凹凸棒制备Si@C复合材料及其用于锂离子电池负极材料的电化学性能

硅因其超高的理论比容量而被视为最具潜力的下一代锂离子电池（LIBs）负极材料。目前，硅负极材料的高成本和极其苛刻的合成条件严重阻碍了其在LIBs中的使用。以天然凹凸棒为原料，通过水热法提纯和镁热还原反应制备了硅纳米颗粒（MRR Si），并进一步采用化学气相沉积法以乙炔为碳源制备了MRR Si@C复合材料，系统研究了其作为LIBs负极材料的储锂性能。研究结果表明:通过镁热还原制备的硅纳米在0.2 A/g的电流密度下可展现出2 362 mAh/g的比容量，首次库伦效率（CE）为71.87%，100次（0.5 A/g）循环充放电测试后比容量为909 mAh/g。相比之下，在MRR Si纳米颗粒表面沉积碳层后制备的MRR Si@C复合材料可展现出2 494 mAh/g的放电容量和78.92 %的高CE值。循环性能显示，该复合材料在0.5 A/g的电流密度下充/放电100次后的比容量值可达到1 324mAh/g。同时，该复合材料还可在5 A/g的大电流密度下依然可展现出高达844 mAh/g的高比容量。该MRR Si@C复合材料显示了优异的倍率性能和良好的应用前景。      

沉淀二氧化硅与凹凸棒土共混增强天然橡胶力学性能

二氧化硅可以作为制备绿色轮胎的填料,但其表面有大量的极性基团,粒子之间容易聚集从而影响性能。凹凸棒土作为一种天然材料,主要成分是二氧化硅,具有特殊的纤维棒状结构。文章利用湿法球磨分散二氧化硅,之后将不同量的二氧化硅分散液与凹凸棒土共混得到共混液,之后与天然胶乳(NR)通过乳液共混等步骤得到复合材料(Silica-attapulgite/NR)。结果表明,当凹凸棒土与二氧化硅的质量比为1︰1时,Silica-attapulgite/NR的拉伸强度最大,为29.6 MPa,比单独的研磨二氧化硅制备的复合材料(Silica/NR)提高了5.71%,300%和100%定伸应力分别提高25.10%和11.93%。因此,由于凹凸棒土的特殊结构和性质,能够代替一部分二氧化硅填充到天然胶乳中,节约成本的同时提高材料性能。     

一种用于建筑3D打印的橡胶粉超高延性砂浆及制备

正由同济大学申请的专利(公布号CN 111807790A,公布日期2020-10-23)"一种用于建筑3D打印的橡胶粉超高延性砂浆及制备",涉及的砂浆材料配方为:水泥400～800,硅灰100～200,粉煤灰400～800,砂80～400,胶粉20～120,减水剂1～4,水300～390,聚乙烯纤维10～20。与现有技术相比,本发明通过配方的优化设计,进一步提升了3D打印胶粉砂浆材料的超高延性和高耗能能力,从而实现无筋的建筑3D打印。     

几种脱色剂对菜籽油脱色效果的研究

以菜籽油的色泽红值和叶绿素含量为考察指标,比较了凹凸棒土、活性白土、活性炭和双氧水4种脱色剂对菜籽油在中低温(40~80℃)下的脱色效果,同时考察了凹凸棒土与活性炭、活性白土与活性炭组成的复合吸附脱色剂对菜籽油的脱色效果。结果表明:活性炭在较低添加量条件下可以获得与凹凸棒土和活性白土较高添加量相当的脱色效果;活性白土-活性炭复合脱色效果优于凹凸棒土-活性炭,在添加量为2%时,80℃下可使菜籽油的叶绿素含量降低32. 5%、70℃下使菜籽油色泽红值降低30. 6%;双氧水对于去除菜籽油叶绿素和降低色泽红值效果明显,70℃下,0. 4%双氧水(10%)使菜籽油叶绿素含量降低9. 0%、0. 6%双氧水(10%)使菜籽油色泽红值降低25. 0%。活性白土-活性炭脱色和双氧水脱色后的菜籽油品质指标均达到国标四级菜籽油水平;就单位质量浓度脱色剂的脱色效果来说,双氧水的脱色效率更高。     

