凹凸棒石吸附重金属的研究进展

同质多晶、双八面体和三八面体混杂和八面体阳离子同构置换等现象增加了凹凸棒石化学组成和晶体结构的复杂性和多样性.纤维状凹凸棒石具有高孔隙率,大的比表面积,以及表面上的活性位点和阳离子交换的性质,这些使得它们能够有效地吸附重金属污染物,近年来已广泛用于治理环境中的重金属污染.原生凹凸棒石对重金属吸附效果不够理想,因此凹凸棒石经常被改性以解离晶束,增大表面积和孔隙率,引入吸附活性基团以增加吸附活性.常规的改性方法有高温煅烧、酸化改性、碱化改性、和无机复合改性.相对于常规改性吸附剂,磁性材料复合、电吸附、毫米级多孔微球和三维网状过滤膜改性能够提高吸附剂的回收利用率,是未来凹凸棒石吸附剂的发展方向.     

煤系高岭土水热合成介孔材料

以煤系高岭土为硅源,十六烷基三甲基溴化铵（CTABr）为模板剂,水热合成得到介孔材料。并用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和N2吸附脱附等测试手段对产物进行表征。结果表明合成的介孔材料骨架上具有Si—O、Si—OH和Si—O—Si等介孔材料特征结构,材料BET比表面积为1070 m2/g,孔径分布在3.82 nm处出现峰值。     

热改性对酸活化低品位凹凸棒石的影响

通过热重、X射线衍射、X射线荧光光谱、透射电镜、傅里叶变换红外光谱等综合分析,研究了酸活化低品位凹凸棒石在热处理过程中脱水作用与组成、结构、形貌变化之间的关系。结果表明,随着焙烧温度的提高,酸活化低品位凹凸棒石中的吸附水、结晶水和结构水依次脱出,凹凸棒石的表观白度下降,主要氧化物SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、MgO含量变化不大,焙烧温度高于600℃时,酸活化低品位凹凸棒石的孔道坍塌,晶体结构遭到破坏。     

热改性对酸活化低品位凹凸棒石的影响

通过热重、X射线衍射、X射线荧光光谱、透射电镜、傅里叶变换红外光谱等综合分析,研究了酸活化低品位凹凸棒石在热处理过程中脱水作用与组成、结构、形貌变化之间的关系。结果表明,随着焙烧温度的提高,酸活化低品位凹凸棒石中的吸附水、结晶水和结构水依次脱出,凹凸棒石的表观白度下降,主要氧化物SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、MgO含量变化不大,焙烧温度高于600℃时,酸活化低品位凹凸棒石的孔道坍塌,晶体结构遭到破坏。     

改性凹凸棒石黏土吸附处理偏二甲肼废水研究

分别采用高温焙烧法、超声波处理法以及酸活化处理法改性处理凹凸棒石黏土,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其进行表征,最后将改性处理的凹凸棒石黏土材料用于吸附处理偏二甲肼(UDMH)废水并初步探讨其吸附作用机理。结果表明,通过改性处理能有效提高凹凸棒石黏土对UDMH的吸附能力:酸活化改性的凹凸棒石黏土吸附处理UDMH废水的效果最好,24 h后去除率为65.81%;超声处理后的凹凸棒石黏土和350℃焙烧处理后的凹凸棒石黏土24 h后对废水中UDMH的去除率分别为58.89%和59.66%;未经处理的凹凸棒石黏土24 h后对废水中UDMH的去除率为44.59%。     

凹凸棒石黏土的提纯及其吸附性能的研究

考察了凹凸棒石黏土原矿的粒径、液固比、分散剂种类及用量对江苏盱眙凹凸棒石提纯土吸附性能的影响,并进行了激光粒度检测、X射线衍射及扫描电镜等分析。结果表明,对醇类发酵废水吸附效果最佳的凹凸棒石黏土提纯条件为:常温常压下,纯水和凹凸棒石黏土的液固比为9 m L/g,分散剂为六偏磷酸钠,用量为凹凸棒石黏土质量的4%,凹凸棒石黏土的粒度为100目。提纯过程可以有效的去除白云石和石英等杂质,提高凹凸棒石黏土的纯度;在分散剂的分散作用下,可以减小凹凸棒石黏土的粒径,使其棒晶变细变短;提纯后的凹凸棒石黏土对醇类发酵废水的吸附性能得到了明显的提高。     

