反应时间对镁铝水滑石结构的影响

以NaAlO_2和MgCl_2·6H_2O为主要原料,Na_2CO_3和NaOH为沉淀剂和pH值调节剂,采用共沉淀法,在不同反应时间和反应温度下制备了镁铝水滑石,并利用X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对镁铝水滑石进行表征。结果表明,制备的水滑石的衍射峰强且尖锐,对称性较高,具有良好的结晶度,反应时间增加使水滑石晶面的层间距增加,而且有利于水滑石的结晶与生长;反应时间增加,能延缓水滑石向金属氧化物转化的过程,提高水滑石的热稳定性,水滑石由片状结晶逐步向小尺寸晶型转变,且水滑石晶粒越来越规整;随着温度的升高,水滑石的晶粒结晶性更好但尺寸有增大趋势。     

两种方法制备的纳米水滑石晶体结构与热稳定性的比较研究

分别采用共沉淀法和机械力化学/原位结晶法制备纳米水滑石,通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、热重-差示扫描量热分析(TG-DSC)及红外光谱(IR)等方法对比分析了两种纳米水滑石在表观形貌、晶体结构和热稳定性等方面的差异。结果表明,与共沉淀法制备的纳米水滑石相比,机械力化学/原位结晶法制备的纳米水滑石结晶度更高、晶粒呈规则的六边形片状形貌、晶粒粒径约为40 nm、粒度分布均匀,且在TG-DSC曲线上的吸热峰面积、失重量和失重速率较小,热稳定性更好。     

两种类水滑石母液回用的工艺技术研究

以为寻求降低生产成本和减少环境污染的方法,试验采用低饱和度共沉淀法合成类水滑石,在合成的过程中存在废水量大和资源浪费的问题,通过对类水滑石母液回用的研究,探究类水滑石母液再用是否对新制备的类水滑石结构产生影响。试验采用低饱和度共沉淀法制备类水滑石,利用X-射线粉末衍射(XRD)对所制备的类水滑石样品进行表征。试验结果表明:所制备的两种类水滑石材料MgAl3-1 HTLcs和Fe Mg Al3-1HTLcs其XRD图上并没有发现MgO、Al_2O_3、Mg(OH)_2或Al(OH)_3衍射峰,而且衍射峰型窄尖,说明样品中的晶相单一,晶面生长的有序度较高,结晶度较好,类水滑石滤液以及重用滤液对类水滑石结构的形成几乎不产生影响。因此类水滑石母液的重复利用既降低了生产成本,又减少了环境污染,而且还提高了原子利用率,节约了资源。     

不同碱源对合成MgAl-LDHs的结构及除氯性能的影响

为了获得除氯性能较好的镁铝类水滑石,研究了碱源对合成镁铝类水滑石的结构及除氯性能的影响。采用水热合成法,分别以尿素和氢氧化钠为碱源,硝酸根金属盐溶液为前驱体合成了LDHs-A和LDHs-B,采用XRD、SEM、BET、FTIR测试分析了不同碱源对镁铝类水滑石微观形貌的影响,通过氯离子吸附试验比较了2种类水滑石的除氯性能及除氯机理。结果表明,LDHs-A和LDHs-B均具有类水滑石结构的XRD特征峰,呈片层状结构,晶粒尺寸分别为1 000～2 000 nm、200～400 nm,比表面积分别为40.804 m²/g、62.609 m²/g,饱和吸附量分别为45.41 mg/g和78.69 mg/g。LDHs-A为碳酸根插层镁铝类水滑石,LDHs-B为硝酸根插层镁铝类水滑石。LDHs-A符合准一级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,除氯机理主要为单层物理吸附;LDHs-B符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,除氯机理主要为单层化学吸附。     

铝灰渣为原料的水滑石合成及其吸附性能研究

铝灰渣为铝工业生产中伴生的危险固废物,其产量巨大且含有大量的铝资源,合理利用铝灰渣有非常重要的意义。以铝灰渣为原料合成锌铝水滑石,分别用氢氧化钠和盐酸提取得到铝灰渣的提取液,再使用热水法成功合成锌铝水滑石,并探究合成时间、合成温度,以及使用两种不同提取液对合成的锌铝水滑石结晶度的影响。结果表明：延长反应时间和提高反应温度有利于晶体的生长,但过高反应温度会破坏锌铝水滑石晶体而变为其他产物;使用碱提取液合成的锌铝水滑石,其结晶度较好;同时,探究了不同条件下合成的样品对F-的吸附量,当使用碱提取液合成的锌铝水滑石在合成时间为6 h、合成温度为130℃条件下,F-的吸附量最大为18.3 mg·g^-1;XRD和SEM结果显示,使用氢氧化钠提取液合成的锌铝水滑石的结晶度和晶粒尺寸均较好。     

