麦羟基硅钠石的可控合成及其阳离子交换性能研究

目前,开发绿色高效的重金属吸附材料受到人们的广泛关注。以硅藻土为原料,经水热法选择性地制备了2类硅酸盐材料即麦羟基硅钠石和方沸石。吸附测试结果表明,麦羟基硅钠石层间的钠离子能够与锂离子、镁离子、锌离子、钴离子、镍离子、铜离子等进行阳离子交换且能保持层状母体框架的稳定性。以钴离子、镍离子为例深入研究其吸附动力学和吸附机制发现,钴离子和镍离子的嵌入分别将麦羟基硅钠石的层间距由本征的1.56 nm减小到0.24、0.23 nm;室温下,对钴离子、镍离子的最大吸附量分别可达45、39 mg/g,均符合Langmuir单层吸附模型;钠离子的置换量大约是吸附的钴离子、镍离子量的两倍,证实层间离子交换主导吸附化学过程。因此,麦羟基硅钠石材料在多金属硅酸盐功能材料的合成以及环境吸附净化领域具有较大的应用潜力。

硅渣基高可溶性硅矿物材料制备及性能研究

以硅渣为原料,引入NH4OH、KOH和CaO碱性组分,通过水热法制备有效释放可溶性硅的K_(8)CaSi_(10)O_(25)/硅渣矿物材料。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪等对样品进行形貌和结构表征。研究了水热反应时间对产物可溶性硅浸出率的影响规律。结果表明,水热反应后,微米级硅渣块体表面负载了具有弯曲薄片状纳米结构的K_(8)CaSi_(10)O_(25),改性后的硅渣矿物的枸溶性硅为1197.5 mg/L,浸出率较原始硅渣提高了约60倍,水溶性硅为519.8 mg/L,浸出率较原始硅渣提高了约50倍。

伊利石基铁/锰氧化物制备及As(V)吸附性能研究

为提高伊利石对As(V)的吸附性能,以FeCl_(3)·6H_(2)O为铁源、KMnO_(4)为锰源、NH_(3)·H_(2)O为沉淀剂,十二烷基苯磺酸钠为模板剂,采用水热法在伊利石表面分别制备了纳米球状结构Fe_(2)O_(3)、纳米线状结构MnO_(2);采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对样品进行表征分析。制备的Fe_(2)O_(3)/伊利石和MnO_(2)/伊利石两种样品的比表面积分别为54 m^(2)/g和62 m^(2)/g。在室温下,pH为7,MnO_(2)/伊利石样品用量为50 mg,反应70 min,MnO_(2)/伊利石对As(V)的吸附容量为78.2 mg/g,样品对As(V)的吸附复合Langmuir等温吸附模型,主要为化学吸附,吸附去除率达95%以上。

Sb-SnO_2包覆硅藻土多孔导电材料制备及表征

以硅藻土为基核采用共沉淀法,制备Sb-SnO2包覆前驱体,通过焙烧制备了多孔结构导电复合材料.Sb-SnO2包覆率影响产物导电性、焙烧温度影响Sb-SnO2晶胞参数和晶粒大小,进而影响产物导阻率.采用XRD、SEM、TEM、EDS、BET、FT-IR对样品进行了表征,采用四探针仪测试样品导电性能.当n(Sn)/n(Sb)=8/1、包覆率为25.8%、700℃焙烧样品电阻率最低为22 cm,并具有介孔结构,孔径为6 nm.

巯基/羧基修饰硅藻土及其对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附性能

以3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTS)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)、柠檬酸(CA)为原料,采用水浴法、水浴/低温水热法,分别制备了巯基(—SH)、氨基/羧基(—NH2/—COOH)表面修饰的硅藻土。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、氮气吸附-脱附测试、热重/差示扫描量热法、X射线光电子能谱等技术对样品进行了表征,并探讨分析了样品制备机理。当重金属离子溶液pH=7,吸附时间为4 h时,以MPTS制备的巯基修饰硅藻土吸附剂对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的最大吸附容量分别为396、365 mg·g^-1;以APTES、CA制备的氨基/羧基缩合修饰硅藻土吸附剂对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)最大吸附容量分别为485、462 mg·g^-1。

