硅掺杂对阻燃填料镁铝水滑石性能的影响

共沉淀法合成了镁铝水滑石和硅掺杂的镁铝水滑石,并将其以浆内添加的方式应用于纸张阻燃中,分析讨论了其结构、性质以及对纸张性能的影响。结果显示:合成的镁铝水滑石和硅掺杂镁铝水滑石均具有典型的水滑石结构,且结晶度较好,晶相单一,带有较高的正电荷密度。硅的掺杂提高了镁铝水滑石的第二次热分解的终止温度点,分解温度拓宽了30℃左右,所剩残余物量增大,明显提高了镁铝水滑石的阻燃性,当硅掺杂水滑石加入量为20%时,阻燃纸的氧指数为26.3%,达到难燃级。     

镁铝比例对造纸阻燃剂镁铝水滑石性能的影响

用共沉淀法合成了原始镁铝比例分别为3:1、2:1、1:1、1:2和1:3的水滑石试样,分析了其成分组成和晶体性质,并将其以浆内添加的方式应用于阻燃纸的抄造中,测试了其对阻燃纸性能的影响。结果表明,不同原始镁铝比例下所合成的镁铝水滑石均具有典型的水滑石的结构,粒径均在200nm左右且具有较高的正电荷密度。原始镁铝比例为3:1的水滑石的阻燃性最好,并且具有较高的白度,当其加入量为20%时,阻燃纸的白度为81.6%,相对空白纸样提高了3.68%,阻燃纸的氧指数为25.1%,达到难燃级。     

镁铝类水滑石的合成及其在纸张阻燃中的应用

研究了共沉淀法合成镁铝类水滑石,并通过纤维填充的方法应用到纸张阻燃中.探讨了镁铝类水滑石的品体性质及纸张阻燃性能.结果表明:合成的镁钒类水滑石胶体颗粒的体积平均粒径为112 nm,晶体结品度较高,热稳定性好;颗粒带有较高正电简和高比表面积,应用于阻燃纸时可起到加填、增白、阻燃及微粒助留的作用,当水滑石用量为10%时,阻燃纸的氧指数为25%.具有很好的阻燃效果.     

基于镁铝水滑石原位合成制备阻燃纸

考察了利用纤维填充技术在纸浆纤维的细胞腔或细胞壁中原位合成镁铝水滑石制备阻燃纸的可行性及其工艺条件。其方法是向分散开的纤维中加入偏铝酸钠、氢氧化钠、碳酸钠并搅拌,最后加入氯化镁。研究了反应物浓度、反应温度、反应时间等对阻燃纸性能的影响。结果表明,利用纤维填充技术在纸浆纤维中原位合成镁铝水滑石制备阻燃纸是可行的。当镁铝水滑石的沉积率大于25%时,所制备的阻燃纸的氧指数在25%以上,已经达到难燃级。通过对加填后纤维的SEM观察,发现镁铝水滑石在纸浆纤维的表面、壁和腔中均有沉积。     

镁铝水滑石层间阴离子对其阻燃性能的影响

采用共沉淀法合成了层间阴离子分别为Cl-、NO3-、CO23-和Cl-/NO3-混合离子的镁铝水滑石试样,采用XRD、TG-DTA分析试样的相组成和热性能,并讨论了不同层间阴离子镁铝水滑石对纸张阻燃性能的影响。结果表明,不同层间阴离子的镁铝水滑石粒径均在200～250 nm之间,且具有较高的正电荷密度,结晶度较高,晶相较均一。层间阴离子为Cl-/NO3-的镁铝水滑石的热稳定性最好,热分解残余量最高,为58.74%,其阻燃性能也最好,当其加入量为20%时,阻燃纸的氧指数为26.2%,达到难燃级。     

镁铝类水滑石的合成及其在纸张阻燃中的应用

随着现在阻燃技术的发展,无机阻燃剂的应用也得到了快速的发展。镁铝类水滑石是兼具了传统氢氧化铝和氢氧化镁阻燃剂优点的新品种。通过研究探讨共沉淀法合成的镁铝类水滑石方法,并通过纤维填充的方法应用到纸张阻燃中,讨论了镁铝类水滑石的晶体性质以及纸张阻燃性能。结果表明,镁铝类水滑石胶体颗粒的体积平均粒径为112 nm;晶体结晶度较高,热稳定性好;颗粒带有较高的正电荷和高的比表面积,可与纤维通过电荷中和作用吸附在纤维上,起到加填、增白和阻燃作用的同时,还起到了微粒助留的作用。水滑石用量在15%时,阻燃纸的氧指数为25%,纸张可以起到很好的阻燃效果。     

