煤泥水中微细粒在季铵盐作用下的疏水聚团特性

结合高泥化煤泥水特性,通过聚团形态观测、Zeta电位测试、吸附量测试及红外光谱测试,研究了季铵盐作用下微细煤泥颗粒的疏水聚团特性.结果表明:季铵盐能降低煤泥颗粒表面电负性,促进煤泥颗粒形成疏水聚团;随着季铵盐烷基链长度及药剂用量的增加,季铵盐对煤泥颗粒的聚团效果增强,且在煤泥颗粒表面的吸附量增大,当药剂用量达到约7 000g/t时,吸附量趋于平衡;弱碱性条件有利于季铵盐在煤泥颗粒表面的吸附;"吸附电中和"及疏水作用是煤泥颗粒在季铵盐作用下形成疏水聚团的主要原因.当煤泥水浓度为30g/L,pH=8.7,季铵盐(1831)用量为4 000g/t时,煤泥疏水聚团效果较好,聚团尺寸较大,直径约1.5mm.     

微细粒煤泥水用絮凝剂的合成与应用

絮凝剂在细粒煤泥水净化和闭路循环过程中具有极其重要的作用.采用接枝共聚反应的方法在淀粉骨架上引入二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC),丙烯酰胺(AM)单体合成了阳离子改性淀粉高分子絮凝剂(St-DMDAAC-AM),利用红外光谱(IR)和差示扫描量热分析(DSC)表征了产品的结构和热性能,通过扫描电镜(SEM)直接观察、研究了淀粉改性前后的超微形态和结构.以典型细粒煤泥水为处理对象进行了絮凝沉降及压滤试验,研究并优化了药剂添加制度.IR,DSC和SEM对絮凝剂的官能团特征峰、热转变温度和表面形态的表征以及工艺试验的结果,证明了St-DMDAAC-AM接枝的成功和性能的提升,此絮凝剂同时发挥电中和凝聚及架桥絮凝的双重作用,有效改善了微细粒沉降与压滤效果,在最佳药剂制度下,能使细粒煤泥浓缩沉降的溢流浓度达2 g/L,底流压滤的滤饼水分可控制在20%～25%左右,滤液浓度低于10 g/L.     

微乳液的水结构的研究

用红外光谱研究由烷基聚氧乙烯醚（ＡＥＯ９）／正十六烷／水所组成的微乳液内核的微观结构。根据水分子的Ｏ－Ｈ键特征峰,靠高斯分布面积得出不同结构的水含量。研究表明只有少量水与表面活性剂相结合,另有部分水束缚于聚氧乙烯链段之间,这些水与水相中的水呈动态平衡。     

丙烯酰胺在水介质中的原子转移自由基聚合

在水介质中, 反应温度50 ℃, 以水溶性引发剂2-氯丙酰胺为引发剂, 以氯化亚铜/ 氯化铜/ 三-(N , N-二甲氨基乙基)胺(Me6 TREN)为催化体系, 实现丙烯酰胺的原子转移自由基聚合(ATRP)。结果表明, 聚合转化率达到86 %;相对分子质量随转化率增大而增大, 且聚合物相对分子质量分布(PDI)较低(1 .10 左右)。最后由链增长实验证明聚合活性。     

氧化铁改性陶瓷滤料制备及在微污染水预处理中的应用

通过氧化铁对新型环保陶瓷滤料的表面改性,对微污染原水进行预处理,有效地降低了后续工艺的有机物负荷,达到了提高最终出水水质的目的。用高温加热制备法制备氧化铁/改性陶瓷滤料,确定了涂铁的最佳改性条件,即pH值为7,Fe(NO3)3浓度为2mol/L,焙烧温度为550℃,涂层次数为4次的条件下对COD的去除效果最佳,并且通过与普通滤料进行的对照试验,发现其对COD的去除率提高了6～8倍。用扫描电子显微镜观察改性陶瓷滤料的表面形态,发现氧化铁膜经过高温的烧结已经附在了普通陶瓷滤料的表面,呈细小的颗粒状态,非常有利于提高陶瓷滤料的吸附性能。同时用X射线衍射进行了氧化铁膜的物相分析,发现改性滤料氧化铁涂层有α-Fe2O3与α-FeOOH物质形态存在,有助于对水中有机物质的吸附去除。     

