Fe_3O_4-粉煤灰复合材料制备及对水中氨氮吸附性能

采用共沉淀法在碱性条件下制得Fe3O4-粉煤灰复合材料,通过投加量、p H值、氨氮初始质量浓度、振荡时间等单因素实验,比较了不同条件下该复合材料对模拟氨氮废水的吸附性能差异,并结合吸附模型对其吸附机理进行初步探究。结果表明,室温条件下(25℃),氨氮初始质量浓度为20 mg/L、复合材料投加量为1 g/100m L、p H值为6、以150 r/min振荡30 min时,对氨氮吸附效果最佳。该复合材料对氨氮的等温吸附过程更符合Freundlich模型,等温吸附方程为lnqe=0.3271ln ce-0.2851,拟合度R2为0.96883。     

GO-ATP复合材料的制备及吸附性能研究

采用改进Hummers法联合超声剥离制备氧化石墨烯(GO),以GO和凹凸棒土(ATP)为前体物、壳聚糖为结合剂制备氧化石墨烯-凹凸棒土功能材料(GO-ATP),用FTIR、TEM、SEM及BET等对制备的材料进行结构表征。结果表明,GO-ATP表面分布有大量的褶皱和空穴,呈现近乎透明的形貌,说明壳聚糖改性凹凸棒的加入能够很好地阻止GO的团聚。对亚甲基蓝(MB)的静态吸附试验表明,GO-ATP能够快速吸附水中的亚甲基蓝,吸附符合二级动力学模型。     

磁性分子筛复合材料的制备及吸附性能研究

分子筛是一种孔隙结构均匀的硅铝酸盐,具有高效的吸附性能;秸秆炭是由秸秆经热解等化学转化方法制备的一种吸附材料,具有一定的孔道结构,因而表现出优异的吸附性能。笔者从沸石分子筛复合材料吸附性能的研究价值出发,通过在制备分子筛/秸秆炭复合材料的过程中引入四氧化三铁纳米颗粒,成功制得了磁性分子筛/秸秆炭复合材料。研究结果表明,当复合材料用量为0.1 g、吸附温度为35℃、吸附pH值为7、吸附时间为50 min时,该复合材料吸附性能优异,在外加磁场下易于分离与回收,具有较为广泛的应用前景。     

Fe_3O_4/坡缕石磁性复合材料的制备及其表征

先采用化学共沉淀法制备Fe3O4磁流体,再与坡缕石复合制备一系列不同Fe3O4质量百分含量的磁性坡缕石,并进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等表征分析,测定了其磁分离回收率。结果表明,Fe3O4微粒附载于坡缕石表面,并与坡缕石相互聚集而成磁性团聚体;磁性坡缕石具超顺磁性,其磁分离回收率随Fe3O4载量增加而升高。Fe3O4载量为25%时,其饱和磁化强度(Ms)、剩余磁化强度(Mr)为15.371emu/g、0.561emu/g,矫顽力(Hc)为16.991G,磁分离回收率为98.5%。     

PM2.5高效吸附过滤矿物复合材料制备及性能研究

以针叶植物纤维和矿物纤维为原料,采用液态沉积工艺,制备了复合多孔过滤片材料。研究了合成工艺条件对矿物复合吸附过滤材料物化性能及对真实大气中PM2.5过滤性能的影响。当纤维质量比为4∶1、单位面积质量100 g/m2、厚度为400μm、紧度为0.27 g/cm3、透气量为220 L/(m2·s )时,样品可将大气中PM2.5含量由269μg/m3（六级重度污染）,一次吸附过滤后降至26.6μg/m3（一级优）,去除率为90.1%。     

纳米Mn_3O_4的制备及应用

近年来过渡金属锰氧化物研究火热,特别是对二氧化锰进行了广而深的研究,而Mn_3O_4作为另一种潜在的多功能性锰系氧化物(超级电容器、催化剂及医学领域均有涉及)尚未被系统研究。对最近5年来该材料的主要研究方向及应用领域进行分类整理后发现:纳米Mn_3O_4多与导电性良好的碳纤维、碳纳米管、石墨烯等碳材料相结合作为超级电容器电极材料来研究;催化方面,该材料多用于结合类芬顿法降解有机废水以及作为电催化催化剂用来产氢;医学领域高分散性和小尺寸Mn_3O_4材料被用于生物体内成像和靶向治疗的药物载体。因Mn_3O_4应用领域拓展的核心要素在于纳米技术,故对其形貌和尺寸的控制将成为今后研究的重点。     

硅藻土原位制备纳米结构MgFe_2O_4及Cr(Ⅵ)吸附性能研究

以MgCl_2·6H_2O为镁源,Fe C_2O_4为铁源,NH_3·H_2O为沉淀剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,通过低温水热法,在硅藻土藻盘表面原位制备花片状纳米结构Mg Fe_2O_4;采用XRD、SEM、TEM、BET、XPS、ZPC等对样品进行了表征。所制备纳米结构Mg Fe_2O_4呈多晶态,比表面积为335 m~2/g。研究了Mg Fe_2O_4/硅藻土样品对Cr(Ⅵ)吸附与价态转化行为,其中样品在无光(黑暗)下对Cr(Ⅵ)的饱和吸附容量为543 mg/g,在可见光及紫外光等光照下,对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量分别为556 mg/g、570 mg/g。样品具有一定的光响应能力。     

