添加甲酰胺和二甲基甲酰胺对SiO2气凝胶性能的影响

以工业硅溶胶作为硅源,分别添加甲酰胺(FA)、二甲基甲酰胺(DMF)(其与SiO2的物质的量比分别为0∶1、0.1∶1、0.25∶1、0.5∶1、0.75∶1、1∶1),经溶胶-凝胶过程,结合CO2超临界干燥工艺制备了SiO2气凝胶,研究了FA、DMF对体系凝胶时间、SiO2气凝胶密度以及比表面积的影响。结果表明:FA、DMF的加入有利于体系获得完整、无开裂的气凝胶样品,且随着FA、DMF添加量的增大,由于其延缓羟基的缩聚反应以及和乙醇的亲和作用,使得体系的凝胶时间越来越长,但气凝胶密度和比表面积并无显著变化,同时FA、DMF对体系影响的差别不大。所制备的气凝胶样品具有纳米多孔结构,比表面积为220～235 m2·g-1,密度为180～198 kg·m-3。     

常压干燥法制备SiO2气凝胶粉体

以工业硅溶胶为原料,通过凝胶过程与干燥条件的控制,采用常压干燥法制备了SiO2 气凝胶粉体,并考察了老化液中正硅酸乙脂(TEOS)含量和干燥控制化学添加荆甲酰胺的添加对气凝胶粉体堆积密度、比表面积和孔径分布的影响.结果表明:所得气凝胶粉体具有纳米多孔结构,组成气凝胶结构的基本粒子呈圆球形,粒径为10～25 nm,由基本粒子连接而成的网络结构具有5～50 nm的孔径分布;随着热处理温度从常温升至1 100℃,SiO2气凝胶从最初的无定形态转化为方石英;在,TEOS的醇溶液中老化,有利于增强凝胶骨架的强度;添加甲酰胺可以改善气凝胶粉体的孔径分布,提高其比表面积.     

堇青石莫来石复相结合氧化铝质泡沫陶瓷

以堇青石、板状刚玉、α-Al2O3和高岭土为主要原料,制备出用于过滤铝液的高性能泡沫陶瓷.考察了分散剂和固含量对堇青石氧化铝浆料黏度及性质的影响,以司马化工CE64作为分散剂可以得到固含量为82％(质量分数),流变性能较好的浆料.经1350～1400℃烧结后制品孔隙率为80％～85％,耐压强度达到1.5 MPa,热震性达5次以上.     

溶胶-凝胶法制备陶瓷膜研究进展

膜处理技术被誉为"世界范围内的水处理技术"。膜处理过程中约80%的膜为无机陶瓷膜。无机陶瓷膜因其具有化学稳定性好、机械强度大、耐酸碱、耐高温等优点,在复杂水体处理中具有显著技术优势。陶瓷膜层的制备方法主要有水热法、颗粒浸涂法、化学气相沉积法、模板合成法、溶胶-凝胶法等。溶胶-凝胶法制备陶瓷膜是国外研究最多的一种重要方法。对陶瓷膜和溶胶-凝胶法的概念、原理等进行介绍和阐述,在此基础上系统归纳了采用溶胶-凝胶法制备二氧化硅陶瓷膜、三氧化二铝陶瓷膜和三氧化二铝-二氧化硅复合陶瓷膜的研究进展、应用领域及存在问题,最后展望了陶瓷膜发展趋势。     

原位反应结合碳化硅多孔陶瓷的制备与性能

以碳化硅(SiC)和氧化铝(Al₂O₃)为起始原料、石墨为造孔剂, 通过原位反应结合工艺制备SiC多孔陶瓷. XRD分析表明多孔陶瓷的主相是SiC, 结合相是莫来石与方石英; SEM观察到多孔陶瓷具有相互连通的开孔结构. 坯体在烧结前后具有很小的尺寸变化, 线收缩率约在±1.5%内. 多孔陶瓷的开口孔隙率随烧结温度和成型压力的增大而减小, 随石墨加入量的增加而增大; 而体密度具有相反的变化趋势. 随着石墨粒径的增大, 多孔陶瓷的孔径分布呈现双峰分布. 抗弯强度随烧结温度和成型压力的增大而增大, 随石墨加入量的增大而减小. 于1450℃保温4h烧成的样品在0～800℃的平均热膨胀系数为6.4×10^-6/K. 多孔陶瓷还表现出良好的透气性、抗高温氧化和耐酸腐蚀性, 但耐碱腐蚀性相对较差.     

粉煤灰提取氧化铝技术研究现状及工业化进展

我国铝土矿资源不足,铝矾土需求量不断增加,从粉煤灰尤其是高铝粉煤灰中提取Al2O3可有效补充我国铝资源量。分析了不同粉煤灰提取Al_2O_3工艺(酸法提铝、碱法提铝、碱烧结-酸浸出联合提铝技术)的特点、不足及工业化发展现状,探讨了粉煤灰提铝需解决的关键问题,并指出未来发展方向。酸法提铝工艺具有流程简单、能同时溶出Si、Al及其他元素等优点,但存在对提铝设备要求较高,废酸产量大、溶出率低等问题;碱法提取Al_2O_3工艺相对成熟,但存在硅钙渣产量大、能耗较高、成本高等问题,严重制约了其工业化发展;碱烧结-酸浸出联合提铝工艺可实现Al_2O_3的高效提取,但存在工艺复杂,强酸、强碱消耗大,Al_2O_3与Fe、Ti等杂质离子的分离较为困难等缺点。未来应优化完善现有提铝工艺,重视高附加值硅产品协同开发,重视粉煤灰中微量元素的提取和高附加值利用。低能耗、低成本、高效率、无二次污染产生是粉煤灰提铝技术的重要发展方向。     

聚硅酸铝铁混凝剂的制备、性能与混凝机理研究

以粉煤灰和氧化铁皮为原料制备了聚硅酸铝铁(PSAF)混凝剂,XRD分析显示,主要物相为氯化钠结晶相,其他均为无定形相;SEM-EDS测试显示,PSAF呈现高聚集度和枝化度空间网状结构,主要元素为Si、Al和Fe,还可见立体规则晶体物质。PSAF及市售聚合氯化铝(PAC)混凝废水试验表明:随投加量增大,混凝效果不断增强且最终趋于稳定,此时存在多重混凝作用;随p H值增大,混凝效果先变好后呈下降趋势,表明过高的p H影响了混凝剂的水解效果;随混凝时间延长,有机物去除率先上升后趋于稳定,浊度先增大后减小,表明混凝后期已形成的稳定大絮体受到了搅拌剪切作用的破坏;不同影响因素下混凝效果分别与其絮体粒度或动电位变化趋势相对应;最佳条件下PSAF混凝废水絮体D50为162.92μm,市售PAC混凝废水絮体D50为137.64μm。