水滑石@凹凸棒石的制备及其吸附性能

采用共沉淀法制备镁铝水滑石,探讨化学沉淀法和物理球磨法两种复合方式对水滑石@凹凸棒石复合材料物相、微观结构和吸附性能的影响,利用X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)仪对反应产物进行表征。结果表明,物理球磨法制备的复合材料对盐酸四环素吸附效果较好。当凹凸棒石用量为水滑石质量70%时,凹凸棒石与水滑石发生相互作用,形成类似包合物结构,提高了吸附能力。pH值为6,吸附时间为12 h,复合材料用量为0.45 mg/mL,对初始质量浓度为50 mg/L的盐酸四环素溶液吸附效果较好,吸附量为109.52 mg/g,吸附率为99.64%。     

凹凸棒石/稻壳活性炭复合材料的制备及对阳离子黄X-GL的吸附性能

以凹凸棒石和稻壳为原料,氯化锌为活化剂制备了凹凸棒石/稻壳活性炭(ATP/RHAC)复合材料,研究了凹凸棒石与稻壳质量比、浸渍比、活化温度、活化时间等制备条件对复合材料吸附性能的影响.结果表明:当凹凸棒石与稻壳质量比为1:1、浸渍比为2:1、活化温度为500℃、活化时间为1h时制备的复合材料吸附性能较好,对阳离子黄X-...     

泡沫铝复合材料的制备及其阻尼性能

研究了新型轻质高阻尼泡沫铝复合材料的制备及其阻尼性能 ,通过在单纯泡沫铝孔洞中分别渗入松香、环氧树脂、环氧树脂加填料等高阻尼材料 ,制备出泡沫铝复合材料 ,然后研究它们的阻尼性能。实验研究表明 :与单纯的泡沫铝的阻尼性能相比 ,泡沫铝复合材料的阻尼性能明显优于单纯的泡沫铝的阻尼性能     

超重力法制备高分散性镁铝水滑石及其对铀酰离子的吸附性能

以硝酸镁(Mg(NO₃)₂·6H₂O)和硝酸铝(Al(NO₃)₃·9H₂O)为原料、尿素(CO(NH₂)₂)为沉淀剂,利用超重力法制备了粒径分布均匀、高分散的片状微细镁铝水滑石。通过扫描电镜、X射线衍射仪及激光粒度分布仪对样品进行了分析表征,比较了传统水热合成法与超重力法制备镁铝水滑石的形貌和粒径分布,分析了镁铝水滑石微细颗粒间形成团聚的机理,考察了异丁醇共沸蒸馏干燥工艺对产品分散性的影响,并研究了制备的镁铝水滑石(Mg-Al-LDHs)对铀酰离子(UO₂²⁺)的吸附性能。结果表明,利用超重力法制备的微细Mg-Al-LDHs粒径分布均匀,为六方片状,粒径在1～2.5 μm之间; 使用非均相共沸蒸馏方法进行干燥,可有效防止Mg-Al-LDHs粉体团聚。在吸附时间120 min、UO₂²⁺初始浓度35 mg/L、吸附剂投加量0.01 g(废水体积30 mL)、pH=6、吸附温度50 ℃条件下,Mg-Al-LDHs对UO₂²⁺的饱和吸附量为118.57 mg/g。表明Mg-Al-LDHs对UO₂²⁺具有良好的吸附性能,是处理含铀废水的一种潜在吸附剂。     

凹凸棒石/C复合材料的制备及其吸附性能研究

以凹凸棒石和葡萄糖为原料,采用水热法制备凹凸棒石/C复合材料(标记为AT@C)。通过正交试验设计探讨了凹凸棒石/C复合材料对间苯二酚的吸附性能,并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)手段对复合材料进行表征,考察了pH值对复合材料去除溶液中间苯二酚的影响,并探讨了其吸附过程。结果表明,当水热反应温度为160℃、凹凸棒石和葡萄糖质量比为1∶1、碳化时间为18 h时,制备的AT@C复合材料吸附间苯二酚效果较好。在pH值为3~9时,间苯二酚的去除率随着pH值升高而减小,当pH值为3时,复合材料对间苯二酚的吸附效果最好,符合Langmuir吸附方程,复合材料的高温残留率从44.4%提高到62.1%。葡萄糖水热碳化的产物负载在凹凸棒石表面,存在-OH和葡萄糖碳化生成的-C=C,提高了复合材料的吸附性能。     

