2025年大學《資源化學》專業(yè)題庫——新材料在資源化學中的應用探討考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列選項中，只有一項符合題意。）1.在浮選過程中，若欲提高某硫化礦的回收率，同時降低脈石礦物的上浮，可以考慮使用具有特定（）的浮選藥劑組合。A.高選擇性，對脈石無捕收作用B.強起泡性，對礦物無選擇作用C.對目標礦物有強捕收性，對脈石有弱捕收性D.對目標礦物有弱捕收性，對脈石有強捕收性2.下列哪種新型吸附材料因其極高的比表面積和豐富的孔道結構，在吸附法從煙氣中脫除二氧化碳方面展現(xiàn)出顯著潛力？A.傳統(tǒng)的活性炭B.沸石分子篩C.金屬有機框架材料（MOFs）D.活性氧化鋁3.在濕法冶金中，用于提高金屬浸出速率或選擇性的關鍵材料通常是（）。A.攪拌槳葉B.濃度計電極C.催化劑D.過濾介質4.針對電子廢棄物中貴金屬的回收，下列哪種新材料技術利用其優(yōu)異的物理化學性質實現(xiàn)高效分離與富集？A.電化學沉積B.磁分離技術（針對磁性材料）C.新型離子交換樹脂吸附D.熱熔法提取5.某種新型陶瓷材料被用于礦山的耐磨部件，其主要利用了材料的（）特性。A.高導電性B.高導熱性C.高硬度與耐磨損性D.優(yōu)異的催化活性6.在資源高效轉化過程中，如將生物質轉化為化學品，新型催化劑的作用主要體現(xiàn)在（）。A.提高反應溫度B.降低反應活化能C.增大反應接觸面積D.儲存反應中間產物7.用于處理礦業(yè)酸性廢水的新型材料，其核心功能應在于（）。A.強烈的熒光特性B.高效的pH緩沖能力或重金屬吸附能力C.良好的導電性能D.可生物降解性8.下列哪項技術最常利用納米材料來提高礦物浮選的選擇性？A.高壓浮選B.形態(tài)浮選C.納米氣泡輔助浮選D.光電浮選9.在二次資源回收領域，新型傳感材料可用于（）。A.實時監(jiān)測回收過程中的環(huán)境參數(shù)B.直接作為回收金屬的原料C.降低回收設備的能耗D.實現(xiàn)自動化分選10.某種導電聚合物材料被研究用于鋰離子電池的電極，其主要優(yōu)勢在于（）。A.輕質B.高倍率充放電性能C.長循環(huán)壽命D.高安全性二、填空題（每空2分，共20分。）1.新型分子篩材料在煙氣脫硝過程中，常作為___的載體或直接作為___。2.為了提高從低品位礦石中提取有價金屬的效率，可以開發(fā)具有高選擇性吸附特定金屬離子的___材料。3.在利用新材料進行尾礦資源化利用時，例如制備建材，需關注材料的___、___和環(huán)境影響。4.儲能材料的發(fā)展對于實現(xiàn)資源化學過程的___和___具有重要意義。5.智能響應材料能夠根據(jù)環(huán)境___的變化（如pH、溫度、離子濃度等）改變其___或___，可用于資源的智能分離與調控。三、簡答題（每題5分，共20分。）1.簡述一種新型吸附材料（如活性炭纖維、生物炭、介孔材料等）在礦產資源開發(fā)利用（選礦、冶煉、尾礦處理等）中的具體應用及其優(yōu)勢。2.簡述催化劑在資源化學過程中發(fā)揮作用的幾個關鍵方面。3.簡述新材料技術對提高資源回收率（特別是二次資源回收）可能帶來的突破。4.簡述在資源化學領域應用新材料時，需要重點考慮的技術經濟因素。四、論述題（每題10分，共30分。）1.論述納米材料在改善傳統(tǒng)選礦過程（如浮選、重選、磁選）方面的潛在應用途徑及可能面臨的挑戰(zhàn)。2.結合具體例子，論述新型儲能材料（如鋰離子電池、鈉離子電池、固態(tài)電池材料等）在支持資源化學可持續(xù)發(fā)展（如提供清潔能源、實現(xiàn)能量存儲與轉換）方面的重要作用。3.探討將信息技術（如傳感器、人工智能）與新材料技術相結合，在資源化學領域的應用前景，例如在資源勘探、過程監(jiān)控、智能控制等方面的可能性。---試卷答案一、選擇題1.C2.C3.C4.C5.C6.B7.B8.C9.A10.B二、填空題1.