碱矿渣胶凝材料水化产物的试验研究

本研究旨在较为系统全面地研究分析碱矿渣胶凝材料的水化产物及特性.研究采用不同碱浓度和模数的水玻璃制备碱矿渣胶凝材料,利用X-射线衍射(XRD)、热重-差示扫描热分析(TG-DSC)、能谱仪(EDS)等技术手段研究了碱矿渣胶凝材料水化产物及特性.结果 表明,碱矿渣胶凝材料中水化产物主要为低Ca/Si的C-S-H凝胶和C-A-S-H凝胶,同时也包含了水滑石类物相,但含量所占比例较少.碱矿渣胶凝材料水化产物对碱金属离子有较强的结合能力.以上结果为进一步阐明该材料的水化机理提供了理论依据.     

碱激发剂浓度及模数对碱矿渣胶凝材料抗压性能及水化产物的影响研究

采用水玻璃(复掺氢氧化钠调整模数)激发粒化高炉矿渣活性制备碱矿渣净浆试样.采用抗压强度测试、X-射线衍射(XRD)、综合热分析(TG-DSC)等技术手段研究了激发剂碱浓度(4%、6%、8%)及模数(0.75、1.00、1.50、2.00)对碱矿渣胶凝材料抗压性能及水化产物的影响.研究结果表明:激发剂模数较低时(0.75和1.00),碱矿渣胶凝材料抗压强度随着碱浓度的增加而呈下降趋势;激发剂模数较高时(1.50和2.00),试件强度在碱浓度为6%时达到最大值.在相同碱浓度下,激发剂模数为1.50时试件抗压强度值最大.碱矿渣胶凝材料主要水化产物为C-S-H凝胶,同时伴有C-A-S-H凝胶生成.另外观测到少量斜方钙沸石(CaAl2Si2O8· 4H2O)的生成.在部分配合比中还观测到水滑石(Mg6Al2(OH)16CO3· 4H2O)的存在.碱浓度较高的碱矿渣胶凝材料中生成了较多的C-S-H水化产物.激发剂模数较高时(1.50和2.00),更有利于碱矿渣中C-S-H水化产物的生成.碱浓度/模数较低时, C-S-H产物结晶度有所提高.相较于C-S-H凝胶结晶度,其生成量对碱矿渣胶凝材料抗压强度的影响更为显著.     

碱激发胶凝材料固化/稳定化土壤重金属研究进展

碱激发胶凝材料作为一种新型铝硅酸盐无机聚合物胶凝材料,其特殊的水化反应机理和水化产物使其在固化/稳定化有毒重金属离子领域得到了广泛应用.阐述了碱激发胶凝材料的反应产物、结构性能和反应机理,综述了碱激发胶凝材料对砷、汞、镉、铅、锌以及多种重金属协同的固化/稳定化方式.研究现状表明,目前尚未对碱激发胶凝材料进行详细分类,碱...     

碱激发胶凝材料与硅酸盐水泥基材料碱骨料反应的比较

碱骨料反应是水泥混凝土的主要耐久性问题之一,其研究备受关注.碱激发胶凝材料中碱含量高而钙含量低,所以其中发生的碱骨料反应必然不同于硅酸盐水泥基材料.本文对文献中不同种类的碱激发胶凝材料和硅酸盐水泥基材料中的碱骨料反应的研究结果进行了总结对比,分析了两类不同的胶凝材料体系在碱骨料反应膨胀和反应产物两个方面的差异,并指出了产生差异的主要原因.     

碱激发胶凝材料及混凝土研究进展

综合评述了碱激发胶凝材料及其混凝土的研究进展,总结了影响碱激发胶凝材料性能的主要因素,着重介绍了采用碱激发胶凝材料配制的混凝土性能最新研究进展,包括新拌混凝土拌合物和易性、硬化混凝土强度和抗化学侵蚀、碱集料反应、对钢筋的保护作用等耐久性问题以及硬化混凝土变形性能等,并提出当前研究存在的问题和今后研究的发展方向.     

