陶瓷基Al3+掺杂硅胶吸附剂材料的制备与性能

陶瓷纤维纸经水玻璃、铝盐及其它添加剂顺次浸渍得到新型陶瓷基Al^3 掺杂硅胶吸附剂材料。探讨浸渍条件对材料吸附性能的影响;反应的优化条件为：水玻璃质量分数26．6％,铝盐质量分数为10％,反应温度60℃。由于铝替代硅进入硅胶网络,红外光谱显示Si-OH对称伸缩振动峰由968cm^-1移至Si(Al)-OH的954cm^-1;扫描电镜图表明Al^3 掺杂硅胶能较好地分布在陶瓷纤维表面及其孔隙中;X射线能谱(EDS)揭示材料表面微区Al^3 的存在与含量;多孔介质孔隙分析显示材料起吸附作用的主要为中孔。由于Al^3 掺杂,新型材料的吸附性能、耐热性能及机械强度等均优于同等条件下反应生成的硅胶。     

铟置换液制备聚硅酸氯化铝及其脱色性能研究

以铟置换液(Al2O3,质量分数为5.35%)和工业水玻璃为原料,以盐酸为活化剂和调节剂制备聚硅酸氯化铝絮凝剂,考察了聚硅酸氯化铝制备过程中铝硅比、pH、温度和陈化时间对脱色性能的影响.其优化工艺条件为:铝硅比为1,pH为1.8.聚合温度30℃,聚合时间14 h.在此条件下制得铝质量分数为1.13%、盐基度为51%的聚硅酸氯化铝净水剂.其对蔗渣造纸中段废水的脱色率为95%以上.     

壳聚糖与CTAB复合缓蚀剂对Q235钢的缓蚀性能研究

采用失重法、交流阻抗法和极化曲线法研究了盐酸介质中壳聚糖及其与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)复合缓蚀剂对Q235钢的缓蚀性能。测试结果表明,单独使用壳聚糖作为缓蚀剂,对Q235钢表面有较强的缓蚀性能。当壳聚糖的质量浓度为0.1 g/L时,在1.0 mol/L的盐酸介质中30℃腐蚀24 h,3种方法测得的缓蚀效率均达到85%以上;加入CTAB后,缓蚀性能明显增强,CTAB的质量分数为10%时,缓蚀效率达到了92%以上。2种缓蚀剂在Q235钢表面吸附机理不同且吸附过程相互补充,因此二者复配后缓蚀性能加强。     

钢渣基多孔地质聚合物的制备及吸附性能研究

以钢渣为主要原料,水玻璃为激发剂,H₂O₂为发泡剂,制备多孔地质聚合物材料。采用XRD、FTIR、SEM、BET等对原料及最终试样进行表征,研究钙硅比、激发剂和H₂O₂掺量对该材料性能的影响。将所制备的多孔地质聚合物用作吸附剂,初步考察该材料对Cu²⁺的吸附效果。试验表明:当钙硅比为1.0,水玻璃掺量为20.4%(质量分数),发泡剂掺量为4%(质量分数)时,该材料性能良好,总孔隙率86.4%,抗压强度0.5 MPa,体积密度0.408 g/cm³,体积吸水率56.31%,钢渣使用率65.85%,比表面积与孔容显著提高。吸附结果显示:该材料对Cu²⁺吸附效果良好,去除率可达91.44%,平衡吸附量达到15.239 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型。     

原位法制备PU/水玻璃有机—无机杂化注浆材料及其性能研究

采用原位法制备了聚氨酯/水玻璃有机-无机杂化注浆材料,研究了水玻璃的模数和浓度、异氰酸酯平均官能度、邻苯二甲酸二丁酯DBP含量对杂化注浆材料力学、阻燃、抗静电性能的影响。结果显示,水玻璃模数为2.8、质量分数为50%,异氰酸酯平均官能度为2.8,DBP含量为10%时,材料的综合性能最佳,其拉伸、压缩、冲击强度分别为3.43 MPa、47.5 MPa、0.74kJ/m~2;上、下表面电阻分别为7.7×10~5、3.2×10~5Ω;氧指数为33%。SEM测试结果显示表面活性剂聚乙二醇400二月桂酸酯(PEG400DL)可以明显减小杂化注浆材料分散相的相畴尺寸,加入4%的PEG400DL可使注浆材料的拉伸强度显著提升至8.49 MPa。     

油酸咪唑啉磺酸盐的合成及性能研究

以油酸、羟乙基乙二胺和3-氯-2-羟基丙磺酸钠(CHPS-Na)合成了水溶性和缓蚀性能好的油酸咪唑啉磺酸盐(OIS),OIS临界胶束浓度cmc为9.1×10-6mol/L,最低表面张力γcmc为29.6 mN/m,在盐酸溶液中,用静态失重法研究了其对A3钢片的缓蚀和表面吸附行为。结果表明,在70℃,质量分数4%的盐酸溶液中,OIS浓度为250 mg/L时缓蚀效率高达91.5%,能够有效抑制盐酸对A3钢片的腐蚀;吸附行为符合Langmuir吸附等温式,主要以化学吸附为主。     

