含石灰水热条件下硅藻土微结构演化及其对亚甲基蓝吸附性能的影响EI北大核心CSCD

以煅烧硅藻土和熟石灰为原料,通过水热反应制备了硅钙多孔矿物材料,研究了石灰水热条件下硅藻土微结构的演化;以亚甲基蓝为吸附对象考察了硅藻土微结构改变对其吸附性能的影响,并对吸附机理进行了分析。结果表明:在含石灰水热条件下,煅烧的硅藻土中SiO2与Ca(OH)2反应生成单斜脱贝莫来石晶体;硅藻土中硅藻圆盘结构消失,生成的片状单斜脱贝莫来石相互堆积形成硅钙多孔矿物材料;多孔材料孔体积较煅烧硅藻土增加了10倍,且材料表面活性羟基数量增多。硅钙多孔矿物材料对亚甲基蓝有良好的吸附效果和循环使用性能,相同条件下吸附量是煅烧硅藻土的6.5倍,饱和吸附量可达384.51 mg/g;吸附动力学模型可由准二级动力学方程描述,吸附过程符合Langmuir等温吸附方程,是吸热的自发反应。在pH>4时,硅钙多孔矿物材料表面带负电,材料表面活性羟基与溶液中的季铵盐阳离子MB+通过静电吸引形成氢键,从而完成吸附,同时硅钙多孔矿物材料较大的比表面积也为亚甲基蓝提供了更多的吸附位点,利于吸附进行。     

氯化钠助熔煅烧对硅藻精土结构、形貌及物化性能的影响

助熔煅烧是工业上硅藻土助滤剂和功能填料最主要的生产技术之一.本文以NaCl作为助熔剂,研究了助剂用量、煅烧温度、煅烧时间等对硅藻精土结构、形貌及物化性能的影响.结果表明:煅烧后的硅藻土样品中有机质含量降低;随着煅烧温度的升高,二氧化硅由非晶质转化为晶质;在1050℃,煅烧90 min后小硅藻和大硅藻圆盘边缘被熔融,但硅藻颗粒形貌没有变化;煅烧温度及煅烧时间对硅藻土的比表面积及孔径影响显著,随着煅烧温度的升高比表面积趋于减小,孔径增大;随着煅烧时间的延长比表面积增大,孔径减小;NaCl助熔煅烧样品的比表面积介于0.5～3.5 m2/g,孔径介于40～240 nm.     

含石灰水热条件下硅藻土微结构演化及其对亚甲基蓝吸附性能的影响

以煅烧硅藻土和熟石灰为原料,通过水热反应制备了硅钙多孔矿物材料,研究了石灰水热条件下硅藻土微结构的演化;以亚甲基蓝为吸附对象考察了硅藻土微结构改变对其吸附性能的影响,并对吸附机理进行了分析。结果表明:在含石灰水热条件下,煅烧的硅藻土中SiO_2与Ca(OH)_2反应生成单斜脱贝莫来石晶体;硅藻土中硅藻圆盘结构消失,生成的片状单斜脱贝莫来石相互堆积形成硅钙多孔矿物材料;多孔材料孔体积较煅烧硅藻土增加了10倍,且材料表面活性羟基数量增多。硅钙多孔矿物材料对亚甲基蓝有良好的吸附效果和循环使用性能,相同条件下吸附量是煅烧硅藻土的6.5倍,饱和吸附量可达384.51 mg/g;吸附动力学模型可由准二级动力学方程描述,吸附过程符合Langmuir等温吸附方程,是吸热的自发反应。在pH4时,硅钙多孔矿物材料表面带负电,材料表面活性羟基与溶液中的季铵盐阳离子MB+通过静电吸引形成氢键,从而完成吸附,同时硅钙多孔矿物材料较大的比表面积也为亚甲基蓝提供了更多的吸附位点,利于吸附进行。     

煅烧处理硅藻土的孔道结构及分形特征

以临江硅藻土为原料,经不同煅烧温度处理制备煅烧硅藻土样品。采用低温氮吸附法和压汞法系统表征硅藻土及其煅烧样品的孔道结构特征,基于氮吸附和压汞实验数据,采用FHH模型、Menger海绵模型和热力学关系模型分析硅藻土及其煅烧样品的分形特征。结果表明:硅藻土的孔道主要为介孔和大孔;随着煅烧温度的升高,硅藻土的比表面积和介孔体积呈下降趋势,大孔比例增加,孔隙表面粗糙度降低,表面趋向光滑。煅烧温度低于600℃时,介孔体积分形维数随煅烧温度的升高而降低,介孔结构不均匀性降低,煅烧温度为1 000℃时,介孔体积分形维数明显提高,介孔结构变形。煅烧温度高于600℃时,大孔孔隙的分形维数降低,硅藻土的大孔表面的粗糙度和不均匀性降低。     

