石蜡/碱改性硅藻土/膨胀石墨复合相变储热材料的制备及性能

通过碱处理,优化了硅藻土(DIA)的孔隙结构,提高了孔隙率,增加了石蜡(paraffin)负载量。通过直接浸渍法制备了新型性状稳定的石蜡/碱改性DIA/膨胀石墨(EG-alDIAP)复合材料,并研究了其结构与性能的关系。结果表明,复合相变材料的石蜡负载量从47.4%提高到了61.1%,进而提高了复合材料的储热性能;向改性DIA中添加膨胀石墨(EG)提高了复合材料的传热能力,添加质量分数10%EG时导热系数提高了113%(从0.276 W·m^(-1)·K^(-1)提高到了0.589 W·m^(-1)·K^(-1))。随着EG含量的升高,复合相变材料的相变潜热有所增加,但化学相容性、稳定性等无明显变化。含10%EG的石蜡/碱改性DIA复合材料具有可靠的储能性能、良好的温度调节性能和蓄放热能力。

氟化钠吸附和解吸氟化氢工艺响应面优化

NaF是一种具有高选择性、高吸附容量的HF吸附剂,被广泛应用于F-Gas(含氟电子气体)纯化工艺中。以温度、压力、流量作为研究因素,采用响应面法中BBD(Box-Behnken设计)对NaF吸附和解吸HF分别进行工艺参数优化研究。建立影响HF吸附量和解吸量的数学模型,并详细探究影响HF吸附和解吸工艺因素的显著性,以及因素交互作用对HF吸附和解吸的影响规律。结果表明:影响HF吸附和解吸的主要因素分别为流量和温度,当吸附温度为59℃,吸附压力为0.4 MPa,气体流量为345 mL/min时,HF吸附量最大达到512 mg/g;当解吸温度为348℃,解吸压力为0.23 MPa,气体流量为400 mL/min时,HF解吸量最大为478 mg/g。为含氟电子气体纯化工艺的参数优化提供重要参考。

改性硅藻土对液态聚羧酸减水剂的吸附性能研究

为了探讨改性前后硅藻土的吸附性能差异,选用溶胶凝胶法和高温酸改法对硅藻土进行改性处理,研究改性前后硅藻土对液态聚羧酸减水剂的吸附性能。结果表明:高温酸改法改性硅藻土试验中,当焙烧温度为500℃、焙烧时间为120 min、盐酸溶液浓度为2.5 mol·L^(-1)时,改性效果最佳;溶胶凝胶法改性的硅藻土对液态聚羧酸减水剂的吸附量大于高温酸改法,溶胶凝胶法改性试验因素对试验指标影响程度由大到小顺序为温度、浓度、时间;吸附动力学证明,硅藻土吸附液态聚羧酸减水剂的行为过程符合速率控制步骤,吸附过程由外部传质控制。

国产硅藻土结构的研究

系统地研究了硅藻土结构,发现除浙江白土表面具有双生的硅羟基外,其它只有连生的与孤立的硅羟基;经IR谱证明,其内部尚有Si—O和Al—O振动,酸洗或焙烧都能使硅藻体的孔径、孔径分布和结构发生改变;经焙烧后,结构均发生改变,其自由水消失,束缚水逐渐减少;焙烧达1150℃时,原组成无定形二氧化硅则晶化为α-方石英,除吉林土具有一级孔洞.云南土具有三级孔洞外,本文中其它硅藻土均有二级孔洞.

硅藻土负载Dawson结构磷钨酸催化合成对羟基苯甲酸正丁酯

以硅藻土为载体,采用浸渍法制备了H6P2W18O62/硅藻土催化剂,并采用FTIR,EDS,XRD,SEM等手段对催化剂进行了表征;以对羟基苯甲酸正丁酯的合成反应为探针,考察了H6P2W18O62/硅藻土催化剂的性能;通过单因次和正交实验研究了H6P2W18O62负载量、催化剂用量、正丁醇与对羟基苯甲酸的摩尔比(醇酸比)、反应时间和反应温度对酯化反应的影响。确定了优化工艺条件为:H6P2W18O62负载量为40%(基于硅藻土的质量)、催化剂用量0.5 g(占反应体系总质量的2.8%)、醇酸比3、反应时间3.0 h、反应温度125℃。在此条件下,对羟基苯甲酸正丁酯的平均收率可达90.8%;催化重复使用5次,对羟基苯甲酸正丁酯收率仍可达65.6%。

