高内相乳液法制备多孔聚合物及对稀土吸附性能研究开题报告

高内相乳液法制备多孔聚合物及对稀土吸附性能研究开题报告本文简介：江苏科技大学毕业设计（论文）开题报告概述表学生姓名班级学号1345562212指导教师毕业设计(论文)题目高内相乳液法制备多孔聚合物及对稀土吸附性能研究选题的目的和意义我国稀土资源分布广泛，但稀土冶金行业起步却较晚。伴随现代科学水平的发展，稀土冶金技术不断推陈出新。稀土已经成为现代工业新型材料中不可

高内相乳液法制备多孔聚合物及对稀土吸附性能研究开题报告本文内容：

江苏科技大学毕业设计（论文）开题报告概述表

学生姓名

班级学号

1345562212

指导教师

毕业设计(论文)题目

高内相乳液法制备多孔聚合物及

对稀土吸附性能研究

选

题

的

目

的

和

意

义

我国稀土资源分布广泛，但稀土冶金行业起步却较晚。伴随现代科学水平的发展，稀土冶金技术不断推陈出新。稀土已经成为现代工业新型材料中不可缺少的元素，被世界各国广泛应用于传统产业和新型高技术产业领域，人们对其需求也是与日俱增。但是，仍需要我们不断的完善工艺。

稀土矿物在自然界中常与其他矿物共生在一起。由于矿物的成矿原因不同，稀土元素在矿物中的赋存状态和含量也不同。当前所开采的含稀土矿石中，稀土氧化物的含量只有百分之几，甚至更低。为满足稀土冶金生产的需要，在冶炼之前须先经选矿方法，将稀土与其他矿石分离，使稀土矿物得到富集。经选矿富集后的矿物中稀土氧化物的含量可以达到60%~70%以上。

稀土作为金属材料的净化和变质剂，通常以混合稀土金属或中间合金的形态来使用。其中镧作为最活泼的一员，在去除氧、硫、磷等非金属杂质和铅、锡等低熔点金属杂质，以及细化晶粒等方面自然会发挥首当其冲的作用。以银-氧化镧复合镀层取代纯银作为电接触材料，可节约用银70%~90%，有很大经济效益。而以高内相乳液(High

internal

phase

emulsions)为模板制备的贯通多孔聚合物材料(polyHIPEs)具有高孔隙率、低密度、大比表面积和很好的物质输送能力等特点,在吸附与分离、催化、传感器、分子识别、生物组织工程以及环境科学等方面有着很好的应用前景,因此受到了广泛关注。

此外，面对我国稀土产业规范化、集约化、高质化的发展方向，如何做到吸附型稀土资源的保护性开发，发展离子吸附型稀土资源的绿色提取技术，对我国稀土资源的可持续发展至关重要，为此需要广大科技工作者不断攻坚克难，解决现有瓶颈，真正达到离子型稀土资源的绿色开发和可持续发展。

国

内

外

研

究

现

状

及

存

在

的

问

题

目前国外主要生产的稀土矿包括美国的芒廷帕斯矿、澳大利亚的韦尔德矿以及俄罗斯的科拉半岛稀土矿，这几个矿均为轻稀土矿。国外在建的稀土项目有很多，

其中轻稀土矿以越南都巴奥氟碳铈矿、加拿大大西部矿业南非的独居石矿以及印度

稀土公司的独居石矿为代表，而重稀土矿包括钼公司的Pitinga锡矿、加拿大西部矿

业的Hoidas

Lake、澳大利亚Alkane资源、Hastings稀有金属、北部矿业等项目。此外，还包括几百个处于勘探开发的稀土项目等。

作为高技术产品稀土新材料不仅用于高新技术,在制备过程中也集中采

用了多种高新技术。分析数据中稀土在新材料中应用比例的变化,最能反映当

今世界稀土工业的发展水平以及我国稀土工业与国外的差距。根据数据可知,我国稀土新材料占消费结构1%的时间与相应的世界平均水平相差11年，这大体上反映了80年代我国稀土科技与国外的差距。发达

国

家稀土新材料或高技术产品的消费比例从1976年的1%到1990年上升为13%，其年均增长率为20%。进入90年代，我国稀土在高新技术领域的应用取得了巨大的进展，1984~1994年十年间的平均增长率达到了19.3%，以1994年的消费比例6.4%为起点，按此增长率尚需4年。按90年代世界新材料的年均增长率为10%,而我国仍保持19.3%的增长势头推算,到2007年我国将在新材料或整个稀土领域全面赶上或超过世界水平。

我国稀土冶金行业起步较晚，在上世纪50年代全国仅有两家以打火石为主要产品的公司，60年代随着内蒙古大型稀土矿的发现和开采，稀土生产才初具规模，80年代中期江西矿和四川矿的发现和开采，我国稀土工业进入高速发展时期，目前生产量位居世界第一。在过去我国创造了氟碳铈矿与独居石混合稀土精矿的硫酸强化焙烧分解、P507-HCI体系连续分离单一稀土、氟盐体系熔盐电解制备单一稀土金属和碳热还原法制取稀土硅铁合金等一批先进生产技术。目前其他国家正在积极开发稀土项目，尤其是日本，努力寻找我国之外的稀土资源供应。其他国家处于勘探、可行性研究阶段的项目达几百之多。

一般来说，目前阶段对于高内相乳液模板法合成的多孔材料的研究还处于发展阶段，还有待开发应用，相信通过多学科领域的合作研究，高内相乳液模板法合成的多孔材料的应用将更为广阔。

因此，探讨多孔聚合物对稀土吸附性能的研究有着现实意义。

主

要

研

究

内

容

研究目标：

1、分析多孔聚合物的形态和组成成分；

2、考察影响聚合物吸附稀土的因素（如温度、接触时间、PH、分散相体积分数、乳化剂含量、稀土矿的初始浓度）。

研究内容：

1、了解高内相乳液模板法制备方法及聚合；

2、分析多孔聚合物性能表征（包括密度测定、形态观察、比表面积与孔径分析、吸液性）；

3、掌握制作高内相模板法多孔聚合物的步骤；

4、初步确定影响吸附稀土的因素及最佳工艺参数。

研

究

方

法

、

步

骤

和

措

施

等

方法：

本论文拟通过对多孔聚合物吸附稀土性能的过程变量的控制实验，总结与分析不同环境下温度、接触时间、PH、分散相体积分数、乳化剂含量、稀土矿的初始浓度的影响探讨，研究稀土矿的吸附处理工艺和效果。

步骤：

1．搜索并阅读文献；

2．设计实验方案，并进行实验研究；

3．对实验得到的数据进行分析总结；

4．分析数据，根据分析结果，完成论文初稿；

5．听取导师意见，对初稿进行反复修改，直至定稿。

措施：

本试验采用控制变量法，分别制作3个样本：

1.

在不同聚和温度下制作的聚合物，分析对稀土矿的吸附效果；

2.

在不同乳化剂含量下制作的聚合物，分析对稀土矿的吸附效果；

3.

在不同分散相体积分数下制作的聚合物，分析对稀土矿的吸附效果；

4.

通过计算聚合物对模拟稀土矿中总稀土的去除率评价工艺流程和工艺参数的优良性。

指

导

教

师

意

见

指导教师签字：*年*月*日