粉煤灰水热合成沸石分子筛及其应用进展

在总结粉煤灰和沸石分子筛物化性质的基础上,综述了粉煤灰水热合成沸石分子筛合成工艺的研究进展,阐述并比较分析了各种合成方法的优缺点;同时概述了粉煤灰基沸石分子筛在污水处理、催化材料、气体净化等领域的应用现状;最后指出了粉煤灰水热合成沸石分子筛需要注意的问题和今后的发展方向。     

粉煤灰沸石的改性及其在水处理中的应用进展

粉煤灰是一种细小的颗粒固体废弃物,处理不当会造成环境危害且影响人类健康。利用粉煤灰生产沸石是一种高值化利用方式,既解决了一部分粉煤灰处置问题,同时也增加了一种新型“以废治废”的环保材料。通过对近年来有关粉煤灰沸石的相关文献进行总结梳理,简述了粉煤灰与沸石的特征及粉煤灰沸石的合成方法,重点介绍了粉煤灰沸石的几种改性方法及其机理,如阳离子表面活性剂改性、离子交换改性和磁改性等。同时介绍了粉煤灰沸石作为吸附剂、催化剂载体在水处理中的应用,并对粉煤灰沸石改性及其在水处理中应用的发展方向提出了建议。     

粉煤灰基沸石改性的研究现状

粉煤灰特殊的化学组成，使其能够合成不同类型的沸石分子筛，在离子交换、吸附领域表现出良好性能，被广泛应用于废水、废气处理领域。国内外许多学者对粉煤灰基沸石分子筛的合成方法、结构表征、实际应用均有研究，但由于分子筛自身的局限性，为了制备出具有实际应用价值的粉煤灰沸石，需要对其改性。介绍了不同类型粉煤灰基沸石分子筛的结构特点和合成条件，在此基础上，论述了沸石的多种改性原理和方法，并对粉煤灰基沸石分子筛在现实中的应用现状和发展前景进行展望。     

负载型二氧化钛复合催化剂对光催化水泥基材料的降解效率的影响

以水泥基材料为载体,负载沸石/二氧化钛复合材料,制备了高效光催化水泥基材料。以丙酮为降解目标,研究了沸石/二氧化钛复合催化剂的负载方式和负载量对光催化水泥基材料降解效率的影响。同时采用SEM-EDS表征了光催化水泥基的微观结构。结果表明:喷涂型的光催化水泥基材料的降解效率最高,随着催化剂负载量的增加,降解效率升高,喷涂10%沸石/二氧化钛催化剂的试样对丙酮的降解率高达57.2%,经过多次重复试验,光催化水泥基材料的降解性能稳定。     

NaOH激发粉煤灰基胶凝材料的水化产物

以粉煤灰为原料,NaOH为激发剂,制备出高抗压强度的粉煤灰基碱激发胶凝材料,研究养护条件对粉煤灰基碱激发胶凝材料抗压强度的影响。用x射线衍射分析不同龄期粉煤灰基碱激发胶凝材料的矿物组成,并用带能谱分析的扫描电镜观察不同龄期材料的微观形貌和区域元素组成。结果表明：蒸汽养护可以显著提高材料的抗压强度：粉煤灰中的玻璃相参加材料的水化反应,莫来石、石英等晶相则为惰性物质,不参加反应：在水化过程早期,粉煤灰基碱激发胶凝材料的气孔内会形成钠系菱沸石的前驱体,蒸汽养护1d后长大为表面呈十字交叉状的1pm左右颗粒,随着时间延长,这些颗粒可长至5μm左右,交错重叠充满整个气孔内壁,形成致密的空间网状结构,使材料强度得到提高。     

掺碳二氧化钛光催化的研究进展

二氧化钛具有稳定性好、光效率高和不产生二次污染等特点.当前的研究工作主要是通过金属以及非金属的掺杂改性以提高其可见光活性以及抑制电荷复合.本文介绍了二氧化钛非金属碳掺杂改性的研究进展.分别就碳掺杂机理、制备方法、主要影响因素以及共掺杂等方面进行了详细的综述.     

