水淬渣-累托石颗粒吸附材料的制备及应用

研究了水淬渣-累托石颗粒吸附材料制备工艺条件、再生方法及其去除铜冶炼工业废水中重金属的条件.试验结果表明,累托石与水淬渣的比例为1∶1,另加入10%的添加剂(IS)和50%的水,焙烧温度为400℃时,制成的颗粒吸附材料体积密度为1.06kg/m3,显气孔率为62.29%,吸水率为58.82%,抗压强度为2.22Mpa,吸附效果好,散失率较低.在未调节铜冶炼工业废水pH值的条件下,颗粒吸附材料用量为0.05g/cm3,反应时间为40min,吸附温度为25℃(常温)时,Cu2 、Pb2 、Zn2 、Cd2 、Ni2 的去除率分别为98.2%、96.3%、78.6%、86.2%、64.2%,处理后的水符合国家污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准.颗粒吸附材料对Zn2 、Cu2 有很好的选择性.吸附饱和的颗粒吸附材料用1mol/L氯化钠溶液再生效果好.该颗粒吸附材料具有分离容易、可重复使用、处理效果好、应用前景广阔的优点.     

改性累托石吸附水溶液中苯酚的研究I吸附条件的确定

用十二烷基二甲基苄基氯化铵 (1227)、十六烷基三甲基溴化铵 (1631)、十八烷基三甲基溴化铵 (1831) 3种表面活性剂改性天然累托石 (REC) 粘土,分别得到3种有机改性累托石:1227-REC、1631-REC和1831-REC。用有机改性累托石作吸附剂,对水溶液中的苯酚进行吸附研究,考察了pH值、吸附时间、吸附剂用量、温度等因素对吸附效果的影响。结果发现,在本文研究条件下,3种吸附剂对苯酚达到较理想吸附效果的合理条件是:pH值分别为6、8、8;吸附平衡时间分别需要90、20、40min;吸附剂用量均为20g/L;常温。在确定的合理条件下,去除率分别能达到66.2%、99.0%、99.8%。     

累托石/聚丙烯插层纳米复合材料的制备与性能

采用熔融共混法制备了有机改性累托石 (OREC)粘土 均聚聚丙烯 (PP)纳米复合材料 ,以X 射线衍射分析 (XRD)及透射电子显微镜分析 (TEM)观察了复合材料的相貌结构 ,研究了复合材料的力学性能及热性能 .结果表明 ,OREC在添加份数较少时可与均聚聚丙烯熔融插层形成插层型聚丙烯纳米复合材料 ,该复合材料与纯PP相比 ,具有较高的拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度 .在有机粘土添加 2 %时 ,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度最高 ,与纯PP相比 ,2 %添加量的聚丙烯纳米复合材料拉伸强度提高 6 5 7% ,断裂伸长率提高 2 89 3% ,冲击强度提高 14 1% ,10 %失重率时对应的热分解温度提高 50K .     

Preparation,swelling, and stimuli‐responsive characteristics of superabsorbent nanocomposites based on carboxymethyl cellulose and rectorite

Utilization of naturally available raw materials for the fabrication of eco‐friendly functional materials has long been desired. In this work, a series of superabsorbent nanocomposites were prepared by radical solution copolymerization of sodium carboxymethyl cellulose (CMC), partially neutralized acrylic acid (NaA), and rectorite (REC) in the presence of initiator ammonium persulfate (APS) and crosslinker N,N'‐methylene‐bis‐acrylamide (MBA). The optimal reaction variables including the mass ratio of acrylic acid (AA) to CMC, MBA concentration, and REC content were explored. FTIR spectra confirmed that NaA had been grafted onto CMC and REC participated in polymerization. REC was exfoliated and uniformly dispersed in the CMC‐g‐PNaA matrix without agglomeration as shown by XRD, TEM, and SEM analysis. The thermal stability, swelling capabilities, and rate of the nanocomposites were improved after introducing REC, and the gel strength greatly depended on the concentration of crosslinker MBA. The nanocomposite showed excellent responsive properties and reversible On–Off switching characteristics in various saline, pH, and hydrophilic organic solvent/water solutions, which provided great possibility to extend the application domain of the superabsorbent nanocomposites such as drug delivery system. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

