微波干燥多孔硅酸钙干燥动力学及微观结构演化

探究微波功率和样品负载量对多孔硅酸钙微波干燥动力学和特性的影响.结果表明,Midilli模型是微波干燥多孔硅酸钙的最佳模型.多孔硅酸钙水分有效扩散系数(Deff)随着样品负载量的降低和微波功率的增加呈上升趋势,样品负载量为4~30 g时,对应的Deff=4.265×10^(-9)~1.967×10^(-9)m^(2)/s,微波功率为100~350 W时,对应的Deff=3.222×10^(-9)~25.224×10^(-9)m^(2)/s,微波功率密度相同时,微波功率愈大Deff越高.增加多孔硅酸钙负载量和增加微波功率都能提升微波干燥效率,样品负载量为4~30 g时,对应的微波干燥效率为6.04%~21.52%,微波功率为100~350 W,对应的干燥效率为11.57%~28.69%.通过扫描电子显微镜和傅立叶变换红外光谱对材料进行表征,微波干燥后的多孔硅酸钙与传统方法干燥后的相比,脱除了部分化学结合水,颗粒的团聚减少,颗粒分散性明显提高.

多孔硅酸钙生物陶瓷的制备及体外活性和降解性研究

以聚乙二醇为造孔剂,制备了多孔硅酸钙生物陶瓷.应用本文提供的方法,可制得孔连通性好、气孔率53.7%-73.6%、抗压强度4.9-48.5MPa、大孔孔径200-500μm的多孔陶瓷.研究表明,多孔硅酸钙生物陶瓷的力学强度随造孔剂含量的增加而明显降低,而气孔率则相反.应用模拟体液浸泡实验研究了多孔陶瓷的体外生物活性和降解性.研究表明,样品在模拟体液中浸泡1天表面就全部被碳酸代羟基磷灰石层覆盖住.气孔率为63.1%的样品7天的降解率达7.14%,具有良好的降解性.研究结果显示多孔硅酸钙生物陶瓷有望作为硬组织修复支架材料用.

多孔硅酸钙生物陶瓷体内非骨性环境的植入研究

采用泡沫浸渍法制备了多孔硅酸钙(CS)和β-磷酸三钙(β-TCP)生物陶瓷材料,将其植入家兔皮下筋膜组织中以研究其非骨性环境下的生物学行为.CS,β-TCP分别植入1、2、4周后取材,采用SPECT、Micro-CT、V-G染色、SEM、EDX等方法进行样品的观察分析.研究表明,多孔硅酸钙生物陶瓷植入后未见明显毒性反应、且表面沉积了一层类骨羟基磷灰石层,说明材料具有良好的生物相容性和生物活性.植入4周时SPECT扫描表明,CS和β-TCP的ROI值分别为53.95±15.14和9.81±3.64(p<0.01),表明CS的血管化程度明显高于β-TCP.植入4周时Micro-CT分析表明,CS和β-TCP的残余材料占总体积百分比分别为(16.41±1.96)%和(30.72±0.69)%(p<0.05),组织学半定量分析也表明,CS的残余面积明显小于β-TCP(p<0.01),说明CS的降解性明显优于β-TCP.与β-磷酸三钙相比较,多孔硅酸钙陶瓷材料在早期血管化、新生组织形成、材料降解性方面均具有明显优势.研究结果显示,多孔硅酸钙生物陶瓷有望用作硬组织修复和组织工程用支架材料.

