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硅藻土负载型与改性纳米TiO_2的研究进展_张瑛洁

硅藻土的吸附

大学生创新实验报告实验项目名称硅藻土对甲基橙的吸附性能的测定学生团队名称041412205 何晓晓 041412223 郝夏雨指导教师饶品华所在学院化学化工学院完成实验日期2013~2014学年第二学期

硅藻土对甲基橙的吸附性能的测定实验 1.实验目的 1.了解硅藻土的性能与吸附性。 2.测定硅藻土对有机染料的吸附性以及影响因素。 3.了解掌握恒温器和分光光度计的使用方法. 4.硅藻土吸附剂在染料废水处理中的可应用性。 2.实验背景硅藻土是海洋或湖泊中生长的硅藻类的残骸在水底沉积经自然环境作用而逐渐形成的一种非金属矿物。硅藻土不但被称为是“食品级”的材料，而且因为它本就源于大海或湖泊，它在水相中还非常稳定。世界上有20 多个国家出产硅藻土矿，而中国硅藻土矿资源比较丰富，储量在20 亿吨以上。硅藻土的特性：从矿物成分上来看，硅藻土主要由蛋白石组成，杂质为粘土矿物、水云母、高岭石等。纯净的硅藻土一般呈白色土状，含杂质时常被铁的氧化物或有机质污染而呈灰白、黄、灰、绿以至黑色。其化学成分主要是SiO2，含有少量Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3及有机杂质。有机物含量从微量到30%以上。SiO2含量是硅藻土矿石中硅藻含量的量度标志之一。国内硅藻土比表面积一般在19-65m2?g-1的范围内，主要孔半径为50-800nm，孔体积为0.45-0.98cm3?g-1。酸洗处理可提高硅藻土的比表面积，增大孔容。但不同种属的硅藻土经焙烧处

理比表面、孔容的变化不同。硅藻土的吸附性能与其物理结构密切相关：硅藻土的比表面积越大，吸附性能就越大；孔径越大，吸附质在孔内的扩散速率越大，也就越有利于达到吸附平衡。但在孔容一定的情况下孔径增大会降低比表面积，从而降低吸附性能；在孔径一定时，孔容越大，吸附量就越大。硅藻土表面独特的羟基结构使其在水溶液中成弱酸性，通常其颗粒表面带有负电荷，这就对其吸附性能产生了重要影响。硅藻土的吸附性能：我国硅藻土资源丰富，是世界上硅藻土储量最多的国家之一。过去硅藻土在我国主要只用于作催化剂载体、助滤剂以及保温材料。近年来随着各个国家对水环境问题的日益关注，硅藻土作为廉价的吸附剂。硅藻土材料多孔，比表面积大，熔点及化学稳定性高，所以是适合的吸附剂，且其价格低廉，价格比常用的活性炭吸附材料低了约400多倍而又因其颗粒表面带有负电荷，它对于吸附各种金属离子、阳离子型的有机化合物及高分子聚合物等有天然的优势。利用廉价吸附材料代替活性炭吸附剂在有色污水处理中得到广泛的研究。硅藻土资源丰富，价格低廉，其作为一种天然多孔产物，有望成为理想的染料吸附剂。 3.实验方案吸附时间，吸附温度，吸附pH等的因素对硅藻土吸附剂吸附

