锆基柱撑蒙脱石净化红色染料废水的实验研究

用铝基柱撑蒙脱石、锆基柱撑蒙脱石和蒙脱石三种材料对人工配制的红色废水进行静态吸附实验,结果显示锆基柱撑蒙脱石的吸附效果好于铝基柱撑蒙脱石和蒙脱石。锆基柱撑蒙脱石对红色染液的脱色程度与材料的投放量、初始浓度之pH值、吸附时间和染液初始浓度等有关。pH值是影响吸附的主要因素。当染液的起始pH值等于3.5时,锆基柱撑蒙脱石对红色有机染液的脱色率达到99%以上,对红色有机染料的最大吸附量为0.93 mg/g。     

影响膨润土溶胀性能因素的研究

通过测定夏子街钠土、吉林四平钠土、浙江安吉钙土、泗安钙土、常山钙土基本的物化性能,并对其蒙脱石矿物结构进行分析,探讨了蒙脱石含量、层间可交换阳离子种类和数量、蒙脱石矿物结构特点与膨润土溶胀性能之间的关系。研究表明:(1)蒙脱石含量越高,膨润土的溶胀性能越好;(2)蒙脱石层间可交换阳离子的种类对膨润土溶胀性能影响很大,天然钠土的溶胀性能明显优于钙土;(3)天然钠土层电荷越低,其溶胀性能越好;天然钙土则相反;(4)蒙脱石矿物结构的有序性与天然钠土溶胀性能相关性较为明显,蒙脱石结构有序性差,溶胀性能较好,而蒙脱石结构有序性与钙土溶胀性能关系不明显。     

不同脉石矿物对煤炭浮选的影响

将低灰煤炭颗粒分别与石英石、高岭石和蒙脱石混合,进行浮选试验来探究脉石矿物对煤炭浮选的影响。浮选结果表明,石英石和高岭石对浮选速率的影响较小,蒙脱石会使浮选精煤速率显著降低;水回收率和脉石回收率的测试结果表明,石英石和高岭石主要是通过水流夹带进入到浮选精煤中,而蒙脱石的水流夹带程度较低;煤炭与石英石、高岭石和蒙脱石混合物的Zeta电位分布测试结果表明,在中性pH条件下,煤炭与石英石和高岭石的异相凝聚现象并不明显,而煤炭与蒙脱石会发生明显的异相凝聚,这是造成煤炭与蒙脱石混合进行浮选时浮选精煤产率降低的重要原因之一。     

改性膨润土的干燥与分散条件对二次纤维微粒助留效果的影响

以常规的碳酸钠改性蒙脱石为参照,用柠檬酸钠中性改性剂对蒙脱石进行改性,研究干燥条件、剪切分散方法、剪切时间和放置时间对改性蒙脱石粒度、粘度与微粒助留效果的影响。     

膨润土的矿物学特征与可控改造技术研究

从膨润土属性出发,在系统阐述蒙脱石成分、结构和理化性能特点的基础上,深入讨论了蒙脱石的深度加工技术和应用。研究表明,蒙脱石具有优异的可控改造性,通过钠化改性提高膨胀性后可使蒙脱石剥离分散制备凝胶,通过阳离子交换性可进行插层改性制备有机插层和柱撑蒙脱石,进一步可向蒙脱石层间域中引入有机单体和金属氧化物前躯体,通过原位聚合和水解、脱羟、成核结晶等制备蒙脱石/聚合物纳米材料和氧化物/蒙脱石纳米复合材料等,利用蒙脱石比表面积大、化学反应活性强的特性可在低温常压下合成沸石和方钠石等。通过可控改造和深度加工可制备系列功能性蒙脱石新材料,并在战略新型产业领域中具有广泛的应用。      

聚丙烯/蒙脱石纳米复合材料的制备

用有机改性剂对蒙脱石进行改性后，以改性蒙脱石和聚丙烯为原料，采用熔融插层法制备聚丙烯／蒙脱石纳米复合材料。研究了改性剂种类和用量对蒙脱石有机改性效果的影响，考察了所制备纳米复合材料的力学性能与改性蒙脱石加入量之间的关系。结果表明：十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱石的改性效果较好，其用茸为蒙脱石质鼍的20％时，蒙脱石的d（001）值由1．236nm增大到1．955nm；复合材料中改性蒙脱石的适寅质量分数为3％，在此条件下，复合材料的各种力学性能均比纯聚丙烯明显提高，其中抗弯强度提高15．46％。     