环境领域的二氧化钛基光催化剂负载和改性技术研究进展

在环境问题日益加剧的今天,二氧化钛基光催化剂因其具有优异的性质,是光催化领域中人们研究的热点。二氧化钛基光催化剂研究包括能源领域的光解水制氢、太阳能电池、水体内污染物的去除以及CO_2资源化利用等方面。本文综述了近年来国内外二氧化钛的负载和改性技术的研究进展。通过硅土类、聚合物类、玻璃类和碳材料等载体来负载二氧化钛,可有效解决其易流失、难回收和容易团聚的问题;以非金属掺杂、贵金属沉积、过渡金属离子掺杂、染料敏化和半导体材料复合等对二氧化钛进行改性研究,可有效减小二氧化钛半导体材料禁带宽度,能够有效降低电子和空穴复合的概率,增强二氧化钛基催化剂的可见光活性。并对未来的二氧化钛基光催化剂在环境中污水处理及大气有机污染物治理应用研究方面进行了展望。     

有机硅材料辐射加工技术进展

综述了有机硅材料辐射改性的研究进展。主要评述了辐射交联和辐射接枝技术在有机硅材料改性中的应用情况;介绍了辐射法制备POSS-聚合物复合材料的研究及SiC材料辐射制备技术的发展现状。     

硅酸盐固体废弃物应用的研究进展Ⅰ——粉煤灰应用研究新成果

粉煤灰是典型的硅酸盐固体废弃物。对近年来以粉煤灰为主要原料制备矿物聚合材料、合成沸石、制备微晶玻璃与多孔陶瓷、制备复合催化材料、提取Al_2O_3和SiO_2以及粉煤灰用作环境材料、高分子材料填料的研究进展进行了综述,讨论了当前研究存在的主要问题和特点。已开展的新应用技术研究包括:大体量消耗粉煤灰应用技术(如粉煤灰矿物聚合材料),高附加值制品(如微晶玻璃、多孔陶瓷及β-sialon粉体)的工艺研究;发掘粉煤灰潜在的性能优势(如火山灰活性),有效利用化学组分(如粉煤灰提取Al_2O_3和SiO_2),进行表面改性及其复合加工技术;粉煤灰终端利用途经的研究(如高分子材料填料),以及清洁加工和循环利用工艺的探索(如用作环境材料)等。与传统的应用途经(如粉煤灰水泥、粉煤灰混凝土)相比,新应用技术还不够成熟,有待进一步开发研究,以加快新应用技术的规模化、工业化生产进程。     

低维度纳米二氧化钛的研究进展

本文综述了目前国内外制备低维度二氧化钛纳米粉体的研究现状,包括零维(纳米颗粒)、一维(纳米线、纳米带等)、二维(纳米片)等,分别阐述了不同维度二氧化钛纳米粉体的制备方法与已经取得的研究进展。综合分析了不同维度材料的制备方法和今后的研究趋势,并提出了目前合成低维度纳米二氧化钛材料所面临的一些问题及解决的方法。     

粉煤灰基沸石的制备及应用研究进展

粉煤灰是燃煤电厂产生的固体废弃物,其主要成分中包含大比例的SiO2、Al2 O3,是合成沸石的理想原料.粉煤灰合成沸石的方法随着研究的深入而逐渐成熟,从起初的一步水热法到现在的复合水热法,从以未经处理的粉煤灰为原料到现在使用预处理过的粉煤灰为原料,粉煤灰合成沸石的工艺一直在进步.从粉煤灰的预处理、合成沸石方法、产物应用...     