碱激发粉煤灰/钢渣胶凝材料的制备

以低钙粉煤灰和钢渣为主要原料制备碱激发胶凝材料,对比了碱激发粉煤灰和碱激发粉煤灰-钢渣复合胶凝材料的力学性能,研究了原料配比、水玻璃模数和早期养护温度对力学性能的影响,并对比了两种胶凝材料的水化产物.结果 表明,钢渣与粉煤灰质量比为1∶2,水玻璃模数为1.4,早期养护温度为80℃时,复合胶凝材料的抗压强度最高,且优于纯粉煤灰组的强度.钢渣的掺入促进了体系中生成较多的钠系菱沸石,为胶凝材料提供了更高的强度.     

碱渣激发矿渣胶凝材料力学性能与微观结构试验研究

为解决工业固废碱渣和矿渣的循环再利用问题,以碱渣和矿渣为原材料制备矿渣基胶凝材料,通过流动度、抗折和抗压强度试验以及微观测试手段SEM-EDS和XRD,从物理力学性能以及微观结构特性方面对比研究了碱渣在碱激发矿渣胶凝材料合成中的作用与机理.结果 表明:碱渣的物理吸水作用是导致流动度降低的主要原因,碱渣的碱激发化学反应作用则主要表现在28 d抗压强度的提升上,并且掺量16％碱渣(按矿渣质量计)单独激发矿渣所得试样经过室温养护28 d后抗压强度可达33.4 MPa.SEM-EDS和XRD分析发现,碱渣中的NaCl、CaCl2、Ca(OH)2组分可以参与矿渣水化过程,其产物包括无定形水化产物和C-S-H、C-A-H、C-A-S-H、3CaO·Al2O3·CaCl2·10H2O(水化氯铝酸钙)晶体组分.碱渣在碱激发矿渣体系中能够起到很好的物理支撑和化学胶结作用,能够为强度和微结构提供积极作用.这也为碱渣的再利用途径提供了新思路.     

碱激发烧煤矸石胶凝材料的力学性能和微观结构

用高浓度碱溶液激发烧煤矸石制备碱胶凝材料,对其激发进程和水化产物进行了探讨。研究了碱胶凝材料的力学性能、微观结构和特征。结果表明：水化产物是类似于沸石类结构的无定形碱-硅铝凝胶,碱溶液、液固比、养护温度和养护时间等因素影响着水化产物及其强度的形成。采用模数为1．23钠水玻璃与烧煤矸石混合(液固质量比0．3),在90℃养护24h可获得抗压强度为42．5MPa的碱胶凝材料。     

NaOH激发矿渣胶凝材料的29 Si NMR研究

为研究NaOH激发矿渣胶凝材料的强度演变规律及反应机理,采用抗压强度测试、XRD和29 Si NMR等技术手段探究了NaOH用量对碱矿渣胶凝材料抗压强度、水化产物种类、矿渣水化反应程度、C-S-H凝胶的聚合程度及其Al/Si的影响.研究结果表明:当NaOH用量为6％时,碱激发矿渣胶凝材料的抗压强度达到最大值;XRD谱图显示,NaOH激发矿渣胶凝材料的主要水化产物为C-S-H凝胶;29 Si NMR分析结果表明,NaOH用量的增加促进了矿渣的水化,其最佳用量为6％左右,NaOH用量超过6％,会降低C-S-H凝胶的聚合程度及其Al/Si,对胶凝材料的强度产生不利影响.     

地聚物胶凝材料性能与聚合机理的研究

地聚物胶凝材料作为一种新型水泥,具有早期性能好、体积稳定性好、耐久性好等优良性能,是一种"绿色环保"水泥.本文研究了胶凝材料的性能随水玻璃模数、煅烧温度、碱含量变化的规律,采用X射线、扫描电镜等对该胶凝材料的聚合产物的种类、形貌等进行了分析,探讨了地聚物胶凝材料的聚合机理.     

