钢渣-粉煤灰基地质聚合物的制备及性能研究

本文以钢渣和粉煤灰为原料,通过碱激发方式制备了地质聚合物胶凝材料.测试了钢渣不同含量下,粉煤灰基地质聚合物的1d、3d、7d、28 d抗压强度,并采用XRD、FTIR、SEM对28 d样品进行表征.抗压强度测试中,当钢渣掺量为30％时强度最高,达到40.33 MPa.红外图谱分析表明反应生成了Si-O-T(Si,Al)三维网状结构的地质聚合物.样品晶相分析中发现了C-S-H相,表明在发生地质聚合反应的同时也发生了水化反应.通过SEM微观形貌图可以看到,钢渣掺量为30％的样品结构致密,孔隙率低,但当钢渣掺量过高时,由于钢渣活性较低,钢渣碱激发效果下降,仍有部分未反应的钢渣颗粒出现.     

矿渣基轻质多孔地质聚合物的制备与孔结构研究

以矿渣微粉为主要原料,硅酸钠和氢氧化钠混合溶液为碱性激发剂,铝粉为发泡剂,制备地质聚合物基轻质多孔材料,系统研究了发泡剂、水灰比以及萘系减水剂对材料孔结构与物理性能的影响。结果表明,Al粉在碱性激发剂作用下快速反应生成H₂,促使地质聚合物浆体泡沫化形成多孔材料,且材料的干密度和抗压强度随Al粉掺量的增加迅速降低。当Al粉掺量超过0.40%(质量分数,下同),泡孔急剧增大,导致泡孔聚并,强度显著降低。提升水灰比可降低泡孔生长阻力,促使密度快速减小。但水灰比＞0.40后,浆体黏度和激发剂浓度显著降低,凝结时间延长,孔径增大,结构劣化,其最优水灰比为0.35。此外,萘系减水剂可有效调节多孔地质聚合物的孔结构,仅添加0.4%的萘系减水剂即可促使孔径分布均一,孔壁完整性提升,试样抗压强度提升。     

二茂铁基有机硅多孔聚合物的合成及其吸附性能

如今工业上大批量制造气体的技术已经十分成熟,但处理和储存技术仍然欠缺,因此,相关人员积极研发多孔聚合物,用于气体的吸附和处理,另外它们在催化剂载体的制作和荧光识别等多个工业领域都起到了不可替代的作用,能否制造出高质量的有机多孔聚合物成为工业水平高低的一项重要衡量标准。立足于实际工业生产过程,分析了二茂铁基有机硅多孔聚合物的性质,并对其合成过程和吸附性能进行了详细叙述。     

粘土基地质聚合物多孔材料的制备及性能研究

本文以粘土和工业水玻璃为主要原料,采用高温发泡法制备了一种具有一定强度的轻质地聚物多孔材料.实验表明:该材料的体积密度在0.32～1.0 g/cm3之间,抗压强度在0.46～2.68 MPa之间;对不同条件下泡沫材料进行显微结构分析,可知其抗压强度、体积密度等性能与气孔率、气孔尺寸大小、均匀程度等有很大关系.     

活化煤矸石地质聚合物的制备与性能研究

对原状煤矸石进行了定性和定量双重分析,优化了煤矸石活化的煅烧温度,探究了钠铝比(n(Na)/n(Al)=0.52、0.57、0.62)和激发剂模数(M=0.66、0.69、1.32、1.65)对活化煤矸石地质聚合物抗压强度和微观结构的影响。利用XRD、FT-IR和SEM对活化煤矸石地质聚合物的微观结构进行了分析表征。结果表明,高温活化煤矸石有助于激发煤矸石中的活性组分,在煅烧温度为600 ℃时,高岭岩相完全消失,“鼓包峰”面积相对较大,可用于制备活化煤矸石地质聚合物。n(Na)/n(Al)的提高促进了地质聚合反应的进行,抗压强度也随之提高,同时随着激发剂模数的增加,抗压强度也随之增加。当n(Na)/n(Al)为0.62,激发剂模数为1.65时,试样7 d的抗压强度可达到52 MPa。活化煤矸石地质聚合物的聚合产物主要为水化硅铝酸钠(N-A-S-H)凝胶,水化产物致密,性能优良。     

三嗪基多孔有机聚合物的合成及碘吸附性能研究

核工业废料中放射性碘的富集严重威胁着人类的身体健康.因此,近年来高效捕获碘的材料的开发备受科研人员的关注.三嗪基多孔有机材料因其高的稳定性、特殊的化学结构,是一类具有广泛应用前景的多孔有机聚合物材料.采用廉价易得的三聚氯氰和4,4'-二氨基联苯通过一锅法且无催化剂的亲核取代反应制备了一种具有π-π 共轭结构的三嗪基多孔...     

