稻壳灰为硅源制备硅酸锂及其吸附性能研究

利用农业废弃物稻壳灰作为硅源在一定工艺下合成硅酸锂材料。对Li_4SiO_4材料的组成结构以及物相形貌进行的观察分析,对影响Li_4SiO_4制备的时间、温度等因素进行了探究,并对其吸附性进行了有效的研究。试验结果表明,要制备出纯度较高、结晶度较好、颗粒尺寸合适的Li_4SiO_4材料,可通过硅源为稻壳灰,锂源为Li_2CO_3,在高于700℃的温度下煅烧,保温时间大于4 h,而在此条件下制备的Li_4SiO_4材料具有良好的CO_2吸附性能。     

高温CO2吸附材料K掺杂硅酸锂陶瓷的制备及掺杂机理研究

以Li_2CO_3,SiO_2为固相反应物,同时以K_2CO_3作为K掺杂源,制备了一系列可在高温下(300～800℃)吸收CO_2的K掺杂硅酸锂陶瓷材料,利用XRD,eds能谱观察掺杂源的存在形式。采用扫描电镜(SEM)、热重分析性(TG)对材料进行了表面形貌及高温下吸附CO_2的能力检测。结果表明:(1)一定K掺杂量的硅酸锂陶瓷材料相比未掺杂硅酸锂,其对CO_2的吸附能力大幅度提高;(2)K在硅酸锂陶瓷材料中主要以K+的形式存在,不以其它化合物的形式存在,对材料晶体结构造成了一定的破坏,形成了晶体缺陷,破坏其稳定性,增强活性,从而达到提高吸附CO_2的作用;(3)对于吸收-释放CO_2的循环次数进行检测,经过5次循环其吸附能力仍较强。     

Li_4SiO_4的制备表征及CO_2吸附与模拟

采用柠檬酸.乙醇络合法,以柠檬酸,乙醇、硝酸锂、正硅酸乙酯为原料制备了硅酸锂(Li_4SiO_4)超细晶体粉末,采用TG-DSC、XRD、SEM等手段对Li_4SiO_4的前体及Li_4SiO_4晶体粉末进行了表征,分析了凝胶的热分解变化过程和球状晶形结构的形成过程.在800℃下焙烧2 h,制备出的Li_4SiO_4超细晶体粉末为球状晶型,晶型完整、均匀.采用TG-DSC对Li_4SiO_4晶体粉末在程序升温和恒温状态下吸附CO_2的性能进行了研究,结果表明:最佳吸附温度为700℃,90 min样品吸附CO_2量可达吸附剂质量的32.2%.用吸附模型对Li_4SiO_4吸附CO_2进行模拟,模型模拟的数据与实验数据吻合较好.     

新型Li_4SiO_4高温吸收CO_2的动力学研究

高温固体CO2吸收剂硅酸锂材料以其较高的吸收容量、优良的循环吸收稳定性成为研究热点。文中以廉价的、具有丰富孔结构的硅藻土和碳酸锂为原料,采用高温固相法于600℃下合成了可在高温直接吸收CO2的硅酸锂材料。XRD结果分析表明所制备的材料由Li4SiO4和少量的LiAlSi2O6相组成,用同步热重分析仪(TG-DSC)研究了在等温条件下硅酸锂材料吸收CO2的性能。用双指数模型拟合了硅酸锂材料吸收CO2的过程。结果表明:吸收CO2的温度不同,硅酸锂材料吸收CO2反应的控制步也不相同。表面反应速率常数与扩散速率常数的相对大小在很大程度上影响了硅酸锂材料吸收CO2的性能。     

溶胶-凝胶法制备Li_2ZrO_3纳米颗粒及其高温二氧化碳吸收性能

通过柠檬酸溶胶-凝胶法制备纳米级锆酸锂(Li_2ZrO_3)材料,利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对Li_2ZrO_3材料的形貌与结构进行表征,利用热重分析仪测试Li_2ZrO_3材料的高温CO_2吸收性能.结果表明,合成的Li_2ZrO_3材料具有良好的高温CO_2吸收性能.在CO_2分压为0.05 MPa、550℃、20min内吸收容量可达20%(质量分数);45 min内可达吸收平衡,平衡吸收量达27%(质量分数).经3次吸收解吸循环后其吸收性能没有明显下降,表明Li_2ZrO_3材料具有良好的稳定性.     

