碱式碳酸锌的制备及其热解性能

研究了由农用碳酸氢铵与精制硫酸锌制备碱式碳酸锌的工艺及产物的热解性能．估算表明了制备过程的热力学优势．优化后的工艺条件是：碳酸氢铵对硫酸锌的过剩系数为１．００～１．２０，锌液中Ｚｎ２＋浓度约１００ｇ／Ｌ．产物主要是无定形的Ｚｎ５（ＣＯ３）２（ＯＨ）６．其热解过程主要发生在３００℃以下．焙解温度可控制在４００℃左右．     

纤维素与木质素共热解试验及动力学分析

采用热重分析仪（TGA）对木质素与纤维素单独热解和共热解基本特性及热解动力学进行了研究。热重分析曲线表明,木质素热解过程是由两个位于不同温度段的热解过程组成,纤维素则仅在300～380 ℃的温区内迅速热解,在纤维素含量较低（≤40%）共热解时,二者表现为相互抑制作用,但随着纤维素含量增大,二者关系转变为相互促进作用。热解动力学研究表明,纤维素与木质素单独热解和共热解过程都可用一级反应动力学模型来描述,且随着纤维素含量增加,反应活化能（E）也随之增加,但其值总小于活化能线性加和值（Ec）,据此可推测共热解过程存在着一定的协同作用。     

碱性木质素与油页岩共热解及协同作用的分析

利用热重红外联用仪对油页岩、碱性木质素二者的单独样和混合样进行常压热解实验,对两者的混合共热解特性以及协同作用进行了分析。结果表明:通过理论值与实验值对比以及RMS指数分析,发现两者仅在高温热解区间存在明显的协同作用。升温速率越小的试样,反应越彻底,质量损失率也最高;反之产生热解滞后现象;两者的混合热解质量损失峰整体都随着升温速率的升高,向高温一侧移动,但整体变化不大。CH_4、CO、芳环结构化合物的气体析出浓度与升温速率成正比关系;其他产物均为不规律变化。碱性木质素在热解终温为900℃时的半焦表面存在气相产物扩散未果而形成的鼓泡状小颗粒;而油页岩热解已接近完成,所得半焦未见鼓泡状小颗粒,整体平坦圆滑,存在大量的空隙;随着混合样品中油页岩所占比例的减小,热解所得半焦开始发生破碎现象,孔隙增大,鼓泡状小颗粒分散且形态变小,表面粗糙度降低,半焦表面亮度增加。     

木质素基功能材料的制备与应用研究进展

木质素是植物中含量第二大的天然有机高分子聚合物,以来源于制浆造纸和生物质炼制中的工业木质素为原料,制备具有特殊功能的高附加值材料,对木质素进行资源化高效利用、解决化石资源日趋紧缺及环境污染等问题具有重要意义。近年来,研究人员利用各种技术制备了许多种类的木质素基功能材料,如载药微胶囊、防紫外剂、抗老化剂、光催化剂载体、炭电极材料等。本文介绍了木质素基功能材料的国内外最新研究进展,总结了木质素基功能材料的不同制备工艺和应用领域,评述了木质素微观结构及制备工艺对材料结构特性和应用性能的影响。指出木质素基功能材料的研究是涉及多个学科交叉的前沿课题,但如何高效制备结构规整可控且性能优异的木质素基功能材料仍然是一个具有挑战性的课题。今后的研究应加强对木质素微观结构及其调控机理的研究,以便可以更好地利用其自身的三维网状结构和大量芳香结构等特性制备基于木质素特性的功能材料。     

一步热解活化法制备纳米木质素基多孔炭材料

以木质素为原料,采用管式炉反应器通过一步热解-半活化法获得木质素基多孔炭材料（LPC）。采用氮吸附（BET）、扫描电镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对多孔炭材料的物化性质进行分析。在900℃的恒定炭化温度下,CO₂体积分数为6%、水蒸气体积分数约为20%时,LPC-C₆S₂₀表面具有良好的纳米结构,并且总孔容和比表面积分别达到0.77cm³/g和1497.51m²/g,活化气氛促进了多孔炭材料颗粒趋于均匀和微孔、中孔的形成。LPC样品含有—OH、C—H、C＝C、C—O、C＝O、CO—C、C—N、C＝N等丰富的表面官能团。随着活化剂浓度的变化,这些官能团保持相对稳定。因此,通过该方法获得的样品具有良好的纳米结构,具有较大的孔容、比表面积和表面官能团。     

木质素及其模型化合物热解研究进展

木质素是世界第二大可再生生物质资源,实现木质素的资源化、高值化利用对国民经济发展具有重要意义。木质素热解因具有成本低廉、操作简单、可获得高附加值产品等优点受到了学者的广泛关注。本文综述了β-O-4、α-O-4、β-5等木质素模型化合物的热解机理,比较了模型化合物中不同种类连接键断裂的难易程度及生成产物的区别;概述了木质素热解过程的特性、影响因素及产物分布规律,阐述了催化剂对热解过程的影响,尤其是金属盐类和分子筛对热解产物组成的影响规律和催化作用机制,详细介绍了木质素热解制备酚类化学品和生物油的关键控制因素及产品特点;针对现有木质素热解技术存在的机理不明确、目标产物选择性低、产物提纯困难等问题,对探索热解机理、开发新型催化剂及生产工艺、提高经济效益等发展方向进行了展望,为木质素资源化利用提供了理论基础。     