硅藻土脱色机理及其在印染废水中应用的研究

采用染料吸附法研究了次甲基兰在浙江和吉林硅藻土表面的吸附等温线。还研究了浙江土对印染水的处理及ＰＨ对其影响,并筛选出用为渣和硅藻土处理印染废水,效果良好。     

粉煤灰空心微珠的制备及其对甲基紫的吸附研究

利用喷雾干燥法将粉煤灰制成微珠,主要探究了微珠处理温度、用量、吸附时间和甲基紫浓度对吸附性能的影响.研究表明,粉煤灰微珠为多孔结构,煅烧前后均具有完整的球形结构,其表面存在不规则的块状小颗粒,呈不规则分布.微珠对甲基紫的吸附量随着煅烧温度(800～ 1000℃)的升高而降低,经800℃煅烧后的微珠对甲基紫的吸附量和去除率分别为24.09 mg·g-1和96.4％;微珠对废水中甲基紫的吸附量随着微珠用量的增加和甲基紫初始浓度的增加而增大,吸附过程符合伪二级动力学模型.     

硅藻土煅烧处理及其孔隙性能研究

硅藻土具有独特的多孔壳体结构,研究了不同温度以及添加助熔剂条件下煅烧处理对其孔隙性能的影响.通过XRD、SEM和BET等技术对材料的微观结构、颗粒孔隙形貌和孔径分布等性能进行分析.结果表明,在800℃和900℃处理下硅藻土的平均孔径增大,1000℃煅烧处理晶体结晶度增加,颗粒熔融液相产生,原始孔隙熔化缩小,比表面积和孔径分布呈现缩小趋势.硅藻土添加助熔剂煅烧处理,在950℃较低温度下材料形成熔融玻璃化产物,煅烧温度进一步提高颗粒开始严重熔融,孔隙特征损失明显.     

碱浸硅藻土提纯工艺探讨及其对亚甲基蓝吸附的热力学研究

为了增加硅藻土的反应活性,采用氢氧化钠对硅藻土进行提纯处理,通过正交试验和工艺条件优化试验确定最优的硅藻土碱浸提纯条件,提纯后研究了碱浸硅藻土对亚甲基蓝的吸附性能.结果表明:硅藻土最优的碱浸提纯条件为,5％ NaOH在100℃条件下处理2h,提纯后硅藻土比表面积增大,对亚甲基蓝的吸附性能明显提高,可高达96.32％.热力学研究表明,碱浸硅藻土对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,比较等温式的相关系数发现,碱浸硅藻土对亚甲基蓝的吸附更符合Langmuir等温吸附式,碱浸硅藻土对亚甲基蓝的吸附过程是自发进行的.     

电气石/硅藻土基内墙砖的制备及室内甲醛净化

以硅藻土为主要原料,添加适量电气石粉和烧结助剂,采用超细湿式研磨工艺制备釉浆,并浸渍在硅藻土基多孔陶瓷表面及孔道,通过低温煅烧,制备电气石/硅藻土基内墙砖.结合X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪等手段对材料进行了表征;以甲醛气体为目标污染物,探讨了材料对其吸附和降解能力.结果表明:所制备的电气石/硅藻土基内墙砖,硅藻土原始孔结构与颗粒堆积形成的孔隙构成了有机整体;材料釉层经870℃煅烧,电气石的结构和性能并未发生改变;电气石/硅藻土基内墙砖对甲醛气体具有很好的吸附和降解能力,1 m3的环境舱内初始浓度为0.303 mg/m3的甲醛经5h的净化,其浓度降至0.0782 mg/m3.     

Zn2SiO4/硅藻土复合材料制备及吸附亚甲基蓝性能的研究

以硅藻土为基体,Zn2SiO4为吸附改性剂,采用溶剂热法制备了Zn2SiO4/硅藻土复合材料.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附/脱附仪(BET)对样品的物相组成、形貌和表面特性进行表征,测试复合材料对亚甲基蓝的吸附性能,并进行吸附动力学分析.结果表明:复合材料制备最佳条件为m(硅藻土):V(甲醇溶液)=1:1.6,Zn(NO3)2负载量为11.24％.该条件下,复合材料的比表面积比未负载的硅藻土提高了4倍,对亚甲基蓝溶液有较好的吸附性能,吸附量为44.74mg/g.动力学分析表明,复合材料对亚甲基蓝的吸附过程符合准二级动力学模型.