改性水滑石类材料的制备及其吸附性能研究进展

水滑石和类水滑石及其插层材料统称为水滑石类材料(layered double hydroxides,LDHs)。在分析层状结构的基础上,综述改性LDHs的制备方法及其在废水处理中的吸附去除性能应用进展。制备改性LDHs主要有共沉淀法、水热及溶剂热法、离子交换法和焙烧复原法。共沉淀法工艺简单,条件易控,合成周期短;水热及溶剂热法产品粒子纯度高,晶形可控,生产成本低;离子交换法反应时间短,通过在层间容纳不同的阴离子调整LDHs性能并保持层状结构;焙烧复原法利用"记忆效应"实现LDHs重复利用;磁性LDHs具有超顺磁性,可快速回收固体吸附剂。改性LDHs的阴离子交换容量高,热稳定性良好,比表面积大,可以有效吸附去除废水中的重金属离子、有机污染物和无机阴离子。改性LDHs可广泛应用于催化、吸附、医药、阻燃、离子交换等领域。     

染料插层类水滑石纳米复合材料的研究进展

从染料插层类水滑石纳米复合材料的制备方法、染料插层类水滑石粉体材料光热性能的改善及其薄膜/超薄膜体系的物理化学性质等方面,综述了染料插层类水滑石纳米复合材料的研究现状,并展望了此领域未来的发展。     

水滑石的合成、改性及其在功能复合材料中的应用

介绍了水滑石的结构和性能,分析了其典型的层状结构及其离子可交换性;着重介绍了水滑石的合成方法,如共沉淀法、离子交换法和焙烧还原法等,并对比了各种方法的特点;水滑石的改性主要是进行有机化改性,改性之后的水滑石才能与聚合物之间产生良好的结合力;重点综述了水滑石与高分子材料复合以后制备的功能材料或纳米复合材料的研究进展,以期为水滑石的进一步研究提供帮助.     

荧光类水滑石的细菌检测及杀菌性能

通过阴离子交换法制备万古霉素改性的铕掺杂锌铝类水滑石,并考察该材料对革兰氏阴性细菌的检测识别和对革兰氏阳性细菌的抑菌活性。所制备的产品通过X射线衍射,透射电镜,荧光等进行了表征。结果表明万古霉素改性的铕掺杂类水滑石纳米片层材料的粒径在50nm左右,而且材料具有较好的荧光性能。利用材料的荧光性质和万古霉素与大肠杆菌之间的作用实现了对大肠杆菌的荧光标记检测;同时,该材料可以利用万古霉素的抗菌性实现对革兰氏阳性细菌的杀灭。结果显示,万古霉素改性的铕掺杂类水滑石具有较好的荧光标记细菌性能和杀菌作用。该材料的合成对于致病菌的快速、方便检测和控制有着重要意义。     

插层改性水滑石的制备及结构研究

采用还原法制备十二烷基硫酸钠插层改性水滑石,采用XRD、FTIR、SEM和TG表征水滑石的结构和热性能,结果表明:十二烷基硫酸钠能够有效改性水滑石,提高水滑石的热稳定性。     

聚合物／水滑石纳米复合材料制备技术研究进展

水滑石是一种新型的层状无机纳米材料，在聚合物改性方面具有良好的应用。本文对聚合物／水滑石纳米复合材料制备方法，包括水相共沉淀、聚合物溶液插层、聚合物熔融插层和原位插层聚合的技术研究进展进行了综述。     

镁合金表面水滑石膜耐蚀性研究进展

镁合金由于具有优异的性能受到研究者的关注和重视,但易腐蚀的特性严重制约了其工程应用,故需采取合适的手段增强其耐蚀性。水滑石膜具有良好的离子交换性及物理屏障作用,近年来在镁合金表面改性方面逐步得到发展。介绍了多种镁合金表面水滑石膜层的制备工艺及其成膜原理,初步探讨了其在腐蚀环境下的耐蚀机制,并详述了几种进一步提高水滑石膜质量的改性方法及原理,展望了未来研究的工作重点和发展方向。     