Compatibility studies between N-A-S-H and C-A-S-H gels. Study in the ternary diagram Na2O–CaO–Al2O3–SiO2–H2O

Sodium aluminosilicate hydrate (N-A-S-H) gel, the main reaction product of the alkali-activated aluminosilicates, differs of the aluminium-modified calcium silicate hydrate (C-A-S-H) gel of PC pastes. Increasing the level of SCM to reduce PC content of binders are being considered to address reduction in CO₂ emissions, activation of the additional SCM content by alkali activation represents a possible environmentally sustainable solution. Therefore, mixtures of C-A-S-H and N-A-S-H gels might be anticipated and the present study assesses the compatibility relationships between them.Compositional diagrams are provided to indicate phase compositional ranges and the phase assemblages obtained under equilibrium conditions. In calcium-rich formulations (pH in excess of 12), C-A-S-H and C₂ASH₈ form as stable phases. However, in the lime poor part of the diagram an amorphous gel (N,C)-A-S-H precipitates but its stability is dependent on system pH and available Ca. (N,C)-A-S-H gels are de-stabilised by Ca to give C-A-S-H gels in suitable systems.     

基于分子筛绿色合成的天然硅铝矿物介尺度活化研究进展

传统的水热合成分子筛的工艺在源头上并不环保,因为其所使用的硅、铝试剂是由天然硅铝矿物通过复杂的反应与分离过程制备而来的。以天然矿物直接作为分子筛合成的硅、铝源而不经化学试剂中间体被视为分子筛绿色合成的发展方向之一,其关键在于天然矿物的介尺度活化,即通过物理、化学或物理与化学作用相结合的方式破坏天然硅铝矿物的高聚合度结构,将其解聚为具有不同介尺度结构的分子筛合成原料。为此,本文综述了天然矿物介尺度活化方法的研究进展,从能耗、活化机理和所得活化产物的介尺度结构的角度,对比分析了机械活化、热活化、碱熔活化、亚熔盐活化和拟固相活化的优缺点,总结了以不同介尺度活化产物为原料合成高性能分子筛的研究现状,为以天然硅铝矿物为原料高性能分子筛的合成提供思路。     

C9石油树脂的合成研究进展

综述了合成C9石油树脂的原料、催化剂及制备。以苯乙烯和茚为例,阐述了C9石油树脂合成的反应机理,并且概述了其合成研究新动向和产品应用前景。     

Estimation of the modulus of elasticity of N-A-S-H and slag-based geopolymer structures containing calcium and magnesium ions as impurities using molecular dynamics simulations

Geopolymers are alkaline cements composed of aluminosilicate units. The molecular structure of some geopolymers is sodium-aluminosilicate hydrate (N-A-S-H). Impurities containing calcium and magnesium are of significant importance in various types of geopolymer materials, as these impurities affect the mechanical properties of the geopolymer. In this study, the effects of different percentages of impurities on the modulus of elasticity of two types of geopolymer structures (N-A-S-H and slag) were investigated using molecular dynamics simulations. A recently introduced and modified N-A-S-H structure was used in the simulations. The molecular structure of blast furnace slag was also used to confirm and validate the molecular simulation results. The main reason for comparing the results of molecular dynamics simulations of the N-A-S-H structure with those of slag was the availability of laboratory results for slag-based geopolymers in the technical literature. The proposed molecular structure of slag based on its constituents is (N,C)-A-S-H. This structure is the most similar to N-A-S-H. The simulation parameters were selected based on data available in the literature. For the amorphous form of N-A-S-H, several simulations were performed to determine the mean modulus of elasticity. Then, additional simulations were carried out to investigate the effect of impurities on the modulus of elasticity of geopolymer materials. The results were in good agreement with the available laboratory results. The results showed that with an increasing percentage of calcium in the N-A-S-H structure, the modulus of elasticity increased. On the other hand, with an increasing percentage of magnesium impurities in the slag and N-A-S-H structures, the modulus of elasticity decreased. The overall results showed that the molecular dynamics simulation method is a good tool to complement laboratory studies for investigating the mechanical properties of geopolymers.     