胶粉改性沥青性能的研究

胶粉改性沥青性能的研究来源:中国化工信息网 2007 年 9 月 26 日采用胶粉改性沥青是改善沥青路面性能及实现废橡胶资源化处理的有效措达国家自 20 世纪 60 年代起就进行胶粉改性沥青制备高弹性路面材料的研究，应用技术已基本成熟。我国胶粉改性沥青的研究起步较晚，道路应用还处于试改性沥青也未实现大规模生产。为尽快改变这种状况，近年来我国十分重视胶沥青的研究。本工作探讨胶粉用量和物料混合搅拌条件对改性沥青性能的影响 1 实验 1.1 主要原材料 90#道路石油沥青，昆明公路改造总段机械工程公司沥青拌和厂产品；胶粉125μm，深圳市东部橡胶实业有限公司产品。 1.2 主要设备和仪器 JB90-D 型高速电磁搅拌机，可控温加热器，HDP/VICAT 型软化点测定仪(环SYD-2801 型针入度仪，SYD-0621 型延度仪。 1.3 试验配方试验配方见表 1。 1.4 将沥青、胶粉、母料(少量沥青与少量胶粉混合而成)和其它助剂在高速搅混合制得改性沥青。 1.5 性能测试改性沥青软化点按GB/T 0605-1993 测试，升温速率为(5±0.5)℃·min-1。GB/T0604-2000 测定，改性沥青在低于软化点的温度下加热后缓慢注入试样模具模具在15-30℃下自然冷却，其后放入延度仪中进行测试，端模运行速率为5 cm·min-1。针入度按GB/T 0606-2000 测定，改性沥青在120-180℃下脱水并用后注入针入度仪盛样皿内，其后进行测试，试样质量为100 g，标准针自由穿的时间为 5 s。 2 结果与讨论 2.1 胶粉用量的影响胶粉用量对改性沥青性能的影响见表 2(物料混合搅拌温度、时间和转速分142℃，4 h 和 1 400 r·min-1)。