硅藻土对水相中Pb^(2+)的吸附

研究了吉林长白硅藻土吸附水相中Pb2+的吸附过程,讨论了各试验因素对吸附效果的影响.实验结果表明:吉林长白硅藻土对Pb2+有较好的吸附效果.该吸附过程进行得很快,在5min左右就达到吸附平衡.与酸性条件下的吸附效果相比,pH=6.5时的吸附效果最佳[ JX.4].温度对吸附效果影响不大.吸附过程中吸附剂用量少,对100 mL铅离子质量浓度为50mg/L的溶液,0.4g的硅藻土就可以使Pb2+去除率达到98%.经过硅藻土二次吸附后,铅离子去除率接近100%.

硅藻土改性及其在废水处理中的应用研究现状

硅藻土是一种用途广泛的非金属矿物。介绍了硅藻土基本性质、吸附机理,综述了硅藻土的改性方法及近年来改性硅藻土在废水处理中的研究现状,以及未来的发展趋势。

硅藻土表面酸性质的研究

研究了几种硅藻土的表面羟基结构、表面酸性质及其孔结构，发现除浙江白土表面具有双生的硅羟基外，其他只有连生与孤立的硅羟基；硅藻土中均存在少量的Ｂ酸和Ｌ酸；硅藻土酸性质及经ＮＨ４Ｃｌ或ＨＣｌ活化后的酸性质变化与硅藻土孔结构、表面结构有关。焙烧温度升高，硅藻土酸强度增加，酸量减少。

硅藻土固相原位晶化合成梯级孔ZSM-5分子筛

以硅藻土为硅源系统考察了固相原位晶化合成梯级孔ZSM-5分子筛的过程。通过调变体系碱度,改变晶化温度和晶化时间,考察了合成梯级孔ZSM-5分子筛的影响因素。结果表明,在m硅藻土∶m晶种导向剂为1∶0.03,体系碱度n(Na2O)/n(SiO2)=1∶8,晶化温度170℃,晶化时间12 h的条件下,可以得到晶形完好的ZSM-5分子筛。采用XRD、TEM/ED、29Si NMR、SEM、BET及压汞等方法对合成的ZSM-5分子筛产物进行了详细的表征,结果表明,合成的分子筛具有微孔-介孔-大孔复合的梯级结构。

硅藻土油脂脱酸剂的制备研究

以硅藻土为原料进行了油脂脱酸剂的制备研究。首先考察碱液质量分数、固液比、处理时间和处理温度对脱酸效果的影响,得到硅藻土油脂脱酸剂的最佳制备条件为碱液质量分数25%、固液比1∶5、处理时间40 min、处理温度70℃;然后对脱酸工艺进行了优化,得到最佳脱酸条件为脱酸时间25 min、脱酸温度60℃;通过数据拟合得到了脱酸剂用量与脱酸油酸值的数学表达式;在最佳工艺条件下对亚麻籽油脱酸后,其酸值(KOH)由2.07 mg/g降至0.95 mg/g,能达到压榨一级油的标准,除含皂量略有升高外,其他主要的理化指标基本不变。

硅藻精土负载纳米零价铁降解甲基橙废水研究

纳米零价铁/硅藻精土复合材料是一种具有广阔实际应用前景的新型环保材料。以硅藻精土为载体,采用离心法预先吸附溶液中的Fe2+,然后采用液相还原法,制得一种纳米零价铁/硅藻精土环境功能复合材料,结果表明,制备的纳米零价铁/硅藻精土复合材料能够有效降解水中甲基橙;当负载量为5%、催化剂用量为1 g/L、p H值为3.0、甲基橙的质量浓度为20 mg/L、体积为40 m L时,10 min后甲基橙降解率可达90%以上,降解过程符合准二级反应动力学。

改性硅藻土对Pb(Ⅱ)的吸附作用

采用云南腾冲硅藻土 ,将其进行化学改性 ,系统研究了改性硅藻土对水溶液中Pb2 + 的吸附作用。讨论了吸附剂用量、溶液pH值、作用时间等条件对吸附性能的影响 ,结果表明 :改性硅藻土对Pb2 + 的吸附作用明显优于原土 ,且吸附符合Freundlich方程。吸附后溶液残留Pb2 + 质量浓度为 0 .74mg·L- 1 。