微波场中聚合羟基铝插层蒙脱石的合成及产品在石化工业中的应用试验

用微波辐射老化法制备聚合羟基铝插层蒙脱石与传统的室温陈放老化法相比，可极大地缩短老化时间,化学法、XRD和IR研究表明,能使插入蒙脱石层间的羟基铝数量和柱撑密度增大,提高羟基铝与蒙脱石层间结合的牢固程度和合成物的结构稳定性，同时微波对蒙脱石的晶体结构不会造成破坏。用该法制备的柱撑羟基铝蒙脱石在2-仲丁基苯酚脱丁基化反应中作催化剂．效果良好。     

2-羟乙基三甲基氯化铵抑制蒙脱石水化膨胀的密度泛函计算

为探究2-羟乙基三甲基氯化铵(LHDJ)抑制蒙脱石水化膨胀的机理,基于密度泛函理论的方法研究了干态和湿态环境中LHDJ在蒙脱石表面的吸附机理。结果表明,干态环境下,LHDJ在蒙脱石001表面和层间都能稳定吸附,但LHDJ在Na-001表面吸附主要是静电作用,在None-001表面和层间的吸附是氢键和静电引力的共同作用,钠离子的存在并不利于LHDJ吸附在蒙脱石001表面。湿态环境下,LHDJ与水分子协同吸附,水分子将LHDJ和蒙脱石表面桥联起来并增强它们之间的静电作用和氢键作用。LHDJ抑制蒙脱石水化膨胀的机理主要是:LHDJ在水溶液中产生大量正电离子,中和蒙脱石表面的负电性,减弱颗粒间的静电斥力;同时,LHDJ可以牢固地吸附在蒙脱石外表面,随吸附量的增加,阻碍水分子在表面的吸附,但并不改变蒙脱石的亲水性;此外,LHDJ易进入层间交换出钠离子,依靠静电作用、氢键作用和水分子的桥联作用与上下两表面吸附牢固,拉紧层间距,水分子不易进入层间增大层间距。     

蒙脱石矿物特性及开发利用前景

蒙脱石矿物是一类具有天然纳米结构的无机超高分子量硅酸盐聚合物。因其特殊的结构特性而具有独特的物化性能,享有“万能原料”的美名。对蒙脱石矿物表面改性,改变矿物表面的物化性能,如表面结构、电性、吸附性能和反应活性,大大拓宽蒙脱石矿物的应用范围。目前常用的蒙脱石改性方法有三种:活化法、无机/有机改性法和交联法。蒙脱石无机凝胶、生态型改性蒙脱石复合材料、分子自组装改型蒙脱石环境材料、复配蒙脱石医药辅料、大型隐蔽工程新型蒙脱石基防水材料等研究是未来几年蒙脱石的主要开发方向。     

锆基柱撑蒙脱石净化蓝色废水的实验研究

以河南信阳蒙脱石为基材制备锆基柱撑蒙脱石材料,用该材料对人工配制的蓝色废水进行静态脱色吸附,结果表明:锆基柱撑蒙脱石的吸附效果好于铝基柱撑蒙脱石和蒙脱石。锆基柱撑蒙脱石对蓝色废水的脱色与投放量、初始浓度、pH值、吸附时间有关。染液初始浓度、pH值是影响脱色的主要因素。当蓝色废水量为50mL,pH值=3.8,处理时间60min,A0=0.160,投放量为0.5g时,锆基柱撑蒙脱石对蓝色废水的脱色率最高为98.8%。     

固体热载体制得半焦的结构及热解特性研究

固体热载体干馏工艺对于粉煤的高效洁净利用具有重要意义。采用TG-DTG热分析仪和红外光谱仪分别对固体热介质不同终温制得半焦的结构和热解特性进行研究,结果表明,随着热介质终温的提高,半焦的结构趋于芳构化,反应活性逐渐降低,挥发份初始析出温度、最大失重温度和最终热解温度均逐渐增大。     