油酸咪唑啉磺酸盐的合成及性能研究

以油酸、羟乙基乙二胺和3-氯-2-羟基丙磺酸钠(CHPS-Na)合成了水溶性和缓蚀性能好的油酸咪唑啉磺酸盐(OIS),OIS临界胶束浓度cmc为9.1×10-6mol/L,最低表面张力γcmc为29.6 mN/m,在盐酸溶液中,用静态失重法研究了其对A3钢片的缓蚀和表面吸附行为。结果表明,在70℃,质量分数4%的盐酸溶液中,OIS浓度为250 mg/L时缓蚀效率高达91.5%,能够有效抑制盐酸对A3钢片的腐蚀;吸附行为符合Langmuir吸附等温式,主要以化学吸附为主。     

絮凝沉淀-吸附两步法预处理松节油加工废水

采用絮凝沉淀-吸附两步法预处理松节油加工废水。筛选了絮凝剂和树脂类吸附材料,研究了吸附温度、时间、流量对吸附过程的影响,脱附剂及脱附液体积对解吸过程的影响。结果表明:常温下,pH值为7时,PAM为最佳的絮凝剂,废水中CODCr的去除率达36.1%;温度为30℃,pH值为7时,吸附流量为1 BV/h,聚氨酯为最佳的吸附材料,废水中CODCr的去除率可达35.7%;室温下依次以3 BV质量分数为6%的H2SO4溶液和2BV的水作为脱附剂,脱附流量为1 BV/h,脱附液体积为5 BV,脱附率可以达到92.3%;聚氨酯经过5次吸附-脱附后仍保持良好的吸附性能。     

槲皮素表面分子印迹聚合物的合成及性能研究

以槲皮素为模板分子、硅胶为表面载体、丙烯酰胺为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用沉淀聚合法制备槲皮素表面分子印迹聚合物。扫描电镜观察聚合物形貌,表明印迹空穴的存在。等温吸附及洗脱实验证明所得表面印迹材料具备较好的特异性吸附性能,当吸附液浓度为3 mg/mL时,印迹材料对槲皮素的吸附量可以达到31.9 mg/g,本研究可为天然药物中黄酮类槲皮素成分的提取分离提供新思路与新方法。     

硅胶/分子筛复合物的制备及吸附性能

以硅溶胶为分散剂和粘合剂,在陶瓷纤维纸上浸渍反应生成了高性能的硅胶与分子筛复合物.讨论了硅溶胶浓度、分子筛含量等对复合物吸附性能的影响.光学显微照片显示:分子筛能较好地分散在硅溶胶中.扫描电镜照片显示:分子筛颗粒较均匀地分散在陶瓷纤维纸的表面及空隙中.静态法吸附性能测试结果显示:低湿度下,硅胶/分子筛复合物的吸附性能优于硅胶的;高湿度下,硅胶/分子筛复合物的吸附性能优于分子筛的.     

就地反应法制备天然橡胶/二氧化硅复合材料

在天然胶乳与Na2SiO3水溶液的混合体系中滴加盐酸,就地生成SiO2粒子,并与天然橡胶(NR)同时发生凝聚共沉,获得了NR/SiO2透明复合材料。用扫描电子显微镜和分光光度计分析了材料的结构,测定了硫化胶的力学性能。结果表明,SiO2的粒径随混合体系中Na2SiO3投料量的提高而增大,并均匀分布于NR基体中;当复合材料中SiO2用量为25～54份时,SiO2的粒径为100～200nm;在SiO2用量适宜的条件下,复合材料硫化胶具有良好的力学性能;硫化胶片具有一定的透明性,在波长为600～800nm时,其透光率为50%～72%。     

超细SiO2的化学沉淀法制备及其原位改性

以天然优质粉石英自制的Na2O3.1SiO2为原料、硅烷偶联剂KH550为改性剂、HCl为沉淀剂、聚乙二醇为表面活性剂,采用化学沉淀法制备了超细且分散性好的改性SiO2粉体.研究了硅烷偶联剂KH550对溶液中生成的二氧化硅粒子表面原位改性的影响及机理,优化了制备超细改性SiO2粉体的工艺条件.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)对制备产物进行了表征.结果表明硅烷偶联剂KH550是有效的改性剂.     

硅渣制九水偏硅酸钠工艺研究

九水偏硅酸钠作为碱水剂广泛用于陶瓷工业生产中。通过利用冰晶石生产过程中产生硅渣与片碱生产九水偏硅酸钠和天然石英石与液碱生产九水偏硅酸钠的两种生产工艺进行研究和对比,指出用工业硅渣代替石英石生产九水偏硅酸钠具有成本和环保优势。     

无溶剂条件下用微波辐射及相转移催化合成香茅腈

以香茅醛为原料,在微波辐射及相转移催化剂聚乙二醇-600催化作用下由SiO2/Na2CO3-NaOH混合碱促进的无溶剂一步法直接制备香茅腈。确定的最佳反应条件是:香茅醛与盐酸羟胺摩尔比1∶1.4~1∶1.6;对应每mmol香茅醛,SiO2的用量为0.25~0.30 g;催化剂为PEG-600和Na2CO3-NaOH(7∶3,n/n),彻底研磨后用微波辐射功率为730 W,反应时间为4~5 min,制备效果最佳。在此条件下从香茅醛制备香茅腈的平均得率达85.05%。     

