29.无公害农产品的发展与检测30.环氧乙烷工业设计31.年产21000吨乙醇水精馏装置工艺设计32.年产26000吨乙醇精馏装置设计33.高层大厦首层至屋面消防给水工程设计34.某市航空发动机组试车车间噪声控制设计35.一株源于厌氧除磷反应器NL菌的鉴定及活性研究36.一株新的短程反硝化聚磷菌的鉴定及活性研究37.广州地区酸雨特征及其与气象条件的关系38.超声协同硝酸提取城市污泥重金属的研究39.脱氨剂和铁碳法处理稀土废水氨氮的研究40.稀土超磁致伸缩材料扬声器研制41.纳米氧化铋的发展42.海泡石TiO2光敏催化剂的制备及其研究43.超磁致伸缩复合材料的制备44.钙钛矿型无铅压电陶瓷的制备和性能研究毕业论文法在硅基板上制备硅化钛纳米线46.浅层地热能在热水系统中的利用初探及其工程设计47.输配管网的软件开发
教学工作理论课：主讲专业英语、能源环境与可持续发展、环境材料与纳米技术，空气质量检测与净化技术，合讲大气污染控制工程。实践课程：负责认识实习，参与生产实习、水污染控制工程课程设计，每年指导毕业设计学生5-7名。所指导环02魏铭哲、环06柳岩的毕业论文获校级优秀毕业论文。获奖情况北京石油化工学院07-08年度，08-09年度校级优秀班主任。北京石油化工学院08-09年度班主任单项奖。2011年北京市中青年骨干教师。科研项目北京市教委科技发展计划项目：车用乙醇汽油发动机排放特殊污染物的净化技术，，项目负责人。北京市北京市属市管高等学校人才强教计划资助项目：活性炭吸附技术治理油气污染关键问题的研究，，项目负责人。北京市科技新星(B类)资助项目：面向加油站的烃类VOCs回收处理技术研究(2005B25)， ，项目参与人。中国人民解放军63976部队合作研究项目：新型水质调节剂效能试验研究，，项目参与人。国家863项目：紧凑型静电预聚结原油脱水的关键技术研究，，项目参与人。发表论文陈家庆，朱玲 编著. 北京市高等教育精品教材立项项目——油气回收与排放控制技术[M]. 北京：中国石化出版社，2010年1月.朱玲，陈家庆，王建宏，初庆东，梁存珍.以加强工程实践能力为导向《大气污染控制工程》课程建设改革[J]. 中国现代教育装备，2011，（印刷中）朱玲，王建宏，陈家庆，初庆东，梁存珍.《大气污染控制工程创新性实验的探索与思考》[J]. 中国现代教育装备，2011，（印刷中）朱玲，陈家庆，张宝生，王建宏，赵岩. 油气截留型膜分离法净化油气的研究[J].环境工程学报，2011年第3期（印刷中）朱玲，陈家庆，常俊英，潘莹. DSC技术表征油水微乳化液的研究[J]. 石油化工高等学校学报，2011，（印刷中）朱玲，梁存珍，於俊杰，谭朝红，曾庆蔚. Cu-Co-Al水滑石吸附Cr(VI)的性能研究[J].环境科学与技术，2010，33（5）：39-42陈家庆，朱玲，丁艺，等. 原油脱水用紧凑型静电预聚结技术(三) [J].石油机械，2010，38 (8)：82-86梁存珍，朱玲，陈家庆，等.微波强化光催化处理罗丹明B染料废水的研究[J].太阳能学报，2010，30(10)：1264-1268朱玲，於俊杰，王学中. 负载型贵金属催化剂对乙醇汽油车排放污染物的净化研究[J]. 车用发动机，2009，2，63-66.朱玲，梁存珍，於俊杰. La1-xKxCoO3钙钛矿型催化剂在柴油车尾气净化中的性能研究[J]. 石油化工高等学校学报，2009，22（3）：1-5.於俊杰，朱玲，周波，等. Zn取代类水滑石衍生复合氧化物上N2O催化分解的研究[J]. 物理化学学报，2009，25（2）：353-359. 於俊杰，朱玲，周波，等.中国煤层气开发利用现状及发展建议[J].洁净煤技术，2009，15(3)：5-8梁存珍，朱玲，陈家庆，等. 浅谈环境工程专业强化实践教学[J].中国成人教育, 2009 (9)：118-119陈家庆，朱玲，张宝生，等.美国加油站的油气排放污染控制及其启示[J]..能源环境保护，2009，23(1)：1-6，10.朱玲，王学中.复合氧化物在柴油机排气净化中的研究进展[J].材料导报，2008，22(3)：80-8.朱玲，王学中，梁存珍. La2-xKxCuO4类钙钛矿复合氧化物对柴油车排放碳颗粒物催化燃烧性能的研究[J].中国稀土学报，2006，24(5)：528-535朱玲，王学中，於俊杰等.催化剂上碳颗粒物催化燃烧性能研究[J]. 物理化学学报，2005，21（8）：840-845朱玲，王学中，郝郑平.Ce/Zr系列催化剂上碳颗粒物燃烧行为[J].环境科学，2005，26（5）：7-11 朱玲，王学中，李凯等.Ce/Zr系列催化剂上碳颗粒物燃烧行为的研究[J].中国稀土学报，2004，22(4)：589-590
有机阳离子以及卤素阴离子空位缺陷是制约钙钛矿太阳能电池高效率以及长期稳定性的主要因素，如何同时消除这两种缺陷是当下的难题。基于此，北京大学工学院周欢萍研究员课题组提出一种新的消除机制，即在钙钛矿活性层中引入氟化物，利用氟极高的电负性，实现氟化物同时与有机阳离子形成强氢键以及与铅离子形成强离子键的双重效果。研究从而有效消除了有机阳离子以及卤素阴离子的空位缺陷，大大提升了电池的光电转换效率和长期稳定性。相关研究于2019年5月13日在国际顶级学术期刊《自然能源》( Nature Energy )上发表，题为“Cation and anion immobilization through chemical bonding enhancement with fluorides for stable halide perovskite solar cells”(doi:)。 太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源备受研究人员关注，而将太阳能转换为电能的太阳能电池也是世界上众多课题组青睐的材料。近年来，有机无机杂化钙钛矿太阳能电池以其高效率、低成本的优势获得了学术界和产业界的众多关注，而其光电转换效率也在短短几年内迅速提升至％，是单节电池中当下效率最高的薄膜太阳能电池。 