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以钒尾矿为主要硅铝原料制备地聚合物,以实现二次资源回收利用的目的。首先对原钒尾矿进行预处理,以提高其活性;再将预处理后的钒尾矿与碱激发剂溶液、铝酸钠混合,通过压制成型工艺制得地聚合物样品。实验结果表明:使用KOH与活性硅胶粉复合作为碱激发剂时,样品3 d后抗压强度最高,即为36.2 MPa;XRD和SEM分析表明:通过预处理,钒尾矿中主要结晶相石英被分解,而且其颗粒变小、粒度分布更均匀,其活性得以提高;通过FTIR和SEM对具有代表性的地聚合物样品分析表明:在由钒尾矿生成地聚合物的过程中,发生了对地聚合物强度性能起重要作用的结构转变。
电解锰渣(EMR)是一种富含硫酸盐的惰性硅铝质材料,SO3含量高达15%～20%。粉煤灰-石灰-硫酸盐被作为粉煤灰活性激发的基本系统,而电解锰渣中的硫酸盐能否作为粉煤灰等火山灰质材料的硫酸盐激发剂是值得研究的课题。研究了电解锰渣中硫酸盐对粉煤灰火山灰活性激发的效果,结果显示:30%的电解锰渣对粉煤灰-石灰体系有较好的硫酸盐激发作用,能够加快粉煤灰活性的激发速度和提高粉煤灰活性的激发程度;电解锰渣中的硫酸盐转化为CaSO4.2H2O对粉煤灰-石灰体系的激发效果最好;电解锰渣中存在的易溶性硫酸盐使30%电解锰渣对粉煤灰火山灰活性激发的效果比等当量SO3含量的CaSO4.2H2O好,其作用效果接近于3%Na2SO4对粉煤灰激发的效果。
研究粉煤灰在碱性激发剂作用下硅、铝、钙的溶出聚合机理,并研究了生成的粉煤灰地聚合物的抗压强度、微观结构和形貌特征。研究表明:在地聚合反应中,粉煤灰玻璃质球体溶蚀,硅铝相不断溶出且逐渐增加,继而再聚合生成地聚合物凝胶,钙质成分部分键合在地聚合物中以平衡电价,部分参与水化反应生成相应的水化产物;粉煤灰地聚合物在75℃养护8 h后再置于常温23℃下养护至28 d其抗压强度为63.4 MPa;红外图谱主要为Al-O/Si-O的对称伸缩峰和Si-O-Si/Si-O-Al的弯曲振动峰;反应产物主要为无定形地聚合物凝胶、类沸石矿物以及水化硅酸钙凝胶。
以CO32-型镁铝水滑石为前体,以有机荧光黄阴离子为客体,采用焙烧复原法和离子交换法,组装得到有机阴离子柱撑水滑石功能材料。并用FTIR、XRD、TG-DSC和分子荧光光度计等手段对样品进行了表征,发现该功能材料的荧光发射波长发生蓝移(约10 nm),且其发光强度比荧光黄明显减弱,表明该功能材料能有效调控有机阴离子的荧光性能。
凹凸棒土是一种层链状过渡结构的以含水富镁硅酸盐为主的黏土矿,其微观形貌具有一维线性结构特征。本研究采用凹土棒晶为内核,用化学沉积方法制备凹土/银核壳结构超细银粉,并对制得的棒状银粉进行SEM、XRD、EDS分析,讨论了反应温度、镀液pH值、反应时间等因素对银在凹土棒晶表面沉积结果的影响,给出了最佳配方与制备工艺条件。
以有机硅单体生产中回收的单质硅粉(约500～2000目)为原料,采取分步加入碱液法和调节控制溶液的pH值等新措施,利用超细硅粉制得了浓度在30%以上(未浓缩)的二氧化硅溶胶,并对其进行了性能检测。对在新方法下获得性能较好硅溶胶的原因及反应体系pH值下降等问题进行了分析。研究结果对拓宽单质硅水解法制备硅溶胶原料的来源、资源回收利用具有积极意义。
