改性高岭土处理模拟印染废水效果研究

本文采用煅烧方法活化高岭土,采用聚合硫酸铁处理煅烧活化后的高岭土,通过对比2种高岭土的表征,利用它们处理大红染料模拟印染废水的色度,分析2种高岭土表征对模拟印染废水色度处理效果的相关性。结果表明,聚合硫酸铁改性煅烧活化后的高岭土比煅烧活化高岭土在BET表面积、吸附体积及BJH吸附平均孔径的数据显示更优,而运用聚合硫酸铁改性煅烧活化后的高岭土处理模拟印染废水色度的去除率更高,可高达99.94%。

高岭土改性丝瓜络生物炭修复PAHs污染沉积物及微生物响应

采用高岭土改性生物炭或者使用三维立体,如丝瓜络生物炭(LSBC)修复PAHs污染沉积物,制备了三维立体LSBC(3D-LSBC)、改性三维立体LSBC(3D-K-LSBC)、颗粒LSBC(G-LSBC)和改性颗粒LSBC(G-K-LSBC)四种材料.结果表明:G-K-LSBC修复PAHs污染沉积物效果显著,沉积物PAHs去除率达21.76%,PAHs的修复效率提高了1个数量级.各组下层沉积物PAHs生物有效性明显高于上层沉积物(P<0.05);添加G-LSBC和G-K-LSBC有效降低了沉积物PAHs生物有效性,分别为对照组的43.99%~78.48%和39.08%~72.01%.经过150d修复,沉积物PAHs含量未出现明显垂向分布特征(P>0.05).然而,沉积物微生物群落组成发生了明显变化(P<0.05).在3D-K-LSBC和G-LSBC作用下,沉积物微生物物种丰富度和多样性明显提高;其中,在G-K-LSBC作用下,沉积物群落中具有芳香烃降解和芳香化合物降解功能菌属呈显著富集.G-K-LSBC表现出更高的PAHs污染沉积物修复潜力.此外,高岭土改性显著提高了LSBC材料的稳定性.

高岭土改性聚丙烯酸钠型高吸水性树脂对砂浆性能的影响

通过反向悬浮聚合法将无机组分高岭土与有机组分聚丙烯酸钠型高吸水性树脂接枝聚合,分析其粒径分布和吸水倍率,确定较为合适的高岭土添加量。试验探究了不同高岭土含量的改性高吸水性树脂以及不同掺量的高岭土改性高吸水性树脂,对砂浆收缩及抗折强度、抗压强度的影响。结果表明,添加含有高岭土的高吸水性树脂有效降低砂浆的干燥收缩,但是高吸水性树脂的添加普遍降低砂浆的抗折、抗压强度,高岭土改性高吸水性树脂在砂浆中的合适掺量为0.2%。

陶瓷废料和改性高岭土制备泡沫陶瓷及其性能研究

以陶瓷废料和高岭土为原料,钾长石作为助熔剂,明胶为凝胶体系,十二烷基硫酸钠为发泡剂,采用发泡-凝胶注模-冷冻干燥法制备泡沫陶瓷,研究了固含量、烧成温度对泡沫陶瓷材料性能的影响.当固含量为35%,烧结温度为1250℃时,泡沫陶瓷体积密度为0.68 g·cm-3,显气孔率高达72%,抗压强度5.02 MPa.为进一步提高泡沫陶瓷性能,在600℃下对高岭土进行热改性,通过FTIR、XRD、TG-DTA等测试手段对改性高岭土进行表征,同时将其作为原料替换原高岭土,制备泡沫陶瓷.实验结果表明,经过热改性后,高岭土主晶相高岭石的结构发生了显著改变,热改性促使高岭石发生脱羟基化反应,生成了偏高岭石,高岭土活性得到提高.将改性高岭土添加到泡沫陶瓷坯料中,显微结构得到了优化,与添加未改性高岭土得到的泡沫陶瓷相比可以提高试样的抗压强度.

