用粉煤灰为主要原料制备多孔陶瓷研究

以工业废弃物粉煤灰为主要原料,氧化铝为辅料,玻璃粉为粘结剂,不可溶性淀粉为造孔剂,利用不同配比的粉煤灰、氧化铝及造孔剂,干压成型得到柱状坯体,经高温烧结制得多孔陶瓷。采用正交试验研究了氧化铝用量、成型压力、粘结剂用量、造孔剂用量和烧结温度对多孔陶瓷性能的影响。研究结果表明:烧结温度和造孔剂用量对多孔陶瓷性能的影响最大。在最优试验配方和工艺参数下,即氧化铝用量比例0.4(氧化铝与粉煤灰质量之比,下同)、成型压力18 MPa、粘结剂用量6%(占总重百分比,下同)、造孔剂用量6%(占总重百分比,下同)、烧成温度1200℃下,制备的多孔陶瓷样品具有抗弯强度为8.23MPa,孔隙率为37.65%,吸水率为22.61%,耐酸性为96.89%,耐碱性为96.86%,密度为1.69 g/ml。     

粉煤灰基多孔陶瓷粒的制备及捕集大气细颗粒物的性能

以粉煤灰为原料、高岭土为黏结剂,碳酸氢钠为造孔剂制备粉煤灰基多孔陶瓷粒。利用多孔陶瓷粒作为大气综合采样泵的捕集载体,研究多孔陶瓷粒对大气细颗粒物的捕集效果。考察了烧结温度、保温时间、黏结剂用量及造孔剂用量对粉煤灰基多孔陶瓷粒的捕集功能的影响。研究结果表明,在造孔剂用量30%、黏结剂用量5%、煅烧温度950℃、保温时间1h条件下,制得的粉煤灰基多孔陶瓷粒对大气细颗粒物有较好的捕集滤除效果,测试滤除率最大可达到46%。     

响应面法优化柚皮基活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附条件

以农业废弃物柚子皮为原料,利用Zn Cl2活化法制备柚皮基活性炭(GAC)处理含Cr(Ⅵ)废水。采用响应面优化法中Box-Behnken设计试验,研究了吸附剂投加量、初始浓度、温度和p H值4个因素对水溶液中Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,建立了GAC对Cr(Ⅵ)去除率的二次多项回归模型。Cr(Ⅵ)去除率试验值和预测值基本一致,方程能够较好地预测吸附过程。在试验范围内以最小吸附剂量获得最大去除率为目标进行优化,确定最佳吸附工艺条件为温度45℃、p H为2、初始浓度300.05 mg/L、GAC投加量1.38 g/L,Cr(Ⅵ)的平均去除率为72.08%,与理论预测值(72.38%)相比,误差仅为0.415%。     

氧化钙-碳酸钠复合激发矿渣砂浆的自收缩机制

为探究氧化钙和碳酸钠复合激发矿渣对碱激发水泥自收缩的影响机制,采用氧化钙和碳酸钠(摩尔比1∶1)为复合激发剂制备碱矿渣砂浆(AM),研究复合激发剂Na₂O质量分数(CaO和Na₂CO₃反应生成的Na₂O质量与矿渣质量比,为2.5%、4.5%、6.5%和8.5%)对AM自收缩的影响;通过XRD、TG-DTG、MIP和NMR分析其水化产物与微观结构。结果表明：随着Na₂O质量分数的增加,激发剂反应耗水量增加,孔结构细化,孔隙压力增大;Al³⁺对C-(A)-S-H中Si⁴⁺的取代量增多导致Na⁺的吸附量增多,C-(A)-S-H滑移增大;水化程度提高,水化产物数量增多,AM的自收缩增大。Na₂O质量分数为6.5%的AM为最优组,其力学性能高于普通硅酸盐水泥砂浆(OM),但由于较低的晶体含量和致密的孔结构,其自收缩大于OM。     

氧化铝透气陶瓷及透气性研究

研究添加造孔剂法和干压成型法制备氧化铝多孔透气陶瓷。以氧化铝为原料,分别用淀粉、蔗糖、蛋清作为造孔剂,用聚乙烯醇做粘结剂,在1700℃下烧结制得以开孔为主的氧化铝多孔透气陶瓷。通过抗弯曲强度测试检测样品的力学性能;利用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)表征其物相成分、显微结构,对透气性进行测试。实验结果表明:试样的抗压强度随造孔剂的增多而减小;抗弯曲强度不随造孔剂的增多而增大,但是造孔剂含量过大时作用相反;烧结后试样的主要成分是α-Al2O3。用淀粉(10%)做造孔剂制得的样品具有较好的力学性能且气孔分布均匀.     