通过叶蜡石粉与改性剂机械化学共磨法,实现了叶蜡石基体的疏水改性,并对改性后粉体的吸油量、接触角、红外光谱进行测试。结果表明,改性剂在机械力作用下实现了对叶蜡石原粉表面的包覆,该包覆行为使得叶蜡石粉体的分散性和疏水性有较大程度提高,以添加1.5%的甲基硅油改性效果最好,吸油量已达到22.01 g/100g,接触角达到136.38。。
用自制贵州超细石英粉为原料,采用三种偶联剂(硅烷WD-50、WD-70和硬脂酸)对其进行表面处理,通过熔融共混制备了超细石英粉/PP和超细石英粉/PE复合材料,系统研究了石英粉填加量和偶联剂种类对熔体流动速率(MFR)的影响。结果表明:添加改性石英粉后,石英粉/PE,PP复合材料的熔体流动速率均有提高,提高量与偶联剂的种类和填加量有关。在填充量低于10份时,三种改性剂对MFR的影响一致,但当填充量提高时,硬脂酸改性的石英粉效果最好,其次为WD-70,WD-50最差;石英粉对PP的熔体流动速率的影响明显高于PE。
以不同粒度的天然鳞片石墨作为原料,HClO4/H3PO4/(CH3CO)2O/CrO3作为氧化插层体系,通过对反应物用量、时间、温度进行研究,确定了最佳制备工艺条件。结果表明:按反应物质量比为C∶HClO4∶H3PO4∶(CH3CO)2O∶CrO3=1∶3∶2.3∶1.4∶0.18、反应温度为40℃、反应时间为70 min时,膨胀石墨蠕虫体积最大。研究发现,天然鳞片石墨粒度越大,膨胀石墨蠕虫体积越大。此工艺条件下制备的可膨胀石墨在170℃开始膨胀,300℃膨胀体积可达350 mL/g,具有低温易膨胀的特点。
利用负载氢氧化钙的活性白土与硬脂酸反应,把活性白土的酸性表面改性为亲油表面,得到了一种类似有机膨润土的有机白土。采用单因素分析方法,考察了反应时间、反应温度、硬脂酸添加量和溶剂用量等因素对有机白土有机化含量的影响,并对产品进行了表征及探索性应用。实验结果表明,2.50 g负载氢氧化钙白土在硬脂酸用量为2.00 g、环己烷溶剂为50 mL、反应时间为2.0 h及反应温度为50℃下有机化含量达到36.3%,达到了传统有机土的水平。XRD表征表明,硬脂酸进入了蒙脱石层间,使得层间距增大;SEM扫描表明,蒙脱石发生了部分剥离,得到的产品为片状结构,片的厚度在100 nm以内。应用实验发现有机白土可以吸附5.1倍自身重量的柴油。
以磷石膏和氮肥为主要原料,制备磷石膏基缓释尿素和磷石膏基缓释碳铵。首先研究了磷石膏、黄壤和沙土3种介质对常规氮肥中氮素的缓控效果,然后制备出磷石膏基缓释氮肥,并与常规氮肥对比分析了磷石膏基缓释氮肥的养分释放特征,最后探讨了缓释机理。研究表明,黄壤对氮的控释较好,沙土其次,磷石膏较差;而磷石膏缓释氮肥养分释放缓慢,肥效周期长,具有良好的缓控作用;碳铵与磷石膏生成硫酸铵,增加了肥料的稳定性,尿素与磷石膏生成尿素石膏,降低了肥料的溶解性,膨润土、半水石膏和淀粉粘结剂用于造粒中,增加了颗粒的强度和胶凝性,从而赋予磷石膏基缓释氮肥优良的缓释性能。
以环氧树脂为主剂、以改性脂肪胺为固化剂,通过丁腈橡胶增韧和硅灰石增强改性,制备得到一种高性能混凝土修补材料,并对其抗冻融性能进行了深入研究。结果表明,当增韧剂和填料添加量保持不变时,随着冻融循环次数的增加,修补材料的抗压强度显著增大。当增韧剂和填料用量分别低于20 phr和100 phr时,修补材料的抗压强度随着增韧剂用量的增加而减少,随着填料用量的增加而增大,但修补材料的质量基本保持恒定。同时,修补材料的拉伸剪切强度随着增韧剂和填料用量的增加而增大。由此说明该修补材料在增韧剂和填料用量分别低于20 phr和100 phr时具有良好的抗冻融性能。