然而，这类电池稳定性不佳是严重阻碍其商业化应用的主要因素。相比于传统无机光伏材料，有机-无机杂化钙钛矿材料晶格较软，且是一种离子晶体，易在外界环境的干扰下发生离子迁移，形成大量的空位缺陷，从而诱导晶格塌缩以及组分分解，从而使其不再具备优异的光电转换能力。 在众多的空位缺陷中，卤素阴离子和有机阳离子空位由于其较低的缺陷形成能而普遍存在于钙钛矿表面以及晶界，该两种空位缺陷不仅会影响太阳能电池的工作效率，且会诱导钙钛矿晶体的进一步退化，形成更多的体相缺陷。针对这两种缺陷之前报道的工作主要集中在钝化单一缺陷，即有机阳离子或卤化物空位，无法做到“鱼与熊掌兼得”。如何同时消除这两种缺陷，实现钙钛矿太阳能电池的更高效率和高稳定性是钙钛矿材料目前最为棘手的问题。针对上述重要问题，周欢萍课题组提出了一种全新的消除机制，即通过在钙钛矿活性层中引入氟化钠，利用氟极高的电负性，实现氟化物同时与有机阳离子形成强氢键以及与铅离子形成强离子键的双重效果。基于此离子键和氢键的化学键调制，可以固定钙钛矿组分中的有机阳离子和卤素阴离子，从而消除了相应的空位缺陷，电池效率和稳定性都得到了明显提升。氟化钠引入的电池器件最高效率达到了％(认证值为％)，且没有明显的迟滞现象。同时，引入氟化钠的器件表现出优异的热稳定性和光稳定性，在一个太阳的连续光照射或85°C加热1000小时后，器件仍可分别保持原有效率的95％和90％，在最大功率点处连续工作1000小时后可以保持原有效率的90%。该方法解决了钛矿太阳能电池中限制其稳定性的两个重要因素——有机阳离子和卤素阴离子空位，并可推广至其他的钙钛矿光电器件；且化学键调制的方法对于其他面临类似问题的无机半导体器件也具有重要参考意义。该论文的第一作者是周欢萍课题组的2017级博士生李能旭，周欢萍特聘研究员为通讯作者。合作者还包括埃因霍温理工大学Shuxia Tao课题组和北京理工大学陈棋课题组、北京理工大学洪家旺课题组、香港大学杨世和课题组、中南大学谢海鹏老师、特温特大学Geert Brocks教授等。该工作得到了国家自然科学基金委、 科技 部、北京市自然科学基金、北京市科委、先进电池材料理论与技术北京市重点实验室等联合资助。 周欢萍课题组近期致力于提高钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性，取得的一系列重要进展相继在 Science (DOI: ), Nature Energy (DOI: ), Nature Communications (DOI: ;DOI: 和 DOI: )， Advanced Materials (DOI: )， Journal of the American Chemical Society (DOI: ) 上发表。
杂化钙钛矿太阳能电池论文绪论可以从研究背景、研究方法、研究内容和创新点等方面写。杂化钙钛矿太阳能电池论文的绪论可以从研究背景、研究意义开篇，然后说明文章的研究方法，是定量研究还是定性研究，其次是需要说明文章的研究思路或者研究内容，最后，交代论文的创新点，这是比较重要的部分，需要结合当下研究热点，展开说明本论文的创新之处。
洛桑理工学院（EPFL）的一组研究人员设计了一种新的方法来评估钙钛矿太阳能电池的稳定性，他们说，这种方法消除了实验室和户外测试此类设备固有的几个缺点。研究小组的方法，在发表在《自然能源》杂志上的论文《钙钛矿太阳能电池在模拟温度照明下的实际工作条件》中描述，主要是在实验室模拟真实的辐照和温度条件，研究人员说，这消除了对封装剂的需要，因此允许他们消除与该元素相关的失效机制，而不是钙钛矿材料本身。来自洛桑附近一个站的天气数据被用来重现实验室中特定日期的真实温度和辐照度曲线，使科学家能够量化设备在现实条件下的性能。 黑暗后退化恢复他们的研究结果表明，这些钙钛矿结构并没有受到“真实世界”的温度和辐照度波动的显著影响，而且，虽然电池效率在“白天”发生了一些下降，但在黑暗中恢复。这可以看作是长期以来阻碍钙钛矿商业化发展的证据稳定性问题已经得到解决。然而，批量生产的许多障碍与接触水分的钙钛矿分子有关，这种情况在EPFL结果中没有讨论。 该研究所一直是研究钙钛矿电池性能和为其各个方面（包括老化和降解）制定标准测量的领导者。 “稳定性”一词的使用非常广泛，并以各种方式进行评估，这意味着不同的群体正在运行不同的种族，”研究论文摘要中写道。“对于应用来说，只有在现实的、长期的操作条件下才能获得能量。”
导读
背景
1839年，德国矿物学家古斯塔夫·罗斯（Gustav Rose）站在俄罗斯中部的乌拉尔山脉上，拾起一块以前从未被发现的矿物。
那时，他并没有听说过“晶体管”或“二极管”，也没想到电子器件会成为我们日常生活的一部分。更出乎他意料的是，他手中的这块被他以俄罗斯地质学家 Lev Perovski 的名字命名为“钙钛矿（perovskite）”的这块矿石，会成为彻底变革电子器件的关键因素之一。
钙钛矿如此重要的地位，离不开它特殊的结构。钙钛矿材料结构式一般为ABX3，其中A为有机阳离子, B为金属离子, X为卤素基团。该结构中, 金属B原子位于立方晶胞体心处, 卤素X原子位于立方体面心, 有机阳离子A位于立方体顶点位置。
钙钛矿结构稳定，有利于缺陷的扩散迁移，具备许多特殊的物理化学特性，例如电催化性、吸光性等。
过去十年，钙钛矿因为制造起来更便宜、更绿色，效率可与硅太阳能电池相媲美，逐渐成为硅太阳能电池的替代品。
然而，钙钛矿仍会表现出明显的性能损耗以及不稳定性。迄今为止，大多数的研究集中在消除这些损耗的方法，然而真正的物理原因仍然是未知的。
创新
近日，在一篇发表在《自然（Nature）》期刊上的论文中，来自剑桥大学化学工程与生物技术系以及卡文迪许实验室 Sam Stranks 博士的研究小组，以及日本冲绳科学技术大学院大学 Keshav Dani 教授的飞秒光谱学单位的研究人员们，找到了问题的根源。他们的发现，将使得提升钙钛矿的效率变得更容易，从而使它们离大规模量产更近。