MoS_2纳米片去除水中Cr(Ⅵ)的吸附性能和机理

采用简单的一步水热法合成了薄片状纳米MoS_2并将其用于吸附去除水中Cr(Ⅵ)。片状MoS_2对Cr(Ⅵ)具有非常好的吸附效果,反应不到160min就达到了吸附平衡,Cr(Ⅵ)的去除率可达97%。Cr(Ⅵ)在MoS_2上的表面吸附是自发吸热的化学吸附过程,反应速率主要由扩散速率控制。其反应动力学符合准二级动力学模型,由Langmuir等温线计算的最大平衡吸附量为36.22mg·g~(-1)。实验结果表明MoS_2纳米片是一种优良的金属离子吸附剂。     

硅藻土基轻质多孔陶瓷滤球的研制

以硅藻土为基料,加入天然有机细粉为造孔剂,同时加入适量的其它添加剂,采用成球机成型工艺,制备了性能优良的硅藻土基多孔陶瓷。随着造孔剂的加入量、烧成制度的改变,气孔率从53%增加至72%,密度从1.3 g/cm^3到0.7 g/cm^3改变,压碎强度则从13.0 MPa降至6.8 MPa。另外,探讨了白云石作为成孔剂能显著提高多孔陶瓷性能的机理。     

CaCu_3Ti_4O_(12)巨介电常数多孔陶瓷的制备

通过固相合成及常压烧结的方法,以淀粉为造孔剂制备了CaCu3Ti4O12(CCTO)巨介电常数多孔陶瓷材料,采用XRD、SEM等测试手段对其合成与烧结过程中的物相变化进行了表征.结果表明,制备该CCTO多孔陶瓷的适宜烧结温度为1075℃,试样结晶完整,孔隙率大,大孔与小孔之间形成交错分布的开气孔结构,能够达到预期的效果.     

用于液体吸附的多孔陶瓷的研究

以新疆库尔勒红柱石为主要原料,添加桂广滑石、星子高岭土等添加剂,并以煤粉为造孔剂,采用造孔剂法制备了用于液体吸附的红柱石基多孔陶瓷。测试了样品的气孔率、吸水率、体积密度及抗折强度,并使用XRD、SEM等测试技术研究了样品的物相组成、显微结构以及孔径分布。探讨了不同烧成温度以及不同造孔剂添加量对样品气孔率、孔径分布和吸附效率的影响。结果表明,1 280℃下烧成的B3样品的综合性能最佳,气孔率为54.28%,抗折强度达到24.47 MPa,体积密度为1.30g/cm3。SEM和XRD分析表明,样品气孔孔径为13.92μm,样品晶相组成为莫来石、堇青石、红柱石,其气孔分布较为均匀。另外,液体粘度越低,多孔陶瓷的吸附速率越快,且吸附量越大。     

印迹与交联壳聚糖吸附水中微量Cr（Ⅵ）的对比试验研究

本研究以壳聚糖为原料,戊二醛为交联剂,分别采用直接交联的方法和分子印迹技术制备交联壳聚糖和Cr（Ⅵ）印迹壳聚糖,并对这两种吸附剂对Cr（Ⅵ）的吸附性能进行了研究,考察了pH、反应时间、吸附剂投加量、Cr（Ⅵ）初始浓度、温度对Cr（Ⅵ）去除率的影响.实验结果表明：酸性环境有利于壳聚糖类吸附剂对Cr（Ⅵ）的吸附,pH为6.0时吸附效果最佳.交联壳聚糖和印迹壳聚糖对Cr（Ⅵ）的吸附速率在前20 min较快,90 min即可达到吸附平衡.对30 mg/L的Cr（Ⅵ）溶液,交联壳聚糖与印迹壳聚糖对Cr（Ⅵ）的去除率随投加量增加而增加,在投加量为3.5 g/L时,对Cr（Ⅵ）的去除率最高可达到92.4%和97.8%.相同实验条件下,印迹壳聚糖对Cr（Ⅵ）的吸附较交联壳聚糖有明显提高,其幅度最高可达7.3%.     

