凹凸棒土负载TiO_2光催化剂的制备、表征和性能研究

为考察光催化技术对染料废水的降解作用,选择新的催化剂载体-微米凹凸棒土,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/凹凸棒土光催化剂.X-射线衍射谱图显示,产品表面的衍射峰与TiO2的特征峰相吻合.能量色散谱图显示,包覆后凹凸棒土原有的Al、Mg、Fe、K、Si的谱峰已消失或减弱,而以Ti、O的谱峰为主,表明其表面包覆良好.在光化学反应器中,以紫外灯为光源,亚甲基蓝为模拟底物,研究了TiO2/凹凸棒土的光催化性能.实验制得的TiO2/凹凸棒土催化剂对亚甲基蓝的脱色率受pH值、催化剂用量、亚甲基蓝初始浓度等因素的影响.在选定的实验条件下,在30 min之内,TiO2/凹凸棒土对亚甲基蓝的脱色率达到90%以上.与单独用TiO2处理的效果相比,负载型催化剂对染料底物的脱色率提高了1倍以上.     

凹凸棒石黏土对肉鸡生产性能、免疫指标和血液及肝脏镁含量的影响

360羽1日龄的AA肉鸡随机分成3组,即分别饲喂基础日粮的对照组及在基础日粮中添加5%凹凸棒石黏土和5%改性凹凸棒石黏土的试验组,研究凹凸棒石黏土对内鸡生产性能、免疫指标和血液及肝脏镁含量的影响.结果表明,与对照组相比,凹土组和改性凹土组肉鸡的平均体重、平均日增重、料肉比均无显著差异,但能降低单位增重成本.凹土组和改性凹土组的脾脏指数和胸腺指数均无显著差异,但42日龄胸腺指数比对照组分别增加26.3%和31.6%.凹土组和改性凹土组21日龄血浆镁含量极显著低于对照组(P＜0.01),肝脏镁含量无显著差异(P＞0.05);凹土组和改性凹土组42日龄血浆和肝脏镁含量均无显著差异(P＞0.05),但凹土组血浆镁含量比对照组增加12.1%,肝脏镁含量比对照组增加14.8%.     

烷氧基化表面活性剂/凹凸棒土体系在福·克悬浮种衣剂中的应用

研究了烷氧基化表面活性剂/凹凸棒土体系用于20%福·克(福美双 克百威)玉米种衣剂中的悬浮性能。实验条件下,烷氧基化表面活性剂/凹凸棒土复合体系悬浮效果良好,凹凸棒土/壬基酚聚氧乙烯醚/烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸钠(质量比为3∶3∶2)与凹凸棒土/烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸钠(质量比为3∶1)悬浮率达到90%和73%,黏度变化率小于6%和9%,凹凸棒土/烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸钠(质量比为3∶1)在7、14d的析水体积只有0.25%、0.50%。结果表明,烷氧基化表面活性剂与凹凸棒土存在较强的相互作用,在膨胀性、悬浮性及黏度变化上优于对比的高分子、阴离子表面活性剂体系,且三元复合体系性能较二元体系更优。结合凹凸棒土资源优势,利用烷氧基化表面活性剂与之复合开发悬浮体系,有利于提高其综合利用率。     

改性凹凸棒土处理含铜废水的研究

将凹凸棒土用硫酸改性处理,然后用于对含铜废水中铜离子的吸附。本文研究了硫酸浓度、含铜废水的浓度、pH值、振荡时间、凹凸棒土用量等因素对铜去除率的影响。     

层状硅酸盐黏土/硅橡胶纳米复合材料的研究进展

层状硅酸盐黏土因其独特的纳米层状结构在改性硅橡胶高分子材料性能上具有明显的理论优势,其资源丰富、成本低和绿色无污染等特点在实际应用中受到广泛关注.本文综述了近年来层状硅酸盐黏土包括2:1型结构如蒙脱石、凹凸棒石和1:1型结构如高岭石、埃洛石等在改性硅橡胶高分子材料机理和性能方面的国内外最新研究进展,指出目前研究的重点主...     

凹凸棒石的提纯及其在魔芋葡甘聚糖中的应用

采用悬浮液法对江苏省盱眙县凹凸棒石高粘矿原矿进行提纯。利用正交实验考察了凹凸棒石原矿(AT)矿浆浓度、搅拌时间、聚丙烯酸钠用量对提纯凹凸棒石(PAT)膨胀容的影响。试验结果表明:AT矿浆浓度为5%、搅拌时间90min、聚丙烯酸钠用量0.6%时,PAT的膨胀容最大,凹凸棒石提纯效果最佳。XRD和FT-IR分析结果也同样表明,提纯后的凹凸棒石黏土纯度明显提高。以PAT为原料,以魔芋葡甘聚糖(KGM)为基体,采用共混法制备了魔芋葡甘聚糖/凹凸棒石纳米复合膜,并用FT-IR、SEM对复合膜进行了表征。结果表明:凹凸棒石的引入,KGM分子某些特征峰的波数发生了明显变化,此外复合材料的力学性能有所提高。     