聚氯乙烯/赤泥复合材料的制备与性能研究

制备了聚氯乙烯(PVC)/赤泥复合材料,研究了赤泥的不同表面处理方式对共混物的力学性能和耐温性能的影响。结果表明:湿法处理赤泥的效果最好,不做处理的效果最差;赤泥的含量在15份时,共混物的缺口冲击强度和拉伸强度最大;添加赤泥可以提高PVC材料的弯曲强度和弯曲模量,同时,耐温性能也有一定程度的提高。     

聚乳酸/木质素复合材料的制备与性能研究

通过物理修饰木质素(Lg),研究聚乳酸PLA/Lg复合材料的各项性能。结果表明:与纯PLA相比,刚性Lg加入PLA基体中会导致PLA/Lg复合材料强度略有增加而韧性降低。PLA/BLg复合材料的分散性、强度和韧性均优于PLA/Lg复合材料。与纯PLA相比,PLA/Lg和PLA/BLg复合材料的耐热性得到改善。将物理修饰后的Lg添加到PLA基体中还可显著改变PLA的结晶行为,控制PLA基复合材料的变形机制。     

木质素功能材料的应用研究进展

综述了木质素的理化性质和发展前景,概述了木质素的分类、提取方法以及木质素基功能材料在吸附、紫外防护、药物缓释等方面的最新研究进展.最后针对目前的研究现状进行了总结,并对木质素的高值化利用做了展望.     

木质素衍生吸附材料及其在废水处理中的应用研究进展

木质素是一种广泛存在于植物中的天然酚类高分子,具有来源广泛、含氧官能团丰富、含碳量高等优点。对木质素进行修饰改性、复合、热解炭化能够获得性能优异的木质素衍生吸附材料,在废水处理中具有广泛的应用前景。本文对木质素的分子结构特点进行了概述,总结了木质素基吸附剂的种类及其制备方法,详细介绍了木质素基吸附剂的修饰改性方法,如金属离子、含N、O、S官能团表面修饰以及复合改性等,并综述了木质素基吸附剂在染料、药物、重金属废水处理中的应用研究。最后,对木质素衍生吸附材料目前存在的问题以及未来的研究方向进行了总结和展望,如何实现木质素衍生吸附剂的可控制备和规模化生产,提高吸附剂在实际环境中的适用性是未来的主要研究内容。     

赤泥吸附剂的制备及其对铜离子的吸附性能

以赤泥为原料,通过造粒、焙烧的方法制备赤泥吸附剂,探讨赤泥吸附剂对铜离子的吸附性能。研究了吸附时间、焙烧温度、焙烧时间、pH值、吸附剂投入量等对赤泥吸附剂除铜性能的影响。结果表明,赤泥经过造粒、焙烧后制备的吸附剂对铜离子具有很好的去除效果,铜离子的浓度可以从64.00 mg/L降低到0.22 mg/L,吸附剂对铜的吸附容量可达1.595 mg/g,对铜离子的吸附率达98%以上。     

脱碱赤泥催化剂制备及对秸秆催化热解生物油成分的影响

赤泥含有具有催化作用的元素,同时含有一定的孔,可用作催化剂。赤泥的强碱性导致催化剂表面烧结、酸性不足等问题。该研究采用柠檬酸交换钠及焙烧制备了脱碱赤泥催化剂,赤泥的脱碱率达到96%。表征发现脱碱赤泥结构更稳定,硅铝酸盐聚合度降低,Al、Fe、Ti等具有催化作用的元素含量增加、比表面积增加、中强酸酸性位点增多等。用于催化秸秆热解,产物生物油中醛类、酚类、呋喃类变化明显,其中2,3-二氢呋喃含量增加了15.9倍。脱碱赤泥对生物油的产率影响较小,不可冷凝气体、生物炭产率变化明显。推断与脱碱赤泥促进了脱羟和脱羰基反应、葡萄糖脱水重排,强化了脱甲基和脱甲氧基反应有关。     

氧化铝厂赤泥生产聚合氯化铝铁絮凝剂

利用拜耳法氧化铝生产产生的赤泥和工业盐酸为主要原料,添加适量粉状铝酸钙,制备出絮凝剂聚合氯化铝铁。对影响聚合氯化铝铁制备的因素,如赤泥的预处理温度、盐酸浓度、盐酸用量、反应温度和铝酸钙用量等进行了研究,得到了制备聚合氯化铝铁的优化条件,同时将该絮凝剂用于造纸废水的处理。研究结果表明:采用赤泥生产聚合氯化铝铁絮凝剂具有原料易得、制造成本低的优势;制备的聚合氯化铝铁絮凝剂物理化学指标和絮凝效果优于一些传统的絮凝剂。     