硅酸锂吸收二氧化碳性能研究

通过高温固相反应法,合成出可在高温400～750℃之间直接吸收CO2的硅酸锂材料,借助热重分析仪研究了K元素的掺杂及CO2的浓度对硅酸锂材料性能的影响.试验结果表明,通过适当K元素的掺杂,能够提高硅酸锂材料吸收CO2的性能,当K元素的掺量x=0.02时,合成的硅酸锂材料在CO2气氛下于700℃保温20 min后,吸收量可达39％,吸收容量有明显提高.此外,气氛中CO2的浓度对硅酸锂材料吸收CO2的性能有较大影响.     

不同K掺杂量硅酸锂陶瓷材料吸收高温CO2的进一步研究

以Li2CO3,SiO2为反应原料,同时以K2CO3为K掺杂源合成了一系列可在高温下直接吸收CO2的不同K掺杂量的硅酸锂陶瓷材料,研究了K元素对硅酸锂陶瓷材料结构和性能的影响,并探讨了不同K掺杂量的硅酸锂陶瓷材料对高温CO2吸收性能的影响。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及热重分析仪(TG)分别对材料进行了形貌、结构以及吸收高温CO2性能的分析。实验结果表明,未掺杂的硅酸锂陶瓷对高温CO2的吸收率非常小,而通过适量的K掺杂,能明显改善硅酸锂陶瓷材料对CO2的吸收能力,当K掺杂量为0.01mol时,制备的K掺杂硅酸锂陶瓷材料具有较好的吸收性能,在室温～900℃、CO2气氛中对其进行吸附性能检测,发现在700℃下保温20分钟即可达到吸收平衡,最大吸收量为49.077wt%。     

硅锂比对二硅酸锂玻璃陶瓷的结构与性能的影响

研究了硅锂摩尔比对二硅酸锂体系玻璃的结构与性能的影响,并在具有最佳性能的组分基础上,探究成核处理对玻璃的结构与力学性能的影响规律。结果表明:硅锂摩尔比n(SiO_2):n(Li_2O)从2.0增加到2.4,玻璃的结构和热性能及力学性能发生显著变化。其中,n(SiO_2):n(Li_2O)为2.2的组分最易析晶,具有最佳的力学性能[玻璃陶瓷三点弯曲强度(404±30) MPa]。同时研究了成核温度、时间对玻璃结构与力学性能的影响规律。n(SiO_2):n(Li_2O)为2.2的组分经优化晶化工艺处理后,一次热处理的主晶相为偏硅酸锂,二次热处理的主晶相为二硅酸锂,断裂韧性为3.58 MPa·m~(–1/2)。     

煤系高岭土为硅源制备硅酸锂及其对CO_2的吸附性能

以煤系高岭土酸处理除铝后剩余的物料为硅源,与Li2CO3通过高温固相反应合成了可在高温直接吸收CO2的硅酸锂材料。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线粉末衍射仪（XRD）分别观察和分析了所合成材料的表面形貌与结构特征,并使用差热-热重联用分析仪（DTA-TG）研究了硅酸锂材料吸收CO2的性能。实验结果表明,该材料具有较好的吸收CO2性能,吸收量可达31.07%（质量分数）。与以市售SiO2为硅源制取的硅酸锂相比,低温时高岭土-硅酸锂具有更快的吸收速率,具有明显的低温吸收CO2优势。     

金属元素掺杂对硅酸锂材料二氧化碳吸收性能的影响

通过高温固相法合成了Fe、Mg、Ce、V金属元素掺杂的硅酸锂材料,采用X射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了元素掺杂对硅酸锂材料结构和形貌的影响。在热重分析仪上研究了硅酸锂材料的CO2吸收性能,考察了元素种类和元素掺杂量对CO2吸收速率、吸收量和循环使用性能的影响。实验结果表明,Ce和Fe掺杂可明显提高材料的CO2吸收速率,而Mg和V掺杂对提高硅酸锂材料CO2吸收速率并没有明显效果。     