V-N-TiO2/凹凸棒土和V-N-TiO2/玻璃珠复合材料的吸附及光催化性能

采用自主研制的V-N-TiO₂光催化剂、V-N-TiO₂/凹凸棒土、V-N-TiO₂/玻璃珠光催化复合材料,选用腐殖酸、亚甲基蓝、二甲基甲酰胺为目标降解物,对复合材料的吸附特点和光催化性能进行了研究。研究表明,除对二甲基甲酰胺,V-N-TiO₂光催化剂、V-N-TiO₂/凹凸棒土、V-N-TiO₂/玻璃珠光催化复合材料、凹凸棒土、玻璃珠负载材料对腐殖酸、亚甲基蓝的吸附符合Langmuir等温模型,V-N-TiO₂/凹凸棒土、V-N-TiO₂/玻璃珠光催化复合材料的负载形式对其吸附性能影响最大。V-N-TiO₂光催化剂、V-N-TiO₂/凹凸棒土、V-N-TiO₂/玻璃珠光催化复合材料对腐殖酸、亚甲基蓝的光催化反应均符合一级动力学方程。V-N-TiO₂/凹凸棒土、V-N-TiO₂/玻璃珠光催化复合材料的光催化性能与吸附平衡常数K_a、光催化表面反应的速率常数K_r有关。当光催化复合材料对不同目标降解物的吸附平衡常数差别较大时,吸附平衡常数越大,反应速率常数越大,光催化反应进行得越快;当光催化复合材料对不同目标降解物的吸附平衡常数差别不大时,光催化表面反应的速率常数越大,反应速率常数则越大,光催化反应进行得越快。      

Plant Leaf-Inspired Separators with Hierarchical Structure and Exquisite Fluidic Channels for Dendrite-Free Lithium Metal Batteries (Small 35/2023)

Lithium (Li) metal batteries are among the most promising devices for high energy storage applications but suffer from severe and irregular Li dendrite growth. Here, it is demonstrated that the issue can be well tackled by precisely designing the leaf-like membrane with hierarchical structure and exquisite fluidic channels. As a proof of concept, plant leaf-inspired membrane (PLIM) separators are prepared using natural attapulgite nanorods. The PLIM separators feature super-electrolyte-philicity, high thermal stability and high ion-selectivity. Thus, the separators can guide uniform and directed Li growth on the Li anode. The Li//PLIM//Li cell with limited Li anode shows high Coulombic efficiency and cycling stability over 1500 h with small overpotential and interface impedance. The Li//PLIM//S battery exhibits high initial capacity (1352 mAh g⁻¹), cycling stability (0.019% capacity decay per cycle at 1 C over 500 cycles), rate performance (673 mAh g⁻¹ at 4 C), and high operating temperature (65 °C). The separators can also effectively improve reversibility and cycling stability of the Li/Li cell and Li//LFP battery with carbonate-based electrolyte. As such, this work provides fresh insights into the design of bioinspired separators for dendrite-free metal batteries.     

Improving the controlled-release effects of composite flame retardant by loading on porous attapulgite and coating

The attapulgite (ATP) is one of important raw materials of ceramics and often used as a loading carrier. To control the release rate of composite flame retardant (CFR) when exposed to a fire, and to meet the multi-stage flame retarding requirements, the vacuum negative pressure method was adopted to load four kinds of monomer flame retardants on porous ATP as a carrier after activating pretreatment, respectively. Then CFR nanoparticles with controlled-release effects were prepared by the in-situ polymerization reaction on the surface of monomer flame retardants. After that, zinc hydroxyl stannate, styrene, melamine formaldehyde resin and silicon dioxide with high thermal stability and excellent flame retarding properties were selected as the coating layer of four kinds of monomer flame retardants on ATP carrier. Test results of environmental scanning electron microscope and energy dispersive spectrometer show the satisfactory loading and coating results of CFR nanoparticles. Test results of X-ray photoelectron spectroscopy further confirm the excellent loading conditions and coating film formation on ATP carrier. The thermogravimetry-differential thermal scanning calorimetry tests indicate that the flame retarding duration of both loaded and coated CFR nanoparticles on ATP carrier is prolonged and has a satisfactory controlled-release effect.     

改性凹凸棒土对PBAT阻燃性能的影响

用费托蜡（FTW）对凹凸棒土（ATP）进行表面改性制备了阻燃剂F-ATP，并对其形貌、结构及其热稳定性进行了表征。将阻燃剂F-ATP加入到聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）基体中制备了PBAT/F-ATP复合材料。采用极限氧指数测定仪（LOI）、垂直燃烧测试（UL-94）、锥形量热仪（CCT）、TG-IR、拉曼光谱仪和SEM对复合材料的阻燃性能进行了分析。结果表明，改性后的ATP团聚现象消失且热稳定性明显提高。阻燃剂F-ATP质量分数为10%的PBAT/F-ATP复合材料（PBAT-3）阻燃效果最佳，其LOI值达到23.5%,UL-94等级达到V-1级，熔滴现象得到明显改善。与ATP质量分数为10%的PBAT/ATP复合材料相比，PBAT-3复合材料的峰值热释放速率值（PHRR）、总热释放量（THR）分别降低了4.99%和26.11%。PBAT-3复合材料气态产物的释放量在整个燃烧过程中均降低，起到了很好的气相阻燃效果，这主要归因于阻燃剂F-ATP的加入使PBAT/F-ATP复合材料形成致密且连续性好的炭层结构，有效地隔绝了复合材料内部与外界的热量/质量传递。