苏皖四处凹凸棒石粘土矿床稀土元素地球化学研究

研究了苏皖四处凹凸棒石粘土矿床不同类型矿石的烯土元素组成及其变化特征。研究表明玄武岩首先风化形成蒙皂石族粘土矿物，在此过程中稀土元素没有明显的分馏作用，强风化的玄武岩重稀土元素强烈亏损；如果玄武岩在地表进一步风化形成红土型蒙脱石粘土，则发生明显的铈正异常，中稀土亏损而轻稀土和重稀土又重新富集，这反映了当时大陆地表特殊的氧化条件和盆地湖水溶液的胶体吸附作用。玄武岩在原地进行水－岩作用，发生递进化学风化，其稀土元素地球化学特征与玄武岩及其风化产物的稀土元素化学特征基本一致，总量略低，显示REE没有大量迁移流失，沉积型凹凸棒石粘土的稀土元素地球化学特征也与玄武岩及其风化产物的稀土元素地球化学特征相似，但同时表现出轻重稀土比值磁大，铕正异常，表明沉积型凹凸棒石粘土的物源基本上是来源于玄武岩的风化产物，但REE配分模型受玄武岩风化残积物的制约。     

Zn-Al-Ce三元类水滑石的制备及性质研究

采用共沉淀法，水热合成层状化合物一硝酸根柱撑锌铝铈三元类水滑石，分别测定了各种单一金属盐溶液及M^2 ／M^3 摩尔比为2，Ce^3 ／Al^3 摩尔比为0．25的混合金属盐的NaOH滴定曲线，并利用XRD对不同条件下合成产物进行物相分析。实验结果表明：在M^2 ／M^2 =2，Ce^3 ／Al^3 =0．07～0．50，pH=5．8～6．5条件下进行多种离子共沉淀，并经120℃、6h水热处理后，均能合成结构单一的ZnAlCe—HTLLcs，利用TG—DTlA、FT—IR、ICP对合成物进行了表征，筛选出适宜的合成条件，并对HTLcs层状结构的热行为进行初步研究，结果表明ZnAlCe—HTLcs热稳定性较差，层间结合水、层板羟基及层间客体物种(NO3^-)失去温度在240℃左右，易于转化为复合氧化物，将此复合氧化物应用于NO的催化?肖除反应，680℃下NO的转化率高达近100％。     

阳离子交换皂石黏土在基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析中的应用

将一种人工合成的无机聚合物——蒙脱石皂石黏土（smectite,Sm）应用于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析（matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF-MS）,以检测糖类化合物。 将传统的有机基质2,4,6-三羟基苯乙酮（trihydroxyacetophenone, THAP）与阳离子交换后的皂石黏土混合制备成新型复合基质,应用于糖类化合物的检测。通过比较不同的制样方法,测定不同分子直径的糖类化合物,发现由于受复合基质晶面间距的限制,只有小分子糖类化合物能进入晶面间隙充分接触有机基质并被离子化,从而实现对小分子糖类化合物的选择性检测。     

西北太平洋表层沉积物地球化学特征及其物源指示意义

为深入了解西北太平洋表层沉积物地球化学特征及物质来源,对大洋40航次在西北太平洋马尔库斯-威克海山区采集的表层沉积物进行了全岩地球化学和黏土矿物测试分析。结果表明,研究区表层沉积物稀土元素（REE)平均质量分数为302.87×10^-6,北美页岩标准化稀土配分模式与黄土相似,并具Ce轻微负异常和Eu无异常特征。稀土配分模式、判别函数（discriminant functions,DF）、M/I（蒙脱石/伊利石）及涂片鉴定等结果指示沉积物物源具有多源性,主要为陆源风尘物质,并受海洋自生物质的强烈影响,海山玄武岩及其蚀变产物和硅质生物也有一定的贡献。研究区沉积物稀土特征既不同于边缘海沉积物,也有别于远洋沉积物,而与弧后盆地沉积物类似。结合1/δCe-LREE/HREE和LREE/HREE-Y/Ho判别图解结果,研究区沉积物物源结构属性应介于边缘海沉积物与远洋沉积物之间,为洋陆过渡区沉积。     

反应条件对Cu/Al-Ce-PILC上丙烯选择性催化还原NO反应的影响

 采用聚合羟基复合阳离子合成交联黏土Al-Ce-PILC, 经SO2-4改性后,以浸渍法制备了铜基交联黏土催化剂Cu/Al-Ce-PILC, 并将其应用于C3H6选择性还原NO的反应,考察了预处理气氛、 O2和C3H6浓度、空速、水蒸气和SO2等反应条件对催化剂性能的影响. 结果表明, He预处理后催化剂表面的Cu物种以Cu+和Cu2+两种形式存在,而H2预处理后仅以Cu+存在, NO转化率最大值由23%升至56%. 反应体系中适当的O2和C3H6浓度可促进NO还原为N2, 但过高的浓度反而可降低NO的还原活性, O2同时可起到抑制积炭、清洁催化剂表面的作用. NO转化率随着空速的增大而降低. 10%水蒸气的存在可抑制NO的还原和C3H6的氧化,其转化率曲线向高温方向位移. 但是,由于金属氧化物交联柱表面的疏水特性, Cu/Al-Ce-PILC较Cu/ZSM-5具有较强的耐湿热稳定性, NO和C3H6最大转化率仅分别下降13%和5%. SO2的存在明显抑制了催化剂的低温活性,但对高温活性有一定促进作用.     