纳米二氧化硅表面改性及其补强天然胶乳研究

万方数据

纳米二氧化硅表面改性及其补强天然胶乳研究作者：邱权芳，彭政，罗勇悦，李永振， Qiu Quanfang， Peng Zheng， Luo Yongyue， Li Yongzhen 作者单位：刊名：广东化工英文刊名：GUANGDONG CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)：2009，36(11) 被引用次数：0次相似文献(10条) 1.期刊论文邱权芳.彭政.罗勇悦.李永振.Qiu Quanfang.Peng Zheng.Luo Yongyue.Li Yongzhen"胶乳共混法"制备天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料及其性能-广东化工2009,36(4) 采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)改性纳米二氧化硅(SiO2),然后通过乳液聚合接枝上聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),再将其与甲基丙烯酸甲酯(MMA)改性的天然胶乳,通过胶乳共混法制备天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料,结果显示,纳米二氧化硅表面接枝上了PMMA,二氧化硅在橡胶基体中分散良好,粒径在60～100 nm之间,得到的胶膜力学性能有很大的提高. 2.期刊论文魏福庆.李志君.殷茜.邵月君.段宏义.Wei Fuqing.Li Zhijun.Yin Qian.Shao Yuejun.Duan Hongyi纳米SiO2对天然橡胶/聚丙烯共混型热塑性弹性体的改性-合成橡胶工业2006,29(3) 在双辊电热式塑炼机上采用动态硫化法制备了天然橡胶/聚丙烯共混型热塑性弹性体(NR/PP TPV).考察了纳米SiO2的加入顺序及其用量对NR/PP TPV力学性能的影响,研究了纳米SiO2填充改性TPV的耐溶剂性能和耐热变形性能,并用扫描电镜(SEM)观察了其两相结构和断面形貌.结果表明,纳米SiO2先与NR混炼均匀,再加入小料和硫黄所得的NR母炼胶与PP制备的TPV力学性能较好,且最佳的纳米SiO2加入量为3份;纳米SiO2改性的NR/PP TPV具有良好的耐溶剂性能和耐热变形性能;纳米SiO2提高了NR与PP相间结合强度. 3.期刊论文李志君.魏福庆.LI Zhijun.WEI Fuqing接枝和交联对纳米SiO2改性NR/PP共混型热塑弹性体的影响-高分子学报2006(1) 动态硫化制备纳米二氧化硅(SiO2)改性天然橡胶/聚丙烯共混型热塑性弹性体(NR/PP TPE).研究了马来酸酐/苯乙烯/过氧化二异丙苯(MAH/St/DCP)多单体"就地"熔融接枝、交联对TPE力学性能、耐溶剂性能和耐热变形性能的影响,并用SEM分析了TPE的断面形貌.结果表明:纳米SiO2和MAH/St/DCP的最佳质量分数分别为0.03和0.0375/0.0188/0.00375时,MAH/St/DCP接枝、交联改性NR/PP/纳米SiO2 TPE的力学性能、耐溶剂性能和耐热变形性能最佳 .MAH/St/DCP"就地"接枝、交联通过细化交联NR分散相、改善交联NR分散的均匀性和增加两相之间的共交联,使NR与PP两相界面结合强度明显提高,NR/PP TPE的综合性能得到明显的改善. 4.期刊论文郑辉林.李志君.赵红磊.胡树.ZHENG Hui-lin.LI Zhi-jun.ZHAO Hong-lei.HU Shu NR-g-(GMA-co-St)与nano-SiO2协同增强增韧PVC的研究-弹性体2009,19(2) 研究了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)/苯乙烯(St)多单体熔融接枝天然橡胶(NR)[NR-g-(GMA-co-St)]与nano-SiO2协同增强增韧PVC的力学性能,并通过SEM、TG-DTG表征了改性PVC的相结构及耐热分解性能.结果表明,当NR-g-(GMA-co-St)和nano-SiO2的质量分数分别为5%和3%时,相界面的结合强度明显提高,达到较好的协同增强增韧效果;与未改性PVC相比,增强增韧PVC的缺口冲击强度和断裂拉伸强度分别提高了78.9%和50.5%,并且具有较好的耐热分解性能. 5.期刊论文李志君.魏福庆NR-g-(MAH-co-St)对纳米SiO2改性NR/PP共混型热塑性弹性体的影响-弹性体 2004,14(6) 研究了马来酸酐/苯乙烯(MAH/St)多单体熔融接枝NR[NR-g-(MAH-co-St)]对纳米SiO2改性天然橡胶/聚丙烯动态硫化共混型热塑性弹性体(NR/PP TPV)力学性能的影响;采用SEM分析了TPV的断面形貌.结果表明:纳米SiO2的质量分数为0.03时,NR-g-(MAH-co-St)通过改善纳米SiO2分散的均匀性和细化交联NR分散相,使NR与PP两相的相容性得到明显改善,两相界面结合强度明显提高,NR/PP/纳米SiO2 TPV的力学性能提高. 6.会议论文鹿海华.刘岚.罗远芳.贾德民胶粉中原位生成SiO2及其在天然胶的应用研究2007 通过溶胶-凝胶法在胶粉中原位生成纳米SiO2网络,利用傅立叶变换红外(FTIR)、热重分析(TGA)等技术,证实了溶胶-凝胶反应中在胶粉表面过渡层中原位生成了约3%～5%wt的-O-Si-O-类似SiO2的网络结构；改性胶粉表现出更好的热稳定性,失重5%对应的温度提高了72.4℃.将50份改性胶粉添加到天然橡胶(NR)中,考察了反应前驱体及有机硅氧烷用量等对NR/改性胶粉复合材料性能的影响。研究发现,NR/改性胶粉复合材料仍具有较好的力学性能及动态性能。 7.期刊论文郑辉林.李志君.赵红磊.胡树.ZHENG Hui-lin.LI Zhi-jun.ZHAO Hong-lei.HU Shu原位接枝NR与nano-SiO2协同增韧PVC的研究-塑料2009,38(3) 研究了原位接枝NR与nano-SiO2协同增韧PVC的力学性能和耐溶剂性,通过SEM表征了增韧PVC的相结构.结果表明:当原位接枝NR和nano-SiO2的质量分数分别为5%和3%时,与未增韧PVC相比,相界面的结合强度明显提高,增韧PVC的缺口冲击强度和拉伸强度分别提高了102%和35.11%,并且具有较好的耐溶剂性能,达到较好的协同增韧增强效果. 8.会议论文李志君.魏福庆.符新NR/PP共混型热塑性弹性体的改性技术2004 动态硫化制备NR/PP/纳米SiO2共混型热塑性弹性体(TPV).通过力学性能的测定,确定了TPV的最佳加工工艺条件;研究了纳米SiO2改性和马来酸酐/苯乙烯/过氧化二异丙苯(MAH/St/DCP)多单体熔融接枝、交联改性对TPV力学性能、耐溶剂性能和耐热性能的影响.结果表明:MAH/St/DCP"就地"接枝、交联改性NR/PP/纳米SiO2TPV的力学性能最好,耐溶剂性能和热稳定性最佳.纳米SiO2的最佳质量分数为0.03;MAH/St/DCP的最佳质量分数为3.75/1.875/0.375. 9.期刊论文魏福庆.刘义.王卓妮.殷茜.李志君.林秀娟.Wei Fuqing.Liu Yi.Wang Zhuoni.Yin Qian.Li Zhijun. Lin Xiujuan马来酸酐和苯乙烯接枝改性对天然橡胶/聚丙烯共混物物理机械性能的影响-合成橡胶工业 2007,30(1) 用动态硫化法制备了天然橡胶(NR)/聚丙烯(PP)热塑性弹性体(TPV).研究了马来酸酐/苯乙烯/过氧化二异丙苯(MAH/St/DCP)多单体熔融接枝交联改性及纳米二氧化硅用量对NR/PP TPV物理机械性能的影响,讨论了NR/PP TPV的重复加工性能.结果表明,当MAH/St/DCP用量为3.750/1.875/0.375质量份、纳

