硅藻土基多孔陶瓷的制备及其对孔雀石绿的吸附和降解

以硅藻土为主要原料,添加超细电气石粉和烧结助剂(三者质量比为81:12:7),再加入聚乙烯醇为粘结剂,聚丙烯酰胺为分散剂,采用湿式超细研磨、半干压成型和低温煅烧工艺,制备了一种新型环境材料——硅藻土基多孔陶瓷。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、压汞仪和Fourier变换红外光谱仪对该硅藻土基多孔功能陶瓷材料性能进行了表征,并探讨了其结构和性能对孔雀石绿吸附和降解能力的影响。结果表明:所制备的多孔陶瓷材料孔径集中在200nm,比表面积为16.59m2/g,孔隙率为41%;该材料对孔雀石绿溶液5h的脱色率达到90.8%,相对于同一工艺条件下制备的不含电气石的硅藻土基多孔陶瓷提高了22.9%。

粉体粒度对硅藻土基微孔陶瓷结构和性能的影响

以硅藻土为主要原料，采用固相烧结法，制备了硅藻土基微孔陶瓷，探讨了粉体粒度对其比表面积、烧结样品的孔径及其分布、孔隙率等性能的影响。结合SEM、BET、压汞仪等手段对样品进行了表征。结果表明：在d50=3．57—1．17μm间，随粉体粒度的减小，粉体比表面积上升，烧结样品的平均孔径及孔隙率下降，其后孔径分布变宽并出现团聚；d50=1．17μm时，粉体比表面积48．59m2／g，烧结样品平均孔径157．8nm，孔隙率39．3％；对孔雀石绿溶液的脱色研究表明，粉体粒度减小，多孔陶瓷的脱色能力增强，反应420min，d50=1．17μm粉体烧结样品的脱色率汰90．8％。

Ag/TiO_2的制备及光催化性能研究

以钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了Ag掺杂纳米TiO_2,结合XRD、TEM、Uv-vis等测试手段,对样品的结构和性能进行了表征。以甲基橙溶液为目标降解物,探讨了Ag掺杂纳米TiO_2的光催化活性,分析了Ag掺杂纳米TiO_2提高光催化性能的机理。结果表明,Ag掺杂使TiO_2晶粒减小,拓展了TiO_2的光谱响应范围,降低了光生电子和空穴的复合几率;Ag掺杂后,TiO_2光催化剂的吸收光谱向可见光区发生红移。Ag掺杂量为n(Ag)∶n(TiO_2)=0.08%,紫外光下240 min,Ag掺杂纳米TiO_2前后材料对甲基橙溶液去除率由60.3%提高到83.1%。

纳米TiO_2薄膜的制备与光催化性能研究

以四氯化钛为前驱体,采用水解沉淀法,在不同的水解温度下,在硅藻土基多孔陶瓷上负载纳米TiO2薄膜,结合XRD和TEM对负载的纳米TiO2粒径进行了表征。对比分析了测试方法及水解温度对纳米TiO2粒径的影响。以罗丹明B为目标降解物,考察了水解温度对光催化剂活性的影响。结果表明:样品经550℃煅烧后,TiO2薄膜为锐钛矿型;水解温度为50℃时TiO2粒径小于水解温度为75℃时所负载纳米TiO2粒径;两种方法所测TiO2粒径有一定差异:dXRD>dTEM;水解温度为50℃所负载纳米TiO2薄膜,紫外光照300 min,对罗丹明B的去除率为89.9%,而75℃时,样品在紫外光照330 min,对罗丹明B的去除率为78.6%。