铁盐改性高岭土吸附结晶紫的研究

研究了高岭土的改性方法及最佳改性土对染料结晶紫的吸附性能,选择焙烧温度200℃,硫酸铁含量为2%,焙烧时间2 h,探讨了振荡时间、吸附剂投加量等因素对吸附的影响。实验结果表明,在30℃下改性高岭土对结晶紫吸附平衡时间为60 min,对150 mg/L结晶紫饱和吸附容量为17.32 mg/g;改性高岭土对结晶紫的吸附等温线与Langmuir型拟合较好,吸附动力学模式符合伪二级动力学方程。

改性高岭土处理含油废水的实验研究

用硫酸铝和活性炭高温焙烧改性高岭土。探究改性高岭土对含油废水的吸附性能，实验结果表明：吸附剂量为12g／L时，在室温和pH值为6的条件下，对700～800mg／L的柴油溶液吸附30min吸附效果最好，在处理实际废水中，改性高岭土对柴油的去除率也高达99％以上。

改性黏土对PET纳米复合材料结晶性能的影响

为了提高聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的结晶速率,利用改性高岭土及有机化蒙脱土,分别采用熔融共混方法和熔融聚合方法制备了PET/高岭土纳米复合材料(KPET)和PET/蒙脱土纳米复合材料(MPET).采用差示扫描量热仪(DSC)研究了改性高岭土及有机化蒙脱土对PET结晶行为的影响;采用Avrami方程式对其等温结晶动力学进行了研究.结果表明:与PET相比,在低温区,KPET和MPET的冷结晶峰温明显向低温移动,过热程度明显降低,在高温区,KPET和MPET的过冷温度均明显向高温方向移动,过冷程度降低;结晶动力学研究中,在相同结晶温度下,MPET和KPET的半结晶时间t1/2均比PET明显缩短,KPET的t1/2明显比MPET相应的t1/2缩短;改性高岭土和有机化蒙脱土均为PET很好的成核剂,能提高PET的结晶速率;与有机化蒙脱土相比,改性高岭土对提高PET的结晶速率更加明显.

几种污水处理材料对COD和Cr(Ⅵ)的去除比较研究

研究了活性炭、硅藻土、高岭土和改性玉米秸秆几种常见污水处理材料对污水中有机物(COD)和Cr(Ⅵ)的吸附效果,发现活性炭吸附污水中有机物的效果最好,经活性炭吸附的污水的COD去除率达88.8%。同时,活性炭对Cr(Ⅵ)也有很强的吸附能力。硅藻土和高岭土对有机物的吸附效果较差,对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附效果。改性玉米秸秆对Cr(Ⅵ)表现出很强的吸附能力,在低浓度Cr(Ⅵ)的吸附实验中,可以达到比活性炭更高的吸附量,开发应用潜力巨大。

PP/改性高岭土复合材料性能及微观结构

以铝钛复合偶联剂(OL-AT-1618)、钛酸酯偶联剂(NDZ-311)、硬脂酸(StA)为表面改性剂对高岭土(高岭土)进行表面改性。研究表明:PP/改性高岭土复合材料与PP/未改性高岭土复合材料相比,其缺口冲击强度可提高15%,拉伸强度提高7%。扫描电镜照片显示,改性高岭土在PP基体中分散均匀。用广角X射线衍射仪对PP的结晶状况进行表征,发现高岭土的填充量和偶联剂的用量对各衍射峰的位置几乎没有影响,但衍射峰强度略有变化。用差示扫描量热仪对PP的结晶速率进行研究,发现高岭土在较小的过冷度下可诱导PP结晶,使PP的结晶速率有所提高。

改性高岭土填充PVC体系的性能研究

利用力学测试及扫描电镜分析等方法,研究了改性高岭土对PVC性能的影响,并与未改性高岭土填充PVC体系进行了比较。结果表明:改性高岭土粒度在1250目、填充量为30%时,断裂伸长率较未添加高岭土体系有所提高;改性高岭土较未改性高岭土的分散性与PVC体系的相容性,以及PVC填充体系的力学性能都有一定提高。