技术
当光线照射钙钛矿太阳能电池时，或者当电流通过钙钛矿LED时，电子被激发，跳跃到更高的能态。带负电荷的电子留下了空白，也称为“空穴”，它带正电荷。受激发的电子与空穴都可以通过钙钛矿材料，因此可成为载流子。
但是，在钙钛矿中会产生一种称为“深阱”的特定类型缺陷，带电的载流子会陷入其中。这些被困的电子与空穴重新结合，它们的能量以热量形式丧失，而不是转化为有用电力或者光线，这样就会显著降低太阳能面板和LED的效率以及稳定性。
迄今为止，我们对于这些陷阱知道得很少，部分原因是，它们似乎与传统太阳能电池材料中的陷阱表现得大相径庭。
2015年，Stranks 博士的研究小组发表了一篇研究钙钛矿发光的《科学（Science）》期刊论文，这篇论文揭示了钙钛矿在吸收光线或者发射光线方面有多擅长。Stranks 博士表示：“我们发现，这种材料非常不均匀；相当大的区域是明亮且发光的，而其他的区域则非常黑暗。这些黑暗区域与太阳能电池或者LED中的能量损耗相关。但是，引起这种能量损耗的原因一直是个谜，特别是由于钙钛矿在其他方面非常耐缺陷。”
由于标准成像技术的限制，研究小组无法说明黑暗区域是由一个大的陷阱位引起的，还是由众多小的陷阱位引起的，从而难以确定它们为什么只是在特定区域形成。
后来在2017年，Dani 教授在 OIST 的研究小组在《自然纳米技术（Nature Nanotechnology）》期刊上发表了一篇论文，在论文中他们制作了一个有关电子吸收光线后在半导体中如何表现的影片。Dani 教授表示：“在材料或者器件被照射光线之后，如果你可以观察到电荷是如何在其中移动的，那么你将从中学会很多。例如，你可以观察到电荷会落入陷阱。然而，因为电荷移动得非常快，以一千万亿分之一秒的时间尺度来衡量；并且穿越非常短的距离，以十亿分之一米的长度尺度来衡量；所以这些电荷难以进行可视化观测。”
在了解到 Dani 教授的工作之后，Stranks 博士伸出援手，看看他们是否可以一起合作应对这个问题，对钙钛矿中的黑暗区域进行可视化观测。
OIST 的团队首次对钙钛矿使用了一项称为“光激发电子显微镜（PEEM）”的技术。他们用紫外光探测材料，并用发射的电子形成一幅图像。
观察材料时，他们发现含有陷阱的黑暗区域，长度大约是10到100纳米，由较小的原子尺寸陷阱位聚集而成。这些陷阱簇在钙钛矿材料中分布不均，从而解释了 Stranks 较早的研究中观察到的非均匀发光。
有趣的是，当研究人员将陷阱位的图像覆盖到显示钙钛矿材料晶粒的图像上时，他们发现陷阱簇仅在特定的地方形成，即某些晶粒之间的边界上。
为了理解这种现象为什么只发生在特定晶粒的边界上，研究人员小组与剑桥大学材料科学与冶金系教授 Paul Midgley 的团队合作，他采用了一项称为“扫描电子衍射”的技术，创造出了钙钛矿晶体结构的详细图像。Midgley 教授的团队利用了位于金刚石光源同步加速器 ePSIC 设施中的电子显微镜装置，该设施拥有用于成像像钙钛矿这样的光束敏感材料的专用设备。
Stranks 研究小组的博士生、这项研究的共同领导作者 Tiarnan Doherty 表示：“因为这些材料是超级光束敏感的，你在这些长度尺度上用来探测局部晶体结构的一般技术，实际上会相当快地改变你正在观察的材料。取而代之的是，我们可以用非常低的照射剂量，从而防止损伤。”
“我们从 OIST 的工作中知道了陷阱簇的位置，并且我们在 ePSIC 围绕着同一块区域扫描，以观察局部结构。我们能够快速地查明晶体结构中陷阱位附近的意外变化。”
研究小组发现，陷阱簇只在材料中具有轻微扭曲结构的区域与具有原始结构的区域的结合处形成。
Stranks 博士表示：“在钙钛矿中，我们拥有这些规则的马赛克晶粒材料，这些晶粒大多数都是又好又崭新的，这是我们所希望的结构。但是，每隔一段时间，你就会得到一个稍微形变的晶粒，这个晶粒的化学成分是不均匀的。真正有意思的，也是一开始让我们困惑的，就是形变的晶粒并没有成为陷阱，而是这个晶粒遇到原始晶粒的地方；陷阱是在那个结合处形成的。”
通过对于陷阱本性的理解，OIST 的团队也采用了定制的 PEEM 仪器来可视化观测钙钛矿材料中载流子落入陷阱的动态过程。Dani 研究小组的博士生、这项研究的共同领导作者 Andrew Winchester 解释道：“这是可能的，因为 PEEM 的特征之一就是，可对超高速的过程进行成像，短至飞秒。我们发现，陷落的过程受到扩散到陷阱簇的载流子的控制。”
价值
这些发现代表了为了把钙钛矿带向太阳能市场所取得的一项重要突破。
Stranks 博士表示：“我们仍然无法准确地知道，为什么陷阱聚集在那里，但是我们现在知道它们确实在那里形成，并且只有那里。这非常令人振奋，因为这意味着我们现在可以知道如何有针对性地提升钙钛矿的性能。我们需要针对这些非均匀相，或者以某种方式去除这些结合处。”
Dani 教授表示：“载流子必须首先扩散到陷阱，这一事实也为改善这些器件提出了其他方案。也许，我们可以改变或者控制这些陷阱簇的排列，而无需改变它们的平均数，这样一来，载流子就不太可能到达这些缺陷部位。”
团队的研究集中在一种特殊的钙钛矿结构。科学家们也将研究这些陷阱簇是否在所有的钙钛矿材料中都是普遍存在的。
Stranks 博士表示：“器件性能的大部分进展都是经过反复试错的，然而目前为止，这一直是一个低效率的过程。迄今为止，这个过程还没有真正被‘理解特定原因以及系统性针对该原因’所驱动。它是这方面最重要的突破之一，将帮助我们采用基础科学来设计更高效的器件。”
关键字
参考资料
【1】Liu, ., Johnston, . and Snaith, . (2013) Efficient Planar Heterojunction Perovskite Solar Cells by vaPour Deposition. Nature, 501, 395-398.