硅藻土基多孔陶瓷的制备及性能研究

本实验以硅藻土为主要原料，天然有机细粉为造孔剂，水玻璃为高温粘合剂，经半干压成型，常规烧成，制出了性能优良的硅藻土多孔陶瓷，随着造孔剂的加入量、烧成制度的改变，气孔率从47％增加至71％，最大孔径也随之从1－10μm变化，密度从1．3g/cm^3到0．7g/cm^3改变，抗压强度则从11．05MPa降至4．38MPa。不同孔径及显气孔率的材料，在饮料、水的净化及催化剂载体等方面的应用有很好的前景。     

多孔陶瓷的制备和性能研究

选用普通陶瓷原料粉为主要原料，适当添加造孔剂(有机细粉碳黑)和高温活性剂，制备出一种性能优良的多孔陶瓷。通过扫描电镜及性能测试分析，探讨了多孔陶瓷的微观结构及性能的影响因数。     

黄腐酸基离子印迹聚合物的制备及吸附性能研究

以环氧化黄腐酸(MFA)为功能单体,以Cd~(2+)为模板离子,采用反相悬浮法制备黄腐酸基离子印迹聚合物(IIP),并用红外、扫描电镜、热重分析等对印迹材料进行了结构性能分析。最佳合成工艺为:MFA用量0.500 0 g,Cd~(2+)离子(3.0 g/L)和乙二胺用量分别为30 m L和20 m L,反应温度及时间分别为60℃和12 h。此时最佳吸附量1.17 mg/g,去除率为93.93%。溶液pH为6时,IIP吸附效果最好,最佳吸附量约为N-IIP的3倍。     

多孔玻璃微珠的研制及其吸附性能研究

对多孔玻璃微珠作为多孔性固体吸附剂的研制及其在液相中的吸附性能作了初步研究，研制出适合于制作多孔玻璃微珠的Na2O-B2O3-SiO2系统玻璃组分，设计了新型的玻璃微珠成珠设备及工艺，利用该组分的玻璃经研磨，成珠、分相、酸溶和膜化等处理方法，制得了直径为1～10μm，孔径约为10nm的多孔玻璃微珠，用氮吸附静态容量法，测得了多孔玻璃微珠的氮吸附等温线、比表面和孔分布曲线，通过多孔玻璃微珠对苯酚、聚氧乙烯醚和聚丙二醇等有机物的吸附实验，给出多孔玻璃微珠对它们的吸附等温线，并指出合理的吸附温度，大的比表面和适当的膜化工艺对提高多孔玻璃微珠的吸附量都是有效的。     

地聚物多孔轻质高强材料的制备及孔结构特性

为了解决地聚物多孔材料质轻与高强难以取得一致性的问题,本文采用正交试验,对粉煤灰地聚物多孔材料表观密度和强度进行试验,在此基础上,利用超细矿渣粉的独特性,对双氧水发泡剂及辅助稳泡材料进行了优选,制备出抗压强度达到5.9 MPa、表观密度仅为557 kg/m3的地聚物多孔材料.结果表明:当粉煤灰/矿渣比例为1:1,双氧水掺量为2.0％,硬脂酸钙掺量为1.0％,MnO2掺量为0.3％,制备的矿渣-粉煤灰基地聚物多孔材料可以达到质轻高强的目的.采用XRD、SEM和低场核磁共振技术对多孔材料进行了微观测试,并对其抗压强度、表观密度与孔结构之间关系进行了分析.     