不同修饰模式高岭土的表征及对CrO_4^(2-)的吸附

为了研究不同修饰模式高岭土对CrO_4^(2-)的吸附效果,并分析外界条件对CrO_4^(2-)吸附效果的影响,采用DTAB(十二烷基三甲基溴化铵,简写为DT)分别对15%、30%和60%BS-12(十二烷基二甲基甜菜碱,简写为BS)高岭土进行复配修饰,探索不同BS-12和BS+DT复配修饰模式高岭土的表面特征及其对CrO_4^(2-)的吸附特征,并对比不同p H值和温度条件下的吸附差别。结果表明:高岭土经BS-12和BS+DT修饰后,TOC含量均表现为疏水修饰模式>疏水修饰和离子交换共存模式>离子交换模式;不同修饰模式高岭土层间距d001无显著变化,但相比原土(CK)均增大;不同修饰模式高岭土的比表面积SBET随疏水修饰的增强而减小。BS+DT修饰高岭土对CrO_4^(2-)的吸附量均比CK和BS-12修饰的土高,Henry模型拟合证明疏水修饰模式高岭土对CrO_4^(2-)保持着良好的吸附能力,且随着疏水修饰比例的增强,土样对于CrO_4^(2-)的结合能力增强。温度范围10~30℃内,CK对CrO_4^(2-)吸附量增加5%以上,不同BS-12修饰土的吸附量增加了1.4%~3.7%。15%、30%和60%BS+DT复配修饰土对CrO_4^(2-)吸附量降低了5.4%~7.2%。p H值在4~10范围内,随着p H值增大,各修饰土样对CrO_4^(2-)的吸附量均逐渐减小。

高比表面改性高岭土材料制备及其吸附性能研究

用煤系高岭土在焙烧温度为620℃、活化时间为2h的条件下制备的偏高岭土,其内部的吸附水和大部分结构羟基脱除基本完成,质量损失达14.2%,热处理使Al-O八面体结构遭到严重破坏,导致结晶度显著降低,结构无序化,它在反应温度80℃、反应时间7h、酸用量25mL/g和酸浓度2mol/L条件下制得的酸改性高岭土材料,比表面积高达313.58m2/g。吸附性能评价结果表明,原高岭土经焙烧、酸处理改性后,吸附容量大为提高,达50.2mg/g,比天然沸石大28.5mg/g;采用5.3%的K2MnO4浸渍改性后,改性高岭土的吸附容量进一步提高,可达82.3mg/g。

石嘴山高岭土制备裂化催化剂应用研究

对石嘴山高岭土细粉进行了高温焙烧和碱改性处理 ,并利用XRD、N2 吸附法、IR酸性表征、微型和小型反应器等进行研究 ,结果表明 :高岭土经过热和化学改性形成了一定活性中孔结构 。

三维电极体系对SDBS模拟生活污水的电催化降解

采用三维电极体系对十二烷基苯磺酸钠(SDBS)模拟生活污水进行了降解。考察了分别以阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂改性高岭土为粒子电极的电催化氧化效果,并探讨了实验过程中吸附与电解的协同作用。实验证明阳离子表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵,CTAB)改性时降解效果最好。在CTAB浓度为0.2 g/L,粒子电极投加量为13 g,SDBS浓度为300 mg/L,不调节pH(pH=9),电流密度50 mA/cm2,Na2SO4投加量2 g时,SDBS去除率和COD去除率分别为92.31%和84.41%。同时还用环境扫描电镜和物理吸附仪对CTAB改性前后的高岭土粒子电极进行了结构表征。

Ugi反应海藻酸衍生物协同疏水改性高岭土稳定Pickering乳液的制备

通过Ugi反应疏水改性海藻酸钠(Alg),制备了两亲性的海藻酸衍生物(Ugi-Alg)。以聚甲基氢硅氧烷(PMHS)作为疏水改性剂,利用干法球磨对高岭土(KL)微粒表面疏水改性。并利用FTIR、1HNMR、接触角测量仪、激光粒度和Zeta电位分析仪对改性产物进行表征。用改性后的高岭土(MKL)协同Ugi-Alg制备稳定的Pickering乳液,并探究了水相p H对Pickering乳液形貌和液滴大小的影响。结果表明:Alg通过Ugi反应成功地疏水改性;PMHS在球磨的机械作用下吸附在KL微粒表面,使MKL成为具有高疏水性能的活性微粒;Ugi-Alg在超声作用下协同吸附在MKL微粒表面,改变了MKL微粒表面的润湿性,可提高Pickering乳液的稳定性;随着水相p H的升高,MKL/Ugi-Alg稳定的Pickering乳液液滴粒径逐渐减小,当p H=10.32时,其液滴粒径达到7.4μm。