多孔硅酸钙滤料吸附床除磷试验研究

以多孔硅酸钙滤料为吸附载体处理含磷的二沉池出水。通过静态吸附试验和动态吸附试验，研究了滤料粒径及投加量、初始pH、反应时间、温度以及滤料填充高度对除磷效果的影响。在静态吸附试验中，取初始磷质量浓度为4．98mg／L的含磷废水100mL，当多孔硅酸钙滤料粒径为4～14目，投加量为1．0g，吸附时间为2．5h，温度为25℃，溶液初始pH为7．0～9．0时，磷的去除率可达95％以上，出水磷满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）的一级A标准（≤0．5mg／L）。动态吸附试验表明，在长期运行条件下，多孔硅酸钙滤料吸附床能持续有效地去除污水中的磷，综合考虑吸附率和运行费用，选择水力停留时间为30min，滤料填充高度为60cm为宜。

多孔硅酸钙与纤维共磨加填对纸张性能的影响

采用一种新型的填料加填方式,即将多孔硅酸钙与纤维共同磨浆,研究了该共磨加填工艺对纸张性能的影响。结果表明,与传统加填方式相比,多孔硅酸钙与纤维共同磨浆后多孔硅酸钙粒径降低,浆料的滤水性能下降,加填纸松厚度下降,纸张抗张指数及光学性能提高。随着磨浆转数的增加,共磨浆中多孔硅酸钙粒径逐渐减小,共磨加填方式加填纸的松厚度降低,纸张抗张强度和光学性能提高,且呈现先快后缓的变化趋势。SEM结果表明,采用多孔硅酸钙与纤维共磨方式加填的纸张中均存在细小纤维包裹缠绕填料的复合结构,在传统加填方式加填纸中则未发现。

多孔硅酸钙加填轻型纸的生产实践与分析

对高铝粉煤灰基多孔硅酸钙性能进行了分析,并对其在轻型纸中的加填应用进行了生产实践与分析。结果表明,硅酸钙呈多孔状结构,具有白度高、密度低、孔隙率高、磨耗低等特点。与轻钙相比,多孔硅酸钙用于轻型纸加填可明显提高填料留着率,但纸机网部滤水性降低,干燥部汽耗增加,施胶效果降低。硅酸钙填料用于轻型纸生产可以大幅提升轻型纸松厚度和填料含量,有助于改善产品质量,降低生产成本。经济有效地解决硅酸钙加填产生的施胶问题是大规模生产应用的关键。

多孔硅酸钙性能分析及其预处理造纸脱墨废水的研究

对高铝粉煤灰基硅酸钙的性能进行了分析,并对其预处理造纸脱墨废水进行了研究。结果表明,硅酸钙呈多孔状结构,具有高白度、低磨耗及高孔隙率、比表面积和吸油值。多孔硅酸钙用于预处理脱墨废水具有较好的效果,较佳的处理工艺条件为：用量2.0%,p H值6.7-7.4,平均粒径25μm,处理时间3h;经预处理后,脱墨废水COD去除率在20%-28%,S S去除率在40%-65%,浊度去除率在94%-96%,色度去除率在64%-65%。实验发现硅酸钙处理脱墨废水还具有非常好的除臭效果。

多孔硅酸钙作为造纸功能性填料的助留作用研究

从高铝粉煤灰中提取的多孔硅酸钙具有质轻、堆积体积大、孔隙率高及吸附性强的特性。本实验对多孔硅酸钙作为造纸功能性填料的助留作用进行研究。结果表明,在满足纸张强度性能的前提下,多孔硅酸钙替代纸浆用量50 kg/t、滑石粉用量及其他助剂用量不变时,纸张灰分从使用多孔硅酸钙前的22.0%增加至29.7%,增加了7.7个百分点,这说明多孔硅酸钙不仅能作为填料替代部分纤维,同时也促使滑石粉的留着率得到提高,使每吨纸可节省纤维77 kg。多孔硅酸钙粒子所展现出的孔隙效应、羟基效应、纳米效应的叠加效果是导致其具有显著吸附性能和助留功能的重要原因。

