Microstructure of β-Dicalcium Silicate after Accelerated Carbonation

The present work presents the microstructure of β-Ca_2SiO_4(β-C_2S) after accelerated carbonation. The synthesis procedure of β-C_2S was examined first, and the crystalline and amorphous structure, the distribution and the pore structure of β-C_2S carbonation products were also determined by X-ray diffraction(XRD) quantitative analysis, simultaneous thermal analyzer(TG/DTA), Fourier transform-infrared spectroscopy(FT-IR), high resolution ^(29)Si magic angle spinning nuclear magnetic resonance(^(29)Si NMR), N_2-sorption techniques, and scanning electron microscopy(SEM), respectively. Test results indicate that carbonation products are dramatically formed in the initial 2 h. The main carbonation products are crystalline calcite and amorphous three-dimensional network silica gels, which contain nanometer-sized pores. The calcite, silica gels and un-carbonated β-C_2S are distributed hierarchically.

溶胶－凝胶法制备SiO_2膜的研究

研究了正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）和硅溶胶水解聚合过程中溶胶聚合物分子的生长过程。用ＴＥＯＳ和硅溶胶作原料，用溶胶－凝胶法制备了有载体和无载体的ＳｉＯ＿２膜。由不同原料引起的聚合物分子的不同生长模式将引起无载体ＳｉＯ＿２膜孔径的较大差异。用ＴＥＯＳ制得的无载体ＳｉＯ＿２膜无１．７ｎｍ以上的孔，而用硅溶胶制得的ＳｉＯ＿２膜平均孔径为７．５ｎｍ，且孔径分布狭窄。用ＴＥＯＳ作原料可在载体α－Ａｌ＿２Ｏ＿３上制得无大孔缺陷厚约０．８μｍ的ＳｉＯ＿２膜，膜的纯氮气渗透表现出Ｋｎｕｄｓｅｎ扩散特征。制膜时涂膜－干燥循环不少于三次才可避免产生大孔缺陷。

硅胶孔径对吸附剂吸湿性能及制冷特性的影响

为开发出一种适用于吸附制冷的高性能吸附剂,选择了3种不同孔径的商用硅胶,孔径分别是2～3、4～7、8～10 nm,利用浸泡的方法将氯化钙嵌入硅胶微孔内来制备复合吸附剂,并对吸附剂的吸附性能进行了实验测试.测试结果表明:对于2～3 nm的硅胶,由于孔径较小,氯化钙的浸入堵塞或者部分堵塞了水进入硅胶的传质通道,导致复合吸附剂不论是吸附量还是吸附速率与纯硅胶相比都没有提高;而对于4～7 nm和8～10 nm的硅胶,其复合吸附剂不论是吸附量还是吸附速率都较其相应的纯硅胶有大幅提高.复合吸附剂在20%湿度下吸附20 min和2 h的吸附量分别是8.08 g/100 g和15.7 g/100 g,在同等工况下,纯硅胶的吸附量分别是1.96 g/100 g和2.0 g/100 g.用制备的复合吸附剂制作了一台小型吸附制冷机并进行了测试,当热源温度为90℃,冷却水温度为35℃时,在整个循环周期内(15 min),制冷功率为1.03 kW,单位质量吸附剂的制冷功率(SCP)为128.3 W/kg,性能系数(COP)为0.27.

硅胶的孔径结构对脱附活化能的影响

该文为研究硅胶孔结构对水蒸气吸附速率／脱附活化能的影响，在吸附水蒸气动力学实验中采用了间歇式吸附方法，用程序升温脱附技术测定了水在硅胶上的程序升温脱附（TPD）曲线并估算了水的脱附活化能。结果表明：A型、B型和C型硅胶的平均孔径分别为2nm、5．28nm和10．65nm。在10％～45％低湿范围内，硅胶的平均孔径越大，其吸附初始阶段的吸附速率越快，平衡吸湿量越小；高湿度条件下，硅胶的平均孔径和孔容越大，其吸附初始阶段的吸附速率越慢，平衡吸湿量越大。水分子在A型、B型和C型硅胶上的脱附活化能分别为35．54kJ／mol、31．41kJ／mol和26．16kJ/mol，说明水分子在硅胶上的脱附活化能随着硅胶的孔径增加而明显减小。与微孔硅胶相比．在中高湿度下中孔硅胶有较大的平衡吸附量和较低的脱附活化能。

高效液相色谱法所用大孔硅胶填料的制备

对国产ＧＹＱＧ球形硅胶施加高压水热处理进行扩孔，制备了用于高效液相色谱法的大孔硅胶填料。考察了扩孔压力、扩孔温度和扩孔时间对平均孔径和比表面积的影响。并将产品同日本ＳＩＬ－３００３×１０－８ｍ硅胶进行了物理性质和孔分布的对比实验。结果表明ＧＹＱＧ硅胶扩孔后平均孔径为２０～３０ｎｍ接近日本ＳＩＬ－３００３×１０－８ｍ硅胶平均孔径２５ｎｍ。