【2】Tiarnan A. S. Doherty, Andrew J. Winchester, Stuart Macpherson, Duncan N. Johnstone, Vivek Pareek, Elizabeth M. Tennyson, Sofiia Kosar, Felix U. Kosasih, Miguel Anaya, Mojtaba Abdi-Jalebi, Zahra Andaji-Garmaroudi, E Laine Wong, Julien Madéo, Yu-Hsien Chiang, Ji-Sang Park, Young-Kwang Jung, Christopher E. Petoukhoff, Giorgio Divitini, Michael K. L. Man, Caterina Ducati, Aron Walsh, Paul A. Midgley, Keshav M. Dani, Samuel D. Stranks. Performance-limiting nanoscale trap clusters at grain junctions in halide perovskites . Nature, 2020; 580 (7803): 360 DOI:
【3】
在满足容限因子的条件下,有多种元素可以形成钙钛矿结构的化合物。通常,B位离子决定了钙钛矿型化合物的催化活性,A位离子是影响化合物结构和B位离子价态的重要因素。当A位离子或B位离子被不同价态的离子取代时,通过形成氧离子空穴或者形成混合价态来保持化合物的电中性。氧空穴的形成或B位离子价态的变化使得化合物具有更高的活性。贵金属和钙钛矿型化合物结合,不仅可以有效防止贵金属的烧结,同时也提高了钙钛矿型化合物的催化活性。关键词:催化剂工程;钙钛矿;汽车催化剂;贵金属;催化材料1 引言长期以来,以贵金属为主要活性组分的催化剂被认为是净化汽车尾气最有效的催化剂。但贵金属资源紧缺、价格昂贵,而且由于贵金属易高温烧结和挥发,使得贵金属催化剂在热稳定性方面不占优势。人们一直在寻找具有高净化效率的不含贵金属的催化剂。钙钛矿型氧化物具有较低的价格和灵活多变的组成,其催化性能在一定程度上可以进行调节,因而受到人们的关注。用这类化合物作为三效催化剂来取代传统的Pt/Rh基催化剂具有一定的优越性。由于其组成和结构的灵活多变性,钙钛矿型化合物被看成是固态化学、物理学、催化作用等基础领域的样板材料。钙钛矿是组成为CaTiO3的一种矿物,其英文名称Perovskite是地质学家Gustav Rose根据俄国地质学家Count Lev A leksevich von Perovski的名字命名的[1]。在20世纪70年代初,Libby[2,3]对含稀土和钴的钙钛矿型氧化物进行了系统研究,提出用钙钛矿结构的氧化物代替贵金属用于汽车尾气净化催化剂具有潜在的可能。而后Voorhoeve等[4,5]对稀土钙钛矿型催化剂进行了深入的研究。从早期的研究成果看,含稀土的钴酸盐和锰酸盐在完全氧化反应方面显示了极高的催化活性。本文对钙钛矿型复合氧化物催化剂研究状况进行简要回顾和展望。2 钙钛矿型氧化物的结构钙钛矿型化合物的化学式为ABO3,周期表中绝大部分元素都能组成稳定的钙钛矿结构。在通常情况下[6],A位是半径较大的碱金属、碱土金属和稀土金属离子,处于12个氧原子组成的十四面体的中央。B位是半径比较小的过渡金属离子,处于6个氧离子组成的八面体中央。在合成ABO3型氧化物时,各种离子的大小应满足一定的条件,否则晶格就变得不稳定,会发生畸变,或者形成其他结构[7]。Goldschmidt曾引入容限因子表达式：式中：rA、rB、rO分别代表A、B、O的离子半径。当
冶金工程毕业论文题目
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钒钛磁铁矿：这是我国钛铁矿岩矿床的主要矿石类型。根据攀枝花矿山公司的选矿研究和生产实践，其钛铁矿精矿的选矿是在对钒钛磁铁矿石经一段磨矿（），一粗、一精、一扫的磁选流程磁选出磁铁矿精矿（Fe51％～52％，％～％，％～％）之后的磁尾（矿）进行。磁尾矿（含TiO27％～9％）中粒状和部分片晶状钛铁矿精矿的选矿方法工艺流程。 钒钛磁铁矿石以Fe与Ti形式致密共生赋存在钛磁铁矿中的TiO2（约占攀西地区TiO2总储量的53％），由于赋存状态、粒度，以及在高炉冶炼绝大部分没有被还原而以TiO2形式进入炉渣的化学反应特性等因素，目前还难以用机械选矿方法回收利用。但是，随着攀枝花钢铁研究所和北京钢铁研究总院对钛磁铁矿的铁、钛、钒综合回收而对冶炼工艺和技术的改进与提高，现已基本上打通流程，取得了积极的成果。此外，还开展了还原磨选制取铁粉和综合回收钒钛的试验。其流程是： 钒钛铁精矿— —铁粉 燧道窑碳还原— —V2O5 破碎磨矿— —富钒钛料—湿法分离—— 重磁选分离- TiO2 钛铁矿、金红石砂矿：这是我国目前生产钛铁矿和金红石精矿的主要矿石类型。根据海南中兴精细陶瓷微粉总厂和海南省冶金工业总公司所属沙老、南港、清澜（铺前）、乌场（保定）4个国有钛（砂）矿的生产实践，其钛铁矿、金红石、锆石、独居石砂矿的采矿、选矿工艺流程和各种精矿的技术指标如图.采矿的回采率＞95％，贫化率＜5％，选矿的总回收率达80%～85％。 考试大－全国教育类网站(www．Examda。com) 为了提高资源的利用率和经济效益，减少中矿、尾矿的积压和对环境的污染，广州有色金属研究院曾专题研究了“海南岛海滨砂矿难选中矿钛元素赋存状态及综合回收途径”（第三届全国矿产资源综合利用学术会议论文集，1990年）。该研究、试验表明：①钛元素主要赋存在以Ti4+与Fe2+呈类质同象置换而形成的钛-铁矿系列中；其中钛铁矿（含TiO252％～54％）和富铁钛铁矿（含TiO246％）所占的比例达％，其次是富钛钛铁矿（含TiO256％～58％）占％，钛赤铁矿（含％～％）占％。此外，钛元素还少量地赋存在金红石、锐钛矿、白钛石和榍石中。②难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石、锐钛矿等的混合矿物，矿物粒度～（属可选粒度）；采用二碘甲烷介质作“沉浮”选矿，比重＜的非有用矿物的上浮排除率达％，比重＞的有用重矿物下沉产率达％。