多孔大通量莫来石相碳化硅陶瓷的制备与表征

采用碳化硅作为陶瓷骨料,氧化铝和二氧化硅高温反应生成的莫来石作为陶瓷粘接剂,三氧化二钇作为烧结助剂,羧甲基纤维素钠作为生坯粘接剂,合成石墨作为造孔剂,在二氧化碳气氛下,1 450℃保温2 h,成功制备了以莫来石作粘结相的碳化硅多孔陶瓷,考察了不同莫来石组分对多孔陶瓷的物相组成、抗折强度、孔隙率、微观形貌及通孔孔径分布的影响.结果表明:随着莫来石质量分数的逐渐增加,多孔陶瓷的抗折强度先增加后降低,孔隙率逐渐降低;样品中莫来石的质量分数为25%时多孔陶瓷的性能最佳,其抗折强度为27.81 MPa,孔隙率为38.88%.多孔陶瓷的通孔孔径分布范围为1~8μm,以1~2μm的孔径为主.     

造孔剂对多孔Al2O3陶瓷性能的影响

采用干压成型法制备了多孔Al2O3陶瓷,对造孔剂种类、用量以及添加剂对多孔陶瓷性能的影响进行了研究.实验结果表明不同造孔剂对气孔率的影响不同,随着造孔剂加入量的增加,气孔率增大,但试样抗折强度呈下降趋势.在Al2O3基体中加入质量分数为5%～15%的ZrO2时,基体的抗折强度增强,并可以保持30%以上的气孔率.     

改性木质纤维素对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

在N,N-二甲基甲酰胺溶剂中以杨木木屑为原料,与环氧氯丙烷交联,然后与二甲胺反应,可以对木质纤维素改性得到阴离子交换剂.阴离子交换剂对水溶液中的Cr(Ⅵ)具有良好的吸附性能.交换剂对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附服从Langmuir等温吸附模型,吸附为自发过程,吸附热为-29.67 kJ·mol-1.在289 K、交换剂的用量2.0 g·L-1、初始溶液的pH≈3.0时,对Cr(Ⅵ)的最大吸附容量为144.25 mg·g-1,313 K时为118.45 mg·g-1.拟二级动力学模型能较好地描述对Cr(Ⅵ)的吸附过程.初始浓度为30、100 mg·L-1时,表观吸附活化能分别为26.30 kJ·mol-1和31.72kJ·mol-1.     

可见光下g-C3N4/InxSb2-xS3异质结界面耦合效应的增强光催化活性(英文)

本文通过原位沉积法在g-C₃N₄纳米管表面限域修饰In_xSb_2-xS₃纳米片,制备了不同g-C₃N₄含量的系列异质结光催化剂(In_xSb_2-xS₃-TCN)并将其用于修复含Cr(Ⅵ)废水。研究结果表明,在可见光下,In_xSb_2-xS₃-TCN通过吸附和光催化还原的协同作用有效去除Cr(Ⅵ),且当g-C₃N₄含量为70 mg时,复合材料(In_xSb_2-xS₃-TCN-70)表现出最优异的吸附和光催化性能。在30 mg/L的Cr(Ⅵ)水溶液中,In_xSb_2-xS₃-TCN-70的平衡吸附量为12.45 mg/g。在可见光照射10 min...     

交联聚苯乙烯多孔材料对四环素的吸附性能

以废旧泡沫和四氯化碳为原料制备交联聚苯乙烯（CPS）多孔材料,再用三乙醇胺对其改性,制备得到改性交联聚苯乙烯（MCPS）;用扫描电镜（SEM）、BET（Brunauer-Emmett-Teller）比表面测试法等方法表征CPS与MCPS的形貌、粒径大小、比表面积及孔结构;用分光光度计法测出30 ℃下,CPS与MCPS对四环素（TC）的吸附量;运用准二级动力学方程对吸附实验数据进行拟合分析。研究表明,CPS对水体中的TC具有一定的吸附性能,其吸附速率常数与平衡吸附量分别可达8.36×10^-3 mg·g^-1·h-1和75.8 mg/g。经三乙醇胺改性后制备的MCPS,介孔结构更加发达,比表面积增大,对TC的吸附速率常数和平衡吸附量分别为4.96×10^-3 mg·g^-1·h^-1和110.5 mg/g。综上所述,改性前后的CPS均可实现对水体中TC的吸附,改性过程可提升CPS的吸附能力,但降低了其吸附速率。     

氯化钠作为造孔剂制备含氯多孔羟基磷灰石实验研究

采用化学沉淀法,制备纳米HA粉体．采用造孔剂法,首次利用NaCl作造孔剂,将纳米HA粉体和NaCl颗粒按一定比例混合压制成型,经高温烧结制备出多孔含NaCl的HA材料．利用XRD、SEM、EDX手段研究多孔HA的组成成分、微观形貌、孔径尺寸及孔隙率．研究结果表明：NaCl是比较理想的造孔剂材料,可制备孔隙率、孔径尺寸、形貌可控的多孔材料．造孔剂含量为30％,尺寸在160～200目时,造孔效果最好;在烧结温度1200℃烧结时,NaCl会与HA发生反应,生成Ca5（PO4）3Cl,Ca9．54P5．98O23．58Cl1．6（OH）2．74等新的物相．     