煤系高岭土磁种法除铁钛工艺研究

本文针对常规的选矿提纯工艺，较难实现煤系高岭土提纯的问题，采用了磁团聚工艺，有效地除去了煤系高岭土中的铁、钛矿物等有害杂质．实现了煤系高岭土的提纯。

高比表面积纳米结构Ce_(0.7)Zr_(0.3)O_2固溶体的模板组装

介绍了模板剂结构诱导下均相沉淀法组装纳米结构Ce0.7Zr0.3O2工艺方法,CTAB为0.02mol,Ce(NO3)36H2O和Zr(NO3)45H2O总量为0.01mol(Ce∶Zr为7∶3),(NH2)2CO为0.44mol反应108h可获得肩峰较宽、较纯的铈锆固溶体晶体相,颗粒粒径在10～20nm、孔径在2～4nm、比表面积达178.57m2·g-1。高温焙烧及N2吸附分析表明,样品具有良好热稳定性及吸附催化活性。

某低品位硅藻土提纯及作为污水处理剂的改性研究

叙述了内蒙古克旗某低品位硅藻土的擦洗、酸洗提纯方法 ,及对提纯的硅藻精土用作污水处理剂来吸附有机污染物 ,进行了相应的表面改性处理 ,并对表面处理后硅藻土的吸附性能作了相应的检测。

某油页岩尾渣制备优质煅烧高岭土的研究

介绍了油页岩尾渣制备煅烧高岭土的工艺,采用强磁选、酸浸、氯化焙烧等提纯作业,可有效地除去油页岩尾渣中的Fe2O3、TiO2等显色杂质矿物,Fe2O3和TiO2的脱除率分别为69 8%和14 0%,最终产品的Fe2O3、TiO2分别降至0 76%、1 08%;并使产品白度达91度。采用湿磨→提纯→焙烧→超细磨矿工艺,可制备出满足造纸工业技术要求的优质煅烧高岭土。

硅藻土基α-MnO_2纳米线沉积制备及吸附Cr(Ⅵ)性能研究

以高锰酸钾为锰源、过硫酸铵为还原助剂，采用化学沉淀法在硅藻土藻盘上制备氧化锰纳米线。采用SEM、TEM、HRTEM、XRD、BET、FT-IR等对样品进行了表征，研究了样品对Cr（VI）吸附规律。氧化锰纳米线直径5～10nm、长300~500nln、呈多晶形态，比表面积为144m2／g。样品对Cr（VI）的最大吸附容量为47mg／g，对初始质量浓度为10mg／L的含Cr（VI）污水去除率达99．6％。样品对Cr（VI）吸附等温模型更符合Langmuir等温式。

三维有序介孔结构氧化钼制备及催化性能

以三维有序介孔分子筛KIT-6为模板剂制备碳模板,七钼酸铵为钼源,采用超声辅助下的真空浸渍法,合成了三维(3D)有序介孔、蠕虫状介孔MoO3。采用TEM、HRTEM、SAED、XRD、TG/DT、N2吸脱附等对材料物理性能进行了表征。采用H2-TPR、甲苯和一氧化碳完全氧化等对催化性能进行了评价。研究发现:制备的三维有序介孔MoO3为正交相晶体结构,比表面积194 m2/g;在转化率分别为50%、90%、100%时,甲苯的起燃温度分别为203℃、215℃、225℃;CO起燃温度分别为114℃、158℃、180℃。3D-MoO3优良的催化性能与高比表面和三维有序介孔架构密切相关。

PM_(2.5)高效吸附过滤矿物复合材料制备及性能研究

以针叶植物纤维和矿物纤维为原料,采用液态沉积工艺,制备了复合多孔过滤片材料。研究了合成工艺条件对矿物复合吸附过滤材料物化性能及对真实大气中PM_(2.5)过滤性能的影响。当纤维质量比为4∶1、单位面积质量100 g/m^2、厚度为400μm、紧度为0.27 g/cm^3、透气量为220 L/(m^2·s)时,样品可将大气中PM_(2.5)含量由269μg/m^3(六级重度污染),一次吸附过滤后降至26.6μg/m^3(一级优),去除率为90.1%。

