石棉尾矿焙烧活化制备建筑材料技术研究

以石棉尾矿为原料,采用不同焙烧助剂和焙烧工艺制备系列石棉尾矿焙烧产物,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析,探究焙烧助剂种类、添加量、焙烧温度和时间等对焙烧产物结构、形貌及性能的影响。结果表明,焙烧温度为800℃,焙烧时间为2 h,焙烧助剂(NH₄)₂SO₄添加量为12%时,获得的样品胶凝性能最好;以该工艺条件制得的石棉尾矿焙烧活化产物为原料,加入不同比例水泥制成砌块试件,根据GB/T 4111-2013测试砌砖试件的各项性能指标,当水泥添加量为10%时,固化体抗压强度可达30 MPa,样品的抗压、抗冻、收缩率、吸水率等达到MU25免烧砖性能指标要求。     

加热方式对膨胀蛭石物化属性及吸附特性的影响

以新疆蛭石为原料,采用插层-微波法和插层-焙烧法制备了 2种高膨胀倍数的膨胀蛭石,利用X射线衍射、场发射扫描电镜等分析手段对产物的物相组成、微观形貌等进行表征分析,并测试了不同加热方式制备膨胀蛭石的阳离子交换容量(CEC)和亚甲基蓝(MB)吸附量.结果表明:2种加热方式制备的膨胀蛭石膨胀率具有明显的差异,焙烧膨胀蛭石(...     

三维石墨烯材料的制备及在水处理中的应用研究进展

随着经济的快速发展,越来越多的污染物质进入水体,污染环境,危害人体健康,污染废水亟待净化处理。在众多污水处理方法中,吸附法因经济、高效而被广泛使用。相较于传统吸附剂,石墨烯材料作为一种新型碳材料,具有比表面积大、化学稳定性好、含氧官能团丰富、可修饰性强等优点,对水体中的污染物具有较强的吸附能力。但二维石墨烯材料因片薄、粒径细小,在吸附污染物后较难实现固液分离,从而产生二次污染。将二维石墨烯组装成三维多孔网状聚集体,不仅能有效阻止石墨烯结构层的堆积,促进污染物的扩散吸附,还有利于吸附污染物后的固液分离。因此,在水污染处理领域,三维石墨烯吸附材料逐渐成为研究的焦点。三维石墨烯材料是以(氧化)石墨烯为主体交联形成的多孔网状宏观体新材料,继承了本征石墨烯良好的理化性能。其多孔网状纳米结构赋予自身较高的孔隙率和较快的溶质传输速度等特性,使其在水污染处理中具有良好应用前景。利用不同的化学物质,采取不同的制备方法对石墨烯材料进行接枝改性、掺杂复合等,可促进石墨烯三维宏观结构和微观孔隙结构的形成。综合国内外研究成果发现,三维石墨烯主要通过静电相互作用、π-π堆叠作用、疏水作用、氢键作用和络合作用等与污染物质结合,实现污染物的去除。对于阳离子污染物质,增加三维石墨烯材料表面的活性基团及吸附位点,可有效提高其对阳离子物质的吸附容量,优化其耐酸碱性,并提高吸附质的脱附率。而疏水亲油的三维石墨烯材料是去除油类污染物质的理想吸附材料,提高其孔隙率、比表面积和机械强度可大幅提高吸附材料的吸附性能,增强其弹性强度及热稳定性可显著提高其循坏再生性能。基于水环境污染治理的迫切需求以及三维石墨烯材料优异的吸附性能,本文从水污染治理角度出发,系统总结了水热自组装法、溶剂热自组装法、化学气相沉积法、有机高分子模板法和冰模板法等制备三维石墨烯材料的机理,综述了三维石墨烯材料在含染料、油污等有机污染物以及重金属离子废水中的吸附应用,并对其研究前景和发展趋势进行了展望。     

氧化程度对氧化石墨烯吸附亚甲基蓝性能的影响

基于改进Hummers法,调控氧化剂KMnO₄用量制备了不同含氧官能团含量的氧化石墨烯（GOs）。采用XRD、XPS、AFM和FTIR分析了KMnO₄用量对GOs的结构特征、含氧官能团类型及含量的影响,研究了氧化程度对GOs吸附亚甲基蓝（MB）性能的影响。结果表明：KMnO₄用量对GOs-n（n=2,3,4（的含氧官能团类型和含量有显著影响;MB最大饱和吸附量依次为728.44、965.63和807.29 mg·g^-1,与Langmuir模型单分子层饱和吸附量的标准差为3.6%、3.7%和4.2%,吸附动力学过程符合准二级动力学模型,R²> 0.99。以GOs结构层上去质子化的羟基（-C-O^-）和羧基（-COO^-）为主要活性位点与MB发生化学控速的单分子层放热吸附,吸附热在20~27 kJ·mol^-1之间;低氧化程度的GOs以离子交换吸附为主导,吸附性能与GOs结构中-C-O（H（和-COO（H（的总量呈正相关。随氧化程度加深,GOs结构中环氧基（C-O-C）和羰基（C═O）以氢键作用吸附MB对吸附量的影响凸显。     