零价铁/阳离子表面活性剂/生物炭对水体Cr(VI)的吸附研究

以常见柳条为生物炭原料,通过十六烷基三甲基氯化铵（CTMAC）进行阳离子表面活化,与零价铁、海藻酸钠混合制备了零价铁/阳离子表面活性剂/生物炭（Fe⁰?MBC）凝胶微球,探讨了其对水体Cr（VI）的吸附能力。借助XRF、FTIR、XRD以及Zeta电位等分析手段,对Fe⁰?MBC凝胶微球的结构与性能进行研究。通过分析反应时间、环境温度及pH对吸附的影响,在吸附动力学、等温线模型的基础上,初步探讨了吸附机制。通过吸附?解析循环实验,研究了Fe⁰?MBC凝胶微球的再生性能。结果表明,Fe⁰?MBC凝胶微球对Cr(VI)的吸附与准一级动力学和Langmuir等温吸附模型拟合度较高;Cr初始质量浓度100 mg/L、负载质量分数分别为5%和10%的零价铁的CTMAC活化生物炭对Cr（VI）的去除率在2 h时分别为89%、97%,最大饱和吸附量分别为33.777 9、42.562 0 mg/g;Fe⁰?MBC凝胶微球作为一种成本低、效率高的环境功能材料,对去除废水中的Cr(VI)具有良好的应用前景。     

豆秸秆基多孔炭的制备及其对亚甲基蓝染料吸附行为的研究

为实现农林废弃物豆秸秆最大价值化利用且有效应用于亚甲基蓝染料废水的吸附,以农林废弃物豆秸秆为原料,采用碱活化炭化-酸刻蚀结合法制备出多孔炭SSC-800。利用拉曼光谱,X射线衍射仪(XRD)和氮气的吸附/脱附对豆秸秆基多孔炭SSC-800进行性能分析,研究了多孔炭SSC-800添加量和溶液pH对吸附效果的影响并剖析炭材料对亚甲基蓝染料的等温吸附模型和动力学模型。结果表明：当原料与活化剂比例仅为1∶2时,制备的SSC-800其比表面积达到2 101.28 m²/g,其中微孔比表面积为1 753.19 m²/g。对亚甲基蓝染料的去除率高达99.6%,最大吸附量可达到1 369.08 mg/g;多孔炭SSC-800对亚甲基蓝染料的吸附符合Langmuir吸附等温模型,属于单分子吸附类型,吸附动力学符合准二级动力学,以化学吸附为主。     

拜耳法赤泥制备多孔陶瓷滤球的试验

目的 利用拜耳法赤泥制备多孔陶瓷滤球,研究其对水溶液中重金属离子的吸附效果,为工业滤料的制备提供参考依据.方法 通过对多孔陶瓷滤球的气孔率、密度、吸附量等的测定,结合多孔陶瓷滤球的显微结构测试,分析赤泥的添加量、陶瓷滤球的烧成制度以及成孔剂的选择对陶瓷滤球性能的影响.结果 赤泥添加量为80%、烧成温度1080℃时,样品的气孔率为43.74%,吸水率为35.02%,密度为0.949 kg/m3,吸附Cr2O2-7量可达9.45 mg/g,气孔分布均匀,呈三维连通状,可以满足用作污水处理过滤介质的要求,添加木屑和煤粉的陶瓷滤球气孔率优于添加碳酸钙的陶瓷滤球.结论 赤泥添加量和烧结温度制度是影响多孔陶瓷滤球结构和性能的主要原因,二者对样品的各项性能产生交互式影响.     

廉价高分子吸附剂处理含Cr(Ⅵ)电镀废水

在静态条件下用改性的壳聚糖、海带、泥炭吸附电镀废水中重金属离子Cr(Ⅵ),探讨了废水pH、吸附时间、吸附剂用量、铬液初始质量浓度对去除Cr(Ⅵ)效果的影响。结果表明,在废水pH为1.0-2.0,吸附时间为120 min,按Cr(Ⅵ)与吸附剂质量比1∶200投加吸附剂进行处理,Cr(Ⅵ)去除率可达99%以上。含Cr(Ⅵ)的电镀废水经改性壳聚糖吸附后,废水中Cr(Ⅵ)的含量均低于国家排放标准。