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月球矿物资源的原位利用技术是月球基地建立和后续深空探索的基础。由于月球特殊环境及地月运输成本的限制，现有矿冶技术难以直接应用于月球矿物的原位开发。各国的科研人员围绕月球矿物资源原位利用方向开展了卓有成效的研究工作，发展了几种极具应用潜力的技术。这些方法可分为材料化成型和提取冶金两类，其中材料化成型工艺如烧结法、3D增材制造法等，主要用于将月壤直接材料化成型以制备月球基地建材。提取冶金工艺包括碳/氢化学介质还原法、电解还原法以及真空热解法等，可生产月壤矿物对应的金属单质或其低价氧化物，并获得氧气。本文概述了已有月壤原位利用技术的一般原理、基本过程、热力学动力学基础及近期研究进展。探讨了这些方法的一些优缺点，并展望了其在月球矿物原位利用上的应用前景

含氟矿石中生物浸出技术推广应用存在瓶颈,究其原因在于伴随含氟脉石矿物溶解,氟对浸矿微生物有较强的抑制作用.本研究利用氟的水化学特性,通过添加可形成稳定络合物的物质来转换F离子存在形态,进而使浸矿微生物可以耐受高氟环境.本文系统研究了氟对细菌的抑制机理,明确了氟的真实毒性形态HF,发现了氟对细菌存在跨膜抑制作用,氟胁迫条件下,干细胞内氟离子质量分数明显高于无氟对照组达到18%以上.选择在生物冶金体系中常见Fe3+做为研究对象,研究了Fe3+对F-的络合解毒作用,热力学分析结果可知,Fe3+可以与HF发生一级竞争络合反应,破坏HF络合结构.在铁离子存在条件下,细菌最高可以耐受F-质量浓度1.0 g·L-1的环境下生长.铁氟络合形态分析可知,只有当培养基中Fe3+质量浓度5倍过量于F-质量浓度,细菌才能正常生长,对应的FeF2+在氟化物中质量分数达45%时,而游离氟离子浓度为2.87×10-5 mol·L-1.络合机理实验结果表明,根据配位化学原理,随着F-/Fe3+浓度比的减小,配体浓度相对较低,氟与铁的络合物向低配位方向移动,可以通过调整培养基中的氟铁浓度比来调整氟铁络合产物,使细菌在高氟环境中生长成为可能

本书的内容在化学基本理论和基本知识方面主要包括热化学，化学反应的方向、程度和速率，水化学，电化学，物质结构基础以及金属元素化学，非金属元素化学，有机高分子化合物等；在联系工程实际方面主要包括能源、大气污染、水污染、金属腐蚀及防止、金属材料及表面处理、非金属材料、有机高分子材料及改性等。在内容安排上，全书在基本理论和基本知识方面主要贯穿两条主线。前一条是从宏观的热化学开始，引入一些化学热力学和化学动力学基础，并在水化学和电化学中予以应用。后一条是从微观的物质结构基础开始，联系周期系，重点阐述一些与工科有关的典型物质的性质及应用。这两条主线，既各有其侧重面，又互有关联。同时各章均有侧重联系工程实际的专题，主要是有关能源、环境化学和材料化学方面的内容

一、化工热力学在课程链上的位置 二、化工热力学发展简述 三、化工热力学的特性 四、化工热力学的研究对象 五、化工热力学的特点和局限性 六、热力学的研究方法 七、化工热力学与其他学科的关系 八、学习化工热力学的目的和要求 九、热力学基本概念回顾

§1-1 热力学研究的对象、方法及局限性 §1-2 一些热力学的基本概念 §1-3 可逆过程与最大功 §1-4 热力学第一定律及热力学能 §1-5 等容热、等压热及焓 §1-6 热容及热的计算 §1-7 热力学第一定律的应用Ⅰ——简单参量变化 §1-8 热力学第一定律的应用Ⅱ——相变化 §1-9 热力学第一定律的应用Ⅲ——热化学

3.1 热力学性质间的关系 3.2 热力学性质的计算 3.3 逸度与逸度系数 3.4 两相系统的热力学性质及热力学图表

• §2-1 热力学基本概念及术语 • §2-2 热力学第一定律 • §2-3 恒容热、恒压热、及焓 • §2-4 摩尔热容 • §2-5 热力学第一定律对理想气体的应用 • §2-6 热力学第一定律对一般固、液体的应用 • §2-7 热力学第一定律对实际气体的应用 • §2-8 热力学第一定律对相变化的应用 • §2-9 热力学第一定律对化学变化的应用

§2-1 热力学基本概念及术语 §2-2 热力学第一定律 §2-3 恒容热、恒压热、及焓 §2-4 摩尔热容 §2-5 热力学第一定律对理想气体的应用 §2-6 热力学第一定律对实际气体的应用 §2-7 热力学第一定律对相变化的应用 §2-8 热力学第一定律对化学变化的应用

工程热力学的研究内容： ❖ 1. 热力学基本定律，包括基本概念及定义与热力学第一定律、熵与热力学第二定律等。 ❖ 2. 工质的热力性质，包括一般热力学关系，理想气体、水蒸汽、理想气体混合物、湿空气的热力性质的计算及图表的应用。 ❖ 3. 热力过程及热力循环，包括典型热力过程的分析以及气体与蒸汽的流动、气体压缩、蒸汽动力循环、气体动力循环和制冷循环的分析计算 ❖ 4. 化学热力学基础。 本课件章节内容：绪论 第一章——基本概念 第二章——理想气体的性质 第三章——热力学第一定律 第四章——理想气体的热力过程及气体压缩 第五章——热力学第二定律 第六章——热力学微分关系式及实际气体性质 第七章——水蒸气 第八章——湿空气 第九章——气体和蒸汽的流动 第十章——动力循环 第十一章——致冷循环 第十二章——化学热力学基础