类水滑石的制备与应用

类水滑石(LDHs)是一种层柱状双金属氢氧化物,是近年来发展极为迅速的阴离子型黏土。类水滑石独特的层状结构,使其具有酸碱特性、热稳特性、层间阴离子可交换特性以及记忆效应,从而在塑料、橡胶高分子材料的阻燃剂、热稳剂、催化剂、催化剂载体、杀虫剂、污水处理剂、电流变调节剂、医药、医药载体及石油工业等多个领域具有广泛的应用。本文简单介绍了类水滑石材料的结构与性质,对其制备方法进行了阐述,最后对其应用前景进行了展望。     

水滑石作为润滑油(脂)添加剂的摩擦性能及其影响因素

水滑石应用于机械摩擦系统,展现出良好的减摩抗磨性能.本文系统总结水滑石作为润滑油(脂)添加剂的摩擦性能及其影响因素,重点分析制备方法、阳离子半径、二价与三价阳离子比例、层间无机阴离子种类、有机阴离子插层、结晶度等因素对水滑石减摩抗磨性能的影响规律与作用机制,明确水滑石润滑材料结构成分设计基本原则与调控方向.基于研究现状,提出应深入加强水滑石润滑材料工业实验验证、水滑石对润滑油(脂)品质影响评价、水滑石与摩擦副表面交互作用基础研究等工作.     

阻燃、热稳定及耐热矿物粉体材料的特性与应用

针对阻燃、热稳定及耐热矿物粉体材料的性能要求,对水镁石、蒙脱石、凹凸棒石、水滑石、水菱镁石、斜方云石、白云石质凹凸棒石等矿物的结构特点、材料加工工艺及应用性能进行简要阐述。结果表明,在阻燃、热稳定及耐热矿物粉体材料的制备及应用领域,以水镁石、水滑石、凹凸棒石和水菱镁石等为代表的镁质矿物是目前品种最多、应用量最大的类别,加工后的材料具有环境友好、性能优越、产品性价比高等多种优势,其矿物材料加工成本在经济方面远优于合成类材料,在技术指标上达到或超过合成类材料。     

水滑石类化合物及其制备、应用的研究进展

介绍了水滑石类化合物的结构和性质,综述了水滑石类化合物的制备方法及其在催化材料、红外吸收材料、紫外阻隔材料、阻燃抑烟材料、热稳定剂、生物医药材料、分离与吸附材料等方面的应用研究进展,并指出了当前水滑石类化合物制备与应用研究中存在的问题。     

钢渣胶凝活性评价方法的研究进展

钢渣是炼钢时产生的工业废渣,因含有C2S、C3S等矿物相而表现出胶凝活性。钢渣利用其胶凝活性作为水泥混凝土的矿物掺合料,是其高效资源化利用的重要途径,同时也是绿色建材的发展方向。综述了钢渣胶凝活性评价方法的研究现状,包括碱度系数法、矿物相微观测试法、比强度法、活性因子法以及快速评定法,认为钢渣胶凝活性由钢渣中能够参与水化反应表现出水硬性的组分体现,并提出了钢渣胶凝活性评价的研究发展方向。     

石墨的纳米结构组装

本文在分析石墨微观结构和性能基础上, 综合分析了石墨加工改性方法, 提出了石墨纳米结构组装的概念, 介绍了几种石墨纳米结构组装的方法。通过结构组装, 引入纳米功能粒子, 制造活性功能空间, 合成新型石墨功能材料; 通过制备石墨层间化合物、碳石墨合金等方法引入纳米功能粒子组装碳石墨材料; 通过打开石墨层片, 制备二维层状材料制备纳米石墨烯片, 可以采用氧化活化等制造孔隙结构增加活性空间; 通过调节石墨晶体排布方向减少石墨材料的性能异向性, 提高性能均匀性; 通过石墨结构纳米组装设计, 设计新型石墨功能材料。纳米尺度的石墨加工和改性有可能推动石墨矿物资源的有效利用, 开发新型石墨储能材料和石墨烯片材料。     

Improving strength development of wastepaper sludge ash by wet-milling

Wastepaper sludge ash (WSA) requires relatively higher proportions of water than Portland cement (PC) when used as a single binder. This high water demand may be reduced by the addition of secondary binders such as ground granulated blastfurnace slag (GGBS), which improves the hydration properties of the mixes. Based on the already determined physico-chemical properties of WSA a new method of paste preparation is introduced which also enhances the cementitious properties of WSA. The method utilises a wet-grinding stage prior to mixing. Pre-treatment of WSA prior to the addition of GGBS enhances effectively the strength development of the blended binder. Higher compressive strengths are obtained for the paste cube samples made using the new method of paste preparation than those achieved by conventional dry mixing methods.     