利用脱硫石膏作为基本材料,通过加入活性掺合料、碱性激发剂、促凝剂、减水剂、保水剂、耐水胶粉等进行复合改性,配制成一种自流平材料。抗折和抗压强度分别达到6.8 MPa和29.2 MPa,软化系数达到0.82,各项性能指标均优于JC/T985-2005和JC/T1023-2007的标准要求。用脱硫石膏配制自流平材料可实现废物利用,具有良好的社会效益和市场前景。
以高岭土为载体、磷钨酸(PW12)为活性组分制备了非均相酯化催化剂PW12/高岭土,将其用于异丁酸与正丁醇的催化酯化合成异丁酸丁酯,考察了高岭土以及催化剂的焙烧温度、焙烧时间和磷钨酸与高岭土的质量比等因素对异丁酸丁酯酯化率的影响,并采用FTIR技术对载体、活性组分及催化剂进行了表征。结果表明,催化剂适宜的制备条件为:高岭土600℃下焙烧2 h、催化剂250℃下焙烧4 h、磷钨酸与高岭土质量比为2∶1,异丁酸丁酯的酯化率可达96.21%。
采用N,N'-亚甲基双丙烯酰胺作交联剂,过硫酸铵作引发剂,通过水溶液聚合法制得了聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/硅藻土高吸水性复合材料。考察了硅藻土的添加量、丙烯酰胺用量、中和度、引发剂用量以及交联剂用量等对吸水率的影响。得到的最佳反应条件为:中和度为70%,丙烯酰胺、硅藻土、引发剂和交联剂量分别为丙烯酸单体质量20%、10%、0.9%和0.15%。制得的高吸水性复合材料在室温下30 min每克吸蒸馏水约为其自身质量的980 g倍,硅藻土加入量为10%时,高吸水性复合材料的保水性能明显得到增强。
研究了超细电气石粉对海水pH值的调控作用,探讨了海水盐度、初始pH值、电气石用量和电气石粒径等因素对电气石调控海水pH值的影响。实验结果表明:电气石粉的用量越多、电气石的粒径越小,其对海水pH值的影响越明显;随着海水盐度的升高,其调控速率变小,处理120 min后初始pH值为5,盐度为5、10、15、20和35的海水pH值分别增加了3.29、3.23、3.13、2.90、2.80;其对pH值为3～11的海水作用很明显,但对pH﹤3和pH﹥11的海水无明显效果。
<正>在《建筑材料工业"十二五"发展指导意见》(以下简称《意见》)中,非金属矿深加工成另一亮点。《意见》指出,要大力发展以石墨、高岭土、膨润土、滑石、硅灰石、石英、萤石、珍珠岩等为重点的非金属矿物材料深加工产品。根据《意见》规划,"十二五"时期,要在我国优势非金属矿产资源集中地区,建设采选和深加工产业基地。其中,萤石实行开采和生产总量限制,严格控制新增开采产能,引
为了探明多孔介质颗粒粒径对土壤气相抽提技术(SVE)修复效果的影响,选用广泛使用的汽油为污染物,采用一维土柱真空抽气模拟SVE过程,研究了不同通气流量下砂样中对汽油的去除过程。结果表明,加大通风流量可提高砂样中汽油去除速率,但存在最佳通风流量。Elovich动力学方程可描述砂样中汽油的去除过程,常数a与通风流量呈线性正相关,汽油损失速率b与通风流量之间的关系可用二项式描述。砂样中汽油去除率均在97%以上,但平均粒径为0.214 mm的砂样中汽油去除率最大,为99.9%。汽油损失速率b与砂样平均粒径呈线性负相关,而常数a随平均粒径的增大而增大的趋势可用对数方程表达。