钢渣微粉-粉煤灰基地质聚合物性能研究及微观结构分析

采用钢渣微粉和粉煤灰为主要原材料制备地质聚合物,以抗压强度为指标优化制备条件,探讨影响地质聚合物强度的因素,利用SEM、XRD和TG-DSC等手段对产物的微观形貌、物相组成和热稳定性进行分析表征。研究表明,地质聚合物的抗压强度随着钢渣微粉掺量和激发剂掺量增加先增加后减小,随温度增加而增加,其中养护温度影响最显著,水玻璃模数影响最小。最佳工艺条件为:水玻璃模数1.0、激发剂掺量20%(质量分数)、钢渣微粉掺量20%(质量分数)、液固比0.3、养护温度60 ℃。其3 d和7 d抗压强度高达40.11 MPa和43.03 MPa,固化Pb²⁺后对其强度影响较小,固化率在99.99%以上。地质聚合物表面致密度高,无明显裂纹,未观察到明显的钢渣颗粒轮廓,晶相结构主要为石英和莫来石,热稳定好。     

煤气化粗渣-矿渣基地质聚合物的制备与性能

在煤气化粗渣基地质聚合物中复掺矿渣可改善其早期力学性能。本文以煤气化粗渣和矿渣为原料制备地质聚合物,系统研究了不同矿渣掺量对煤气化粗渣基地质聚合物早期力学性能及微观结构的影响。利用X射线衍射、压汞测试、扫描电镜、傅里叶红外光谱等方法对煤气化粗渣-矿渣基地质聚合物的微观结构进行分析表征。结果表明,当矿渣掺量增加时,地质聚合物抗压强度呈逐渐增大趋势。矿渣掺量为40%(质量分数)时,样品28 d抗压强度高达53.1 MPa。由微观分析可知,掺入矿渣后地质聚合物表面生成了大量水化硅铝酸钙/钠(C(N)-A-S-H)凝胶,使地质聚合物微观结构更为致密,力学性能得到改善。     

碱激发矿渣基地质聚合物微观结构与性能研究

以矿渣为原料制备矿渣基地质聚合物,重点研究了不同SiO2/Al2O3比对矿渣聚合物性能及微观结构的影响.选取4.5,4.8,5.1,5.4四个SiO2/Al2O3比制备矿渣基地质聚合物,通过XRF、XRD、SEM、TEM、FTIR等手段表征发现,SiO2/Al2O3比为5.1时,碱激发矿渣基地质聚合物具有较高强度,在3 d、7 d、28 d时强度高达97.86 MPa、97.54 MPa和114.91 MPa,其主要产物是水化硅铝酸钙(钠)(N,C-A-S-H)和水化硅酸钙(C-S-H)的混合物.     

利用钢渣研制多孔陶瓷滤球

本文利用炼钢厂钢渣，添加少量的天然矿物原料制备了气孔率58.21%、平均压碎强度18.94MPa的多孔陶瓷滤球.采用现代测试技术XRD、SEM对多孔陶瓷样品进行了相组成分析及显微结构观察.同时分析了用钢渣制作陶瓷滤球的可行性，展望了它的应用前景。     

TiO2改性煤气化粗渣基地质聚合物的微观结构与性能

煤气化渣可分为粗渣和细渣,其有在碱激发领域应用的潜力。本文对煤气化粗渣的理化性能进行了研究,使用煤气化粗渣制备了地质聚合物,并对其进行了TiO₂的改性研究。结果表明,在煤气化粗渣基地质聚合物中掺入一定量的TiO₂可明显改善其力学性能。当掺入质量分数为10.0%的TiO₂时,样品28 d的抗压强度可从23.4 MPa提高到42.9 MPa。此外,通过对样品进行物相分析与微观结构分析, TiO₂的掺入明显改善了地质聚合物的微观结构,促进了碱激发反应,提高了材料的力学性能。     

钢渣取代量对复合充填胶凝材料性能的影响

通过对正交试验样本的极差分析得到最优配比,并基于最优配比,对试样中的矿渣采用钢渣进行取代,测试试样的抗压强度、吸水性能和膨胀收缩性能,重点分析了钢渣取代量对复合充填胶凝材料物理力学性能的影响。研究表明：钢渣取代量对试样的物理力学性能有显著影响,随着钢渣取代量的提高,试样的抗压强度逐渐降低,吸水量逐渐升高,收缩率逐渐减小;随着钢渣取代量的提高,试样水化产物中的托勃莫来石、硬硅钙石、水铝钙石和C-S-H逐渐减少,直至消失,而板状的氢氧钙石等水化产物逐渐增多。