锌掺杂镁铝水滑石在纸张阻燃中的应用

共沉淀法合成了Mg-Al-CO3LDH和Zn-Mg-Al-CO3LDH,并将其作为填料应用于纸张阻燃中,分析讨论了其结构、性质以及其对纸张性能的影响。结果显示:合成的Mg-Al-CO3LDH和Zn-Mg-Al-CO3LDH均具有典型的水滑石结构,且结晶度较好,晶相单一,带有较高的正电荷密度。锌的引入降低了水滑石对纸张物理强度的不利影响,且提高了水滑石的白度,当其加入量为20%时,阻燃纸的白度为83.1%,比空白纸样提高了5.59%。Zn-Mg-Al-CO3LDH比Mg-Al-CO3LDH具有更优异的阻燃性,当Zn-Mg-Al-CO3LDH的加入量为20%时,阻燃纸的氧指数为26.1%,达到难燃级。     

多元层状双羟基金属复合氧化物用作阻燃填料制备阻燃纸

以氯化镁(MgCl2.6H2O)、氯化铝(AlCl3.6H2O)、氯化锌(ZnCl2.6H2O)、氯化铁(FeCl3.6H2O)和碳酸钠(Na2CO3)为原料,采用共沉淀法制备了双羟基金属复合氧化物(LDHs,又称水滑石),包括二元Mg-Al-CO23--LDHs、三元Mg-Al-Zn-CO23--LDHs和四元Mg-Al-Zn-Fe-CO23--LDHs;将LDHs作为阻燃填料,用浆内添加法制备了一系列新型阻燃纸;通过红外光谱(FT-IR)、力学性能、燃烧性能等测试对LDHs和阻燃纸进行了表征。结果表明,采用多元LDHs作为阻燃填料所制备的阻燃纸,阻燃性能得到了明显改善,而且随着LDHs元素的增多,其阻燃性能更好。当三元Mg-Al-Zn-CO23--LDHs用量为30%时,阻燃纸可达到难燃级,氧指数达到25.3%。当四元Mg-Al-Zn-Fe-CO23--LDHs用量25%时,阻燃纸即可达到难燃级,氧指数高于25.0%;当四元-Al-Zn-Fe-CO23--LDHs用量30%时,阻燃纸的续燃时间为5 s,灼燃时间为30 s,炭化长度为95 mm,阻燃纸达到GB/T14656—2009的要求。     

镁铝水滑石制备阻燃纸的研究

研究了以镁铝水滑石为主的阻燃体系通过涂布工艺制备阻燃纸。对所选用的阻燃剂（镁铝水滑石、红磷、聚磷酸铵、硼酸锌等）进行组合使用,讨论了它们之间的协效作用,最终确定了优化的阻燃体系。结果表明：镁铝水滑石与红磷具有良好的协效作用,当镁铝水滑石用量90份、红磷用量10份时,阻燃纸具有良好的阻燃性能,炭化长度为50.9mm,续燃时间和灼燃时间分别为1.5s和4.1s;用氢氧化镁、氢氧化铝部分替代镁铝水滑石制备的阻燃纸阻燃性能虽有一定程度的降低,但仍能达到阻燃纸的要求。     

镁铝水滑石对阴离子垃圾捕集的影响

考察了镁铝水滑石(HT)对阴离子垃圾捕集的影响.结果表明,HT对废纸浆的最佳处理时间为10～15 min,而温度的影响不显著.镁铝摩尔比5:1,层间阴离子为CO32-的HT捕集DCS的效果最好,当其添加量为20%时,白水的浊度可低至18.6 NTU,电导率几乎为0.镁铝摩尔比5:1,层间阴离子为Cl-的HT对CS的吸附效果最好,当其添加量为15%时,白水中已检测不到CS,浊度为0.而镁铝摩尔比5:1,层间阴离子分别为NO3-和CO32-的HT对DS的吸附效果较好,当其添加量为10%时,白水的电导率几乎为0.HT捕集DCS的效果远优于沸石和蛋白石等常见多孔填料.     