③在下沉的重矿物中，除主收钛铁矿外，可综合回收锆石、独居石、富钛钛铁矿和金红石；其有效的选矿流程有二：其一是有用重矿物经电磁选场强6000Oe分选出占钛铁矿矿物比例％的磁性产品（TiO243％），再经800℃、10min的氧化焙烧，最后经场强650 Oe弱磁选，在磁选产品中可获得TiO250%～51％的钛铁矿精矿产品；其二是有用重矿物（钛铁矿粗精矿，含TiO243%～46％）经电选（，120r／min），在导体产品中可获得TiO2 51%～53％的钛铁矿精矿产品。④在经场强8000—12000 Oe磁选的尾矿中，再采用浮选，可获得合格的独居石精矿；再对其经场强＞20000 Oe磁选的非电磁性重矿物尾矿中，采用电选，可在非导体性产品中获得合格的锆石精矿，在导体性产品中获得合格的金红石精矿。 国内外钛矿资源的90％以上用于生产钛白，钛白的生产工艺流程，主要有先进的氯化法、盐酸法和传统的硫酸法。
有关化肥的英文: (注编织袋为: woven bag)活性煆云石 Actomag堆肥养分剂 Adco加合物 Addition compound参杂 Adulteration氰氨基化钙 Aero cyanamide，Calcium cyanamide好气性 Aerobic附聚 Agglomeration附聚槽 Aggregate搅拌槽 Agitating tank粗<
在化学发展史上，有机物与无机物之间曾经横亘着一条鸿沟。人们认为有机物来自活的机体，是生命化学研究的对象。无机物则与生命无关，是传统化学研究的对象。生命化学是一门神秘莫测的学科，它所遵循的规律与传统的化学学科完全不同。到了1828年，这一认识被一位年轻人改变了。他用无机物人为地合成了有机物，打破了生命与无生命的界限，并指明了有机化学的合成方向。这位年轻人就是德国著名化学家弗里德里希·维勒。维勒于1800年7月31日出生于莱茵河畔法兰克福附近埃斯欣姆的一个医生家庭。他的父亲在当地颇有名望，父亲希望他长大以后，能够光大这个家庭的医学传统，成为一代名医。当他还在上中小学的时候，父亲就不断给他灌输这种思想。要当医生，就得了解药物。而要了解药物，不懂得化学是不行的。所以，在课程之余，维勒还有意识地翻阅了一些化学书籍。阅读的结果，他的兴趣发生了转移，深深地喜欢上了化学这门学科。上中学时，在完成了老师布置的学习任务之后，他还常常在家里偷偷地按照化学书上的叙述做实验。化学实验给他带来了无比的愉快，他不再企盼着长大后去当名医，而是希望有朝一日能够从事化学研究。20岁那年，维勒中学毕业，该上大学了。这时的维勒，已经不是过去那个又高又瘦、长着一副大耳朵、看上去快乐无比、滑稽淘气的孩子，而是一个身材颀长、举止文雅的青年了。这年秋天，他考上了马尔堡大学。在选择大学专业的时候，他不愿惹父亲生气，于是就按父亲的意愿，选择了学医。在大学里，维勒的生活紧张而又充实。在认真学好医学专业的同时，他对于自己心爱的化学实验仍然不能忘怀。他尽量科学安排时间，所有的功课都在白天完成，以此来保证他的医学专业的学习质量，而晚上的时间则留给自己。一到晚上，他一回到自己的住所，就满怀激情地投入化学实验。他几乎天天都要把做实验用的那些瓶瓶罐罐摆弄一番。哪天没做实验，他就睡不踏实。房东喜欢把房间打扫得干干净净，整顿得有条有理，在那样的环境里，他倒觉得不自在。正是因为有了这样的钻研精神，没用多久，他就在化学研究方面有所收获了。上大学二年级时，他发表了第一篇化学研究方面的论文，刊登在《吉尔伯特年鉴》上。文章虽然不长，但很有新意，因此得到了欧洲“化学巨人”——瑞典著名化学家贝采利乌斯的肯定。初试牛刀就得到了名家的赏识，这更加坚定了维勒选择化学趼究作为终身事业的决心。他虽然仍在医学专业学习，但他已经吧自己的心交给了化学。不久，他转学进入海德堡大学。海德堡大学有一位叫做列奥波德·格美林的教授，是德国著名化学家，被誉为“海德堡的贝采利乌斯”。维勒就是冲着他，慕名而去的。当然，在海德堡大学，他的专业仍然是医学。不料，当他找到格美林教授，表达了自己愿意跟着他听课的愿望时，格美林教授却表示反对。教授对他说：“维勒先生，您现在掌握的化学知识，已经超越了我讲课的范围。您没必要再浪费时间，听这些对您来说已经过时了的东西。”维勒以为格美林教授在婉言谢绝他，觉得很失望。可格美林教授接下去的话却让他喜出望外。格美林教授说：“您要来听我的课，我是不会同意的。可是如果您愿意来我的实验室工作，那我会感到很愉快。我相信您会在我的实验室里做出新的、更有意义的成果。”到格美林教授的实验室里做实验，这是他连想也不敢想的事情。他没有任何犹豫，就一口答应了。从那以后，他就成了格美林教授实验室的常客。没想到，海德堡大学另一位知名学者蒂德曼教授对此有了意见。蒂德曼教授是著名的医学家，他对维勒的才华也很欣赏。他觉得，维勒如果不好好读医学，就太可惜了。他不愿意医学界失去这位后起之秀，他想亲自指导维勒攀登医学科学高峰。两位名师争徒，这真出乎维勒意料。能得到他们中的任何一位的指导，对一般学生来说都是天大的好事，可维勒一下子得到了两个人的垂青，这怎能不让他受宠若惊?他尊重、景仰蒂德曼教授，可他也不愿意改变自己的选择，这可怎么办呢?他把自己的真实想法告诉了两位导师，两位导师协商的结果，决定采取折中方案，让他研究生理学中的化学问题。就这样，维勒在这两位大师的指引下，以一种独特的方式，走上了化学研究道路。根据蒂德曼教授的建议，维勒选择尿素作为自己的研究对象。尿素是有机体新陈代谢排泄出来的废物中第一重要的化学物质，研究尿素对于当时的生理学有一定的学术价值。正因为这样，蒂德曼教授才把这项课题交给了维勒。按照蒂德曼教授教给的方法，维勒经过刻苦钻研，终于在1823年，从动物尿和人尿中分离出了尿素。接着，他又在格美林教授的指导下，对尿素的化学成分做了全面分析。格美林教授的分析方法非常先进，维勒运用这种方法，精确地测定了尿素中氮、氢、氧和碳的成分，得到了一批数据，并由此查明了尿素的一些重要性质以及它在动物体内的生理作用。他的工作做得非常好，正是由于这项研究，维勒年仅23岁就获得了海德堡大学的医学博士学位。