电气石/硅藻土基内墙砖的制备及室内甲醛净化

以硅藻土为主要原料,添加适量电气石粉和烧结助剂,采用超细湿式研磨工艺制备釉浆,并浸渍在硅藻土基多孔陶瓷表面及孔道,通过低温煅烧,制备电气石/硅藻土基内墙砖。结合X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪等手段对材料进行了表征;以甲醛气体为目标污染物,探讨了材料对其吸附和降解能力。结果表明:所制备的电气石/硅藻土基内墙砖,硅藻土原始孔结构与颗粒堆积形成的孔隙构成了有机整体;材料釉层经870℃煅烧,电气石的结构和性能并未发生改变;电气石/硅藻土基内墙砖对甲醛气体具有很好的吸附和降解能力,1 m3的环境舱内初始浓度为0.303 mg/m3的甲醛经5 h的净化,其浓度降至0.0782 mg/m3。

硅藻土基多孔陶瓷对孔雀石绿的脱色研究

以硅藻土为主要原料,添加适量超细电气石粉和少量烧结助剂,采用固相烧结法,制备了一种新型环境材料——硅藻土基多孔陶瓷。结合扫描电镜、压汞仪对硅藻土基多孔陶瓷的结构和性能进行了表征,通过紫外-可见分光光度计、傅立叶变换红外光谱仪,分析了硅藻土基多孔陶瓷对孔雀石绿的脱色效果和脱色机理。结果表明:硅藻土基多孔陶瓷孔径细小均匀,孔径主要集中在200nm左右,具有很好的吸附性;适量超细电气石粉的引入使硅藻土基多孔陶瓷材料具有一定的降解能力。反应6h,孔雀石绿溶液脱色率达90.8%,降解率达36%。

电气石对硅藻土基多孔陶瓷孔结构与孔雀石绿脱色效果的影响(英文)

以硅藻土为主要原料,采用固相烧结法和低温煅烧工艺,制备了硅藻土基多孔陶瓷。着重考察了电气石对材料的微观结构、孔径分布等材料孔结构及孔雀石绿溶液脱色能力的影响,通过扫描电镜、压汞仪等手段对不同电气石含量的硅藻土基多孔陶瓷进行了表征。结果表明:当电气石含量为12%时,材料内孔径细小,平均孔径最小177.5 nm,比表面积最大6.83 m2/g;电气石含量由0提高到16%,材料的孔隙率由49.3%降至36.5%,对孔雀石绿溶液的脱色能力逐渐增强。当电气石含量为16%时,反应6 h后,412 nm与618 nm处吸收峰消失。

粉煤灰基煤层压裂支撑剂的研究

采用粉煤灰为主要原料,铝矾土、高岭土、长石为烧结助剂,制备粉煤灰基支撑剂。结合TG-DTA、SEM、EDS、XRD等现代测试手段对样品的结构和性能进行了表征。结果表明:材料主要以O,A1,Si等元素为主,主晶相为莫来石和石英,晶粒之间有大量5～10μm的气孔。材料具有较好的圆球度,粒径为0.5～0.8 mm的煤层压裂陶粒支撑剂,体密度为0.998 g/cm^3,视密度为2.559 g/cm^3,酸溶解度为0.284%,22 MPa条件下,抗压破碎率为8.241%,导流能力67.24μm^2·cm。

电气石对硅藻土基多孔陶瓷结构和性能的影响

采用固相烧结法，在硅藻土基多孔陶瓷的配料里添加不同量的超细电气石粉，制备了一种新型环境材料-硅藻土基多孔功能陶瓷。并通过扫描电镜、压汞仪、负离子数检测仪等手段对材料进行了表征。着重考察了电气石含量对材料的微观结构、孔径分布、负离子释放量以及吸附和降解孔雀石绿能力等因素的影响。结果表明：当电气石含量为12％时，材料内孔径细小、均匀，板状颗粒上均匀分布着孔径大约20hm的硅藻土原始孔洞，颗粒之间为由固相烧结后颗粒堆积形成的较大的空隙，材料的最可几孔孔径、平均孔径、中值孔径及比表面积最高，依次为207．8、49．8、207．8nm、16．93m^2／g，材料的孔隙率随电气石含量的增加而下降；当电气石含量为20％时，材料的负离子释放量最高，达3163个／cm^3；材料对孔雀石绿的吸附和降解能力随电气石含量的增加而增加，当电气石含量为20％时，反应6h，412与618nm处吸收峰消失，基本达到了对溶液中孔雀石绿的完全吸附和降解。