泡沫状聚苯胺/石墨复合物新材料的制备及导电性能

本文研究了泡沫状聚苯胺/石墨复合物的制备方法和导电性能.首先石墨固体膨胀剂与苯胺进行原位聚合合成出可膨胀的聚苯胺/石墨复合物.然后利用热膨胀技术制备出泡沫状聚苯胺/石墨复合物.实验结果显示在热膨胀过程中石墨固体膨胀剂被膨胀成多孔的膨胀石墨,同时聚苯胺均匀地包覆膨胀石墨形成了类似泡沫状的聚苯胺/石墨复合物.实验结果说明这种复合物不仅具有特殊的形貌,而且还具有较高的导电率.     

用机械—物理固相效应法制取纳米BaTiO3粉

采用机械－物理固相效应装置，获取纳米级原料ＢａＣＯ３和ＴｉＯ２混合粉，经粉末冶金技术合成四方晶型ＢａＴｉＯ３纳米粉。ＴＥＭ分析表明，粒度在数十纳米级。采用这种纳米ＢａＴｉＯ３粉末，按一定比例和ＣｕＯ配制烧结而成的ＢａＴｉＯ３－ＣｕＯ电容型气敏元件，因具有较大的比表面积，其敏感性能大大提高，这为今后开发出一系列极有实用价值的电容型气敏元件创造了必要条件。该制备方法装置简便、投资少、适合大规模工业化生产。     

纳米煤制备及其改善煤泥浮选的机理研究

为了探究普通浮选药剂里加入纳米级煤对煤泥浮选的影响,采用冷冻研磨的方法制备了纳米级超纯煤,并对其表面特性进行了分析.在煤浮选捕收剂正十二烷中加入纳米煤,制备液固混合浮选捕收剂用于煤泥浮选.通过X射线光电子能谱(XPS)结合润湿性分析表明,纳米煤颗粒主要以C元素为主,表面官能团以疏水性基团C-C和C=C为主,具有极强的疏水性.研究了正十二烷和纳米煤—正十二烷混合捕收剂对煤泥浮选的效果,并且通过扫描电子显微镜(SEM)对2种捕收剂作用后的精煤颗粒表面形貌进行分析表征.结果 表明使用纳米煤-正十二烷混配的新型捕收剂得到的精煤颗粒表面微纳颗粒显著增加,说明纳米煤颗粒在浮选过程中能够粘附于煤颗粒表面,从而增强煤的疏水性,并且增加了煤表面的固体凸起点.在浮选过程中,当气泡粘附煤颗粒时,这些微纳颗粒能够加速水化膜的破裂,促进煤颗粒和气泡的黏附效率,提高煤泥浮选效率.     

二次加碳中有机碳源对LiFePO4/C性能的影响

采用高温固相合成法制备了碳包覆磷酸铁锂正极材料,使用不同有机碳源对LiFePO4进行碳包覆。通过热分析(TG-DSC)、X-射线衍射光谱法(XRD)、热场发射透射电子显微镜(HRTEM)、显微激光拉曼光谱等分析方法对其相组成、化学结构和碳结构等进行分析,并对LiFePO4/C为正极材料的电池进行了测试。结果表明:酚醛树脂、蔗糖、聚乙二醇和柠檬酸为有机碳源所制备的LiFePO4材料,都为纯相的LiFePO4;碳包覆LiFePO4材料,具有较完整的碳包覆层,且都有石墨结构的有序碳生成,能改善材料的电导率;酚醛树脂为有机碳源得到的LiFePO4/C材料性能最好,在0.1C倍率下充放电,首次放电比容量达到148.6 mAh/g,1C倍率下充放电的比容量达到125.1 mAh/g。     

铁尾矿—钢渣基复合吸波材料的制备与性能研究

针对目前水泥基吸波材料带宽窄、吸收率低、而且制备成本高的问题,选用铁尾矿与钢渣固废资源为胶 凝填充材料,利用钢纤维作为吸波剂制得电磁波吸收复合材料。 采用矢量网络分析仪测定复合材料在 0. 1 ~ 5 GHz 范 围内的相对复介电常数与复磁导率,计算得到其电磁波损耗系数与反射率,并制备不同厚度样品分析了复合材料的 电磁波吸收机理。 研究表明:铁尾矿与钢渣中的磁性矿物相组分能显著提升材料的电导能力,影响电磁参数,提升介 电损耗与磁损耗能力;增加钢纤维吸波剂的使用量能够降低与之匹配复合材料的最小厚度,当铁尾矿、钢渣掺量分别 为 10%、30%,钢纤维体积比为 0. 5%时,制备出的 15 mm 厚度复合吸波材料最小反射率达到-46. 863 dB,有效带宽占 比 18. 8%。     