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅溶胶和多孔二氧化硅薄膜

稀Na2SiO3溶液经过阳离子交换树脂除去Na^ 离子后，经碱化浓缩制成质量分数约为25％－30％的二氧化硅溶胶，添加化学添加剂丙三醇后加入乙酸乙酯，搅拌水解使溶解的pH值适当降低，聚乙烯醇能使二氧化硅溶胶具有网状结构，易于成膜。薄膜在750－850℃下热处理后孔径分布在100－300nm之间。二氧化硅薄膜在热处理过程中的微结构衍化过程可通过调节二氧化硅溶胶的pH值，添加化学添加剂和热处理温度加以控制。讨论了纳米二氧化硅胶粒溶胶的形成和形成的二氧化硅溶胶先体的成膜化学机理，并对制备的多孔二氧化硅薄膜的微结构，形貌变化和相关的物理性能进行了表征。     

SILICA CEMENT1

Composition, requirements and specifications for first quality silica cement are discussed. Adequate control tests for determining its suitability are described, together with such investigations as have been made for the purpose of obtaining a satisfactory cement. The latter part of the paper deals with the bonding qualities. An investigation showed that the use of molasses greatly improved the bond without affecting the refractoriness.     

EUROPEAN SILICA REFRACTORIES

This investigation was on the silica brick and shapes made in Europe and the ganister supplied for the same. Analyses of rock and brick produced according to American practice and in Europe from the same rock are given. The results of tests on the best grades of brick are given. A general conclusion is that silica brick manufactured in Europe is not satisfactory for use in coke oven construction with a few exceptions.     

碳包覆白炭黑的研究及在橡胶中的应用

以葡萄糖为碳源物质制备出碳包覆白炭黑填料,通过改变葡萄糖在碳包覆白炭黑填料中的占比,研究不同碳含量对碳包覆填料/橡胶纳米复合材料性能的影响。研究表明,碳包覆白炭黑填料在橡胶中的分散性能及其填充胶加工性能都大幅提升,以葡萄糖为碳源的碳包覆填料硫化胶的耐磨性能相比纯白炭黑硫化胶提升 30%时的碳包覆白炭黑填料填充胶的物理机械性能最为优异。本文通过对碳包覆填料/橡胶纳米复合材料的性能分析及填料自身的微观表征,对填料中碳源物质与白炭黑的作用机理及对橡胶性能的影响进行了总结探讨。     

THE TESTING OF SILICA BRICK

The Steger Load Test Apparatus. —Pressure was applied, in a granular-carbon resistance furnace, to the small test cylinders by means of a hollow carborundum rod. The temperature was read with an optical pyrometer sighted through this hollow pressure red. The volume changes were indicated by a pointer and scale and recorded by means of a rotating drum. (See Fig. 1.) Estimation of Quartz and Cristobalite in the Finished Br —The areas occupied by each type of crystal on the photomicrograph were determined with the aid of a transparent cross-section grating. Suggested Specifications for A1 Silica Brick. —Trust specific gravity not greater than 2.38; not more than 2% permanent Linear expansion after heating to 1600°C in one and one-half hours, and holding at that temperature for one-half hour; the amount of quartz land silicates) as determined by the grating method applied to photomicrograph should not exceed 15%.     

氧化硅凝胶注模成形技术研究

研究了分散剂的种类、用量、料浆pH值、球磨时间、有机单体含量等因素对氧化硅料浆性能的影响,制备出固相体积分数达42vol%,流变性能够满足凝胶注模工艺要求的二氧化硅料浆,并成功制备了复杂形状的二氧化硅坯体。对凝胶注模成形二氧化硅坯体低温烧结技术进行了研究,提出了素烧、浸渍工艺,有效地降低了二氧化硅坯体的烧成温度。实验表明:二氧化硅凝胶注模成形坯体在1200℃素烧,冷却后浸渍硅溶液,可在1300℃烧结。     

二氧化硅消光剂及应用

介绍了二氧化硅消光剂的种类、性能、典型产品、应用和分散方法等。     

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.     

电解电渗析法制备硅溶胶

以RuO_x／Ti为阳极、铁镀镍为阴极与Nafion901阳离子交换膜组装成两室的电解电渗析槽,探讨了电解电渗析法制备硅溶胶过程中槽电压和pH值变化的基本规律,证实了增大电流密度和阳极液的进料液流速率可减少二氧化硅在阳极上的吸附沉积,增大二氧化硅的收率．在滴加操作中,通过实验找到了制备浓硅溶胶的较佳的初始组成和操作条件,基本上解决了二氧化硅在阳极上的沉积问题,最高槽电压不超过10V,最高电流密度可达150mA·cm~(-2),膜的平均电流效率在93％左右．