La掺杂TiO_2/电气石的制备及光催化性能研究

以电气石为载体,TiCl4为前驱体,采用水解沉淀法负载La掺杂纳米TiO2薄膜,制备La掺杂TiO2/电气石复合材料。结合XRD、FESEM、UV-vis等现代测试手段对所制备样品的结构和性能进行了表征。以甲醛为目标降解物,考察了样品的光催化活性。结果表明:La掺杂TiO2晶粒细小,均匀分布于电气石表面。经550℃煅烧,La掺杂后锐钛矿型TiO2粒径由13.5 nm降为8.73 nm。La掺杂后,TiO2光催化剂的吸收光谱向可见光区发生红移。1m3环境舱内,日光灯下照射360 min,La掺杂TiO2前后复合材料对甲醛的去除率分别达到66.4%和82.2%。

粉煤灰基多孔陶瓷对孔雀石绿的脱色研究(英文)

以粉煤灰为主要原料,添加超细电气石粉和烧结助剂,采用湿式超细研磨和低温煅烧工艺,制备粉煤灰基多孔陶瓷。利用扫描电镜、X射线衍射仪等对材料的结构和性能进行了表征。通过紫外-可见分光光度计,分析了粉煤灰基多孔陶瓷对孔雀石绿的脱色效果。结果表明:粉煤灰基多孔陶瓷孔径细小均匀,具有较强的吸附性;适量超细电气石粉的引入使粉煤灰基多孔陶瓷具有一定的降解能力,反应5 h,孔雀石绿溶液脱色率达89.3%,结合傅立叶变换红外光谱,探讨了脱色前后孔雀石绿结构的变化,并进一步分析了孔雀石绿的脱色机理。

锆英石陶瓷生产工艺对力学性能的影响

对锆英石陶瓷的生产工艺对材料的显微结构、力学性能的影响进行了研究。结果表明造粒粉颗粒的硬壳与空洞在坯体中形成了颗粒,如果在成型过程中末被完全破坏,遗留在烧结体中而引起材料内部气孔的存在,材料的力学强度和可靠性能明显下降。制定合理的锆英石材料生产工艺、控制气孔的产生,是提高材料强度和可靠性的有效措施。

《环境功能材料》课堂教学方法探讨

在解决目前人类所面临的各种环境问题中,"环境功能材料"起着不可或缺的作用。"环境功能材料"把环境意识引入材料科学,是保持世界经济平稳发展,走可持续发展道路的意识在材料科学与工程学科的具体体现和实践。结合"环境功能材料"课程特点和教学实践,从课程开设的必要性、教学目的、教学思路以及教学方法等方面进行了初步的探索与实践,以促进学生知识水平、综合能力、学生素质的协调发展。

提高钻井泵陶瓷缸套使用寿命的研究

高压泥浆泵是油田钻井工作台的"心脏",而缸套是泥浆泵的重要磨损部件。工程陶瓷以其高硬度、高耐磨性,耐腐蚀性、表面性能好等优点,在钻井泵缸套中已得到广泛应用。但目前陶瓷缸套的使用寿命相对较短,如何提高陶瓷缸套的使用寿命,已成为陶瓷缸套研究中亟待解决的问题。本研究通过对钻井泵缸套的分析,提出了长寿命陶瓷缸套的要求,从陶瓷材料的选择,力学性能及其微观结构等方面探讨了提高陶瓷缸套使用寿命的方法,为陶瓷缸套生产企业提供改善产品质量的依据和方法。