改性凹凸棒石黏土对低浓度磷的吸附热力学

通过静态吸附实验,研究了凹凸棒石黏土经改性后对水溶液中低浓度磷的吸附热力学特性,测定了288～318K范围内的吸附等温线。结果表明:改性凹凸棒石黏土对水溶液中低浓度磷的吸附符合Langmuir等温方程。根据热力学函数关系计算出吸附过程的焓变(△H)为47.65kJ/mol,吸附Gibbs自由能(△G)为–21.46～–30.46kJ/mol,表明改性凹凸棒石黏土对水溶液中低浓度磷的吸附是自发的吸热过程,是物理吸附和化学吸附并存的过程。吸附熵变(△S)为35.13J/(mol·K),表明该吸附过程是熵增过程。     

凹凸棒石黏土脱色剂对碳九馏分进行脱色

以甘肃临泽凹凸棒石黏土为载体,MnO₂为活性剂,制备脱色剂对碳九（C₉）馏分进行脱色。通过正交实验研究了酸度、焙烧温度、活性组分加入量、脱色剂的用量和脱色时间对C₉馏分脱色的影响。结果表明,焙烧温度600 ℃、活化浓度6%、活性组分MnO₂含量4%、脱色剂用量8 g、脱色时间在60 min时,能够使C₉馏分的脱色率达到78.66%。     

低品位凹凸棒石在E4303电焊条中的应用

硫酸改性低品位凹凸棒石显著提高凹凸棒石的含量,然而会造成凹凸棒石中的硫含量大幅提高。而电焊条对药皮中硫含量要求很严格,硫含量高时焊缝容易产生裂纹。为了降低低品位凹凸棒石中的硫含量,本文研究了酸改性低品位凹凸棒石的碱处理工艺,并经过配方研制,成功将低品位凹凸棒石添加到E4303电焊条药皮中,降低了电焊条的生产成本,获得了性能较好的电焊条。     

酸改性对低品位凹凸棒石的白度和组成结构的影响

将低品位凹凸棒石开发作为电焊条药皮辅料,根据电焊条药皮对辅料白度和金属氧化物的要求,系统研究了产自江苏盱眙的低品位凹凸棒石的水洗除杂、酸改性工艺,分析了水洗除杂、酸改性过程中的主要因素对凹凸棒石白度和金属氧化物的影响,获得了适宜的凹凸棒石水洗、酸改性工艺参数.实验结果表明,凹凸棒石经水洗除杂白度提高了17.2％,经酸改性后凹凸棒石白度达72.1,主要氧化物Al2 O3、Fe2 O3、MgO、CaO分别降低了28.5％、39.8％、50.7％和98.3％.并采用了红外(FT-IR)、X射线荧光光谱分析(XRD)、X射线荧光衍射仪(XRF)和扫描电镜(SEM)对改性前后的凹凸棒石组成、结构和外貌进行了表征分析.     

从含碱硅酸钠溶液中水热合成硅灰石

以含碱硅酸钠溶液为原料,在常压下加入石灰乳,先水热合成CaO·SiO2·H2O,再将CaO·SiO2·H2O在850℃下焙烧2 h可制备硅灰石.研究了溶液中SiO2浓度、钙硅摩尔比(C/S)及反应时间对硅灰石合成的影响.热力学计算结果表明,常压下Na2O-CaO-SiO2-H2O体系中,最有可能形成CaO·SiO2·H2O及2CaO·SiO2·1.17H2O.实验结果表明:当C/S为1.0时,随着溶液中硅浓度的增加,硅酸根离子的聚合程度增加,有利于硅灰石的制备;随着时间的延长,硅灰石结晶程度越高;当C/S为0.6、0.8、1.0时,最终产物为CaSiO3;当C/S为1.5、2.0时,最终产物中含有大量的Ca2SiO4.适宜的水热合成条件为:SiO2浓度>30 g/L、C/S 0.6～1.0、温度98℃、反应时间>3 h.     

凹凸棒石对重金属离子吸附行为研究现状

凹凸棒石是一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物,对重金属离子具有良好的吸附作用。文章简述了凹凸棒石在重金属离子吸附性能研究方面的现状、凹凸棒石改性和吸附机理研究的方法。     

凹凸棒粘土对铀吸附性能的研究

用酸和热处理对凹凸棒粘土进行改性,研究了凹凸棒粘土对铀的吸附性能,确定了5％HCI酸活化和400℃热活化的样品具有最好的吸附性能,铀的去除率分别达到92．8％和94．95％,吸附量分别为37．11mg偿和37．90mg／g。     

类蛭石结构纳米层状硅酸盐材料的水热法合成

利用水热法制备了具有类蛭石结构的纳米层状硅酸盐材料,研究了反应温度、反应时间及硅源对材料结构及形貌的影响规律。研究结果表明,反应温度对类蛭石纳米层状硅酸盐材料的结构影响较大,随着反应温度的升高,材料的结晶程度越来越高,当温度升高到340℃时,材料出现分层现象并产生水合铝硅酸钠杂质;随着反应时间的延长,材料的结晶程度得到提高,片层尺寸逐渐增大,但是当反应时间延长到36 h,材料中开始出现杂质;硅源对材料的结构影响较小,但是对其晶体结晶程度影响较大。通过实验分析得出最佳反应温度为300℃,最佳反应时间为24 h,最佳硅源为气相法二氧化硅。     

