輝鉬礦一步法定向製備納米三氧化鉬的基礎理論研究

《輝鉬礦一步法定向製備納米三氧化鉬的基礎理論研究》是依託昆明理工大學，由劉秉國擔任項目負責人的地區科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：輝鉬礦一步法定向製備納米三氧化鉬的基礎理論研究
• 項目類別：地區科學基金項目
• 項目負責人：劉秉國
• 依託單位：昆明理工大學

項目摘要

納米三氧化鉬因具有小尺寸、比表面和巨觀量子隧道等特殊效應被廣泛套用於電子和光學領域。產品可控性差、製備方法適應度低是導致納米三氧化鉬生產周期長、工藝複雜的關鍵問題。本項目擬以輝鉬礦為原料，利用微波獨特的選擇性、內部快速加熱特性，促使輝鉬礦中的活性硫化物組元選擇性氧化並快速升華結晶，實現從礦石一步定向製備納米三氧化鉬的目的；項目重點研究微波能量內部驅動下輝鉬礦微波介電特性變溫動態變化規律和活性顆粒氧化焙燒過程中物相演變機制，揭示輝鉬礦活性硫化物組元的遷移傳遞與強化分離機理，進而構建複雜介質與高功率微波能量多場協同耦合機制及納米三氧化鉬製備精細調控方法，形成從輝鉬礦微波一步定向製備納米三氧化鉬的技術原型，建立短流程、高效低耗、過程可控的納米三氧化鉬製備新方法。項目的開展為從礦石一步製備材料，推進材冶一體化技術具有重要的意義。

結題摘要

納米三氧化鉬因具有比表面效應、小尺寸效應、界面效應和巨觀量子隧道等特殊效應，廣泛套用於平板顯示器、感測器和光致發光顯色材料等領域。然而常規的納米三氧化鉬製備方法存在生產周期長、工藝複雜和製備成本高等不足。本項目利用微波獨特的選擇性、快速加熱特性，定量描述了輝鉬礦在微波場中的升溫行為，建立了表觀密度與微波電磁特性和穿透深度的關係，獲得了輝鉬礦微波介電特性變溫動態變化規律；模擬仿真了反應器添加物料前後能量密度分布，構建了微波反應器內多場協同耦合機制；開展了輝鉬礦氧化焙燒動力學特性研究，探索出了微波作用下輝鉬礦催化氧化過程中活性組元遷移傳遞與強化分離調控規律；形成了輝鉬礦微波一步法定向製備納米三氧化鉬的技術原型，建立了短流程、高效低耗、過程可控的納米三氧化鉬製備新方法。通過項目研究，發表學術論文12篇，其中SCI/EI收錄9篇；申請國家專利5項，其中授權4項；培養博士研究生2名，碩士研究生4名；獲中國有色金屬工業科學技術發明一等獎1項、國際發明展覽會金獎1項。本項目的實施為從礦石一步法製備納米三氧化鉬提供了新的思路。