HDPE/木质素复合材料的制备及性能

采用甲酸法制备了木质素,将木质素和羟甲基化木质素分别与高密度聚乙烯(HDPE)熔融共混制备了 HDPE／木质素复合材料,研究了其力学性能和相态结构。结果表明:随术质素或羟甲基化木质素加入量的增加,复合材料的断裂伸长率逐渐提高;弯曲模量和弯曲强度随羟甲基化木质素含量的增加分别提高了17.3％和12．2％;与木质素共混时,弯曲强度在木质素质量分数为2．5％处达到最高值(16．1 MPa),随后叉呈下降趋势;HDPE／木质素和 HDPE／羟甲基化木质素的断裂拉伸强度分别提高了8．0％和16．2％;但材料的抗冲击性能有所降低;总体上,木质素的羟甲基化使复合材料的性能优于木质素复合材料。     

Preparation and characterization of poly(vinyl alcohol)‐modified red mud composite materials

A series of polymer–acid‐modified red mud composite (PRM) materials that consist of poly(vinyl alcohol) (PVA) and layered Red mud (RM) are prepared by effectively dispersing organic PVA matrix into the inorganic layers of modified RM via a conventional solvent casting technique. The as‐synthesized PRM materials are typically characterized by Fourier transformation infrared (FTIR) spectroscopy and wide‐angle X‐ray diffraction. The morphological image of as‐synthesized materials is studied by scanning electron microscopy (SEM) and optical microscope (OM). Effects of the material composition on the thermal stability and optical clarity of PVA along with a series of PRM materials freestanding film are also studied by thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC) and UV–vis transmission spectra, respectively. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 103: 238–243, 2007     

赤泥多孔材料负载微生物去除苯酚

以赤泥等工业废弃物为原料制备了一种多孔材料,采用酸改性、碱改性、氧氯化锆改性3种方法进行表面改性,在表面负载假单胞菌,用于去除污水中的苯酚。结果表明:在1200℃下烧结多孔材料,孔隙率可以达到80%,孔隙大小控制在50～100μm;氧氯化锆改性后的多孔材料负载假单胞菌的能力强;去除苯酚的主要影响因素为苯酚初始浓度和pH值,在pH值为5～6、苯酚初始浓度为40mg/L的条件下去除能力最强,可以达到80%。     

Waste-bearing foamed ceramic from granite scrap and red mud

Using granite scrap and red mud as raw materials, SiC as foaming agent, powder sintering method was used to prepare closed-pore foamed ceramic. The effects of the ratio of red mud and granite scrap, foaming agent content, sintering temperature and holding time on the crystalline phase, pore structure, and performance of foamed ceramic were systematically studied. The results showed that, when the content of red mud was 10 wt%, together with 1.0 wt% SiC addition, the heating rate was 5°C/min, the foamed ceramic sintered at 1130°C for 30 min exhibited optimal properties, including bulk density of 483.11 kg/m³, porosity of 77.27%, compressive strength of 1.62 MPa and water absorption of .49%. Based on these properties, it possessed broad potential application prospects in the fields of sound and thermal insulation, lightweight construction materials. In this study, the utilization ratio of industrial solid waste was 100%, realized the comprehensive utilization of granite scrap and red mud, and provided a new idea to realize their low-cost utilization by preparing foamed ceramic with associated economic and environmental benefits.     

水洗处理赤泥初步脱碱

赤泥是氧化铝冶炼工业生产过程中排放的固体废弃物,是一种严重的碱性污染源。实验采用不同温度（20、55、75、95 ℃）的水分别对强碱性赤泥进行洗涤。结果表明,首次洗涤所得洗涤液的质量浓度较高,6次洗涤液的平均质量浓度在2.44~2.72 g/L,其中冷水洗涤赤泥所得的溶液质量浓度最高。每次洗涤得到的洗涤液的pH变化不大。不同温度的水洗涤赤泥,回收碱的效率相差不大,前3次洗涤碱的回收量占总量的70%以上。其中,冷水洗涤赤泥回收碱的质量最多。经过6次洗涤后,每克赤泥中最终回收的氢氧化钠的质量最高达8.18 mg。     

改性赤泥颗粒吸附剂的性质及机理研究

采用焙烧法对赤泥进行活化处理,将其与粉煤灰、碳酸氢钠和膨润土按照质量比为16∶2∶1∶3制成改性赤泥颗粒,该改性赤泥颗粒破碎率与磨损率之和为0.2%。将其作为吸附剂,采用静态吸附试验方法研究了该改性赤泥颗粒吸附剂对模拟含磷废水除磷的一般规律,在磷的质量浓度为3~100 mg/L条件下,考察了反应时间、初始磷浓度、投加量等因素对改性赤泥颗粒吸附效果的影响,经过计算得出其饱和吸附量。结果表明,改性赤泥颗粒对磷的去除效果在反应8 h后趋于稳定,其最佳投加量为5 g/L,改性赤泥颗粒的饱和吸附量为56.2 mg/g。