大气等离子喷涂制备锰钴尖晶石涂层及其电导率

采用大气等离子喷涂(APS)工艺制备了Mn-Co尖晶石涂层,同时研究了不同载气和喷距对涂层形貌及电导率的影响.采用直流四电极法测量涂层的电导率,利用SEM,XRD和XPS等表征手段对涂层微观形貌、组成等进行表征.结果表明,所制备的涂层致密、孔洞较少、与基体结合良好,表面呈现液态沉积与微熔颗粒堆积相混合的状态.800℃时,载气量为2 SLPM下涂层的电导率是18 S/cm,而其余载气量下涂层电导率仅有8 S/cm,低载气量制备的Mn-Co涂层具有良好的导电性;800℃下只有喷距为130 mm的涂层电导率超过了10 S/cm,增加喷距对电导率影响较小,各涂层电导率分布较为接近.测试态涂层表面形成了各种取向的金字塔状尖晶石晶体结构,其尖晶石相衍射峰强度显著提高;高电导率涂层中2价和3价元素比例更接近1∶2,为典型的尖晶石结构,其表现出较高的电导率.因此,适当的载气流量和喷涂距离可使涂层中含有更多的高电导率尖晶石相.     

固体草酸加料对草酸镍粒度与形貌的影响

采用固体草酸加料方式沉淀可溶性镍盐,可得到类球形颗粒,并显著减少沉淀母液废水的排放量,有利于缓解湿法生产镍系列粉末过程造成的环境负荷。实验证实采用一次性加料、施加超声波、缩短陈化时间、降低温度、选择硝酸镍、添加分散剂均可有利于促使沉淀颗粒粒度细化和提高分散性,而溶液pH对颗粒形貌具有显著影响。从pH为11的中强碱性溶液中开始添加固体草酸,随着pH值的逐步下降,存在沉淀颗粒的"溶解-再结晶"过程,使得晶粒形貌从结实颗粒转化成为由大量细小长方体晶粒聚集而成的大颗粒。在碱性条件下沉淀颗粒的主要成分是含铵草酸镍复盐,而在酸性条件下沉淀的主要成分是草酸镍,均可在400℃完全分解。     

加Ni 的FeAl/TiC 复合材料的制备与性能研究

采用元素粉反应热压工艺制备了FeAl/ TiC 复合材料。研究了Ni 合金化对材料致密化和力学性能的影响。结果表明, 复合材料的密度随TiC 体积分数的增加而减小, Ni 的加入促进了FeAl 相中的物质迁移, 从而显著改善了致密化过程。材料的力学性能随Ni 的加入而大幅改善, 这一方面是因为Ni 的加入提高了材料的致密度, 此外Ni 的加入还通过固溶强化粘结相、增强FeAl-TiC 界面强度、增加FeAl 相的延性断裂、减小FeAl 相的烧结膨胀等作用改善了材料的力学性能。     

工业固体废弃物制备充填胶结剂的研究进展

充填胶结剂是胶结充填技术在矿产资源大规模开发和深度开采中得到广泛应用的关键。水泥作为最常用的胶结剂，存在生产能耗大和充填成本高等问题。使用具有潜在胶凝活性的工业固体废弃物制备胶结剂不仅可以降低成本、提高充填材料的性能且可以增加固体废弃物的综合利用率。按照工业固体废弃物的类别分别介绍了钢渣、高炉矿渣、粉煤灰和有色冶金渣在胶结剂中的应用。工业固体废弃物胶凝活性的激发方法主要为物理激发和化学激发，分别讨论了2种激发方法的激发机理和应用。最后，分析了工业固体废弃物制备胶结剂时对充填材料的强度、稳定性和环境安全性等性能的影响。