石蜡/改性坡缕石相变储热砂浆的制备及建筑节能效果研究

以改性坡缕石为吸附材料,石蜡为相变材料制备石蜡/改性坡缕石复合相变材料,将复合相变材料与砂浆结合制备相变储热砂浆,通过模拟计算分析相变储热砂浆的建筑节能效果。结果表明,相比于未改性的坡缕石,以改性坡缕石制备的复合相变材料的潜热储存能力可以提高29.6%。将8%的复合相变材料加入砂浆可以制备出强度符合围护结构使用要求的相变储热砂浆,当储热砂浆在建筑围护结构中的厚度小于3 cm时,增加厚度可以明显降低建筑能耗;当厚度超过3 cm后,继续增加厚度对能耗的降低作用不再明显。

改性坡缕石/聚苯乙烯阻燃复合材料制备及性能研究

采用熔融共混法制备改性坡缕石/聚苯乙烯复合阻燃材料(Ps-hat)。结果表明,改性坡缕石的加入可有效改善聚苯乙烯的热稳定性、阻燃性能和力学性能。添加10%的改性坡缕石/聚苯乙烯复合阻燃材料(Ps-hat(10))的热释放速率为651 W/g,总热释放量为42060 J/g,较纯聚苯乙烯(PS)的热释放速率(763 W/g)和总热释放量(48320 J/g)均有明显下降;Ps-hat(10)在800℃下残炭剩余量16%,高于纯PS残碳剩余量;Ps-hat(10)比纯PS应力提高13.8%,具有较好的力学性能。

铁氧化物改性坡缕石粘土对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以铁氧化物对坡缕石粘土进行包覆改性,通过静态吸附实验研究了改性坡缕石吸附Cr(Ⅵ)的特性,探讨了吸附的动力学特征、吸附平衡、热力学参数和吸附机理。结果显示,改性坡缕石对Cr(Ⅵ)的吸附随溶液初始pH值的升高显著减弱,在初始pH值为4.0时,吸附90 min可达平衡,吸附过程能较好地符合pseudo-second-order动力学方程,速率常数k2随温度的升高增大,表观活化能为18.90 kJ/mol;吸附平衡能较好地符合Langmuir方程,吸附过程吸热,ΔH为28.29 kJ/mol,ΔG为-25～-20 kJ/mol,是物理吸附和化学吸附并存的过程。

十六烷基三甲基溴化铵改性坡缕石黏土对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对坡缕石黏土改性,研究改性坡缕石黏土吸附Cr(Ⅵ)的主要影响因素,探讨吸附平衡、热力学特征和吸附机理,由红外光谱和热重分析了改性坡缕石的结构。结果显示,CTMAB改性可使坡缕石表面荷正电,对Cr(Ⅵ)吸附能力显著提高,吸附作用随介质pH值的升高而减弱,吸附平衡能较好地符合Langmuir方程和R-P方程,ΔG为-22.68^-21.99 k J/mol,吸附过程放热,ΔH为-15.57 k J/mol,吸附主要是物理作用。

柱淋滤-巯基改性坡缕石钝化组合对弱碱性土壤镉铅污染控制效应

为研究弱碱性土壤镉(Cd)、铅(Pb)污染的控制技术,本文开展室内柱淋滤和巯基改性坡缕石钝化试验,探究柱淋滤-钝化组合对弱碱性土壤Cd和Pb污染控制效应。结果表明,乙二胺四乙酸(EDTA)和乙二胺二琥珀酸(EDDS)对弱碱性土壤Cd和Pb的淋滤效果优于谷氨酸二乙酸(GLDA),适宜淋滤浓度为3 mmol·L^-1。其中,EDTA、EDDS对土壤中Cd和Pb的总淋出率分别为58.60%和30.60%、44.78%和24.33%。随淋滤液体积的增加,淋出液pH值均逐渐增加,在淋出液体积为400 mL后逐渐趋于稳定。与原土相比,采用H2O、EDTA、GLDA和EDDS淋滤后,土壤中DTPA提取态Cd和Pb含量分别降低32.09%和16.08%、67.16%和33.64%、33.58%和18.93%、75.37%和51.15%。淋滤后土壤经0.3%巯基改性坡缕石(MPAL)钝化后DTPA提取态Cd和Pb浓度显著降低,与H2O+MPAL组合处理相比,EDTA+MPAL、GLDA+MPAL和EDDS+MPAL组合处理后土壤中DTPA提取Cd和Pb含量降低率分别为98.26%和48.01%、97.88%和45.80%、98.26%和55.59%。巯基改性坡缕石钝化可将土壤中可交换态和碳酸盐结合态Cd和Pb转变为稳定的铁锰氧化态Cd和Pb。研究表明:EDDS+MPAL组合效果较好,可显著降低土壤Cd和Pb总量和可交换态Cd和Pb含量,实现对弱碱性中重度Cd和Pb污染土壤重金属总量减少和有效态含量降低的减总降效双重控制作用。

阴-阳离子有机坡缕石对对苯二酚的吸附行为

采用微波辅助法制备了一系列阴-阳离子表面活性剂改性坡缕石,研究了改性坡缕石对水中对苯二酚的吸附。结果表明,经阴-阳离子表面活性剂改性后的坡缕石对对苯二酚的吸附能力远大于坡缕石原土及阳离子表面活性剂改性的坡缕石。改性坡缕石对对苯二酚的最大吸附量为137.5mg/g。等温吸附过程可以用Langmuir方程进行较好拟合,热力学函数计算表明,吸附剂对对苯二酚的吸附是自发的放热过程,吸附热和熵变分别为-93.582kJ/mol和-299.32J/mol.K,吸附自由能随温度的升高而增加。