物理吸附治理废水的研究进展

物理吸附法在治理废水方面的研究进展 1. 前言：随着现代工业的发展和生活水平的日益提高，人类的生存环境也发生了重大变化。工业的发展无疑为经济的发展做出了很大的贡献，但是由于部分企业缺乏合理的计划和管理，也对人类和社会造成了环境的污染和水的污染。环境与水资源与人类生活息息相关，因此对污水的治理和净化就显得尤为重要。对于废水的治理问题，近年来有很多方面的研究，化学沉淀、溶剂萃取、离子交换、电化学还原法、渗析、催化降解法、吸附法等方法一直被广泛采用。吸附技术是一种非常重要的手段，因操作简便，成本相对较低从而能够得到广泛的应用。总结了近几年的有关物理吸附法治理污水的技术并对近年来的有关治理废水的技术做了简单的综述。 2. 物理吸附主要是运用物质的一些物理性质对废水中的金属离子进行吸附处理，近年来主要的物理吸附的方法有活性炭吸附、分子筛吸附、壳聚糖吸附、一些改性材料的吸附、活性污泥吸附、纤维吸附技术、树脂螯合吸附及一些复合材料（如凹凸棒）的吸附等多种方法，在这里只对物理吸附中的几种进行了综述。 2.1活性炭吸附的应用进展活性炭具有巨大的表面积，化学性质稳定，无二次污染，因此活性炭作为万能吸附剂在各种废水特别是水的深度净化中越来越受到人们的重视。对于活性炭的吸附问题最早研究的就是单纯的活性炭吸附，随着研究技术的发展活性炭的吸附问题扩展到利用活性炭联合其它物质进行吸附，从而提高了活性炭吸附的效率和质量。赵玉华[1]等就活性炭固定床吸附处理城市污水进行了实验，活性炭对水中的有机物、色度和浊度有较好的吸附性能。张锐坚[2]等人做了关于活性炭吸附处理水中苯酚污染的研究，傅金祥[3]等人做了粉末活性炭吸附工艺应急处理苯酚污染的实验，他们都采用含苯酚的水模拟突发的苯酚水污染,进行粉末活性炭(PAC)对苯酚的吸附性能以及投加工艺参数的试验，包括PAC的种类、投加量及苯酚的初始浓度等试验参数，结果表明对突发的苯酚污染,投加粉末活性炭是切实可和行的应急处理措施。李硕文[4]将活性炭吸附和H2O2的氧化性质结合起来对染色废水的处理取得了较大的进展，实验用6种配置的模拟废水为原料，分别用H2O2氧化法、活性炭吸附和活性炭吸附―H2O2氧化法进行处理，比较处理效果可知活性炭可以增强H2O2的催化氧化能力，同时两者结合也有较强的脱色和去除COD效果，提高了活性炭的处理能力及延长了工作周期。梁霞[5]等研究的污泥基活性炭吸附Cu2+和赵芝清[6]等研究的污泥活性炭吸附含Cr(Ⅵ)废水的实验中都用ZnCl2为活性剂制取污泥活性炭，研究含重金属离子的废水的浓度，PH 值对污泥活性炭吸附量的影响，探究出了吸附重金属离子的最佳条件。活性炭作为优良的吸附剂广泛用于污水处理，但是在污水处理中活性炭只适用于浓度较低的废水或深度处理，对有机废物的吸附效果较差，同时吸附后的活性炭表面的有机物难以处理，即活性炭的再生费用较高，因此活性炭吸附法的应用受到限制。但是如果对活性炭进行适当的改进则活性炭的吸附性能就会发生质的变化，可以克服单纯的活性炭吸附的缺点。 2.2分子筛吸附的应用进展分子筛对废水中的重金属离子有较好的吸附作用，对分子筛的吸附研究这里只介绍中孔分子筛和介孔分子筛吸附重金属离子的研究。