获得博士学位以后，维勒来到瑞典的斯德哥尔摩大学贝采利乌斯实验室，为他仰慕已久的贝采利乌斯做助手，跟随这位“化学巨人”一道从事研究工作。在那里，他进一步充实了自己，学到了更为先进的实验和分析方法。而且，他还与贝采利乌斯成了莫逆之交。在日后的岁月里，两人的学术观点时有不同，但他们的友谊却一直保持了下来。在斯德哥尔摩待了一年以后，1825年，他又回到了自己的祖国，在柏林化学和矿物学校当了一名化学教师。在这所学校，他的薪金很低。本来他可以在其他学校得到更高的薪金，但他认为工作环境和研究条件比工资更重要。他看中的是该校的化学实验室。正因为这样，他才愉快地接受了柏林化学和矿物学校校长的聘请。在学校里，维勒一方面负担繁重的教学任务，一方面尽量利用业余时间搞科研。他的兴趣一开始是在无机化学上，在不长的时间之内，他就做出了一系列令人瞩目的成就。他研究出了分离金属铝和铍的方法，还发现了碳化钙，指出碳化钙能迅速与水反应生成可燃性气体乙炔。他还差一点就成了世界上钒的第一位发现者。这些工作，使得他在化学界崭露头角，成了一颗冉冉升起的新星。在博士毕业后的最初几年里，维勒取得了丰硕的成果。不过，与他接下去的工作相比，上述成果就显得次要多了。那时，他一直在关注氰酸和氰酸盐的研究。氰酸和氰酸盐都含有氰酸根，氰酸根是一种在性质上与氯离子很相近的酸根，它能与氢原子结合，生成氢氰酸。氢氰酸在与强碱反应时，可以生成相应的盐。根据这一性质，维勒用氢氰酸与有关氢氧化物进行反应，制得了不同的氰化物，并对这些氰化物的性质做了较长一段时间的研究。一天，维勒在查阅杂志时，读到了德国化学家尤斯图斯·李比希的一篇文章，从中知道李比希正在进行与自己相似的研究。于是，他立即给李比希去信，建立了工作联系。从那以后，两人成了同一课题的竞赛者，最终还成了好朋友。维勒在那篇文章中发现，李比希在研究中也得到了自己所制得的那种氰化物，可是他对那种物质性质的描述却与自己所知大不相同。李比希描述说，他制得的那种氰化物具有猛烈的爆炸性能，甚至在合成过程进行之中，稍有不慎也会引起爆炸。而维勒所得到的同一种氰化物却非常稳定，根本不会爆炸。为什么会是这样的呢?同一种物质，不可能出现如此截然相反的性质。答案只能是他们中的一个人出了错误，这个人如果不是李比希，那就是维勒。为了证明自己是正确的，两个人都在艰苦地工作着。维勒在探讨这个问题的过程中，制备出了氰酸氨这种物质。他将氨溶液与氰酸混合，然后加热蒸发。根据化学原理，氨是碱性的，它与氰酸这种酸起反应，得到的应该是氰酸氨这种盐。维勒得到的氰酸氨是一种不透明的晶体。按常规，得到了这种晶体之后，应该对其性质进行分析。分析的方法之一是将其与氢氧化钾在一起加热。从性质上来说，当氰酸氨与氢氧化钾在一起加热时，钾离子置换出了氰酸氨中的氨根，氨根与氢氧根结合，生成氢氧化氨，就是我们平常所说的氨水。这样，混合液中应该出现氨的气味。可无论他如何做实验，溶液中始终没有出现氨的气味。再换用其他方法，该晶体同样没有出现氨的反应，也没有出现氰酸的反应。既然没有出现预期的反应，那就说明加热后的晶体已经不是氰酸氨了。不是氰酸氨，那它是什么呢?要判定它是什么物质，方法只有一个，就是测定它的成分，再与已知物质相比较，通过比较做出判断。于是，在接下去的日子里，他一遍又一遍地重复氨溶液与氰酸的反应过程，分析那个本应称做“氰酸氨”的晶体的成分。通过实验，数据越来越精确，氮、氢、氧以及碳的百分比含量，已经确凿无疑。望着最后的结果，他十分惊讶，因为这组数据与他做博士论文时对尿素的分析所得完全一致。也就是说，他用人工合成的方法，从无机物中制得了尿素。用人工方法合成了尿素，这一结果使维勒非常吃惊。按传统观点，只有活组织才能形成尿素，可现在他却用无机物把它制造出来，而且仅仅是加了一下热。为了证实自己的发现，维勒将这个实验重复做了许多次，每次都得到了相同的结果。经过一再验证，他终于肯定，自己确实制造出了尿素。1828年，他把自己的研究成果写成了一篇总结性的论文：《论尿素的人工生产》，公布于世。与此同时，他还把这一发现写信告诉了自己的老师贝采里乌斯和朋友李比希，请他们对自己的工作进行评价。他觉得，贝采里乌斯未必会同意他的观点，但他，需要听取贝采里乌斯的意见。果然，贝采里乌斯不同意他的见解。贝采里乌斯的反对是有原因的。当时，有机化学还处于概念不清的阶段，很多人认为有机物就是专指动植物组织。18世纪末生物学界广泛流行的活力论，对有机物的研究也带来了某种神秘色彩。贝采里乌斯深受这种观点影响，他还对之做了系统表述。他认为，化学物质分为两类，一类是无机物，与生命无关；另一类是有机物，它来源于有生命的组织，含有生命力。无机化学的定律并不全都适合于有机物。贝采里乌斯相信在制成有机物时需要“生命力”，而“生命力”在实验室里是不可能找到的，因此化学家不可能在没有生命组织的帮助下，从无机物合成有机物。这就是说，在有机化学和无机化学之间横亘着一条鸿沟，它们是不可逾越的。贝采里乌斯的观点在当时很有代表性，维勒在海德堡大学的导师格美林教授就是这一观点的忠实拥护者。但是这一鸿沟现在被维勒打破了。他居然在实验室里人工合成了尿素。贝采里乌斯一开始不相信这一事实。可许多化学家都重复了维勒的实验，得到了相同的结果。于是贝采里乌斯又觉得，氰酸氨本身也许就是有机物，那么用它来制得尿素不能说明什么问题；或者尿素并不是真正的有机物，那么用氰酸氨制得尿素也说明不了什么。总而言之，用氰酸氨制造出尿素来，不能说明有机物与无机物的鸿沟已被打破。李比希则对维勒的工作评价很高。他与维勒之间关于氰化物的那段公案已经了结。贝采里乌斯与法国著名化学家盖-吕萨克都已证明，李比希和维勒得到的物质分子式是相同的，但其性质确实不同。贝采里乌斯把这种具有相同分子式的不同化合物称为同分异构体。这一概念表明，相同原子的不同排列会导致不同的化学性质。结构化学就是在这一概念引导下发展出来的。由此可见，他与维勒的这场科学竞赛，导致了结构化学的诞生。因此，这场比赛，两人都是赢家。但李比希没有想到的是，在这场竞赛中，维勒竟然意外地人工合成了尿素，摘了一个大苹果。不过李比希并不嫉妒，他对维勒的成就表示衷心的祝贺。同时，他也及时调整了自己的科研方向，把注意力转到了有机物的人工合成方面。