改性水稻秸秆对水泥基材料性能影响研究

为了减少农作物纤维废弃造成的污染,研究了利用植物纤维制备建筑材料的工艺,首先采用碱煮法对植物纤维进行改性,然后将其分别与聚丙烯纤维按照不同的比例加入到水泥净浆中进行比较,结果表明:植物纤维在水泥净浆中的分散比加入聚丙烯纤维均匀,经过改性后的秸秆纤维对水泥凝结硬化时间无明显影响,随掺量增加,水泥净浆的抗折强度呈先增后减趋势,且在掺量为4.5%时最高,与未掺纤维的参照组相比抗折强度提高了11%,抗压强度降低了近24%。并将其掺入砂浆中,砂浆抗干缩性能得到改善,植物纤维掺量为6.0%时砂浆干燥收缩值比基准组下降了37%,在本研究掺量条件下,与加入聚丙烯纤维相比,加入秸秆纤维对水泥净浆的抗折强度和抗压强度影响较小,原因在于其分散性更好。

7种改性水稻秸秆对溶液中Cd^(2+)的吸附

为实现废弃水稻秸秆资源化利用及其治理水环境中Cd^(2+)的污染问题,用KMnO_4、KOH、H_2O_2、KOH+H_2O_2、酒石酸、柠檬酸、TiO_2对水稻秸秆进行改性,制成不同的水稻秸秆吸附剂来吸附溶液中的Cd^(2+),利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱仪、比表面积及孔径分析仪和Zeta电位仪对改性前后的水稻秸秆进行表征分析,吸附过程采用准一级动力学方程、修正一级动力学方程、准二级动力学方程和颗粒内扩散模型进行拟合.结果表明:在Cd^(2+)初始浓度100mg/L,pH7,水稻秸秆添加量为10g/L,25℃条件下,7种改性水稻秸秆吸附Cd^(2+)的效果不同,其中经KMnO_4改性的水稻秸秆对Cd^(2+)的吸附效果最好,吸附量达10.024mg/g,对Cd^(2+)的去除率达到99.24%,比未改性水稻秸秆提高了99.44%,其次是KOH和KOH+H_2O_2改性处理的水稻秸秆,吸附量分别达到了9.302和9.189mg/g,对Cd^(2+)的去除率分别达92.62%和90.82%,比未改性水稻秸秆分别提高了85.07%和82.83%.改性处理水稻秸秆吸附Cd^(2+)的效果顺序为:KMnO_4>KOH>KOH+H_2O_2>TiO_2>H_2O_2>柠檬酸>酒石酸.对于Cd^(2+)的吸附过程,准一级速率方程只能较好地描述吸附初始阶段,准二级动力学方程则能很好地描述吸附的整个过程.经KMnO_4,KOH和KOH+H_2O_2改性的水稻秸秆是具有潜在利用价值的废水中Cd^(2+)吸附剂.

改性水稻秸秆对Cd(Ⅱ)的吸附性能

采用琥珀酸溶液活化法制备改性水稻秸秆,利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,简称SEM)和傅里叶红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer,简称FT-IR)对改性前后样品的组成、形貌进行表征,对比了秸秆改性前后的结构和成分变化。采用静态吸附试验,研究初始pH值、吸附剂添加量和吸附时间对二价镉Cd(Ⅱ)吸附性能的影响。结果表明,改性后水稻秸秆形貌无明显变化,但组成成分有一定变化,其中羧基数量增加。在一定范围内增大改性水稻秸秆用量、溶液pH值和吸附时间有助于提高改性水稻秸秆对Cd(Ⅱ)的吸附量,吸附动力学可用拟二级动力学方程描述,等温吸附模型符合Langmuir方程。