以天然矿物为全部硅铝源低成本绿色合成ZSM-5分子筛的研究

ZSM-5分子筛被广泛地应用于催化、吸附分离、离子交换和绿色化工等领域,但目前其合成主要是以无机化学品为硅铝源,从源头来看是非绿色化的过程.我们以热活化的硅藻土和亚熔盐活化的累托土为全部硅铝源,通过调变两种矿物的加入比例调变合成体系的硅铝比,在水热合成体系中制备ZSM-5分子筛.系统地考察模板剂用量、碱度、投料硅铝比、晶化时间等合成条件对产物结构和性质的影响,并对在最优条件下合成的ZSM-5分子筛的物化性质进行了详细地表征,结果表明：以天然矿物为全部硅铝源可以合成出具有较高结晶度、晶粒尺寸约为4 μm的六面体挛晶形貌的ZSM-5分子筛,该分子筛比商业ZSM-5分子筛具有更高的水热稳定性和更优的加氢异构性能.     

高压下制备的累托石/酚醛树脂复合材料微结构和热性能研究

 采用物理方法在高压下制备了酚醛树脂（PF）/累托石（REC）纳米复合材料,用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）及热分析（DSC/TGA）等方法,研究了复合材料的物相、显微结构以及热学性能。结果表明,不通过层间高分子聚合反应,不预先对累托石进行有机化处理,在高压下,由聚合物分子插入粘土层间,可以形成剥离型树脂/粘土纳米复合材料,并且其热学性能发生了较大的改变。     

新环氧树脂纳米复合材料的合成和结构研究

以具有层状硅酸盐结构的累托石(REC)为主体,以烷基季铵盐为改性剂合成了有机累托石(OREC),以有机累托石和环氧树脂复合,制备出纳米复合材料。累托石含量在0.8wt.% 时,纳米复合材料具有最佳力学和热学性能,冲击强度增加到65.6 kJm-2,断裂伸长率从4.7 %增加到20.2 %,玻璃化转变温度提高到 197.9 ℃。用X-小角衍射法、透射电镜和红外吸收光谱研究了材料的微观结构,XRD 衍射图显示,未经处理REC 的层间距d001 = 2. 2 nm,经有机改性后,累托石片层间距扩大到2.8 nm,与环氧树脂复合后,其层间距扩大到4.2 nm 左右,FT-IR图显示,有机累托石中出现十六胺的特征吸收峰,TEM照片显示该复合材料是一种纳米复合材料。     

氧化钛交联累托石的离子交换与吸附性能研究（Ⅰ）

通过对累托石和氧化钛交联累托石的离子交换和吸附性能研究，得出氧化钛交联累托石具有良好的离子交换和吸附特性，对ＮＨ＿４￣＋、Ｋ＋和ＮＨ３在中性水溶液中有特征吸附，分别较原矿高出１５６％、７０％和２６２％，阳离子吸附性能随交换液的ＰＨ值升高而增大。     

Adsorption Properties of Methylene Blue from Aqueous Solution onto Thermal Modified Rectorite

The thermal modified rectorite (TR) was prepared and characterized by x-ray diffraction, scanning electron microscopy, and Fourier transform infrared spectroscopy. The structure of TR was destroyed gradually with increasing the calcination temperature, and the adsorption capacity for methylene blue (MB) of the rectorite can be improved by thermal modification in appropriate temperature ranges. The equilibrium data were well described by the Langmuir model. The kinetic studies indicated that the adsorption process was fitted well with the pseudo-second-order kinetic model. Thermodynamic studies indicated that adsorption of MB was endothermic in nature and favorable with the positive ΔH ⁰ value of 25.90 kJ/mol.     

氨水介质和氟处理对铝柱层柱粘土性质的影响

 分别在氨介质和钠介质中制备了层柱蒙脱土和层柱累托石,并用氟化铵、氟硅酸铵和氟铝酸铵对层柱粘土进行处理,考察了处理条件对层柱粘土结构和酸性的影响. NH3-TPD和IR分析结果表明,氨介质中制备的层柱粘土比钠介质中制备的具有更强的酸性,经氟处理后层柱粘土的酸性有较大的提高. 氨介质中制备的层柱粘土的低钠含量是其酸性改善的主要原因,而氟处理对层柱粘土酸性的提高主要来自氟对铝柱的表面作用. 氟处理层柱粘土对异丙苯裂解具有很高的催化活性.