Fe-Al改性硅藻土与CaO配施改良Cd污染土壤

以人工模拟Cd污染土壤为研究对象,以Fe-Al改性硅藻土和CaO为原料制备组配改良剂,通过土壤培养试验研究了Fe-Al改性硅藻土与CaO不同配比对组配改良剂改良Cd污染土壤效果的影响.结果表明,向Cd污染土壤施加Fe-Al改性硅藻土与CaO以不同配比所制得组配改良剂对土壤Cd形态、pH值、CEC值、OM值、含水率、有效氮、速效磷、有效钾均产生了积极的影响.当Fe-Al改性硅藻土与CaO的配比为1:6时,土壤可交换态Cd含量较空白对照降低了74.67%,较单一施加Fe-Al改性硅藻土和CaO分别降低了64.63%和7.87%,与对照相比,土壤pH值提升了0.45,土壤CEC提升了69.78%,土壤有效氮、速效磷分别提升了28.57%、70.85%.Fe-Al改性硅藻土与CaO配施能有效控制土壤Cd污染,同时还可有效改善土壤耕作性能.

石蜡/碱改性硅藻土/膨胀石墨复合相变储热材料的制备及性能

通过碱处理,优化了硅藻土(DIA)的孔隙结构,提高了孔隙率,增加了石蜡(paraffin)负载量。通过直接浸渍法制备了新型性状稳定的石蜡/碱改性DIA/膨胀石墨(EG-alDIAP)复合材料,并研究了其结构与性能的关系。结果表明,复合相变材料的石蜡负载量从47.4%提高到了61.1%,进而提高了复合材料的储热性能;向改性DIA中添加膨胀石墨(EG)提高了复合材料的传热能力,添加质量分数10%EG时导热系数提高了113%(从0.276 W·m^(-1)·K^(-1)提高到了0.589 W·m^(-1)·K^(-1))。随着EG含量的升高,复合相变材料的相变潜热有所增加,但化学相容性、稳定性等无明显变化。含10%EG的石蜡/碱改性DIA复合材料具有可靠的储能性能、良好的温度调节性能和蓄放热能力。

硅藻土-玄武岩纤维复合改性沥青性能研究

为改善基质沥青性能,增强沥青的黏附性和抗剪切性,依托实际工程,对基质沥青进行改性,随后对硅藻土改性沥青、玄武岩纤维改性沥青、硅藻土-玄武岩纤维复合改性沥青进行针入度、软化点、延度等三大指标检测。试验结果表明:以硅藻土掺量为12%,玄武岩纤维掺量为2%,长度为6 mm制备的硅藻土-玄武岩纤维复合改性沥青的高温、低温性能均优于基质沥青和硅藻土或玄武岩纤维改性沥青。

硅藻土表面改性及其油水吸附过程

以800℃煅烧硅藻土为原料,使用硅烷偶联剂(KH-570)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及两者协同对硅藻土进行表面改性,研究不同改性剂的添加量、反应温度及反应时间对硅藻土吸附效果的影响。使用扫描电镜、红外光谱等方法对改性前后硅藻土进行表征;通过计算接触角、吸油率及吸附容量来评价各项工艺参数对改性硅藻土效果的影响。实验表明,与两种改性剂单独改性硅藻土相比,协同改性硅藻土的疏水性及吸油效果更好,其接触角及吸油率分别可达145.1°和95.8%,且当硅烷偶联剂与十二烷基苯磺酸钠质量比1∶4、改性温度75℃、反应时间2 h时,对模拟情况下海上柴油的吸附容量最高,达到3.5 g/g。

纤维与硅藻土改性沥青混合料路用性能研究

为对比纤维和硅藻土两种改性剂对沥青混合料的路用性能差异性,基于响应面法开展纤维与硅藻土改性沥青混合料配合比设计,并对不同改性作用下的混合料高、低温性能及水稳定性进行试验与分析。结果表明:纤维、硅藻土和油石比的最佳比例分别为0.29%、12.02%、5.22%;相对基质沥青,纤维-硅藻土复合改性混合料将高温稳定性能提高2.6倍;硅藻土的内部空隙可增加自由沥青的粘附性,以此提高路用性能;玄武岩纤维通过与沥青共混形成胶结网络提高集料与沥青的界面粘附性,以减少水分对集料与沥青界面的损坏。