APAM在水/高岭石界面吸附行为的试验和分子模拟研究

微细高岭石对煤泥浮选与煤泥水处理会产生不利影响,为深入了解水溶液中阴离子聚丙烯酰胺（APAM）与高岭石的作用机理,通过APAM在高岭石颗粒上的吸附量及残留量、絮凝沉降后上清液的浊度、絮团的Zeta电位和尺寸分布等分析了APAM对微细高岭石悬浮液的吸附现象和沉降规律,借用数量密度分布、水密度分布和自扩散系数等分子动力学参数计算研究其中的吸附作用和桥连机制．结果表明：除浊效果与APAM的吸附性能和残留量相关,絮团尺寸主要与残留量相关．随着APAM质量浓度的增加,APAM与高岭石表面的吸附能力和非键作用增-强,其以水分子为“纽带”间接吸附在高岭石（001）面,通过氢键直接吸附在高岭石（001）面．APAM与高岭石表面的吸附是形成桥连机制的前提,APAM的扩散范围和扩散速度共同决定桥连机制的强弱,扩散范围对桥连机制的影响效果更大．APAM分子链越多,扩散范围越大,桥连性能越强,有利于絮团的生长变大;APAM过量导致溶液黏度增大,扩散速度降低,桥连机制减弱,阻碍颗粒的沉降．大量水分子与APAM在高岭石表面存在强烈地竞争吸附,阻碍了氢键作用的形成．     

量热法研究非离子型表面活性剂微乳液的水的状态

对十六烷／正己醇／AEO9与水混和形成微乳液过程的热效应进行研究，发现本体系中水可有三种状态：结合水、自由水和束缚水。热焓值远低于离子型表面活性剂微乳液，且束缚水范围较宽。在异常流变性区域内，体系相变热焓与负触变性成正比。     

在五组分溶液体系中制备碳酸钙微球

在水-十二烷基硫酸钠(SDS)-α-甲基丙烯酸(MAA)-聚乙二醇400(PEG400)-盐五组分溶液体系中制备了碳酸钙微球(中空),其粒径在0.5~1.5μm之间。并且对无表面活性剂SDS以及SDS浓度为0.2 mmol.L-1情况下制备的碳酸钙微结构进行了考察,得到了由片状粒子堆积而成的花球,直径约在0.8~3μm之间。考察了后处理条件对碳酸钙粒子的影响,后处理温度为140℃时,原来粒径小的碳酸钙微粒聚集成粒径较大的多面体稳定结构。用XRD、SEM等手段对样品进行了表征,对其形成机理进行了分析和探讨。     

多重介质聚合物微球调驱机理研究及应用

安塞油田自2016年起开展聚合物微球调驱工作,先后经历先导试验、扩大试验和规模推广三个阶段,实施区域转未实施区域阶段递减率可降低5%左右,整体效果明显,但在不同储层条件下的适应性及应用效果具有较大差异,为研究聚合物微球在多重介质条件下的作用机理,开展了60组不同粒径聚合物微球在不同介质条件下的驱替试验,应用实验数据与现场矿场应用结合的方法系统总结微球调驱机理（渗流机理、改变流向机理）,微球粒径与储层微裂缝、孔喉匹配关系,为后期施工参数优化提供依据。     

Hydrophobic aggregation of ultrafine kaolinite

The hydrophobic aggregation of ultrafine kaolinite in cationic surfactant suspension was investigated by sedimentation test,zeta potential measurement and SEM observation. SEM images reveal that kaolinite particles show the self-aggregation of edge-face in acidic media,the aggregation of edge-face and edge-edge in neutral media,and the dispersion in alkaline media due to electrostatic repulsion. In the presence of the dodecylammonium acetate cationic surfactant and in neutral and alkaline suspension,the hydrophobic aggregation of face-face is demonstrated. The zeta potential of kaolinite increases with increasing the concentration of cationic surfactant. The small and loose aggregation at a low concentration but big and tight aggregation at a high concentration is presented. At pH=7 alkyl quarterly amine salt CTAB has the best hydrophobic aggregation among three cationic surfactants,namely,dodecylammonium acetate,alkyl quarterly amine salts 1227 and CTAB.     

纳米高岭土颗粒改性水泥基复合材料的性能

研究了纳米高岭土颗粒对不同龄期水泥基材料微观结构（微孔结构、微观结构）及物理力学性能（工作性、抗弯强度、抗压强度、氯离子渗透性）的影响。结果表明,纳米高岭土颗粒的填充效应及其对水泥水化的促进作用改善了水泥基材料的微观孔结构,限制了氯离子在水泥基材料中的渗透扩散。当高岭土为水泥质量的1％时,水泥浆1、3、7、90 d抗弯强度分别提高30．41％、39．04％、36．27％和38．32％;当高岭土为水泥质量的5％时,水泥砂浆氯离子扩散系数降低53．03％;混凝土氯离子扩散系数随高岭土掺量增加呈指数递减;当高岭土为水泥质量的5％时,氯离子扩散系数降低18．87％;抗压强度分别提高28．4％;改性混凝土28 d抗压强度与混凝土氯离子扩散系数呈线性增加关系。     