pH值对聚苯胺的结构和导电性能的影响

基于酸浓度对苯胺聚合具有较大的影响,采用化学氧化法,在不同pH值条件下制备了聚苯胺,利用FT-IR、UV-V is、XRD对产物的光学吸收、凝聚态结构进行研究,并测定了样品的电导率。结果表明,当pH≥3时有偶氮链生成,并随pH值增大偶氮链增多;苯胺聚合生成具有良好结晶性的低聚物,且随pH值增大,低聚物的电导率急剧降低。当pH≤3时苯胺主要以首-尾连接方式聚合;随着pH值由2减小到0时,所获得的聚苯胺的紫外吸收光谱发生显著红移,其凝聚态结构由一种结构向另一种结构转化;只有当pH≤1时才能合成电导率较高的聚苯胺;当pH值由4减小到0时,聚苯胺的电导率增加了9个数量级。     

膨润土常压低温焙烧法制备活性白土及其性能

以江西某地钙基膨润土为原料,浓硫酸为活化助剂,常压下低温焙烧活化制备高效活性白土,通过X射线衍射、紫外-可见吸收光谱等分析手段考察了不同浓硫酸/膨润土质量比、焙烧温度及焙烧时间对活化产物物相结构、脱色率及活性度的影响。结果表明:常压低温焙烧法中焙烧温度是影响活性白土性能的首要因素;在优化条件为浓硫酸/膨润土质量比25%、焙烧温度200℃,焙烧时间40 min时,制备得到的活性白土脱色率为99.22%,活性度为232 mmol/kg,游离酸含量为0.19%,其他性能也均满足我国行业标准各类型活性白土一等品要求。     

蒙脱石的剥离分散行为及其结构、性能变化

通过无机改性及超声等手段对两种不同属性的蒙脱石进行分散剥离。结果表明:天然钠基蒙脱石拥有更加优异的水化剥离分散性,蒙脱石片层吸水后发生膨胀、剥离,为胶体粒子;在脱水过程中晶层再次凝聚,形成蒙脱石定向性层状集合体,衍射峰的d值产生了相应的变化;蒙脱石颗粒大小的变化导致内应力发生改变,产生了红外特征峰红移;蒙脱石溶胶分散性较好,通过调节pH值可以实现胶体的凝聚沉降,当pH=11时,分散体系最稳定,且长时间不发生凝聚。     

PEI接枝改性微晶氧化石墨烯技术研究

以湖南郴州微晶石墨制备的氧化石墨烯(GO)为原料,PEI为有机改性剂,采用溶胶-凝胶法制备PEI改性微晶氧化石墨烯,并对制备好的改性石墨烯支撑薄膜,进行油水分离形成研究。结果表明:当GO与PEI质量比为1:2时,改性产物接枝效果最好。通过XR D、红外等表征手段对改性机理进行研究,发现PEI通过共价键和离子键与GO片相互连接,形成大片集合体。     

钛石膏-H2SO4-H2O体系中石膏-硬石膏的相变规律

本文研究了在常压下钛石膏-H₂SO₄-H₂O体系中石膏相向硬石膏相的转化,探索了反应时间、硫酸浓度和温度对石膏-硬石膏转化的影响。结果表明:提高反应温度、增大硫酸浓度和增加反应时间都有利于石膏向硬石膏转化;当石膏转化为硬石膏后,延长反应时间硬石膏不再发生转变;在温度为70 ℃和80 ℃时,体系中石膏与硬石膏共存,二者的微观形貌差异明显,石膏呈片状,硬石膏呈长方板状;当温度升温至90 ℃以上时,石膏完全转变为硬石膏,其微观形貌为长方板状;常压下,在50~100 ℃内,在钛石膏-H₂SO₄-H₂O体系中发生的石膏-硬石膏的相变是石膏直接脱水形成硬石膏,没有中间产物形成。     

我国非金属矿业60年发展概览

本文着重从我国非金属矿工业发展的三个阶段,即以服务建筑材料工业为主的初期发展阶段、非金属矿行业在20世纪80年代开始的振兴和快速发展阶段、90年代加快了非金属矿业大国向非金属矿业强国转变的历史进程,论述了非金属矿工业体系及其学科在新中国成立60年来的发展与成就,并就建设非金属矿业强国提出了作者的论点.