采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对废白土进行改性,制成了有机改性膨润土,研究了其对炼油碱渣废水的处理效果。结果表明:所制得的有机改性膨润土可显著吸附炼油碱渣废水中的有机污染物,使废水的COD值从14173.2 mg/L降到3300 mg/L,COD去除率达到76.72%。
利用芬顿试剂的强氧化性和改性粉煤灰良好的吸附性,协同处理有机实验废水。主要考察了过氧化氢、硫酸亚铁、改性剂用量及吸附条件对处理效果的影响。结果表明:当过氧化氢用量为25 g/L、硫酸亚铁用量为4.5 g/L、改性剂氧化钙为30 g/L、吸附剂用量为35 g/L、吸附温度为35℃、pH值为5、振荡时间为35 min时,有机废水CODcr去除率可达90%。
DNS(用γ–氨丙基三甲氧基硅烷改性后的纳米SiO2,即可分散的纳米二氧化硅)羧基化后与壳聚糖经过脱水生成酰胺制备了用DNS改性壳聚糖杂化材料。通过对Ni2+吸附容量的测定,及FTIR和XPS等方法分析,验证了合成技术路线的正确性。FTIR分析表明,壳聚糖与DNS通过丁二酸酐桥连为一个高分子聚合物;XPS分析表明,镍原子以配位键的形式吸附在杂化材料上。研究了壳聚糖杂化材料吸附Ni2+时pH值、时间、用量对吸附量和吸附率的影响,并确定了最佳条件为:pH值为7.0,吸附时间为120 min,吸附剂的投加量为0.3 g。杂化材料比壳聚糖具有更强的吸附Ni2+的能力,其吸附量可达2.5528 mmol/g,吸附率达67.01%。
主要研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)改性硅藻土对亚甲基蓝和孔雀石绿染料废水的吸附处理。考察了pH值、温度、时间和投加量4个因素对有机改性硅藻土处理染料废水效果的影响。研究结果表明:当pH值为8,吸附温度为25℃、吸附时间为20min时,改性硅藻土对亚甲基蓝的处理效果最好,脱色率为71%;当吸附温度为25℃、吸附时间为10 min时,改性硅藻土对孔雀石绿的处理效果最好,脱色率为85%。改性硅藻土对亚甲基蓝和孔雀石绿的吸附都很好地符合Langmuir吸附方程。其对亚甲基蓝的饱和吸附容量为65.8 mg/g,对孔雀石绿的饱和吸附容量为232.6 mg/g。
对膨胀石墨和Ni粉末混合物进行机械球磨并随后退火,制备出石墨包裹Ni纳米颗粒材料。通过SEM、TEM、EDS和XRD对产物进行了表征,并研究了产物作为润滑油添加剂的高温摩擦磨损性能。结果表明:制备出的石墨包裹Ni纳米颗粒直径在20～150 nm之间,具有良好的结晶度。产物作为润滑油添加剂具有良好的高温减摩抗磨性能,且随着载荷的增大,该性能更加显著。
采用MMU-10G型摩擦磨损试验机,借助摩擦试件的摩擦系数、失重量、SEM和EDAX分析,研究了坡缕石载银纳米润滑剂在170N、200N、230N载荷下对45#钢/灰铸铁摩擦副自修复性能的影响,结果显示在230N时,45钢/灰铸铁摩擦副表面能更好地生成一层微孔状态的自修复膜,表明坡缕石载银复合纳米润滑剂在高载荷下自修复性能较好。
<正>~~