凹凸棒石/C复合材料的制备及其吸附性能研究

以凹凸棒石和葡萄糖为原料,采用水热法制备凹凸棒石/C复合材料(标记为AT@C)。通过正交试验设计探讨了凹凸棒石/C复合材料对间苯二酚的吸附性能,并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)手段对复合材料进行表征,考察了pH值对复合材料去除溶液中间苯二酚的影响,并探讨了其吸附过程。结果表明,当水热反应温度为160℃、凹凸棒石和葡萄糖质量比为1∶1、碳化时间为18 h时,制备的AT@C复合材料吸附间苯二酚效果较好。在pH值为3~9时,间苯二酚的去除率随着pH值升高而减小,当pH值为3时,复合材料对间苯二酚的吸附效果最好,符合Langmuir吸附方程,复合材料的高温残留率从44.4%提高到62.1%。葡萄糖水热碳化的产物负载在凹凸棒石表面,存在-OH和葡萄糖碳化生成的-C=C,提高了复合材料的吸附性能。     

Al_2O_3/Fe复合材料的制备及微观组织

采用熔铸法成功的制备成了Al2O3/Fe复合材料,利用扫描电子显微镜(SEM),来观察增强相Al2O3的微观组织。实验表明:增强相呈颗粒状均匀分布在铁基体中,增强相和基体无反应层;随Al2O3的含量的增加其微观组织变化过程为:细小的颗粒状增强物由4μm逐渐长大为较粗大的粒状约10μm,并在颗粒内部出现了裂纹。     

MWCNTs-PVA复合材料的制备及性能研究

聚乙烯醇（PVA）是一种可降解高分子材料,具有生物相容性和亲水性等优良特点,在涂料、纳米纤维、纺织、浆料、粘合剂及复合材料中具有非常广泛的应用。为了改善PVA的力学性能和耐热稳定性,利用淀粉基分散剂处理的具有较大长径比的多壁碳纳米管（MWCNTs） 制备了MWCNTs-PVA复合材料,并对其力学性能和热稳定性进行了测试。结果表明：当优化后的MWCNTs的添加量（质量分数）为0.50%时,MWCNTs-PVA复合材料具有较好的拉伸强度,最高可以达到129.2 MPa,与未加MWCNTs的PVA材料相比,其拉伸强度提高了33%、断裂伸长率为276%、热分解温度向更高温方向右移;当MWCNTs添加量为1%时,MWCNTs-PVA复合材料第二阶段的分解温度由288.5 ℃提高到295.3 ℃,第三阶段的分解温度由422.1 ℃提高到427.1 ℃,表明MWCNTs的加入有助于增强复合材料的热稳定性。因而,使用优化的MWCNTs制备新型复合材料,可以显著提高MWCNTs力学性能和热稳定性。     

Al-Mg-MnS复合材料的制备及性能研究

自润滑铝基复合材料有着密度小、比强度高、导电导热性好、热膨胀系数低、价格便宜等诸多优点。因此在航空航天、国防军工以及诸多民用领域都有着广阔的应用前景。在对Al-MnS复合材料的研究过程中,发现MnS与铝基体的界面存在润湿性较差的问题。因此,为了解决MnS颗粒与铝基体之间的界面结合问题,基于Mg元素在铝基体中具有较高的固溶度,在Al-MnS复合材料中加入Mg元素,采用粉末冶金方法制备Al-Mg-MnS复合材料。讨论了不同Mg元素含量对复合材料微观组织、力电性能、摩擦磨损性能的影响,并对润滑机理进行分析。结果表明：烧结过程中,Mg元素能显著改善复合材料的界面结合强度,进一步降低了复合材料摩擦系数;当Mg元素含量为2 wt%时复合材料的综合性能最优,抗拉强度为280 MPa,延伸率为9.1%;少量Mg元素的加入并不影响材料的导电率,可以获得综合性能优异的Al-Mg-MnS复合材料。     

硅藻土负载纳米Fe_2O_3复合材料的光催化性能研究

本研究选择提纯后的硅藻土充当Fenton催化剂基础载体,采用水解沉淀法将纳米Fe_2O_3颗粒负载在硅藻壳体表面制备得到一种新型的非均相Fenton复合材料,以罗丹明B作为染料废水检验催化剂的催化性能,研究结果表明,在光照条件下加入硅藻土负载Fe_2O_3催化剂和H_2O_2,反应120 min后,罗丹明B的脱色率可达到98.33%。     