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。

孔结构特性对硅藻土调湿性能的影响

以临江选矿硅藻精土为原料,分别在600℃、800℃、1000℃下煅烧2 h,采用静态法在20℃恒温下将未煅烧硅藻土和不同煅烧温度硅藻土置于相对湿度98%和11%的恒湿环境中进行吸放湿试验,采用X射线衍射对调湿样品进行表征,同时采用低温氮吸附法与压汞法测试样品的孔结构特性。结果表明,孔结构特性是影响硅藻土调湿性能的重要因素,微孔和介孔在调湿过程中起主导作用,硅藻土的比表面积越大、微孔和介孔的孔体积越大、孔径越小,则其平衡吸湿量和平衡放湿量越大,调湿性能越强。

凹凸棒石烧结硅藻土多孔陶器及吸附亚甲基蓝性能

以硅藻土和凹凸棒石粘土为原料,烧结硅藻土/凹凸棒石多孔陶器。采用X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)等手段对样品进行表征,并从吸附亚甲基蓝性能评估材料对印染废水的吸附性能。结果表明:硅藻土和凹凸棒石粘土质量比为20∶80,850℃烧结得到样品保留有硅藻土多孔构造,凹凸棒石相转变为顽火辉石相;样品吸水率为41.12%,抗折强度为2.76 MPa以及收缩率为4.95%。对亚甲基蓝溶液吸附实验表明:样品对亚甲基蓝溶液有较好吸附效果,吸附量为3.634 mg/g。

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%。

粒度对食品医药用硅藻土助滤剂渗透性能的影响

为了给GB 24265—2009的逐步完善提供参考,以临江硅藻土助滤剂厂产食品医药用助熔焙烧品硅藻土助滤剂(ZBS)和食品医药用焙烧品硅藻土助滤剂(BS)为试样,采用硅藻土助滤剂渗透率测试装置考察了粒度对它们渗透性能的影响。结果表明,两种试样的渗透率随粒度的变化都可以用呈正比例关系的线性方程描述,但ZBS试样的粒度对渗透率影响更显著,而且在相同粒度下,ZBS试样的渗透率高于BS试样的渗透率。由渗透率与粒度关系的线性回归方程,得出食品医药用ZBS的d50范围应为24.6～131.4μm,食品医药用BS的d50范围应为2.9～79.8μm。

硅藻土基锆吸附剂的制备、表征及性能研究

以氧氯化锆为改性剂,用共沉淀法制备硅藻土基锆吸附剂。考察了改性剂用量、固液比、改性时间及焙烧温度等制备条件的影响,探讨吸附剂投加量、pH值、时间、温度、废水的初始质量浓度对吸附性能的影响,并用XRD、FTIR对硅藻土基吸附剂进行了表征。结果表明,将钠化后的硅藻土按固液比1∶15(g/mL)与20g/L氧氯化锆混合,共沉淀10h,100℃下焙烧,此条件下制得的吸附剂除磷效果较好。在室温条件下,当硅藻土基吸附剂用量为0.3g,吸附时间为90min时,对废水中磷的吸附效果最佳,吸附较符合Langmuir等温模型。

磁性硅藻土非均相Fenton催化剂制备及其催化性能

以纯化硅藻土为原料,采用共沉淀法沉积纳米Fe_3O_4(MNPs)到硅藻土表面,制得磁性硅藻土(MNPs@Dia)非均相Fenton催化剂。通过SEM、FTIR及XRD对催化剂进行表征,并通过构建非均相Fenton体系考察其催化活性。结果表明,MNPs能较好地负载于硅藻土上,MNPs@Dia相较于MNPs作为催化剂,在相同条件下刚果红的降解率提高了15%;当MNPs与硅藻土的质量比为1∶2时,120 min后刚果红脱色率达到98%。

硅藻土对腐殖酸的吸附动力学研究

利用准一级动力学模型、准二级动力学模型、Elovich模型和双常数模型对硅藻土吸附腐殖酸进行动力学拟合,利用Langmuir、Freundlich、Temkin和Koble-Corrigan模型对硅藻土吸附腐殖酸进行热力学研究.动力学研究结果表明,与其他模型相比,线性准二级动力学模型更适合于描述硅藻土对腐殖酸的吸附,该吸附反应为化学吸附;热力学研究表明,Langmuir方程更加适合描述硅藻土对腐殖酸的吸附行为,ΔH0为正值,表明该吸附反应为吸热反应,ΔG0为负值,表明该吸附过程可自发进行.