聚丙烯/插层改性水滑石纳米复合材料结构与性能研究

采用离子交换法制备了十二烷基磺酸钠和衣康酸共同改性水滑石(LDHs2),FTIR、XRD分析表明,十二烷基磺酸钠和衣康酸能够同时进入水滑石片层之间,层间距有很大提高。利用改性水滑石,通过马来酸酐—苯乙烯共接枝改性聚丙烯相容剂的熔融共混和聚丙烯与水滑石溶液共混制备母粒,然后与聚丙烯分别熔融共混两种方法制备聚丙烯/水滑石纳米复合材料。TEM分析表明,马来酸酐—苯乙烯共接枝改性聚丙烯作相容剂可以使水滑石在聚丙烯基体中达到更好分散。DSC、XRD分析表明,水滑石、相容剂以及聚丙烯对聚丙烯晶型没有影响,但对其结晶速率、结晶度以及晶粒大小有所影响,复合材料中聚丙烯的起始结晶温度、结晶峰温度、结晶速率、结晶度均比纯聚丙烯高,晶粒粒径分布也更均匀。     

不同水滑石对水体中砷(As5+)的吸附去除

采用共沉淀法制备了镁铝水滑石(Mg-Al LDHs)、镁铁水滑石(Mg-Fe LDHs)和镁锰水滑石(Mg-Mn LDHs)3种水滑石,利用X射线衍射(XRD)仪和傅里叶红外光谱(FTIR)仪表征了3种水滑石的基本性质,通过等温吸附试验和吸附动力学试验研究了不同水滑石材料对水体中砷(As⁵⁺)的去除性能。结果表明,3种水滑石对水中As⁵⁺的吸附过程均符合Langmuir吸附模型及准二级动力学模型,拟合结果显示,Mg-Fe LDHs对As⁵⁺的吸附量最大,为202.429 mg/g;Mg-Mn LDHs对As⁵⁺的吸附速率最快,为0.007 150 mg/(g·min)。通过吸附前后FTIR表征试验,结合水滑石特殊的结构性质,推断水滑石对As⁵⁺的吸附机理为砷酸根扩散至水滑石层状孔隙后,水滑石层板阳离子与砷酸根发生表面络合。     

Mg-Al水滑石晶粒生长特性研究

以水镁石和Al(NO₃)₃·9H₂O为镁源和铝源,采用液相共沉淀法合成Mg-Al水滑石,重点考察了溶液中Mg²⁺浓度、晶化时间和晶化温度对Mg-Al水滑石晶体结构、晶粒尺寸及晶面选择性生长的影响规律,并通过XRD,SEM等对合成产物进行了表征。结果表明：提高Mg²⁺浓度,Mg-Al水滑石晶体结构规整性降低,对水滑石层板和层板叠合方向的发育和生长不利,晶粒尺寸减小;在Mg²⁺浓度不变的情况下,固定晶化温度而延长晶化时间,或固定晶化时间而提高晶化温度,Mg-Al水滑石的晶体结构均趋于完整,晶粒尺寸显著增大,其沿a轴方向的生长速率比沿_c轴方向的生长速率快,即［110］晶面的生长速率比［003］晶面的生长速率快。在Mg²⁺浓度为0.12 mol/L,晶化时间为8 h,晶化温度为80 ℃的条件下,制得了粒度达到纳米级的Mg-Al水滑石。     

荧光黄阴离子插层镁铝水滑石的合成、表征及光学性能研究

以CO32-型镁铝水滑石为前体,以有机荧光黄阴离子为客体,采用焙烧复原法和离子交换法,组装得到有机阴离子柱撑水滑石功能材料.并用FTIR、XRD、TG-DSC和分子荧光光度计等手段对样品进行了表征,发现该功能材料的荧光发射波长发生蓝移(约10nm),且其发光强度比荧光黄明显减弱,表明该功能材料能有效调控有机阴离子的荧光...     

类水滑石矿物的产品分析与应用

水滑石类化合物安全、无毒,作为助剂广泛地应用于多种高聚物制品中,以提高制品的热稳定性、阻燃性、绝热性等。本文介绍了水滑石类化合物的结构特征、水滑石类产品的概况,分析了水滑石类产品的质量性能,指出了水滑石类产品的应用开发前景。     

水滑石@凹凸棒石的制备及其吸附性能

采用共沉淀法制备镁铝水滑石,探讨化学沉淀法和物理球磨法两种复合方式对水滑石@凹凸棒石复合材料物相、微观结构和吸附性能的影响,利用X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)仪对反应产物进行表征.结果表明,物理球磨法制备的复合材料对盐酸四环素吸附效果较好.当凹凸棒石用量为水滑石质量70％时,凹凸...     

类水滑石/膨润土对水中重金属离子的吸附研究进展

类水滑石、膨润土均为具有特殊层状结构的黏土材料,其中类水滑石具有良好的阴离子交换特性,而膨润土具有良好的阳离子交换特性。近年来这两类材料在水处理方面备受关注。主要概述了类水滑石和膨润土的结构与性质,并着重介绍了类水滑石、膨润土及其改性材料在含重金属离子(如Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+及HAsO₄2-、Cr₂O₇2-等)废水处理中的应用研究进展。相关研究结果表明,类水滑石焙烧产物对水中HAsO₄2-、Cr₂O₇2-等具有较好的吸附性能,吸附机理以层间离子交换为主;类水滑石经过有机或无机改性处理后对重金属阳离子(如Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+等)同样具有较好的吸附性能,吸附过程很可能同时存在表面络合作用、沉淀作用、同晶替代、静电吸引及物理吸附等。通常而言,经活化改性、无机改性、有机改性或无机-有机复合改性的膨润土较天然膨润土具有更为优良的吸附性能,吸附作用为物理吸附、离子交换、化学键或表面络合等。然而大多类水滑石或膨润土经改性处理后易对环境造成二次污染,且不利于吸附剂的循环利用,因此研究开发高效环保的类水滑石或膨润土单一或复合吸附材料具有重要意义。      