在随后的岁月里，他与维勒密切合作，从事有机化肥的研究。两人的合作，使得德国在这个领域里遥遥领先于世界其他各国。李比希也因为在有机合成方面的卓越成就，而成为德国有机化学学科的带头人。维勒的工作还大大鼓舞了其他化学家。在他的启发下，很多化学家开始转而从事有机合成实验。1845年，德国化学家科尔贝人工合成了有机物醋酸，接着人们又合成了葡萄酸、柠檬酸、苹果酸等有机酸；1854年，法国化学家贝特罗人工合成了油脂类物质；1861年，俄国化学家布特列洛夫人工合成了糖类物质……正是在这样一系列的进展中，贝采里乌斯等人逐渐放弃了自己的“生命力”学说，承认有机物可以在实验室里被人工合成出来。有机物与尤机物之间的鸿沟就这样慢慢地被填平了。人工合成尿素的工作，使得维勒在德国化学界的地位大大提高。1836年，哥廷根大学的化学教授斯特罗迈耶去世之后，维勒被任命去接替他遗留下来的空缺。这一任命是从包括李比希在内的许多候选人中选出来的。不过，他跟李比希之间的友谊并未因此而受到影响。1854年，维勒被选为英国伦敦皇家学会会员，1872年获得该会的科普利奖。他还是法国科学院的院士，并担任过哥廷根化学研究所所长、汉诺威药房的监察主任等重要职务。1882年9月23日，他在哥廷根与世长辞。就在他去世之前，他所开创的有机化学的人工合成方向，已经发展成了浩浩荡荡的化学研究的新洪流。对此，人们永远铭记着他的功绩。
KR法与喷吹法在铁水预脱硫中应用的比较 面对钢铁市场日趋激烈的竞争，经济高效的铁水预处理脱硫，作为现代钢铁工业生产典型优化工艺流程：“高炉炼铁—铁水预处理—转炉炼钢—炉外精炼—连铸连轧”的重要环节之一，已经被广泛的应用于实际生产。 随着社会经济和钢铁工业的高速发展，社会对钢铁质量的要求越来越高、越来越苛刻，产品的种类也急剧增加，尤其是高品质高附加值钢种的需求不断在增大。面对钢铁市场日趋激烈的竞争，经济高效的铁水预处理脱硫，作为现代钢铁工业生产典型优化工艺流程：“高炉炼铁—铁水预处理—转炉炼钢—炉外精炼—连铸连轧”的重要环节之一，已经被广泛的应用于实际生产。 近30年来铁水脱硫技术迅速发展，现已经有十几种处理方法，其中应用最广且最具代表性的主要是喷吹法和KR机械搅拌法。它们在技术上都已相当成熟，从两种工艺在实际生产中的应用效果来看，二者是互有长短。虽然喷吹法发展迅速，目前在实际生产中应用更广泛，可KR法在这几年中又有了新发展，呈现出强劲的势头。那么，这两种工艺模式各有什么优劣势？哪种更具有应用前景呢？在国内外冶金界始终没有较统一的看法。为此，本文着重就两种工艺模式的发展、应用和运营成本作了比较，尤其是它们对整个流程影响的比较，希望能对技术人员及企业技术的选择提供参考。 KR法与喷吹法的工艺及特点 在进行比较前，先了解两种方法的工艺及特点是很有必要的，不仅有利于理解两种方法的实质，也是深刻理解对两种脱硫模式分析比较的前提。 KR机械搅拌法，是将浇注耐火材料并经过烘烤的十字形搅拌头，浸入铁水包熔池一定深度，借其旋转产生的漩涡，使氧化钙或碳化钙基脱硫粉剂与铁水充分接触反应，达到脱硫目的。其优点是动力学条件优越，有利于采用廉价的脱硫剂如CaO，脱硫效果比较稳定，效率高(脱硫到≤ %) ，脱硫剂消耗少，适应于低硫品种钢要求高、比例大的钢厂采用。不足是，设备复杂，一次投资较大，脱硫铁水温降较大。 喷吹法，是利用惰性气体（N2或Ar）作载体将脱硫粉剂（如CaO，CaC2和Mg）由喷枪喷入铁水中，载气同时起到搅拌铁水的作用，使喷吹气体、脱硫剂和铁水三者之间充分混合进行脱硫。目前，以喷吹镁系脱硫剂为主要发展趋势，其优点是设备费用低，操作灵活，喷吹时间短，铁水温降小。相比KR法而言，一次投资少，适合中小型企业的低成本技术改造。喷吹法最大的缺点是，动力学条件差，有研究表明，在都使用CaO基脱硫剂的情况下，KR法的脱硫率是喷吹法的四倍。 KR法与喷吹法的发展及现状 从前面分析二者的方法和特点可以知道，它们互有长短、各具特色，这也决定了它们的发展历程和现状必然是不同的。进一步了解它们的发展和现状，将更有利于理解各自技术的特点。 从时间上来看，喷吹法的研发及应用要早于机械搅拌法。喷吹法主要有原西德Thyssen的ATH(斜插喷枪)法、新日铁的TDS(顶吹法)和英国谢菲尔德的ISID法，早在1951年，美国钢厂就已成功地运用浸没喷粉工艺喷吹CaC2粉进行铁水脱硫。直至今日，尽管两种脱硫工艺方法在技术上都已相当成熟，全世界绝大多数钢铁厂广泛采用仍是铁水喷粉脱硫工艺。机械搅拌法有原西德DO (Demag-Ostberg) 法、RS (Rheinstahl) 法和赫歇法, 日本新日铁的KR (Kambara Reactor) 法和千叶的NP 法，其中，以KR法工艺技术最成熟、应用最多。KR法搅拌脱硫是日本新日铁广钿制铁所于1963年开始研究，1965年才实际应用于工业生产，之后迅猛的发展趋势表明，它具有投入生产使用较早的喷吹法无可比拟的某种优势。 在冶金工业中喷吹这种形式应用非常广泛，比如在转炉及精炼工艺中的各种顶吹、底吹和复吹技术等。当铁水预处理时，使用喷吹法把脱硫剂加入铁水中进行脱硫，这显然是可行的且易于人们接受。最早脱硫剂是以氧化钙基为主，辅助添加CaC2，而且喷吹过程也很难获得较好的动力学条件，这时主要面临两个问题：一是，如何保证CaC2的安全存贮运输和脱硫剂的脱硫效果；二是，怎样解决因动力学不足导致的脱硫效率低下，不能实现深脱硫的问题。 第一个问题侧重于开发使用更具有脱硫效率且安全的脱硫剂，于是出现了镁基复合喷吹法，脱硫效果有所改善却成效不大，而且镁粉在运输、储存、使用中同样存在很多的安全隐患，给生产带来诸多不便。然而，新型脱硫剂——钝化颗粒镁的开发成功，使纯镁喷吹脱硫技术得以实现，达到了真正高效安全的工艺目标，目前，镁系脱硫剂已经成为世界铁水预处理中的主导脱硫材料。针对第二个问题，如何才能获得更好的动力学条件呢？从工艺模式着手，技术人员研发出了具有实际应用价值的机械搅拌脱硫法，其中以KR法为典型，在根本上改善了脱硫过程中的动力学条件，并可以在脱硫剂中不加CaC2而主要采用CaO，避免了生产中使用CaC2而带来的不便和危险。然而，在工业应用时却又出现许多技术难题，比较突出的如，搅拌头的使用寿命较短；单工位操作设备导致更换搅拌头的同时无法进行铁水脱硫等。