镁铝复合氧化物负载醋酸钾催化大豆油酯交换反应制备生物柴油

在镁铝复合氧化物上通过等体积浸渍法负载醋酸钾,煅烧后获得的碳酸钾均匀分布在镁铝氧化物体系中,二者发生的强相互作用使催化剂表面形成大量的强碱中心。随着醋酸钾负载量的增加,大豆油和甲醇的酯交换反应活性升高,当负载量超过20%时,反应4 h后生物柴油产率在80%以上,反应负载中碳酸钾会从镁铝氧化物表面流失。     

阳离子水滑石微粒的合成及表征

用稳定pH的共沉淀法合成了新型造纸微粒助留剂水滑石,并对水滑石晶体的结构、粒度和表面电荷的大小进行了观测与分析。     

水滑石的沉淀结晶制备及其对树脂的吸附动力学研究

采用沉淀结晶法合成了镁铝水滑石,使用聚焦光束反射测量仪(FBRM)在线实时监测了其沉淀结晶过程,利用高分辨率透射电镜(HRTEM)对合成的样品进行了表征,同时以松香酸为模型物,研究了水滑石对树脂的吸附动力学曲线,根据吸附动力学模型解释了水滑石对树脂的吸附机理。结果表明,二次成核是水滑石结晶的主要过程,6 h的老化时间即可获得较高的结晶度。HR-TEM证实了该方法合成的水滑石结晶状况良好且具有典型的层片状结构,焙烧后层状结构消失,形成无定形和多孔结构,增加了单位比表面积,吸附效果更好。焙烧水滑石对于松香酸的吸附过程主要为化学吸附,准二级动力学方程能较好地描述整个吸附过程。     

Determination of intermediates and mechanism for soot combustion with NOx/O₂ on potassium-supported Mg-Al hydrotalcite mixed oxides by in situ FTIR

The soot combustion with NO(x) and/or O(2) on potassium-supported Mg-Al hydrotalcite mixed oxides under tight contact condition was studied using temperature-programmed oxidation (TPO), isothermal reaction and in situ FTIR techniques. The presence of NO(x) in O(2) favors the soot combustion at lower temperatures (<300 °C). However, a little suppression was observed at higher temperatures (>300 °C), which was accompanied by a substantial NO(x) reduction. The ketene (C═C═O) and isocyanate (NCO(-)) species were determined as the reaction intermediates. In NO(x) + O(2), NO(2) directly interacts with the free carbon sites (C═C*) through two parallel reactions: (1) NO(2) + C═C* → C═C═O + NO; (2) NO(2) + C═C* → NCO(-) + CO(2). The two reactions can proceed easily, which accounts for the promotion effect of NO(x) on soot combustion at lower temperatures. The further oxidation of NCO(-) by NO(2) or O(2) is responsible for the simultaneous reduction of NO(x). However, the reactions between NO(2) and C═C* are limited by the amount of free carbon sites, which can be provided by the oxidation of soot by O(2) at higher temperatures. The interaction of NO(x) and catalyst results in the formation of nitrates and nitrites, which poisoned the active K sites.     

焙烧水滑石的合成、表征及其吸附性能的研究

利用共沉淀法制备了晶相单一、结晶度高的水滑石化合物,经高温煅烧得到衍生复合氧化物（LDO）。采用激光粒度仪对产物进行粒径分析,并借助X-射线衍射仪（XRD）和高分辨透射电镜（HRTEM）对样品的物相成分、结晶状况和微观形貌等进行了表征。研究了焙烧水滑石对树脂酸、聚半乳糖醛酸和木素磺酸盐等3种树脂模型物的吸附性能。结果表明：与前驱体比较,LDO具有比表面积增大、电荷密度增加和颗粒大小更均匀的特点,其对阴离子模型物有较高的吸附性能。XRD分析结果表明,水滑石及其焙烧产物对树脂酸的吸附机理不同。吸附平衡符合Langmuir方程,室温下焙烧水滑石对聚半乳糖醛酸和木素磺酸盐的饱和吸附量分别为256．41mg／g和1111．11mg／g。