多孔硅酸钙加填轻型纸的脱墨性能研究

本研究对粉煤灰基多孔硅酸钙填料的物理性能进行了分析,并对多孔硅酸钙加填轻型纸的脱墨性能进行了研究。结果表明,多孔硅酸钙填料密度小、比表面积大、孔隙率高,呈现“蜂窝状”结构,且白度高,磨耗低;多孔硅酸钙加填轻型纸的脱墨性能好,脱墨浆白度增值高,经浮选脱墨后其油墨去除率、残余油墨浓度和脱墨浆ISO白度增值分别为84.3%、159.9 mg/kg和17.1%,明显优于轻质碳酸钙(轻钙)加填轻型纸(分别为68.9%、230.2 mg/kg和10.4%),但其浮选脱墨浆渣率略高于轻钙填料,两者分别为3.44%、2.32%。与轻钙加填轻型纸的脱墨浆相比,多孔硅酸钙加填轻型纸的脱墨浆纸张松厚度好、裂断长和耐折度高,有助于生产高松厚度、高强度纸张。

电石渣制备多孔硅酸钙实验研究

以电石渣、水玻璃为原料,采用水热合成工艺制备多孔硅酸钙,考察了电石渣活化温度、石灰乳的消化时间、水热合成条件等因素对多孔硅酸钙的影响.研究发现,最佳的工艺条件为:电石渣煅烧活化温度950℃,消化时间2 h,按照钙硅比(Ca O/Si O2)1.0、反应温度105℃、搅拌速度800 r/min的进行水热合成反应.利用电石渣制备多孔硅酸钙为电石渣的综合利用开辟了新的思路.

基于多孔硅酸钙技术的河道污水除磷处理应用研究

城镇化人口的集中分布导致城市河道水污染情况愈发严重。文章以华中某城市河道污染治理工程为例,研究新型多孔硅酸钙材料技术在城市河道水污染除磷处理中的应用,通过对室内不同磷浓度、不同材料投加量及不同温度条件下多孔磷酸钙材料技术除磷效果研究得出:多孔磷酸钙材料技术对富营养化污水中磷元素的去除具有良好的处理效果,处理后污水溶液的酸碱度pH值与钙离子浓度均发生了大量提高;多孔硅酸钙除磷效果随材料投加量及温度升高逐渐增加,除磷效果与投加量之间成指数型函数关系,除磷效果与温度之间成线性函数关系。

多孔硅酸钙用于废纸脱墨浆废水处理

对多孔硅酸钙处理脱墨浆废水进行了研究。多孔硅酸钙处理脱墨浆废水的最佳工艺条件为:多孔硅酸钙用量2%,p H值7~8,沉降时间4h。结果表明,脱墨浆废水C O D去除率达到20%~30%,悬浮物去除率40%~60%,浊度去除率90%~96%,色度去除率50%~65%。

合成多孔硅酸钙粉体表面改性研究

采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、分散剂对合成多孔硅酸钙粉体进行表面改性,研究了改性时间、温度等因素对粉体改性效果的影响。通过对改性前后的合成多孔硅酸钙粉体的活化指数、吸油值进行表征和分析,确定了改性的最佳工艺条件。在改性温度为110℃,改性时间为15min条件下,合成多孔硅酸钙粉体改性具有最佳效果。

粉煤灰基硅酸钙填料的粒径对其在纸张中加填性能的影响

研究了不同研磨条件下多孔硅酸钙填料粒径的变化及分布,并采用SEM对研磨后填料微观形貌的变化进行了分析.对不同研磨程度的填料与纤维进行配抄,随着研磨程度的提升,纸张松厚度降低,研磨程度较高的填料加填纸与未研磨填料加填纸抗张指数较高,且纸张白度有所提升,不透明度较未研磨填料加填纸高.

硅酸钙加填轻型纸的应用研究

研究考察了从高铝粉煤灰中提取的多孔硅酸钙用于轻型纸加填对浆料及纸张性能的影响,并与碳酸钙加填纸进行对比。结果表明:采用多孔硅酸钙加填后,轻型纸松厚度显著提高,当添加量从0提高至33%时,纸张松厚度从2.67cm3/g提高至3.21cm3/g,与碳酸钙填料相比,采用硅酸钙加填后,填料留着率大幅提升,有效降低了白水浓度。