环氧树脂/CaSO4晶须复合材料制备及其性能研究

本文采用机械搅拌法制备不同CaSO4晶须掺量的改性环氧树脂,通过测试改性环氧树脂的冲击强度,研究CaSO4晶须对环氧树脂的增韧效果。并结合CaSO4晶须作为矿物纤维增强环氧树脂的作用特点,初步分析了其增韧改性机理。     

纳米ZnO/凹凸棒石黏土复合材料的制备及其吸附性能研究

凹凸棒石黏土经双氧水改性后,以化学沉淀法制备了纳米ZnO/凹凸棒石黏土复合材料,并结合XRD、TG/DSC、IR分析手段对样品进行了表征,用UV-vis分光光度测试仪对样品的吸附性能和光降解性能进行了测试。结果表明:①相对于原样,纳米ZnO/凹凸棒石黏土复合材料、双氧水改性样的第一特征峰d值(nm)由1.05222依次增加到1.07130、1.06040。②吸附性能以纳米ZnO/凹凸棒石黏土复合材料最优、双氧水改性样次之,皆优于凹凸棒石黏土原样。③在距液面高50cm的30W紫外线灯的照射下,纳米ZnO/凹凸棒石黏土复合材料对甲基橙溶液的脱色速率为0.118/h。     

烧结法制备Al_2O_3-CaO-SiO_2-MgO系复合材料

研究了利用本钢南芬铁尾矿粉通过反应烧结法制备Al_2O_3-CaO-SiO_2-MgO系复合材料的工艺方案。结果表明,通过合理的成分调整后控制熔制温度1500℃保温1h后的水淬液态试样,磨细后制得的粉末压制成型后放入高温电炉中升温至750℃核化1h后在860℃条件下晶化1h可制备出相主体组成为透辉石和硅灰石、性能优良的Al_2O_3-CaO-SiO_2-MgO系微晶玻璃复合材料产品。     

热压制备的Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料的研究

探讨了大气下用普通粉末冶金法热压制备Ａｌ＿２Ｏ＿３颗粒增强铝基复合材料的制备工艺研究了不同Ａｌ＿２Ｏ＿３含量铝基复合材料的显微组织、力学性能和磨损特性。结束表明：热压制备的Ａｌ＿２Ｏ＿３颗粒增强铝基复合材料的组织致密，颗粒分布均匀；随Ａｌ＿２Ｏ＿３体积百分含量的增加，复合材料的强度、硬度、弹性模量、磨损阻力均增加。还对其强化机制进行了讨论。     

纳米Fe_3O_4生物麦饭石颗粒制备最优配比试验研究

针对煤矿酸性废水(AMD)中硫酸盐含量高、pH值较低,且含有毒性极强的Cr6+,处理难度大,成本高昂等特点,基于微生物固定化技术,采用纳米Fe_3O_4材料协同硫酸盐还原菌及麦饭石,制备一种纳米Fe_3O_4生物麦饭石颗粒用于处理AMD。通过开展单因素试验及正交试验以确定颗粒各基质成分的最优配比。结果表明,当纳米Fe_3O_4投加质量分数为3%,硫酸盐还原菌为30%,麦饭石为20%时,废水中SO42-去除率为85.32%,Cr6+去除率为97.45%,出水pH值为7.32,制备的纳米Fe_3O_4生物麦饭石颗粒处理AMD效果最佳。     

煤矸石/LLDPE复合材料的制备及性能研究

以煤矸石和线型低密度聚乙烯(LLDPE)为原料,采用双螺杆挤出机熔融共混制备煤矸石/LLDPE复合材料,重点考察了煤矸石掺量及煤矸石粒径对复配体热熔流动性和复合材料密度、硬度、弯曲强度及冲击强度等指标的影响.结果表明,煤矸石粒径从-20目(-0.83 mm)降至-150目(-0.27 mm)时,熔体的质量流动速率降低,...     

高岭石/硅橡胶复合材料的制备及性能研究

高岭石经过DMSO插层后与硅橡胶复合制成复合材料,研究了材料的力学性能、邵尔A硬度和阻燃性能.结果表明,DMSO插层率达到96%以上;高岭石加入硅橡胶中,样品的力学性能、邵尔A硬度和阻燃性能均有所提高.高岭石添加量以6%～8%为宜;高岭石在硅橡胶中的分散程度对其性能起着决定的影响.     

CuO/活性炭(AC)复合材料的制备与表征及吸附性能

制备了CuO/活性炭(AC)复合材料,并研究了它对废水中Mo(Ⅵ)的吸附性能。利用X射线衍射仪、傅里叶红外光谱分析仪、带能谱仪的扫描电子显微镜和透射电子显微镜对CuO/AC结构进行了表征,结果表明,复合材料颗粒平均粒径25～31 nm。考察了pH值、温度和Mo(Ⅵ)初始浓度等因素对CuO/AC吸附性能的影响,并研究了其吸附热力学和动力学规律,结果表明,在pH=6、温度50℃时,CuO/AC的饱和吸附量为391.60 mg/g;CuO/AC复合材料对Mo(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir方程和准二级动力学模型,吸附过程为自发吸热过程。