聚季铵盐类黏土稳定剂抑制砒砂岩膨胀的研究

砒砂岩区水土流失严重,解决砒砂岩遇水膨胀溃散是目前有效防止砒砂岩区水土流失问题的主要方法。试验采用湿法提纯,从砒砂岩中分离出蒙脱石,通过XRF、XRD、吸蓝量和膨胀指数测试,对砒砂岩及蒙脱石的矿物组成和基本物理参数进行分析。测试了不同浓度聚季铵盐阳离子黏土稳定剂(LYPO)溶液和二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物(LYPW)溶液处理后砒砂岩的膨胀体积,并用红外光谱测试、Zeta电位测试、热重测试进行了表征。试验结果表明,阳离子黏土稳定剂(LYPO)溶液和二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物(LYPW)溶液对抑制砒砂岩膨胀的最佳浓度为0.8%,处理后砒砂岩膨胀率分别为48.37%和49.55%。通过Zeta电位分析可知,两种试剂溶液对砒砂岩的抑制作用体现在两个方面:试剂溶液与蒙脱石晶层之间的离子交换、试剂溶液中的聚合物分子链与蒙脱石颗粒之间的吸附作用在蒙脱石颗粒表面形成一层聚合物保护膜。试验过程中处理过的砒砂岩遇水溃散的性质得到显著改善。     

SiO_2气凝胶复合材料的研究进展

介绍了国内外SiO_2气凝胶复合材料的研究现状,并对其未来发展方向进行了展望。     

淀粉-SiO2复合气凝胶的制备

采用常压干燥工艺制备淀粉-SiO2复合气凝胶,得到了制备淀粉-SiO2复合气凝胶的最佳工艺参数,利用BET、SEM以及TG-DTA测试手段,探究了淀粉对SiO2气凝胶的孔结构、微观结构以及热稳定性的影响。结果表明,淀粉的加入能够有效增大纳米SiO2粒子间的连接面积,为增强气凝胶的机械性能提供了可能性;选用小麦淀粉比选用玉米淀粉更易于保持淀粉-SiO2气凝胶的比表面积以及双孔结构,当硅水比(S/W)为1∶4时,以氨水为催化剂,淀粉-SiO2复合气凝胶的比表面积为376.7 m^2/g;疏水改性常压环境干燥制备的淀粉-SiO2气凝胶的热稳定性降至200℃。     

碱性催化剂对SiO2气凝胶性能的影响研究

以工业水玻璃为硅源,采用LiOH、NaOH、KOH、NH_3·H_2O为催化剂,通过溶胶-凝胶法常压环境干燥疏水改性制备SiO_2气凝胶。利用FT-IR、TG-DTA、SEM以及BET对气凝胶的化学结构、热稳定性、微观形貌及比表面积和孔结构进行了表征测试。结果表明,碱性催化剂促使SiO_2溶胶-凝胶转化时间急剧缩短,由5840min缩短到30min左右;同时热稳定性明显提高,热分解温度由375℃上升到400℃以上。碱性金属离子催化作用下SiO_2气凝胶在1.7和32nm处呈现双孔结构,孔容保持在2.5～3.5cm3/g,说明在弱酸性环境下碱金属离子使的SiO_2气凝胶在保持三维网状结构的同时加大了SiO_2纳米粒子之间的接触面积。