V_2O_5/Ti-Ce-PILC在H_2S选择性催化氧化过程中的催化性能

合成了TiO_2-CeO_2柱撑黏土负载V_2O_5催化剂,通过XRD、氮气吸附脱附、TG、FT-IR、H_2-TPR、NH_3-TPD、XPS等方法对其物理化学性质进行了表征,研究了该催化剂在H2S选择性催化氧化反应中的活性。结果表明,负载5%V_2O_5的TiO_2-CeO_2柱撑黏土在180℃下催化效果最好,且尾气中不含SO_2。V_2O_5、TiO_2和CeO_2之间的相互作用提高了催化剂的活性,CeO_2提高了催化剂的热稳定性,同时提供大量晶格氧,加强了V_2O_5的氧化还原作用,降低了反应温度;TiO_2加强了VO_x和CeO_x的再氧化,降低了硫酸盐的覆盖率,从而降低了催化剂的失活速率。     

凹凸棒石/硅橡胶复合材料的热氧化降解和老化性能研究

本文采用高压均质结合对辊挤压工艺对天然凹凸棒石进行棒晶解离得到了纯度较高和比表面积较大(133.7 m²/g)的纳米解离凹凸棒石. 进一步通过机械共混法分别将天然凹凸棒石和纳米解离凹凸棒石与硅橡胶生胶复合制备了天然凹凸棒石-硅橡胶和纳米解离凹凸棒石-硅橡胶材料,研究了天然凹凸棒石和纳米解离凹凸棒石对凹凸棒石/硅橡胶复合材料热氧化降解和老化性能的影响. 结果表明,天然凹凸棒石-硅橡胶和纳米解离凹凸棒石-硅橡胶在300 oC热氧老化处理0.5 h后,相比于纯硅橡胶,初始5%失重温度从385 oC提高至396∽399 oC. 系列表征结果表明,天然凹凸棒石和纳米解离凹凸棒石增强了纳米粒子与硅橡胶之间的相互作用从而抑制了纳米颗粒聚集,并且可显著提高硅橡胶侧链Si-CH₃的保存率,从而提高了该复合材料的热氧化降解和老化性能. 此外,纳米解离凹凸棒石可大大抑制纳米粒子的长大;因此老化后,纳米解离凹凸棒石-硅橡胶表现出了比硅橡胶(10.6%、7.4%和5.0%)更高的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度保留率(40.6%、34.9% 和30.1%).     

改性黏土负载多乙烯多胺对H_2S的高效捕集

以工业建材级黏土矿石粉为原料,经酸处理或煅烧改性后,利用其多孔性负载多乙烯多胺制得吸附材料,并考察了其硫化氢脱除性能.实验结果表明,经400℃煅烧改性的材料的硫化氢脱除效果最佳.考察了负载方法、吸附温度、水蒸气预处理和负载量等因素对吸附的影响,发现在较低温度以及预加湿的情况下,硫化氢的脱除效果最显著,脱除率接近100%.负载量为33.3%的吸附剂的穿透硫容及饱和硫容均优于其它负载量的吸附剂.再生实验表明,吸附剂可以在较低温度下轻易再生,且多次再生后脱硫效果无显著下降.红外光谱和比表面积测试结果表明,该吸附剂对硫化氢的吸附以化学吸附为主.     

助剂对镍基催化剂催化裂解生物质气化焦油性能的影响

 采用等体积浸渍法制备了不同助剂 (Fe, Mg, Mn 和 Ce) 修饰的镍-凹凸棒石粘土基催化剂 (Ni/PG), 并用于催化裂解生物质气化焦油反应. 采用 X 射线衍射和透射电子显微镜对 Ni/PG 催化剂进行了表征, 并用总碳分析仪测定了催化剂上的积炭. 结果表明, 助剂的种类及其含量对催化剂性能的影响显著, 在所选用的助剂中, Fe 助剂入最有利于提高 Ni/PG 催化剂上焦油的去除率和 H2 的收率, 且随助剂 Fe 含量的增加, 催化剂活性逐渐提高.     

人工冻结黏土承载力模型试验及数值模拟分析

在天然冻土地区进行工程建设需研究冻土地基承载力。在人工冻结黏土蠕变试验的基础上建立广义开尔文模型,通过改造人工冻土大型冻结试验平台,进行人工冻结黏土地基承载力试验,发现载荷–沉降曲线可以分为3个阶段,基础呈局部剪切破坏。在ANSYS中将考虑相变的温度场转化为温度载荷施加在三维实体模型上,并将广义开尔文模型应用于软件中,采用增量加载方式分级加载。对比数值模拟与模型试验结果,发现地基载荷–沉降曲线规律一致,极限承载力大小基本相等,基础破坏模式相同。结果表明ANSYS软件可以分析复杂边界、初始条件下冻土材料的性质,且能得到不同载荷下冻土材料的应力、位移、塑性区发展状况。