不同改性玉米淀粉絮凝剂的制备及其应用初步研究

用不同方法对玉米淀粉进行了改性,制备出一系列改性淀粉,测定了各产物的粘度、接枝率等性能指标并用高岭土悬浊液对产物做了初步絮凝对照。结果表明在单独用作絮凝剂使用时,氯乙酸接枝胺化淀粉(CGMS)和阳离子改性淀粉(GMS)的效果明显高于其他产物;在加入PAM作助凝剂后,马来酸接枝胺化淀粉(MGMS)的絮凝效果明显提高,最佳效果可达88%,絮凝瞬间完成。

改性高岭土在饰面型防火涂料中的应用

高岭土是一种多用途的矿物原料 ,但粉碎后易于结团 ,不利于分散 ,因而需采用适宜的表面改性剂对高岭土进行表面改性。在饰面型防火涂料中加入改性高岭土 ,其防火性能得到极大改善。通过模拟大板实验法发现 ,改性高岭土在涂料中作为填料使用 ,不仅提高防火涂料的防火性能 。

高岭土改性水性聚氨酯乳液的合成及表征

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对高岭土进行表面改性,再将改性高岭土与异氰酸根封端的聚氨酯预聚体反应,制备含有无机粒子的高岭土改性水性聚氨酯乳液(WPU-K)。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对改性高岭土进行表征;使用粒度仪测定了WPU-K乳液粒径;通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉力机和热重分析分别对胶膜的表面形貌、力学性能和热学性能进行了表征。结果表明:随着改性高岭土质量分数的增加,乳液粒径变大、分布变宽,贮存稳定性下降,胶膜的热稳定性和硬度明显改善。当改性高岭土质量分数为8%时,与同组成聚氨酯相比,胶膜耐热性明显提高,拉伸强度增加22.6%,邵A硬度由53增加至82,吸水率减少73.5%。

丁苯橡胶/高岭土复合材料的性能及补强机理

将经过有机改性的高岭土填充到丁苯橡胶(SBR)基体中,利用熔融共混法制备了一系列SBR/高岭土复合材料,对填充SBR复合材料的硫化性能、力学性能和微观结构进行了表征分析。结果显示,改性高岭土填料可以明显改善SBR复合材料的硫化加工性能和力学性能,其中M-6改性剂(巯基硅烷偶联剂)的改性效果最好。随着高岭土粒度的降低,SBR复合材料的焦烧时间(t10)和正硫化时间(t90)逐渐缩短,拉伸强度和定伸模量不断提高;随着高岭土填充份数的增加,SBR复合材料的t10和t90逐渐降低,力学性能不断改善,当填充份数为80 phr时,t10和t90达到最小值,而拉伸强度达到19.62 MPa,撕裂强度达到40.63 kN/m,300%定伸应力达到6.73 MPa,相对纯SBR分别增大了11.70倍、3.79倍和6.73倍。通过对丁苯橡胶/高岭土复合材料微观结构的表征分析,高岭土以片状结构均匀分散在橡胶基体中,初步解释了高岭土填料对丁苯橡胶的补强机理。

聚乳酸/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/改性高岭土纳米复合材料的结晶、动态力学及流变行为

为提高聚乳酸(PLA)/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P(3HB-co-4HB))基体的综合性能,采用熔融共混法制备聚乳酸/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/改性高岭土(modified kaolin)纳米复合材料。利用DSC、DMA、旋转流变仪、扫描电镜(SEM)等对复合体系的结晶、动态力学性能、流变行为、表面结构等进行了研究。结果表明:复合体系的冷结晶温度逐渐变小,降低了12.5℃,结晶能力有所提高。此外,结晶度由21.65%增加到35.22%,提高了62.68%。DMA结果显示,随着改性高岭土添加量的增多,复合体系的储能模量E′和玻璃化转变温度出现先增大后减小的变化。熔融态下,复合体系的黏度随剪切速率的增大而减小,属假塑性流体。当体系中改性高岭土添加量为4%时,材料的缺口冲击强度有明显的改善。利用SEM发现,少量改性高岭土可以均匀地分散在PLA/P(3HB-co-4HB)基体中并能显著提高复合体系的韧性。