催化劑，吸附劑2.吸附劑3.物理化學性質，經濟可行性4.能源保障，效率提升5.物理/化學性質，吸附能力，催化活性三、簡答題1.答案：例如，活性炭纖維具有高比表面積、發(fā)達孔結構和大的吸附容量。在選礦中，可用作吸附劑去除礦漿中有害陰離子或重金屬離子，提高精礦質量；在冶煉中，可用作吸附劑富集煙氣中的金屬氧化物（如釩、鈦）；在尾礦處理中，可用于吸附重金屬或作為陶粒等建材原料。解析思路：要求結合具體材料（任選其一）和資源化學具體環(huán)節(jié)（選礦、冶煉、尾礦處理等），說明其應用方式和帶來的好處（如提高效率、降低成本、減少污染、資源化利用等）。2.答案：催化劑在資源化學中作用關鍵，包括：降低反應（浸出、轉化、分解等）活化能，提高反應速率；提高目標反應的選擇性，減少副反應，提高產物純度；在某些過程（如吸附）中作為活性組分；有時還能改變反應路徑。解析思路：要求概述催化劑在資源化學中普遍的、核心的功能，如加速反應、提高選擇性、實現(xiàn)特定轉化等。3.答案：新材料技術可通過提供高效分離材料（如新型吸附劑、離子交換樹脂、膜材料）提高貴金屬、稀有金屬等的回收率；通過開發(fā)高效催化劑降低能耗、提高轉化效率；通過新材料用于高效傳感與檢測，實現(xiàn)精準控制和在線監(jiān)測，從而提升二次資源回收的自動化水平和經濟性。解析思路：要求從分離、轉化、監(jiān)測等角度，說明新材料如何幫助提高回收率，體現(xiàn)其在二次資源領域的價值。4.答案：技術經濟因素主要包括：材料的制備成本與性能價格比；材料的穩(wěn)定性與壽命；在實際工況下的應用性能（效率、選擇性等）；材料的可規(guī)?；a性；環(huán)境影響與安全性；以及與現(xiàn)有工藝的兼容性等。解析思路：要求列舉在資源化學領域應用新材料時，必須考慮的與經濟性、實用性、可持續(xù)性相關的方面。四、論述題1.答案：納米材料因其獨特的尺寸效應、表面效應和量子尺寸效應，可在選礦中作為：高效捕收劑或調整劑，改善礦物表面性質；納米級助濾劑，提高浮選精礦過濾性能；納米傳感器，用于實時監(jiān)測礦漿性質；與載體結合制備納米催化劑，用于礦泥資源化利用或改善其他選礦過程。面臨的挑戰(zhàn)包括：納米材料的分散穩(wěn)定性問題；納米材料在實際復雜礦漿環(huán)境中的行為預測與控制難度；大規(guī)模、低成本制備適用于選礦的納米材料的技術瓶頸；以及潛在的環(huán)境與健康影響評估等。解析思路：要求闡述納米材料改善選礦的多種可能途徑（作用機制），并能夠辯證地分析其潛在的應用優(yōu)勢和現(xiàn)實面臨的挑戰(zhàn)（技術、經濟、環(huán)境等）。2.答案：新型儲能材料是支撐資源化學可持續(xù)發(fā)展的關鍵。例如，高能量密度、長壽命的鋰離子電池材料可用于礦山電動設備，減少化石燃料依賴，降低碳排放；高效安全的鈉離子電池可能作為大規(guī)模儲能系統(tǒng)，為資源化學過程中的間歇性能源（如太陽能、風能）提供穩(wěn)定支持；固態(tài)電池材料有望提高電池能量密度和安全性，應用于儲能與資源轉化過程；其他新型儲能技術（如液流電池、超級電容器）也為資源化學提供靈活的能源解決方案，有助于實現(xiàn)節(jié)能減排、綠色轉化和能源結構優(yōu)化。解析思路：要求結合具體儲能材料類型及其特性，論述其在保障資源化學能源供應、提高能源利用效率、實現(xiàn)綠色化轉型方面的具體作用和意義。3.答案：信息技術與新材料技術結合在資源化學領域前景廣闊。例如，利用新型傳感器材料（如納米傳感器、智能材料）實時、精準地監(jiān)測礦藏儲量、礦石性質、選礦過程參數(shù)（pH、離子濃度、粒度分布等）、環(huán)境污染物濃度等；利用人工智能算法分析傳感器獲取的大數(shù)據(jù)，優(yōu)化選礦、冶煉等工藝參數(shù)，實現(xiàn)智能控制與自動化；開發(fā)基于新材料（如高靈敏度探測器）的智能勘探技術，提高找礦效率；利用新材料制備高性能計算芯片