类水滑石材料在污染控制中的应用

层状双羟基金属复合氧化物结构和性质上的特殊性,使水滑石成为一种新型多功能无机材料,应用于多个领域。水滑石类材料也可作为吸附剂、催化剂载体和微粒乳化剂等有效地用于环境污染防治,在实际应用方面已取得一系列研究成果。作为一种新型的环境矿物材料,其在环境污染控制领域呈现出良好的研究价值和应用前景。     

水滑石的制备及应用研究

水滑石及类水滑石化合物具有特殊的层状结构及物理化学性质,具有孔径可调变的择形吸附的催化性能,在吸附、催化领域中占有重要位置。综述了水滑石的结构、合成方法和应用。     

复合型煤炭自燃阻化剂的制备及性能研究

为了开发出环保高效的无机—有机复合型煤炭阻化剂，通过先添加3%的聚丙烯酸酯乳液在煤体表面形成一层有机高分子覆盖膜，然后与10%的水滑石混合，在其表面形成一层吸水隔热层，以两步法制备得到聚丙烯酸酯-MgAl水滑石复合阻化剂，并研究了其热解特性及阻燃性能。TG-FTIR试验证明，新型阻化煤样的TG特征温度显著提高，并能够抑制氧化燃烧过程中H₂O、CO₂以及CO的释放，阻化性能试验证明其阻化率及阻燃稳定性得到显著提高。可见两步法制备的聚丙烯酸酯—水滑石煤炭阻化剂发挥无机阻化剂与有机阻化剂的协同作用，能够应用于煤炭自燃的阻燃领域。     

Incorporation of arsenic during the formation of Mg-bearing minerals at alkaline condition

The release of toxic anions during the chemical weathering of alkaline wastes such as blast furnace slag and coal fly ash presents a serious problem to public health and the environment. This study investigated arsenate sorption behavior onto Mg-bearing minerals formed in the Mg–Si–Al system at alkaline pH conditions in order to understand the safe removal and encapsulation of arsenate by Mg-bearing minerals under such conditions.Sorption experiments were performed during and after mineral formation and leaching tests using phosphate bearing solution were conducted to understand arsenic association with the minerals. The results revealed that brucite (Mg(OH)₂), hydrotalcite (Mg₆Al₂(CO₃)(OH)₁₆·4(H₂O)) and serpentine (MgSi₂O₅(OH)₄) have high uptake capacity for arsenate. However, arsenic incorporation was only observed during the formation of high Al content hydrotalcite and serpentine minerals and was greatly enhanced at higher temperature. This implies that by controlling pore water chemistry of alkaline wastes with high reactivity, the irreversible fixation of arsenic by Mg-bearing minerals in alkaline conditions can be expected.     

钻探中泥浆性能的调整

在钻探生产过程中,为了适应各种不同岩性的地层泥浆性能的要求,单靠粘土和水的加量是不够的,还要加入化学药剂来改善或控制泥浆性能。实践证明只有根据孔内的具体情况,科学地运用化学处理剂来调整泥浆的性能,才能实现优质高速钻进的目标。     

铝合金无铬化学转化处理粉末喷涂膜的性能评价

铝合金建筑型材经钛系无铬化学转化处理后再进行粉末喷涂处理.按照相关的标准,对喷涂膜进行了附着性、耐腐蚀性和力学性能试验.结果表明:经无铬化学转化处理的粉末喷涂膜除耐乙酸盐雾性能不及铬化处理喷涂膜之外,其它的性能指标均达到了相关国家标准对铬化处理喷涂膜的要求.     

磨矿环境对黄铁矿矿浆化学性质及浮选行为影响的研究

研究了磨矿环境对黄铁矿磨矿矿浆化学性质及后续浮选的影响。结果表明:在湿磨条件下,采用瓷介质磨矿时,黄铁矿的矿浆化学性质主要受局部电池作用的影响;采用铁介质磨矿时,同时存在黄铁矿、铁介质自身局部电池的作用和铁介质与黄铁矿之间伽伐尼电偶的作用。在干磨条件下,黄铁矿矿浆的化学性质主要受机械力化学作用的影响。黄铁矿经磨矿后的可浮性由强到弱的顺序为:干式瓷磨>干式铁磨>湿式瓷磨>湿式铁磨。     

红锈沟盆地北部含煤地层红锈沟组煤层煤质特征

通过分析红锈沟盆地白垩系下统红锈沟组煤层物理性质、化学性质、煤岩特征、有害元素、工艺性能等数据,阐述红锈沟盆地北部含煤地层红锈沟组煤层煤质特征。