超微刚性无机粒子在塑料工业中的应用

介绍了超微无机粒子的表达改性与弹性体增韧机理，并叙述了目前国内外刚性无机粒子在塑料工业中的应用。     

Preparation of TiO2/Kaolinite Nanocomposite and Its Photocatalytical Activity

Titanium dioxide/ kaolinite nanocomposite was prepared by the sol-gel method, with layered kaolinite as a substrate and Ti （ OC4H9 ）4 as a precursor. The effects of hydrolysis, drying and calcination on the production of nanometric titanium dioxide were discussed. The optimal conditions for preparation were＂ bbtained through experiments. The 1- 10 nrn thick monolayer anatase nano TiO2 crystal was produced under the conditions as follows： hydrolyzed at 37-42 ℃ for 4 h, dried at 70-80 ℃ for 1 h, and calcined at 550-650℃ for 3 h. The rate of degradation of 40 mg/ L azo dye and 20 mg/ L acid red dye can reuch 96% and 81.45%, respectively.     

高岭土(岩)增白技术研究

在总结传统的高岭土(岩)增白技术的基础上,着重介绍了酸浸络合除铁增白技术和加增白剂煅烧增白技术,这些技术可除去不同地区高岭土(岩)中以不同赋存状态存在的主要染色杂质铁,增白效果显著,产品白度达93以上,可满足作精细化工(如合成沸石)原料的要求.     

高岭土(岩)增白技术研究

在总结传统的高岭土（岩）增白技术的基础上,着重介绍了酸浸络合除铁增白技术和加增白剂煅烧增白技术,这些技术可除去不同地区高岭土（岩）中以不同赋存状态存在的主要染色杂质铁,增白效果显著,产品白度达９３以上,可满足作精细化工（如合成沸石）原料的要求．     

Research on Kaolinite in Coal Measures of West Beijing by Mossbauer Spectroscopy

The spatial occurrence of iron in kaolinite of coal measures west of Beijing was studied by using the Mossbauer spectroscopy technique and a step-by-step method of fitting. The results show that there are three kinds of spatial occurrence in kaolinites： tetra-coordination Fe（3＋） in Si-O tetrahedrons, sexa-coordination Fe（3＋） in A1--O octahedrons and sexa-coordination Fe（2＋） in A1-O octahedrons, respectively occupying 51.72 %, 37.25 % and 11.03 %, Neither foreign matter of magnetic Fe mineral nor superparamagnetic goethite exists in kaolin concentrates. Fe in kaolin concentrates cannot be removed by conventional methods, which is significant for both theoretical research on kaolinite minerology and practical use of the kaolinites of coal measures west of Beijing.The research also illustrates that the Mossbauer spectroscopy is an effective method in studying the micro-superfine Fe in kaolin.     

煤系高岭土合成吸附干燥剂4A分子筛的试验研究

以煤系高岭土为原料,采用水热合成法制得各项性能均合乎要求的4A分子筛干燥剂.采用正交试验法,考察了合成条件对分子筛性能的影响.结果表明,（Na2O）：n（SiO2）,晶化时间,胶化时间与温度是影响分子筛静态吸水率的主要因素.最佳合成条件为：（Na2O）：n（SiO2）=1.5,碱的浓度3 mol/L,煅烧温度800℃,胶化时间3 h,胶化温度50℃,晶化时间3 h,晶化温度90℃.用XRD,EM测试手段对合成产物的组成与形貌进行了表征.     

绿纤石纳米微粒的聚集机制研究

透射电镜明场像、暗场像和选区电子衍射研究表明,绿纤石纳米微粒在葡萄石晶体中呈透镜状聚集体分布于葡萄石晶体的结构缺陷中,其聚集机制至少存在两种形式一是依[100]方向形成平行连生,二是以(100)为双晶面、[100]为双晶轴形成面律双晶。研究方法对研究块体材料中纳米微粒的物理化学行为具有指导意义。     

高岭石矿物表面化学的量子化学研究

用量子化学的理论和计算方法，研究高岭石表面的化学状态、表面化学活性位置及其成键特征、结果表明，高岭石分子簇的最高占据轨道基本上是由上、下表面的一些氧原子组成的，且具有较高的能态，说明这些位置具有较高的化学活性，易于与获得电子能力较强的物质形成化学键。而其最低空轨道则主要由硅、铝和少量的侧面O原子组成．相对而言，能级较低，易于与提供电子的体系作用，其化学反应活性较大。因此，当高岭石与带负电荷的离子或离子基团作用时，可能在侧面的位置形成表面化合物。Al和Si都是组成LUMO分子轨道的主要成分，但Al原子的化学活性要大于Si原子，因此，当高岭石表面与提供电子的体系发生化学作用时，最可能的位置应该是八面体的Al原子。