催化剂用载体硅胶孔隙特性分析

结合气体吸附法和扫描电镜法研究载体硅胶的孔隙结构和表面形貌,对4种催化剂用载体硅胶进行了分析。4种硅胶的吸附-脱附等温曲线及其迟滞回线的形态表明,它们的孔隙均含有大量两端开放均匀的圆柱状且孔径分布较窄的中孔;LSG-1硅胶和955硅胶的比表面最为接近,且4种硅胶的总孔容均大于1.550cm3/g,平均孔径均大于21.00nm;4种硅胶的孔径分布曲线均近似为正态分布且孔径分布相似;4种硅胶粒子的球形度均较好,表面呈现出明显的凹凸不平,粗糙且存在裂纹。

低成本制备孔容和孔径可控的介孔二氧化硅(英文)

通过可控的溶胶凝胶过程,使用廉价的水玻璃为硅源、氨水为助剂制备了孔容和孔径可控的介孔二氧化硅。研究了溶胶凝胶过程中的影响因素。结果表明,控制氨水/二氧化硅的比例、水玻璃的浓度、凝胶温度和终点的pH值可以制备出介孔二氧化硅。制备的介孔二氧化硅的主要特点包括孔容高和孔径可调。

空气取水用硅胶/MgCl_(2)复合吸附剂吸附性能研究

通过浸渍法合成了一种硅胶/MgCl_(2)新型复合材料。探究了球型硅胶孔径和粒径、MgCl_(2)溶液浓度、吸附环境温湿度对硅胶/MgCl_(2)复合吸附剂吸附性能的影响。实验表明,复合吸附剂的吸附能力与硅胶孔径成正比,与硅胶粒径成反比。在25℃、50%RH下,SG-A/M20、SG-B/M20、SG-C/M20的平衡吸附量分别为0.25,0.37,0.39 g/g;在25℃、35%RH下,SG-D/M20、SG-A/M20、SG-E/M20的平衡吸附量分别为0.21,0.16,0.14 g/g。RH为35%~80%时,复合吸附剂的吸附量随RH增大而增大,温度为25~35℃时,复合吸附剂的吸附量随温度升高先增大后减小。在25℃、RH 80%下,SG-B/M20取得最大吸附量0.58 g/g。复合吸附剂在110℃下脱附90 min水蒸气脱附率>98%。SG-B/M20、SG-C/M20具有良好的循环稳定性,经8次吸附-脱附循环后吸附量减小量<0.03 g/g。硅胶/MgCl_(2)复合吸附剂的水蒸气吸附性能探究,为硅胶基复合材料在空气取水领域的应用提供数据参考。

介孔二氧化硅合成及其吸附分离性能研究

以正硅酸乙酯为硅源,采用溶胶-凝胶法,通过调整合成体系pH与温度控制正硅酸乙酯的水解与缩聚过程,制备出4种不同孔径分布的介孔二氧化硅。以X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、N2吸附-脱附、程序升温脱附(NH3-TPD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、热重(TG)等表征手段对二氧化硅物化性质进行表征,并考察4种介孔二氧化硅的烷/烯吸附分离性能。结果表明,介孔二氧化硅的硅羟基种类以自由羟基为主,随着合成终点pH增加,孔径增加,比表面积减少,硅羟基浓度降低,酸量减少,酸强度增加;孔径分布及酸性质对吸附分离性能影响明显,平均孔径为4.9 nm样品的酸强度适宜,分离度R烷/烯>1,烯烃脱附速度快,吸/脱附速率比接近1,是较为理想的烷/烯分离吸附剂。

铝硅凝胶粉对刚玉莫来石气幕挡墙性能和显微结构的影响

以临界粒径为1 mm的板状刚玉为骨料,以白刚玉为细粉,以ρ-氧化铝和硅微粉为结合剂,添加不同量的铝硅凝胶粉,浇注成型制备了中间包用刚玉莫来石质气幕挡墙,研究了铝硅凝胶粉对材料物理性能和孔径分布的影响。结果表明:随着铝硅凝胶粉的加入,试样致密度提高,强度增大;在热处理过程中,凝胶粉反应生成莫来石,体积膨胀,促进致密化,降低气孔孔径;加入较多时,使得试样过烧结。在本实验条件下,铝硅凝胶粉加入4%时,刚玉莫来石气幕挡墙性能较好。

采用气体吸附法分析载体硅胶的孔隙结构

采用NOVA 2000 e型比表面积及孔隙度分析仪测定载体硅胶的比表面积和孔隙结构,考察了该方法的准确性和重复性,并对自制GC,进口955及LG 3种载体硅胶样品进行了测定,利用BJH法和NLDFT法对硅胶的孔径分布进行了计算。结果表明,该方法的测试结果准确,被测样品的比表面积、总孔容和平均孔径测定结果的相对标准偏差均小于2%;3种硅胶样品均含有圆柱状且孔径分布较窄的中孔,GC硅胶的比表面积和总孔容均较2种进口硅胶偏大;GC硅胶和955硅胶的孔径分布更接近,而LG硅胶的孔径分布范围相对更窄且孔隙分布更均匀。