无机有序多孔材料研究进展

无机有序多孔材料因其独特性质而成为近年来材料研究的热点.综述了目前较为常见的几种无机有序多孔材料体系及其制备方法,比较了各种方法的优缺点,发现模板合成法、溶胶-凝胶法、水热合成法和阳极氧化法是常用的制备方法,微波辐射法、醇解法、化学气相沉积法和电泳沉积法等制备方法也得到越来越多的研究和应用.最后展望了无机有序多孔材料的发展趋势.     

聚乳酸薄膜材料的阻隔性研究进展

目的综述聚乳酸薄膜材料的优缺点和影响其阻隔性的因素及改性技术,为包装(尤其是食品软包装)行业提供理论基础。方法以聚乳酸薄膜材料为主,总结影响聚乳酸阻隔性的自身原因,从物理改性、复合改性、化学改性和表面涂覆处理等方面进行阐述。结果聚乳酸可生物降解,其制备和降解都不会污染环境,但阻隔性差,必须对其进行改性,各种改性方法均有优劣。结论聚乳酸薄膜材料的改性技术仍存在不足,有待开发和完善一种不牺牲材料的生物相容性、设备简单、成本又低的改性技术。     

聚合物-粘土纳米复合材料

利用某些层状粘土矿物的吸附性、离子交换性和膨胀性可以将一些聚合物引入到粘土矿物的层间域,形成性能优异的聚合物-粘土矿物纳米复合材料.论述了2:1型层状粘土矿物的结构特点,聚合物-粘土纳米复合材料的合成和表征及粘土片层的表面修饰.从热力学和动力学角度出发,分析了影响嵌入过程的各种因素.展望了聚合物-纳米复合材料的应用前景.     

三维石墨烯及其复合材料的制备及在超级电容器中的研究进展

三维(3D)石墨烯及其复合材料具有柔韧性好、比表面积大、功率密度高、力学性能稳定以及离子传输迅速等优良性能,成为材料科学领域备受关注的材料。概述了三维石墨烯材料的基本性质和性能,并对其多元复合材料的制备方法以及在超级电容器储能材料方面的应用研究进展进行了评述。三维(3D)石墨烯常用的制备方法有自组装法、模板导向法和3D打印法等,通过对制备方法进行改进,可以有效调控三维材料的多孔结构、孔径、柔韧性和电子传递速度等性能。三维(3D)石墨烯与过渡金属化合物及导电聚合物复合而成的多元复合物在超级电容器电极材料方面表现出广阔的应用前景。     

聚合物吸能材料改性方法研究进展

目的 进一步提升聚合物吸能材料的吸能性能,促进聚合物吸能材料的研究与推广应用。方法 在对常见聚合物吸能材料进行分类的基础上,研究国内外聚合物吸能材料的改性效果,系统梳理不同类型聚合物吸能材料的改性方法,明确改性过程中存在的主要问题,对比分析不同改性方法的优缺点。结论 现有聚合物吸能材料在改性剂、制备工艺和改性方法上存在不足,对于改性剂的使用,需针对特定性能选择不同功能的改性剂,并添加合适的相容剂,以解决相容性差的问题。将来还需进一步加强对改性剂和基体相互作用机理的了解,研发新型功能化材料;对于改性方法的选择,需针对不同的加工条件和生产数量选择合适的制备工艺和方法,未来还应探索更多新技术和改性方法,以提高工业化生产速度。     

NaAlH4空间约束体系的构建及其脱/加氢行为

配位氢化物具有较高的质量储氢密度,已成为国内外储氢材料的研究热点,但尚未解决的脱/加氢温度过高、速率慢和可逆性差等问题是制约其实际应用的主要原因.利用孔性材料的结构特点来构建纳米尺度的空间约束体系,可有效地改善配位氢化物的脱/加氢性能.以NaAlH4为例,介绍了孔性材料的制备和表面修饰,分析了配位氢化物/孔性介质空间约束体系的构建及其且兑/加氢行为.这种空间约束体系为改善配位氢化物的储氢性能提供了一条新途径.进一步构建配位氢化物/孔性介质/催化剂的空间约束体系,实现对配位氢化物的复合催化,将是今后努力的方向.