CuO/活性炭(AC)复合材料的制备与表征及吸附性能

制备了CuO/活性炭(AC)复合材料,并研究了它对废水中Mo(Ⅵ)的吸附性能。利用X射线衍射仪、傅里叶红外光谱分析仪、带能谱仪的扫描电子显微镜和透射电子显微镜对CuO/AC结构进行了表征,结果表明,复合材料颗粒平均粒径25～31 nm。考察了pH值、温度和Mo(Ⅵ)初始浓度等因素对CuO/AC吸附性能的影响,并研究了其吸附热力学和动力学规律,结果表明,在pH＝6、温度50 ℃时,CuO/AC的饱和吸附量为391.60 mg/g; CuO/AC复合材料对Mo(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir方程和准二级动力学模型,吸附过程为自发吸热过程。     

ATP/ZnO纳米复合材料的制备及其对亚甲基蓝吸附性能的影响

以硫酸锌和碳酸铵为原料,采用化学沉淀法在凹凸棒土(ATP)的表面负载纳米氧化锌,合成了ATP/ZnO纳米复合材料,以吸附亚甲基蓝为模型反应,研究了加料方式、氧化锌负载量、反应温度、煅烧温度和煅烧时间等制备条件对复合材料吸附性能的影响.结果表明:当采用碳酸铵溶液滴加到ATP浆料和硫酸锌混合液、氧化锌负载量为m(ZnO):m(ATP)=1:5、煅烧温度500℃、煅烧时间2h、反应温度为60℃时制备的复合材料吸附性能较好,对亚甲基蓝的去除率达到95.5%.     

铁铝复合材料对水中三价砷的去除效果研究

合成了铁铝复合材料吸附剂,并比较了其与酸改活性炭、陶粒、类水滑石3种吸附材料对含砷废水中As(Ⅲ)的去除效果。结果表明,铁铝复合材料对水中三价砷的吸附效果好于其它3种吸附材料,吸附率大于89%。铁铝复合材料对水中As(Ⅲ)的吸附符合Langmuir等温模型和Freundlich等温模型,吸附作用力既涉及离子交换和静电吸引,又涉及表面配位作用。     

赤铁矿渣—煤泥铁碳基复合材料的制备及除Cr(Ⅵ )性能研究

为探究赤铁矿渣和煤泥的高附加值利用途径,通过高温还原法制备铁碳基复合材料并将其用于 Cr( Ⅵ ) 的吸附研究,利用 SEM-EDS、XRD 及 XPS 进行吸附机理研究。 结果表明,所制材料主要含 Fe、C、S 3 种元素,其摩尔比 为 24 ∶62 ∶14。 Fe、C 元素构成铁碳基复合材料的基本结构,FeO、FeS 和 Al2O3·SiO2 不均匀地镶嵌在复合材料的结构 中。 这种材料对水中 Cr(Ⅵ)具有较好的去除性能。 在 Cr(Ⅵ )初始浓度 100 mg / L、初始 pH = 2 的溶液中,投加 3 g / L 铁碳基复合材料,25 ℃振荡反应 60 min,水中 Cr(Ⅵ )的去除率可达 99. 87%,材料的最大吸附量可达 86. 88 mg / g。 水 中 Cr(Ⅵ)的去除,是因为 Cr(Ⅵ)能与铁碳基材料表面的 Fe 发生还原反应生成 Fe2+和 Cr( Ⅲ ),再进一步与材料表面 OH-、S2-结合生成稳定的 FeCr2O4 和 FeCr2S4,沉积在铁碳基材料表面。 以上研究为赤铁矿渣和煤泥制备铁碳基复合 材料及其应用提供了理论和技术指导。     

Na-Al改性膨润土氨氮吸附材料的制备研究

采用部分钠化-铝化的方法对膨润土改性制备氨氮吸附材料,研究改性剂钠铝比、改性剂用量、改性时间等制备条件对改性膨润土氨氮吸附性能的影响,探究改性膨润土吸附氨氮机理。试验结果表明:优化改性条件为改性剂钠铝比5∶1,改性剂用量6%,改性时间2 h;对低浓度模拟氨氮废水,改性后膨润土矿物材料吸附氨氮量明显高于改性前原矿,制得的吸附材料对初始质量浓度为5 mg/L、100 m L实验室模拟氨氮废水的氨氮去除率达到79.03%;氨氮吸附方式为阳离子交换吸附,通过Na-Al改性提高了膨润土材料的阳离子交换容量,从而提高了膨润土吸附性能。     