硅藻土/WO-PAM复合吸附剂制备及去除铯性能研究

以硅藻土、丙烯酰胺/乙烯基阳(阴)离子单体共聚物为原料,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、偶氮二异丁腈为引发剂,采用化学合成法制备了两种硅藻土/WO-PAM复合吸附剂。采用SEM、EDS、BET、FT-IR等对样品进行了表征,研究了样品对133Cs吸附规律。样品比表面积分别为88 m2/g、92 m2/g,133Cs的最大容量分别为165 mg/g、217 mg/g,初始质量浓度为10 mg/L的含133Cs污水,一次吸附去除率均达99%。

空心微珠为基核的纳米隐形材料的制备研究

叙述了纳米金属微粒及金属氧化物微粒的吸波隐形原理和空心微珠为基核载体 ,表面镀覆纳米金属微粒Cu、Ni及金属氧化物微粒TiO2 ,制备隐形材料的工艺过程。作为吸波材料的基体 ,空心微珠的粒度 0～ 10 μm较好 ,控制一定的金属置换与沉降速度 ,可获得在 470～ 35 0 0nm、389～ 415nm波长内具有较高吸收率 (>85 % )的空心微珠镀Cu、Ni、TiO2

空心微珠复合材料在橡胶中的应用研究

论述了复合空心微珠的制备及在橡胶中的应用。经有机偶联剂处理的超细 (平均粒径 3μm)空心微珠 ,可作为橡胶体系 (天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶 )较理想的补强剂。选取适当的偶联剂及其配合比 。

ECS电解活化微孔材料吸附净化处理含铊污水研究

采用硅藻土沸石化工艺,在提高硅藻土比表面积的同时,改善了微孔结构;通过电化学活化、微孔材料吸附净化方法,进行了含铊(Tl)污水除铊工艺研究。采用XRD、SEM、BET对样品进行了表征,ICP-MS分析法进行了Tl重金属离子测试。在最佳工艺条件下:电解活化条件(电流5A,电压50V、电解液pH值4.5、电解时间8min),吸附条件(上清液pH值8.5,吸附剂用量0.6g/L,吸附时间30min,体系搅拌速度110r/min),采用2段电解活化、3次吸附净化,可将含铊污水中的铊从9.45mg/L降至0.001mg/L。

硅藻土原位生长Nb_2O_5纳米棒及表面Cr(Ⅵ)吸附转化行为研究

以活化铌酸为铌源,草酸铵为沉积剂,十二烷基苯磺酸钠为模板剂,采用水热法在硅藻土表面原位生长Nb_2O_5纳米棒。采用SEM、TEM、XRD、BET、FT-IR和XPS等分析方法对样品进行表征,反应14 h后,Nb_2O_5纳米棒长度为500~700 nm,直径为25~35 nm;硅藻土原位生长Nb_2O_5纳米棒样品比表面积为157 m^2/g。研究了样品对Cr(Ⅵ)的吸附与光还原行为,可见光条件下对Cr(Ⅵ)吸附量可达220 mg/g;紫外光条件下,可将表面吸附的Cr(Ⅵ)转变为Cr(Ⅲ),样品经过5次循环使用后,对Cr(Ⅵ)(100 mg/L)降解率仍能保持在93%左右。样品可对重金属污染废水中Cr(Ⅵ)进行吸附与毒性降解一体化去除。

硅藻土吸附重金属离子Cd^(2+)的动力学研究

介绍了微孔结构材料硅藻土,提纯后吸附重金属离子Cd2+的影响因素及吸附动力学。特定条件下,提高吸附温度、增加溶液的pH值、增大溶液中Cd2+初始浓度、延长吸附作用时间、提高搅拌速度等,均能不同程度地提高硅藻土对Cd2+离子的吸附量及相应的吸附率。

硅藻土水热合成P型沸石的研究与表征

以硅藻土为原料,采用水热合成工艺,通过预先制备偏铝酸钠溶液,制备了P型沸石,确定硅藻土100℃下水热合成P型沸石的物料摩尔比(Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O)为1∶10∶4∶174,并对其进行XRD、BET、SEM表征。

煤系高岭土的综合利用

介绍了煤系高岭土的几种深加工利用方法。如采用湿法处理工艺可生产铝盐及氧化铝，并可利用生产铝盐制品的残渣生产硅酸钠、白炭黑等产品，高岭土还可加碱合成多种沸石产品。