硅藻土基定形相变材料的制备及应用进展

硅藻土是硅藻植物经过漫长的沉积成岩而形成的一种非金属矿物。硅藻土具有丰富微孔、耐高温、耐腐蚀性、价格低廉和资源丰富等优点,作为一种良好的吸附载体材料而受到广泛关注。介绍了硅藻土的结构特点并归纳了硅藻土常见的几种改性方法,综述了硅藻土基定形相变材料的种类及制备方法,总结了该材料在建筑领域的应用进展,分析了现阶段硅藻土基定形相变材料研究中存在的问题,并提出未来工作中需要关注的重点,以期为其规模化推广应用提供参考。

改性硅藻土在去除微污染水体中藻毒素的应用研究

自然水体藻类生长旺盛,水中藻毒素影响饮用水源地的供水安全。选择改性硅藻土作为吸附材料,研究其在现有净水工艺基础上,对自然微污染河湖水中藻毒素(MC-LR)的去除影响。结果表明,改性硅藻土对水中藻毒素去除效果显著,1 h内可将水中藻毒素质量浓度降至1.0μg/L以下,不同季节去除率相差较明显,秋季去除率高达70%以上,水体中藻密度也有大幅度下降。硅藻土是天然水体中硅藻类残骸沉积作用的一种非金属矿物,其化学成分可在水中反应形成絮体,经理化方法,完成水体净化,终产物以污泥形态移出水体,整个反应过程,无任何有害化学物质产生或残留,对水体不产生二次污染。

硅藻土与蒙脱土协同改善SBS改性沥青性能的研究

为探明硅藻土与蒙脱土协同使用对SBS改性沥青性能的影响,本文通过熔融共混法制备了不同配比的硅藻土/蒙脱土/SBS改性沥青。采用常规物理性能测试、动态剪切流变实验、压力老化和紫外老化实验对硅藻土/蒙脱土/SBS改性沥青的物理、流变和老化性能进行了评价,并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了老化过程中改性沥青化学结构的变化。研究表明,硅藻土与蒙脱土协同使用,不仅提高了SBS改性沥青的软化点与黏度,改善了SBS改性沥青的高温抗变形能力,而且有效降低了蒙脱土对SBS改性沥青低温抗裂性能的不利影响,并能够明显减小压力老化和紫外老化对SBS改性沥青软化点和黏度的负面影响,大幅度提高其延度保留率。蒙脱土掺量为1.5%时,硅藻土的适宜掺量为6%。FTIR分析表明,硅藻土与蒙脱土协同使用抑制了SBS改性沥青压力老化和紫外老化后羰基指数的增加与丁二烯指数的降低,增强了SBS改性沥青的抗老化能力。

低品位硅藻土无熟料胶凝材料制备及机理研究

为提高低品位硅藻土在建筑材料领域利用率,减少堆存量,本试验采用石灰(钙质)、Na_(2)SO_(4)协同激发活化改性低品位硅藻土制备胶凝材料,研究了其强度变化并通过X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)仪探讨了作用机理。结果表明,低品位硅藻土的最佳活化改性温度为850℃,胶凝材料中CaO与SiO_(2)摩尔比为1.4,Na_(2)SO_(4)掺量为1.2%时,其28 d抗折强度、抗压强度、表观密度最优,分别为3.8 MPa、19.5 MPa、0.98 g/cm^(3)。低品位硅藻土胶凝材料中石灰与SiO_(2)形成了水化硅酸钙(C-S-H)凝胶,Na_(2)SO_(4)复合石灰和改性硅藻土中偏高岭土反应生成地聚物,最终改善了强度。