改性凹凸棒土砂浆外加剂研究

研究改性凹凸棒土对新拌砂浆及其硬化体的改性效果。结果表明,掺入改性凹凸棒土,砂浆的分层度减小,保水性能得到改善,工作性能大大提高;掺入40%以上改性凹凸棒土的砂浆强度略有降低,而掺量低于30%时,砂浆的抗压强度有所提高;并探讨了改性凹凸棒土的增稠保水作用机理。     

酸活化对凹凸棒土脱色性能的影响研究

以凹凸棒土为原料,进行酸活化改性。采用正交试验和单因素实验测定了不同的改性活化条件对凹凸棒土脱色率和活性度的影响,得到了酸用量、活化时间、活化温度和液固比等对凹凸棒土活化效果影响的主次关系。研究结果表明,酸活化条件对凹凸棒土吸附性能的影响顺序为:酸用量液固比反应温度反应时间。     

Fe2＋/ATP复合催化剂处理阳离子红X-GRL的研究

以凹凸棒分散液为吸附剂, Fe2＋/ATP为复合催化剂对印染废水中的阳离子红X-GRL进行处理实验。主要分析了Fe2＋负载时间、反应温度和Fe2＋溶液浓度对吸附性能的影响以及影响凹凸棒土联用Feton法与阳离子红反应的因数。实验结果显示,制备ATP/Fe2＋的合适的条件为：凹凸棒土煅烧温度为400℃;负载铁时间为5 h;负载铁浓度为1500 mg/L;负载温度为80℃。     

凹凸棒黏土对壳聚糖/海藻酸钠微球释放性能的影响

将凹凸棒黏土(ATP)与海藻酸钠(SA)进行复合以改善SA的缓释性能。以ATP/SA复合物为球芯材料,壳聚糖(CS)为包覆材料,采用复凝聚法制备凹土/海藻酸钠/壳聚糖复合微球(ASCM),并以双氯芬酸钠(DS)为模型药物,考察了凹土添加量对复合微球溶胀性能、载药性能和缓释性能的影响。结果表明,凹土的加入改善了微球的溶胀性能和缓释性能,而对微球载药性能影响不大。与海藻酸钠/壳聚糖微球(SCM)相比,当复合微球中ATP/SA(w/w)为20%时,其在pH6.8的磷酸缓冲溶液中2 h的累积释放率由58.8%减小到38.7%。复合微球体外释放动力学数据表明,其释药行为可以很好地用一级动力学方程拟合。凹土的加入有效改善了SA的缓释性能,ASCM可作为缓释药物的载体材料。     

凹土基5A分子筛的合成及正构烷烃吸附分离的研究

以廉价易得的凹凸棒土为原料,采用水热合成法,通过优化原料配比、晶化温度和晶化时间等条件,制备了凹土基5A分子筛吸附剂。采用XRD、SEM、N_2吸附-脱附等方法对合成的5A分子筛微观结构进行表征;并应用于正构烷烃的吸附分离,测定了吸附正己烷(n-C_6)和正庚烷(n-C_7)有机蒸汽的静态吸附速率曲线和吸附等温线。表征结果显示,合成的5A分子筛中既有微孔又有一定的中孔,晶体颗粒直径达到纳米级,呈现规整的立方晶体形貌。实验结果表明,在n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)=2.3、n(Na_2O)∶n(H_2O)=12∶600(试样B)、晶化温度为85℃、晶化时间为4 h的条件下,制备的5A分子筛晶粒更加规整、比表面积更大、吸附速率更快,对n-C_6,n-C_7的静态饱和吸附量最大,分别为149 mg/g和144 mg/g。