水热碳化法制备淀粉碳化物/海泡石(St-Sep)复合材料的优化

以木薯淀粉和天然海泡石为原材料,制备了新型淀粉碳化物/海泡石(St-Sep)复合材料,用真空冷冻干燥器干燥样品,并利用响应面法优化了制备工艺.利用水热碳化法制备了St-Sep复合材料,并利用X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外变换光谱仪(FTIR)对材料的结构进行表征,证明了St-Sep的成功合成.进一步用扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)测定对样品形貌和比表面进行表征.以亚甲基蓝作为吸附质,响应面法优化了材料的制备工艺.实验结果表明,复合材料制备最优工艺条件为:淀粉与海泡石质量比为2.5∶1.0、碳化时间为16h;碳化温度为200℃,对亚甲基蓝的最优吸附量为40.6084 mg/g;各因素对复合材料吸附亚甲基蓝性能的影响顺序为:淀粉与海泡石质量比＞碳化温度＞碳化时间.     

磁性分子筛复合材料的制备及吸附性能研究

分子筛是一种孔隙结构均匀的硅铝酸盐,具有高效的吸附性能;秸秆炭是由秸秆经热解等化学转化方法制备的一种吸附材料,具有一定的孔道结构,因而表现出优异的吸附性能。笔者从沸石分子筛复合材料吸附性能的研究价值出发,通过在制备分子筛/秸秆炭复合材料的过程中引入四氧化三铁纳米颗粒,成功制得了磁性分子筛/秸秆炭复合材料。研究结果表明,当复合材料用量为0.1 g、吸附温度为35℃、吸附pH值为7、吸附时间为50 min时,该复合材料吸附性能优异,在外加磁场下易于分离与回收,具有较为广泛的应用前景。     

Mg及TiH_2添加量对熔体发泡法制备泡沫铝性能的影响

以TiH_2为发泡剂,采用熔体发泡工艺制备泡沫铝。研究了TiH_2和Mg添加量对铝熔体发泡效果的影响,并对泡沫铝试样的孔隙率和孔径进行测定。采用体视显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对泡沫铝进行了宏微观形貌观察和物相分析。利用电子万能试验机对泡沫铝的压缩性能进行测试。结果表明,Mg能显著提高熔体发泡法制备泡沫铝的发泡效率和试样孔隙率,最终主要以Al_3Mg_2和MgAl_2O_4等形式存在于泡沫铝中。当Mg和TiH_2的添加量均为1.5%时,制备的泡沫铝孔径均匀,压缩性能良好,且有较好的吸能能力。     

微波强化铝改性膨润土对水中氨氮的吸附性能

采用Al₂(SO^₄)³溶液和微波炉制备了微波强化铝改性膨润土吸附剂,并研究了吸附剂对水中氨氮的吸附性能。试验验结果表明：制备微波强化铝改性膨润土吸附剂的适宜条件为Al₂(SO₄)₃浓度4%,微波辐照功率480 W,辐照时间10 min。在此条件下,微波强化铝改性膨润土的比表面积可达到180.69 m²/g。在溶液pH值为10,吸附剂用量为0.4 g/L,吸附时间为20 min条件下,用所制备的微波强化铝改性膨润土吸附剂处理浓度为100 mg/L的模拟氨氮废水,氨氮去除率可达96.8%。     

玄武岩纤维在钻探机具中的应用研究与展望

针对铝合金钻杆材料耐磨性差和耐腐蚀性差,以及坚硬地层钻进难等钻探难题,本文研究了玄武岩纤维对7075铝合金钻杆材料和WC基金刚石复合材料的性能影响,通过粉末冶金和热压烧结制备了铝基复合材料和胎体,并对其性能进行测试和研究。结果表明,玄武岩纤维/7075铝基复合材料的力学性能和耐腐蚀性能得到提升,玄武岩纤维的加入降低了胎体的磨耗比,提升了胎体的密实度、导热系数和金刚石把持力。本文还对玄武岩纤维在套管和油管领域的应用研究进行了总结和展望。     