凹凸棒基土壤重金属钝化材料的热改性制备方法及功能研究

为探讨不同煅烧温度和煅烧时间下的凹凸棒土对土壤中重金属的钝化效果,将10目的凹凸棒土颗粒,在150℃、200 ℃、250℃、300℃、350℃、400 ℃、450 ℃条件下,分别改性0.5 h、1 h、1.5 h、2 h、2.5 h、3 h和4 h,通过钝化人工配制的重金属污染土壤中Cu和Zn来判断其钝化效果.结果表明:较低温度(<350 ℃)对凹凸棒土的钝化容量影响较小,当改性温度为350℃和400℃时,凹凸棒土的钝化容量提高最显著,改性温度大于400℃时,凹凸棒土的钝化容量开始降低,凹凸棒土在400℃下高温煅烧1.0~1.5 h时对土壤中Cu和Zn的钝化容量最大.分别向土壤中添加400 ℃下高温煅烧1.0 h和1.5 h的凹凸棒土能显著降低玉米植株中重金属Cu和Zn的富集量,与对照组相比分别减少了34.76%和57.56%.     

三维层状骨架结构锶硅分子筛AMH-3的水热合成研究及其表征

采用水热合成法,在不加入三氯化钛的条件下,合成出了具有三维层状骨架结构的锶硅分子筛AMH-3。对AMH-3的合成条件进行了考察,并采用了SEM、XRD、TG-DSC等方法对合成样品进行了物理化学性能表征。结果表明,在不加三氯化钛合成AMH-3的体系中,硅源的选择具有决定作用,同时n(Na2O)/n(SrO)和n(SiO2)/n(SrO)也是影响AMH-3合成的主要因素;XRD、TG-DSC研究结果表明,合成样品在450℃煅烧后,其骨架结构保持稳定。     

粉煤灰预脱硅液动态水热合成硅酸钙晶须的影响因素

以分析纯试剂模拟粉煤灰预脱硅液,采用动态水热法合成硅酸钙晶须,研究了反应体系碱浓度、反应温度、反应时间、溶液中铝硅(Al2O3与SiO2)和钙硅(CaO与SiO2)质量比对产物物相组成及其形貌的影响. 结果表明,控制碱浓度80 g/L以下,反应温度220℃,反应时间6 h,铝硅质量比0.06以下,钙硅质量比0.9,可制备出纯度83%以上的硅酸钙晶须,晶须长度可达20 mm.     

水热合成制备水化硅酸钙-聚氨酯纳米复合材料的结构分析

本文以生石灰、纳米二氧化硅和聚氨酯为原料,采用水热合成法制备了纯水化硅酸钙和水化硅酸钙-聚氨酯纳米复合材料,并利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、红外光谱仪和热分析仪对其进行表征测试。结果表明:水化硅酸钙和水化硅酸钙-聚氨酯复合材料的微观组织形貌具有明显差异,随着钙硅摩尔比的增大,出现了Tobermorite相,且随着聚氨酯的加入,该相的结晶度增强;聚氨酯可以嵌入水化硅酸钙层间,使其基底层间间距增大1.038 nm;聚氨酯的加入可以提高水化硅酸钙的热稳定性,且对钙硅比较高的水化硅酸钙改性更有效。     

凹凸棒粘土的研究开发与应用

概述了凹凸棒土的基本特性（吸附特性,流变学特性,可塑性等）及其在采矿,建材,化肥,环保,饲料,农药,食品,涂料,印染等行业中的应用。     

水热合成水化硅酸钙(C-S-H)的制备与表征

本论文以高纯氧化钙与白炭黑为原料,通过水热法合成了水化硅酸钙(C-S-H).采用XRD、SEM对分别选取温度为100℃、120℃、150℃、180℃水热反应6h的水化硅酸钙样品,与150℃分别反应2h、6h、10 h的样品做了物相变化与显微结构的分析,结果表明在低于120℃时产物为结晶度较低的凝胶,随着温度的升高,水化硅酸钙凝胶的结晶度逐渐提高,在150℃和180℃时,生成结晶度较高的托勃莫来石和硬硅钙石;反应时间从6h延长到10h只提高了晶体的结晶度,而没有改变晶体结构.这一结果对改善蒸压制品的蒸压制度具有重要的指导意义.