壳聚糖改性硅藻土调理污泥脱水性能试验研究

为提高硅藻土对污泥脱水性能的改善效果,利用壳聚糖对硅藻土进行了改性。结果表明,当单位质量污泥(以干污泥计)的硅藻土投加量为200 mg/g时,经原硅藻土和复配硅藻土调理后,污泥含水率分别降至77.66%和75.60%,污泥比阻(SRF)分别降至1.198×10^(13) m/kg和1.100×10^(13) m/kg;而经壳聚糖改性硅藻土调理后,污泥含水率和SRF分别降至72.51%和8.69×10^(12) m/kg。壳聚糖改性硅藻土表面携带大量疏水基团,经调理后污泥自由水去除率较原硅藻土更高;经壳聚糖改性硅藻土调理后,污泥絮体粒径增大,形成了更为致密的多孔结构,有助于污泥中水分的滤出,从而有利于提升污泥的脱水效率。此外,污泥滤饼中的重金属含量也显著降低。壳聚糖改性硅藻土比原硅藻土和壳聚糖复配硅藻土对污泥脱水的改善效果更明显,但污泥泥饼处置利用前需进一步降低重金属含量。

改性硅藻土吸附卷烟烟气有害物质性能研究

使用稀硫酸对硅藻土进行改性,将改性硅藻土添加到卷烟滤嘴中用于吸附卷烟中的有害物质,并检测了卷烟烟气中5种成分的释放量。研究结果表明:改性后的硅藻土孔隙率增加,450℃焙烧得到的改性硅藻土表面孔隙分布均匀,孔径大小集中,比表面积最大,为16.2707m^(2)/g,气体吸附量明显提高,对卷烟烟气有害物质具有明显的吸附作用;与未添加硅藻土的卷烟相比,添加改性硅藻土的卷烟烟气中的总粒相物含量下降4.1%,焦油含量下降3.19%,烟碱含量下降3.44%,水分含量下降11.58%,CO含量下降1.23%;改性硅藻土具有更大的比表面积和更多的孔隙结构,为有害物质提供了更多的吸附位点。

改性硅藻土的表征及对甲基橙的吸附性能研究

将硅藻土原土进行焙烧、酸洗等改性处理,去除杂质和有机物,提高其比表面积和吸附性能。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、比表面积(BET)等方法对改性硅藻土进行分析表征,以甲基橙为对象考察其吸附性能。结果表明,硅藻土经过焙烧酸洗改性,其中无定形SiO_(2)更多地向结晶态SiO2转变,表面附着杂质较少,比表面积、孔体积增大,因此吸附性能增强。550℃焙烧酸洗硅藻土对甲基橙的吸附率可以达到86%。改性硅藻土对甲基橙的吸附符合准二级动力学方程,R^(2)大于0.98,吸附过程以化学吸附为主,吸附等温线更符合Langmuir模型。说明改性硅藻土是一种有应用潜力的吸附剂。

改性硅藻土对液态聚羧酸减水剂的吸附性能研究

为了探讨改性前后硅藻土的吸附性能差异,选用溶胶凝胶法和高温酸改法对硅藻土进行改性处理,研究改性前后硅藻土对液态聚羧酸减水剂的吸附性能。结果表明:高温酸改法改性硅藻土试验中,当焙烧温度为500℃、焙烧时间为120 min、盐酸溶液浓度为2.5 mol·L^(-1)时,改性效果最佳;溶胶凝胶法改性的硅藻土对液态聚羧酸减水剂的吸附量大于高温酸改法,溶胶凝胶法改性试验因素对试验指标影响程度由大到小顺序为温度、浓度、时间;吸附动力学证明,硅藻土吸附液态聚羧酸减水剂的行为过程符合速率控制步骤,吸附过程由外部传质控制。

硅藻土对生物沥青流变性能的影响分析

文章采用三大指标试验、离析试验、动态剪切流变仪(DSR)试验和弯曲梁流变仪(BBR)试验,对硅藻土改性生物沥青(DBA)的物理性能和流变特性进行评价,并基于傅里叶红外光谱(FTIR)试验对DBA的化学组成进行分析。结果表明:硅藻土的添加能提高生物沥青的软化点和车辙因子,降低其针入度,即硅藻土能改善生物沥青的高温稳定性;硅藻土的掺入虽然增加了沥青的蠕变劲度,降低了其m值和延度,但DBA在低温下的流变特性仍优于基质沥青;硅藻土、生物油和沥青的混合是物理改性,且三者混合后具有较好的储存稳定性。