放电等离子烧结制备纳米SiC_p/Al复合材料及组织性能研究

以微米级、纳米级碳化硅(SiC)颗粒和纯铝(Al)粉为原料,通过高能球磨+放电等离子烧结(SPS)工艺制备了不同质量分数的SiC颗粒增强Al基复合材料(SiC_p/Al),研究了SiC颗粒尺寸和含量对复合材料组织性能的影响。结果表明:高能球磨能促进增强颗粒的均匀分布,放电等离子烧结具有烧结温度低、保温时间短的特点,可有效减少甚至避免基体与增强体有害反应的发生。纳米级SiC增强铝基复合材料的颗粒团聚趋势较大,复合材料致密度较低,但是其细晶强化和Orowan强化效果显著,包含源缺陷和源裂纹较少,因此,复合材料硬度和屈服强度相应提高。     

玄武岩纤维增强铝基复合钻杆材料的制备研究

针对铝合金钻杆耐磨性和耐腐蚀性差导致其难以在深部钻井中应用的技术难题,本文以7075铝合金粉作为基体,玄武岩短纤维作为增强体,利用真空热压烧结技术制备了玄武岩纤维增强型铝基复合材料,并对其微观组织结构、密度和显微硬度等性能进行了研究。结果表明,玄武岩纤维在铝基体中分散均匀,界面处发生了化学渗透,SiO_2和Al之间发生置换反应,从而获得了良好的界面结合强度,复合材料的密实度较高,玄武岩纤维的加入显著提高了复合材料的显微硬度。     

SiO_(2)模板法制备LaMnO_(3)及其催化性能北大核心

采用Stober-Frink法由正硅酸乙酯制备出SiO_(2)微球,再将其作为模板剂,采用硬模板法制备LaMnO_(3)。采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、N_(2)吸附-脱附等表征手段对制备的LaMnO_(3)进行表征分析,利用循环伏安曲线、线性扫描、蓝电测试等研究手段对其电化学性能及放电性能进行了测试。结果表明:SiO_(2)微球模板可制备出球形空洞的多孔LaMnO_(3),其具有良好的氧还原反应(ORR)活性,比表面积为15.685 m^(2)/g,远大于共沉淀法制备的LaMnO_(3),并作为铝空气电池阴极催化剂材料,相比于共沉淀法制备的LaMnO_(3),其恒流放电稳定、放电电压较高。     

多巴胺包覆纳米普鲁士蓝的制备及其对Sr2+的吸附性能研究

以水热法制备纳米普鲁士蓝,利用多巴胺盐酸将其包覆制备聚多巴胺纳米普鲁士蓝复合材料,研究其对溶液中Sr2+的吸附性能。考察溶液pH值、固液比、初始质量浓度、吸附时间等因素对复合材料吸附Sr2+的影响。在pH值为9.0、固液比0.4 mg/L、吸附时间60 min、初始质量浓度30 mg/L的条件下,Sr2+的吸附率和吸附容量分别达到70%和23.95 mg/L。结果表明,聚多巴胺包覆普鲁士蓝对Sr2+有较好的吸附效果,该复合材料对含锶放射性废水处理具有潜在的应用价值。研究结果可为核工业发展过程中产生的含锶放射性废水处理与环境修复提供一定的理论依据和技术支持。     

MnFe2O4@硅藻土复合材料的制备与染料去除性能研究

印染工业生产中大量染料废水排放进入环境,对水生生物及人类健康造成威胁。为减少染料废水污染,本研究制备了一种MnFe 2 O 4@硅藻土复合材料吸附剂(MnFe 2O4@ DE),对废水中孔雀石绿(MG)染料具有优良去除效果且制备方法简单。通过多种方法对复合材料结构特性进行分析,研究了其对 MG 的吸附效果。试验结果表明,MnFe 2O4@DE中纳米铁锰颗粒均匀分布在硅藻土表面,其比表面积(112. 1m2 /g)及孔体积(0. 24cm3 /g)较两种单体材料明显增大。MnFe2O4@DE 对MG有较好去除效果,它对MG的最大吸附量为25. 70mg/ g,分别是硅藻土和MnFe2O4的1. 89 倍和1. 13 倍。MnFe 2O4@DE对MG的吸附过程是自发、吸热的,符合伪二级动力学和Langmuir 模型,且具有很好的再生性能,再生使用4次后仍具有87. 56%的去除率。可见,MnFe2O4@DE在染料污染治理领域具有较好的应用潜力。