高岭土合成Y型分子筛研究进展

综述高岭土合成Y型分子筛研究进展,分别从原位合成、纳米分子筛、高硅分子筛和其他合成方法进行评述,并分析各种合成方法的优缺点。原位合成Y型分子筛是合成性质优良Y型分子筛的重要方法,相关研究不断深化成熟,以此方法合成特殊性能的Y型分子筛成功应用于催化裂化催化剂。合成具有特殊形态和结构组成的分子筛如小晶粒Y型分子筛、高硅Y型分子筛是近年来的研究热点。分别从优化合成条件、加入分散剂和使用微波加热法介绍小晶粒Y型分子筛合成研究进展。高硅Y型分子筛的合成主要分为直接合成和二次改性方法,直接合成法反应条件苛刻,存在原料浪费等问题;二次改性方法工艺流程长,易导致合成成本增加。重点讨论具有特种性能的特种Y型分子筛合成研究进展,对离子液体合成Y型分子筛、干胶转化合成Y型分子筛和高岭土合成复合分子筛等新方法进行综述,并结合其他先进的分子筛合成方法,指出Y型分子筛合成的研究方向和前景。     

SAPO-11分子筛合成及合成影响因素研究进展

随着经济的迅速发展,汽油消耗量持续增加,由此产生的大气污染问题日趋严重。因此,世界各国对石油产品的要求越来越严格,如何提高油品质量和降低污染成为重要课题。异构化反应作为提高油品质量的重要手段得到广泛应用。在催化异构化反应的催化剂中,SAPO-11分子筛具有良好的酸性、热稳定性和催化性能,在催化裂化、加氢裂化、异构化、异构脱蜡以及轻烯烃聚合等方面得到广泛应用。SAPO-11分子筛的合成方法主要有水热合成法和微波合成法。综述了SAPO-11分子筛的结构性质、合成方法及合成影响因素。SAPO-11分子筛合成中需要进行深入研究的几个方面为:(1)寻找更廉价高效的合成原料;(2)对合成方法进行改进,使产物组成可控;(3)提高SAPO-11分子筛的水热稳定性;(4)对SAPO-11分子筛进行改性,使其针对某些反应有更好的催化效果;(5)将杂原子引入SAPO-11分子筛骨架,制备出结构与性能不同的新型分子筛,并探索其应用价值。     

生物源材料绿色制备金纳米粒子的研究进展

传统合成金纳米粒子(AuNPs)的方法主要分为物理法和化学法.物理法合成效率低且合成的AuNPs的分散性差,使其在生物医学领域的应用大大受限;而化学法能耗大、运行成本高,使用会对人体健康和生态系统造成危害的化学试剂.为克服以上缺点,实现AuNPs合成的可持续路线,绿色化学合成法已成为该领域的研究热点.简要总结了AuNPs绿色合成技术的优点,重点介绍了近年来以植物源材料、藻类、真菌及其产物、细菌及其产物等天然试剂为原材料的AuNPs绿色合成的研究进展,剖析了AuNPs绿色制备方法未来将面临的挑战,并对该方法的应用前景进行了展望.     

不对称合成技术在昆虫性信息素合成中的研究进展

不对称合成技术是当前有机化学研究的热点与前沿领域,在药物以及天然产物的全合成中发挥重要作用。本文以＂代＂进行分类,就不对称合成技术在昆虫性信息素合成中的应用进行了归纳和总结,重点介绍了Sharpless环氧化等反应在性信息素不对称合成中的应用,并对今后昆虫性信息素的不对称合成研究动向进行了展望。     

酚醛树脂的绿色化研究

评述了酚醛树脂的合成工艺、原材料及替代品等方面的绿色化研究进展。详细介绍了酚醛树脂替代品——酶催化合成聚酚的研究现状，并与酚醛树脂的传统生产方法进行了比较。提出了采用含醛基的天然高分子如淀粉为原料替代甲醛或采用酶催化合成聚酚树脂代替传统酚醛树脂可完全解决传统酚醛树脂在生产、使用过程中的甲醛污染问题；采用微波加热替代传统的加热方式，缩短了酚醛树脂的反应时间，减少了甲醛挥发量。     

环己烯下游产品的研究进展

环己烯下游产品如环氧环己烷、己二酸、环己醇、环己二醇、环己烯酮和环己酮等是重要的有机合成中间体,开发环己烯下游产品的研究具有重要意义.本文阐述了一些有工业开发前景产品的合成方法、路线及其存在的缺陷,并对产品的研究方向和发展前景进行了探讨.