粉煤灰基沸石处理氮磷废水的研究进展

近年来,粉煤灰因其价格低廉、产量高,且与沸石结构相似,常被用来作为合成沸石的原材料。在水处理方面,粉煤灰基沸石处理氮磷废水的研究颇受广大学者青睐。本文简介了粉煤灰的理化性质及利用现状,概述了粉煤灰基沸石因其独特的内部结构所具有的三个特性:离子交换性、吸附性、催化性。介绍了粉煤灰基沸石除氮、磷的机理,重点论述了粉煤灰基沸石对低、中、高不同浓度的氨氮废水、含磷废水、氮磷共存废水处理的进展情况。最后分析了该领域目前存在的问题及未来发展趋势。     

粉煤灰的改性及吸附作用的研究

采用单因子试验的方法,选择合适的改性剂,研究了粒径大小、吸附等温线、溶液pH值等因素对改性粉煤灰吸附性能的影响,并对改性粉煤灰吸附机理进行了研究。研究结果表明,改性灰的吸附效果优于粉煤灰,极大的提高了对难降解染料废水的去除能力,在pH值大于11,投加量为20g/L时,CODCr去除率可达95%以上。     

利用粉煤灰制备分子筛及对水体中六价铬的吸附研究

以粉煤灰为原料,采用湿法加碱煅烧法合成了4A分子筛,研究了粉煤灰与烧碱配比、煅烧温度、煅烧时间对合成4A分子筛的影响,结果表明粉煤灰与烧碱配比1.0:0.8,煅烧温度700℃,煅烧时间1 h有利于4A分子筛的合成.利用合成的4A分子筛对水体中六价铬进行了吸附研究,实验确定的最佳吸附条件为:分子筛投加量为0.3 g,溶液pH值为6～7,吸附时间为30 min,吸附温度为10～25℃.最佳吸附条件下分子筛对六价铬有较好的去除效果.吸附以物理吸附为主,符合Freundlich等温吸附式.同时对4A分子筛的再生性进行了研究,2次循环使用后其吸附能力仍能保持初次吸附能力的90.0％以上.     

粉煤灰合成沸石除磷机理研究

利用粉煤灰合成沸石，考察了其对模拟废水中磷酸盐的去除效果，并着重研究了其除磷机理。结果表明，粉煤灰合成沸石有优良的除磷效果，其磷酸吸收系数几乎是原料粉煤灰的4倍，比原料粉煤灰有更高的吸附磷的潜力。粉煤灰合成沸石对磷酸盐的去除机理包括化学沉淀作用和吸附作用，且吸附作用随着平衡溶液的pH值的增大而减弱。粉煤灰合成沸石中沸石成分的骨架结构没有磷吸附作用，粉煤灰只能通过化学沉淀作用去除磷酸盐，粉煤灰合成沸石对磷的吸附作用主要来源于粉煤灰合成沸石过程中产生的无定型非晶体的中间体物质。     

几种不同产地粉煤灰水热法合成沸石性能探究

利用粉煤灰合成沸石的方法很多,其中水热法合成沸石因操作简单、能耗低被认为是将粉煤灰基沸石商业化最可行的手段。采用水热法将国内外不同产地的几种粉煤灰合成沸石,并通过X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）、热重分析（TG-DTA）、扫描电镜（SEM）等手段对合成的沸石产品进行表征,并在同一水热合成参数下考察不同粉煤灰合成沸石在品质上的差异。XRD谱图表明,原料中有80%~90%的成分转化为沸石,且沸石主要结晶类型为Na-P1型,也有少量的A型;XRF分析表明,3种粉煤灰基沸石硅铝物质的量比分别为1.61、1.35、1.45,符合XRD谱图的分析结论;TG-DTA表明,合成沸石在500 ℃以上几乎没有质量损失,具有良好的热稳定性;由SEM照片可见,合成的沸石为非球形,表面的纹理可增加沸石比表面积,结晶状态好。整个实验过程简单、成本低、合成沸石样品品质较高,由此可见通过水热法将粉煤灰合成沸石产品具有巨大的商业化潜力。     

