纳米SiO2分散液对水泥基材料性能的影响及机理

对团聚粒径较大的沉淀纳米SiO2微粉进行湿法球磨,制备纳米SiO2分散液,研究了掺纳米SiO2分散液对新拌和硬化水泥基材料性能的影响及机理。结果表明:纳米SiO2掺量为1%时,随球磨时间延长,其促进水泥水化、改善新拌水泥砂浆流动性和对硬化水泥砂浆的增强效果均渐趋显著,其原因是由于球磨处理可有效减小纳米SiO 2团聚粒径,改善其吸钙能力和填充效应;纳米SiO2掺量增加到2%时,其对砂浆流动性和强度的进一步改善未见明显效果,其原因可能是由于掺量较高时,其发挥填充效应所需纳米SiO2出现冗余,而硬化团聚颗粒本身因强度和弹性模量较小,反而成为硬化水泥石中的薄弱环节。

纳米SiO2在含阴离子表面活性剂低浊水处理中的应用

在含有阴离子表面活性剂-十二烷基硫酸钠(SDS)的6 NTU高岭土悬浊液中,改变SDS的浓度,投加纳米SiO2与聚合铝PAC进行动态混凝实验与静沉实验,借助图像分析技术与分形理论,探讨了纳米SiO2与PAC处理含SDS低浊水的作用机理、絮凝效果与形态学特征。结果表明:①纳米SiO2与SDS使高岭土粒子表面负电性增强。纳米SiO2的絮凝机理以吸附架桥为主。②纳米SiO2对SDS的去除效果优于PAC。SDS浓度越高,去除效果越显著。但纳米SiO2对无机高岭土粒子的处理能力不如PAC,PAC絮凝后的上清液浊度低。当SDS浓度增至10 mg/L时,纳米SiO2对SDS的去除率高,而PAC对SDS的絮凝能力弱,PAC对无机颗粒的去除效果也下降。③助凝剂纳米SiO2较强的吸附活性能加快PAC絮体成长为结构密实的RLCA构型,分维值高,絮凝效果好。

纳米SiO2与聚合铝PAC对含有机微污染物低浊水的絮凝形态学特性

在含有水溶性有机微污染物-十二烷基硫酸钠(SDS)的6NTU高岭土悬浊液中,投加纳米SiO2稳定分散液与聚合铝PAC进行动态混凝试验与静沉试验,借助图像分析技术与分形理论,探讨了纳米SiO2与PAC对含水溶性污染物低浊水的絮凝形态学特性。结果表明:絮体结构及其形成过程具有分形特征。参数"分维D"可用于定量表征分形絮凝体的形态学特性与分形结构的动态演变规律;絮凝体生长模式从开放的分枝状DLCA结构逐步向密实的RLCA构型演变。分形结构的不断演变引起絮体内部渗透性变化,絮体沉降性能逐步改善,分维值升高;SDS的存在对絮凝初PAC的混凝起阻碍作用,纳米SiO2能使颗粒生长的速度加快。纳米SiO2有助于有机物的去除,但对无机杂质的去除效果不如PAC;以纳米SiO2为助凝剂,能促使PAC絮体有效质量密度增加,使PAC对SDS的去除率提高,分维值增加。