羟基氧化铁改性硅藻土对铬(Ⅵ)吸附特性研究

文章通过探究不同吸附条件下羟基氧化铁改性硅藻土对水中铬(Ⅵ)[Cr(Ⅵ)]的去除率,以硅藻土为吸附剂原材料,以羟基氧化铁为改性剂制备改性硅藻土吸附剂。采用批量实验研究了改性吸附剂对水中Cr(Ⅵ)吸附的影响因素(吸附剂投加量、溶液pH等)、吸附动力学、吸附热力学等,设计正交实验,得出最佳条件,并讨论了其吸附机理。结果表明,羟基氧化铁改性硅藻土对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附效果,可作为高效、廉价、环保的除铬吸附剂,为以后含铬水体的治理提供理论依据。

硅藻土改性沥青性能研究

我国对无机材料改性沥青等方面对比研究不多,针对硅藻土改性研究有限。因此,对硅藻土改性沥青改性性能进行分析,选用两种不同类型的硅藻土,进行不同掺量的硅藻土改性沥青性能研究,包括老化前及老化后三大指标对比研究。研究结果表明:硅藻土改性沥青能够满足相关要求,改性后沥青高温性能、抗老化性能均明显提升,沥青延度、沥青敏感性降低,不同硅藻土改性效果存在一定差异,硅藻土对提高沥青路面质量,提升路面寿命,具有重要意义。

硅藻土改性沥青混合料性能分析与工程应用

在分析原材料性能及配合比设计的基础上,对DE-99Ⅱ型硅藻土改性沥青混合料进行系列室内试验,包括高温稳定试验、低温弯曲试验、马歇尔试验和冻融劈裂试验;并对DE-99Ⅱ型硅藻土改性沥青混合料在某高温多雨地区省道沥青路面大修工程中的应用进行分析。分析结果表明,掺加DE-99Ⅱ型硅藻土改性剂后可显著提升沥青混合料路用性能,但目前DE-99Ⅱ型硅藻土改性剂在我国沥青路面施工中的应用尚处于研究阶段,必须通过大量工程应用积累实践经验。

岩沥青-硅藻土复合改性沥青微观性能和流变特性研究

为评价岩沥青-硅藻土复合改性沥青的使用性能,采用扫描电镜分析岩沥青和硅藻土的微观结构,用针入度和针入度指数、软化点和当量软化点、当量脆点分别评价沥青的温度敏感性、高温性能和低温性能,通过动态剪切温度扫描研究岩沥青-硅藻土复合改性沥青的流变特性。结果表明,岩沥青-硅藻土复合改性剂能改善沥青的温度敏感性,增强沥青与集料的黏附性,提高沥青的热稳定性和高温抗变形能力。

Fe-Al改性硅藻土的制备及其对土壤Cd污染固定化效果

为了提高硅藻土对土壤镉污染的原位固定化效果,采用羟基Fe-Al对硅藻土进行改性,通过土壤培养实验研究了Fe/Al摩尔比、OH/cation摩尔比、陈化时间、(Fe+Al)/硅藻土比、反应温度、老化时间对土壤镉污染固定化效果的影响,同时采用扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析了改性前后硅藻土理化特征的变化.结果表明,改性硅藻土最佳制备工艺条件为Fe/Al摩尔比1∶8、OH/cation摩尔比2.0~2.2、陈化时间2 d、(Fe+Al)/硅藻土比10 mmol·g-1、反应温度60℃、老化时间2 d.改性硅藻土显著降低了土壤中可交换态镉的含量,硅藻土改性前后对交换态Cd含量的降低率由11.83%提升到39.52%.SEM与FTIR分析表明,通过改性增加了硅藻土的比表面积和Si—O—H基团,并且羟基铁铝被成功置入硅藻壳体内部,形成了有效柱体,增大了孔道间距,增强了硅藻土的表面活性.因此,羟基铁铝改性能有效地促进硅藻土对土壤镉的固定效果.提供的改性方法和实验结果,为硅藻土固定土壤重金属提供了新的技术手段和理论依据.

硅藻土微波改性及对污水中硫化物吸附的研究

采用微波辐射技术及硫酸对硅藻土进行活化改性处理,研究了不同微波辐射时间、硫酸浓度、反应时间、硫酸与硅藻土的固液比等因素,对改性后硅藻土吸附水中硫化物效果的影响,并用改性硅藻土处理了生活污水,取得了很好的效果。试验结果表明,用微波及硫酸改性后,硅藻土对水中硫化物的吸附能力显著增强。