垃圾焚烧飞灰在污染物控制领域中的应用探讨

随着垃圾焚烧处置技术的推广和应用,垃圾焚烧飞灰产量逐年增加,传统填埋处置方式存在成本高、填埋场资源不足等问题,因此飞灰的综合利用问题广受关注。由于飞灰富含SiO₂、Al₂O₃等活性物质,在污染物的吸附脱除领域具有良好的应用前景。本文主要结合垃圾焚烧飞灰的理化特性,介绍了垃圾焚烧飞灰在不同废水废气中的污染物吸附脱除效果。综合近年来污染物脱除研究情况,着重介绍了原始飞灰和改性飞灰在重金属、磷盐、染料等污染物脱除中的应用效果、机理,指出了目前存在的主要问题,并对不同的应用工艺进行了成本分析和优缺点对比。最后提出了需要继续深入微波水热在提高飞灰吸附性的应用研究和进一步完善飞灰在污染物控制领域应用的全过程研究的建议与展望。     

球磨时间对机械化学法NaBr改性飞灰脱汞性能的影响

采用全方位行星式球磨机对燃煤飞灰进行机械化学改性。在固定床反应装置上探究了球磨时间对改性飞灰脱汞性能的影响,并对飞灰改性前后的理化特性和脱汞机理进行了分析。结果表明,在单一机械球磨改性条件下,飞灰的脱汞效率随着球磨时间的增加出现先升高后降低的趋势。这是由于球磨过程中飞灰粒径变小,非晶相程度增加,Hg⁰与飞灰样品接触面积增加,有利于Hg⁰的脱除;但过长的球磨时间会造成飞灰孔隙结构的破坏并发生细微颗粒的团聚,使比表面积降低,不利于Hg⁰的脱除。机械球磨条件下添加改性剂NaBr后,飞灰的脱汞效率显著提升,并随着球磨时间的增加而单调增加,这是由于在机械球磨与NaBr的共同作用下,在飞灰表面产生了较多的羰基、羧基/酯基等活性官能团,同时生成C-Br共价基团,促进Hg⁰的吸附脱除。原始飞灰和单一机械化学改性飞灰对Hg⁰的脱除主要以吸附为主,氧化作用占比较少,约为吸附作用的1/3。机械化学NaBr改性飞灰对Hg⁰的吸附能力和氧化能力均显著提升,且吸附作用和氧化作用占比相当。     

熔融水热法合成A型沸石及其吸附性能研究

以略阳粉煤灰为原料,在粉煤灰中加入Al（OH）,固体和NaOH固体,研究熔融温度对试样物相的影响,水热时间对合成A型沸石的影响。结果表明在700℃保温1h物相为硅铝酸钠,在800℃保温1h有霞石产生;在80℃,水热2h,合成A型沸石;水热3h后,有方钠石生成;水热9h,产物主要为方钠石。对A型沸石、天然沸石和粉煤灰吸附性能进行了研究,结果表明：合成的A型沸石吸附能力最好,吸附率为99．83％。     

矿物及废灰渣合成Na-X分子筛研究进展

多孔Na-X分子筛比表面积大,离子交换能力强,常被应用于废水处理、气体吸附分离等领域,通常由硅、铝无机盐原料合成得到。粉煤灰、煤矸石、高岭土、油页岩、稻壳灰、甘蔗渣等矿物及废渣含有高含量的硅、铝元素,经过预处理可用于合成Na-X分子筛。本文综述了多种天然矿物和工业固体废料的组成及合成Na-X分子筛的最新研究进展,讨论了不同矿物和固体废料合成Na-X的活化工艺、晶化动力学及机理,重点分析了合成条件对矿物和固体废料合成Na-X的影响,包括硅铝比、晶化温度、晶化时间、阴阳离子、水硅比、碱灰比、超声条件和有机添加剂的影响。