TiO2/硅藻土基多孔陶瓷复合材料的制备及降解甲醛性能

采用固相烧结法和低温煅烧工艺,制备了硅藻土基多孔陶瓷支承体。以四氯化钛为前驱体,采用水解沉淀法在支承体上负载纳米TiO2复合膜。用X射线衍射仪和扫描电子显微镜等对TiO2复合膜/多孔陶瓷支承体的复合结构进行了表征;并以甲醛为降解对象,考察了TiO2复合膜的光催化性能。结果表明:纳米TiO2/硅藻土基多孔陶瓷复合膜在550℃煅烧后TiO2为锐钛矿型,平均晶粒粒径为10.9nm。在紫外光照射240min后,甲醛气体初始浓度由0.463mg/m3降至0.015mg/m3,复合材料对甲醛的去除率达到96.8%。

硅酸铝包覆硅灰石复合粉体的制备与表征

以硫酸铝和硅酸钠为包覆改性剂,采用化学沉淀法,在硅灰石表面包覆纳米级硅酸铝,在包覆量为5%、硅灰石悬浮液固液比为1∶15,硫酸铝浓度为0.15mol/L、硅酸钠浓度为0.45mol/L、滴加速度为1ml/min、温度为70-80℃、反应时间60min等最佳条件下,制备了硅酸铝/硅灰石复合粉体。结果表明,硅灰石表面均匀地包覆了一层纳米粒级的硅酸铝,白度提高了2.0%。

酸浸处理对凹凸棒石黏土性能的影响

以江苏盱眙凹凸棒石黏土为原料,用酸浸法提纯凹凸棒石黏土,分析了提纯过程中工艺条件对凹凸棒石比表面积的的影响;用TEM对凹凸棒石黏土提纯前后的结构和形貌进行了表征。结果表明:当凹凸棒石酸浸的条件为:硫酸浓度60%,酸浸时间2.5h,酸浸温度80℃时,比表面积提高到407m2/g,孔体积0.073cm3/g,平均孔径0.57nm;

硅藻土基多孔陶粒的制备及对Cu^(2+)吸附性能研究

以硅藻土为主要原料,添加适量的成孔剂和烧结助剂,采用湿式研磨、滚球成型和高温煅烧工艺,制备了新型环境材料——硅藻土基多孔陶粒。结合X射线衍射、扫描电镜、压汞仪等对材料结构与性能进行了表征。通过紫外分光光度计,考察了硅藻土基多孔陶粒对Cu2+的吸附性能。结果表明,硅藻土基多孔陶粒以石英晶相为主,孔径集中在500~3 000 nm,比表面积为6.14 m2/g,孔隙率为47.8%。硅藻土基多孔陶粒对Cu2+的去除率可以达到96.5%,吸附过程符合准二级动力学模型。

郑州段南水北调水微絮凝-直接过滤试验研究

以南水北调水为原水、聚合氯化铝(PAC)为混凝剂,进行微絮凝-直接过滤的中试试验。运用浊度仪、紫外分光光度计等对过滤前后水的浊度、UV_(254)、COD_(Mn)、NH_3-N和残余铝浓度进行检测,以确定PAC的最佳投加量,同时观察不同PAC投加量下滤柱内水头上涨幅度随时间的变化情况。结果表明:南水北调水河南受水区微絮凝-直接过滤工艺的PAC最佳投加量为24 mg/L,此时对浊度、COD_(Mn)、UV_(254)和NH_3-N的去除率分别为45.0%、59.3%、28.1%、80.0%,残余铝浓度未超标;该PAC投加量下,滤柱的反冲周期缩短为9 h,且滤柱内水头增长幅度与过滤时间呈线性关系。

柚子皮对孔雀石绿的吸附性能

以柚子皮作为吸附剂,对孔雀石绿废水进行吸附试验,探讨吸附剂量、p H值、吸附时间等因素对柚子皮吸附能力的影响,并研究柚子皮对孔雀石绿废水的吸附平衡和吸附动力学特性。结果表明:柚子皮对孔雀石绿有较强的吸附能力,当吸附剂量为4 g/L、吸附时间8 h、p H值为8时,对孔雀石绿的去除率最大,达92.04%;吸附动力学研究结果表明,柚子皮对孔雀石绿的吸附符合动力学二级反应方程,等温吸附规律可用Langmuir、Freundlich模型进行描述。