ZSM-5分子筛膜的形成过程及其影响因素

采用打磨法在多孔-αAl2O3载体上引入尺寸为100 nm的分子筛晶种,再用水热法合成了ZSM-5分子筛膜。考察了合成液中硅铝比、水硅比和碱度等对成膜的影响,并对合成的膜进行SEM、XRD表征。结果表明,在反应液配比为n(SiO2)∶n(Al2O3)∶n(Na2O)∶n(NBA)∶n(H2O)=100.0∶1.0∶9.0∶20.0∶3 000.0时,合成分子筛膜最好,膜厚约为11μm。并通过不同时间下的膜的SEM图表征膜的成膜过程,成膜主要是液相机制起作用,即存在于溶液中硅酸根和铝酸根离子在晶种的表面上缩聚使晶体长大。     

碱性体系中硅酸钠对铝阳极电化学性能的影响

为了提高Al的耐蚀性以及活化性能,用线性扫描伏安法、交流阻抗、恒电流放电等方法,研究了在4 mol/L KOH溶液中,添加剂Na2Si O3对铝阳极(99.999%)电化学性能的影响,结果表明:当Na2Si O3质量分数为3.0%时,铝阳极具有较好的活化和缓蚀性能。Al的缓蚀率达52%,且开路电位Eocp负移出现最大值达-1.743 V。在-1.2 V下,Al的电流密度高达102.5 mA/cm2,几乎与Al在4 mol/L KOH中相等。然而,当3.0%Na2Si O3加入到(4 mol/L KOH+饱和Ca(OH)2)时,则Al的缓蚀率达84.3%,且活化程度超过Al在4 mol/L KOH中的情况。     

SO_4~(2-)/SiO_2-ZrO_2复合固体超强酸催化α-蒎烯水合反应

以硫酸锆和硅胶为主要原料在水热条件下合成了SiO2 ZrO2复合体,晶化温度150℃,晶化时间24h。用c(H2SO4)=0 25mol/L水溶液处理焙烧过的SiO2 ZrO2复合体,经焙烧后制得SO2-4/SiO2 ZrO2复合固体超强酸。用FTIR、XRD、BET及NH3-TPD等技术表征了其结构。结果表明,该催化剂存在超强酸中心,比表面积高达203 7m2/g,孔径为16 6nm,孔容为0 8cm3/g,但不具有中孔分子筛的特征结构。将SO2-4/SiO2 ZrO2复合固体超强酸用于催化α 蒎烯水合反应,α 蒎烯的转化率接近100%,对α 松油醇的选择性达50%;该催化剂重复使用5次后,α 蒎烯的转化率由开始的100%变为83 5%,对α 松油醇的选择性仍为50%,表明该催化剂具有良好的重复使用性能。     

新型吸附材料除湿轮传递过程及性能优化

陶瓷纤维纸经水玻璃、铝盐溶液等浸渍及调节溶液pH值得到新型高吸附性能Al3+掺杂硅胶吸附材料。文中建立了除湿轮传热传质数学模型和实验装置,通过模拟结果和实验数据对Al3+掺杂硅胶除湿轮的吸附性能进行了研究,分析了转速、解吸角及通道尺寸对除湿轮吸附性能的影响。结果显示,在综合考虑传递单元数及空气流通阻力后,通道尺寸最优值为1.34 mm×4.35 mm;除湿轮的最佳转速取决于其厚度,而与解吸角无关,当厚度为0.15—0.3 m时,其最佳转速为10 r/h;对厚度为0.2 m的除湿轮,优化后转速及解吸角分别为10 r/h和90°。在上述优化的参数下,新型吸附材料除湿轮显示出较好的工作性能。     

钛掺杂硅胶块体吸附剂

以陶瓷纤维纸片为基材,顺次经水玻璃、酸性钛盐溶液浸渍共沉淀制得新型陶瓷基钛掺杂硅胶块体吸附剂.多孔介质表面分析显示:掺杂硅胶孔径在0.5～6 nm范围,以中孔为主.Fourier变换红外谱在波数954 cm 1处的特征吸收峰表明吸附剂中形成了Si-O-Ti键.根据掺杂前后固体魔角核磁共振硅谱中硅原子化学位移的变化(向高场方向移动)及X射线光电子能谱中各原子结合能的变化(Ti2p3/2的结合能随钛含量的增加而增加,而Si2p,O1s的结合能则呈相反趋势)进一步表明:钛原子替代硅原子进入硅胶网络.热重分析及烧结实验结果显示:钛掺杂吸附剂具有更好的热稳定性.新型吸附剂优异的吸附性能除了与其高的比表面积相关外,还与Ti-O键对水分子的亲合力紧密相关,其耐热性能增强与形成高热稳定性Ti-O Si键及材料表面导热性能提高有关.