可最终这些难点还是被陆续攻破，解决了搅拌头的寿命问题，使其从原来的几十炉提高到现在的几百炉，而且摸索出了氧化钙基脱硫剂应该有一个最佳的指标要求，可以达到最理想的脱硫效果。目前，KR法已经完全可以达到深脱硫的要求，即把铁水中的硫脱至小于。同时，双工位布置形式的出现克服了单工位的不足，使生产的连续化程度得以提高。很长时间，KR法成本问题（尤其是前期投资）加上其过程时间较长，以及不适应于大型铁水罐，故发展缓慢；直至二十世纪后期，其投资降低后，加上运行费用低廉，所以又受到了重视。 KR法与喷吹法的比较 从铁水脱硫工艺倍受人们的重视以来，KR法与喷吹法技术一直处于发展之中，目前虽仍需完善可也已趋近于成熟，这样两者之间才更具备可比性，本文主要从以下几文面进行具体比较。 1 技术与设备 在喷吹法中，单吹颗粒镁铁水脱硫工艺因其设备用量少、基建投入低、脱硫高效经济等诸多优势而处于脱硫技术的主要发展趋势之一，可在相当长的时间我国都是引进国外的技术和设备。到2002年10月国内才首次开发出铁水罐顶喷单一钝化颗粒金属镁脱硫成套技术设备，整套装置中，除重要电器元器件采用进口或合资的外，其余机电产品100%实现了国产化，包括若干最关键的技术设备。喷吹技术和设备的国产化直接降低了建设投资和运行操作的成本，从前期的一次性投资来看，要比KR法略有优势。 虽然搅拌法的技术专利也是国外拥有，可从其设备和技术本身而言并没有难点，机械构成是常规的机械传动和机械厂提升；加料也采用的是常规大气压下的气体粉料输送系统，可以说在系统的机、电、仪、液等方面的技术应用都是十分成熟。尽管如此，KR 法设备仍然是重量大且较复杂，可它的优势是运营操作费用低廉，由此所产生的经济效益完全可弥补前期的一次性高额投资。根据有关推算，一般3～5年即可收回所增加的投资。2000年武汉钢铁设计研究院针对武钢二炼钢厂的情况，对KR 法和喷吹法两种方案的投资进行了估算，KR 法的投资估算比喷吹法投资估算多200万元。 2 脱硫效果 实际生产过程中的铁水脱硫效果，不仅与设备有关，而且受脱硫剂、操作工艺水平、时间及温度等诸多因素影响，本文主要考虑的是纯镁喷吹法和CaO基KR法。一般对铁水预处理的终点硫含量要求是不高于50ppm，工厂生产和实验研究结果表明，喷吹法因其脱硫剂Mg的较强脱硫能力，KR法由于其表现出色的动力学条件，在可以接受的时间内（一般≤15min），它们都能达到预处理要求的目标值。国内各大钢厂的具体脱硫数据可见表1。在喷吹法中，复合脱硫剂使用CaO比例越高，脱硫效果越差，使用纯镁时脱硫率最高；KR法使用CaO脱硫剂，脱硫率只是略低于喷吹纯镁。 处理容器 脱硫剂 脱硫剂消耗/kg·t -1 脱硫率ηS/ % 最低硫/ ppm 纯处理时间/ min 处理温降/ ℃ 铁损/ kg·t-1 钢厂 机械搅拌法- KR 法 100t铁水罐 CaO ≤20 5 28 － 武钢二炼 CaO 基喷吹法 280t混铁车 CaO基 75 60 － 宝钢一炼 CaC2 + CaO喷吹法 140t铁水罐 50% CaO+50% CaC2 40 － 31 － 攀枝花 Mg +CaO混合喷吹 100t铁水罐 20% Mg+80% CaO － 7 武钢一炼 Mg +CaO复合喷吹 300t铁水罐 Mg + CaO(1:3) Mg < 10 － － 宝钢 Mg + CaO复合喷吹 160t铁水罐 Mg + CaO(1:2～3) Mg 90 ≤50 8～14 － 本钢 纯Mg 喷吹 100t铁水罐 Mg ≥95 ≤10 5～8 武钢一炼 3 温降 铁水温降的消极影响是降低了铁水带入转炉的物理热，主要体现在转炉吃废钢的能力下降，导致转炉冶炼的能耗和物料消耗升高，直接影响了冶炼的经济成本。KR法因动力学条件好，铁水搅拌强烈，而且CaO的加入量较大，导致温降也大，目前国内KR法工艺应用较成熟的武钢可以使温降控制在28℃左右。相比之下，镁基的脱硫温降都比较小（参照表1），主要原因有以下三点：喷吹法动力学条件差，铁水整体搅拌强度不大，热量散失少；金属镁的脱硫反应过程是个放热反应；镁的利用率高，脱硫粉剂加入量少。 4 铁损 铁水预处理脱硫过程的铁损主要来自于两部分：脱硫渣中含的铁和扒渣过程中带出的铁水。由于两种工艺模式的不同，实际渣中含铁和扒渣带出铁量都有较大的差别，目前没有公开发表的详细对比数据。一方面，较少的脱硫剂产生的脱硫渣少，则渣中含铁量也低，由此颗粒镁喷吹脱硫的铁损要少一些；另外，颗粒镁喷吹脱硫的渣量少，扒净率相对低，而KR法的脱硫渣扒净率相对高。就扒渣的铁损而言，由于还取决于高炉渣残留量及扒渣过程，综合考虑看KR法与喷吹法区别不大。究竟哪个是主要因素，与各钢厂的实际操作有很大的关系，通过换算，得出具体数据可见表2。可见，喷吹法时，采用脱硫剂的CaO含量越高，则扒渣铁损越大；而KR法使用CaO作为主要脱硫剂成分，其铁损只是略高于喷吹镁脱硫铁损。 5 脱硫剂 铁水预处理过程中，脱硫剂是决定脱硫效率和脱硫成本的主要因素之一。根据日本新日铁曾做的计算，脱硫剂的费用约为脱硫成本的80%以上，所以，脱硫剂种类的选择是降低成本的关键。然而，选择时必须得结合考虑不同工艺方法的特点。 基于动力学条件和脱硫效率，目前喷吹法主要采用的是镁基脱硫剂，KR法采用的是石灰脱硫剂。根据理论计算，在1350℃，镁脱硫反应的平衡常数可达×103，平衡时的铁水含硫量可达×10-5%，大大高于CaO的脱硫能力。然而，上文已经把两种脱硫剂在各自工艺中的脱硫效果进行了对比，表明，结合实际生产工艺后它们都能达到用户对脱硫的最高要求。 在脱硫方式选择时还要考虑脱硫剂的一个因素，就是脱硫剂的来源问题。一般而言，大部分钢铁生产企业都要使用石灰石，要么有自己的石灰厂，要么有稳定的协作供货渠道，来源稳定，成本稳定，而且供货及时，不用考虑仓储问题。虽然我国的金属镁资源丰富，可是相对钢铁企业来说，获得搅拌法所需的CaO基脱硫剂更为容易，钝化颗粒镁就不具备这些有利因素。℃左右。相比之下，镁基的脱硫温降都比较小（参照表1），主要原因有以下三点：喷吹法动力学条件差，铁水整体搅拌强度不大，热量散失少；金属镁的脱硫反应过程是个放热反应；镁的利用率高，脱硫粉剂加入量少。