纳米技术在高分子材料改性中的应用

纳米技术在高分子材料改性中的应用（南通大学化学化工学院高分子材料与工程132 朱梦成1308052064 ） [摘要] 纳米材料及其技术是随着科技发展而形成的新型应用技术。纳米材料的研究是从金属粉末、陶瓷等领域开始的,现已在微电子、冶金、化工、电子、国防、核技术、航天、医学和生物工程等领域得到广泛的应用。近年来将纳米材料分散于聚合物中以提高高分子材料性能的研究也日益活跃,并取得了许多可观的成果。 [关键词] 纳米技术；高分子材料；改性；应用 1纳米粒子的特性及其对纳米复合材料的性能影响 1.1纳米粒子的特性纳米粒子按成分分可以是金属,也可以是非金属,包括无机物和有机高分子等;按相结构分可以是单相,也可以是多相;根据原子排列的对称性和有序程度,有晶态、非晶态、准晶态。由于颗粒尺寸进入纳米量级后,其结构与常规材料相比发生了很大的变化,使其在催化、光电、磁性、热、力学等方面表现出许多奇异的物理和化学性能,具有许多重要的应用价值。 1.1.1表面与界面效应纳米微粒比表面积大,位于表面的原子占相当大的比例,表面能高。由于表面原子缺少邻近配位的原子和具有高的表面能,使得表面原子具有很大的化学活性,从而使纳米粒子表现出强烈的表面效应。利用纳米材料的这种特点,能与某些大分子发生键合作用,提高分子间的键合力,从而使添加纳米材料的复合材料的强度、韧性大幅度提高。 1.1.2小尺寸效应当超细微粒的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或更小时,晶体周期性的边界条件将被破坏,导致其磁性、光吸收、热、化学活性、催化性及熔点等发生变化。如银的熔点为900℃,而纳米银粉的熔点仅为100℃(一般纳米材料的熔点为其原来块体材料的30%~50%)。应用于高分子材料改性,利用纳米材料的高流动性和小尺寸效应,可使纳米复合材料的延展性提高,摩擦系数减小,材料表面光洁度

高孔硅藻精土(改性硅藻土)说明

简介：高孔硅藻俗称硅藻精土或改性硅藻土，是两亿多年前海洋里的藻类生物石化后形成矿产品，需要通过选矿提纯，主要的选矿方法有三种，选出的产品用法也各不相同，我司选出的高孔硅藻专用于水处理，未改性前是一种高纯度天然矿品。特点：（1）物理吸附作用：硅藻的平均粒径9-20微米；硅藻的平均孔径450纳米；硅藻具有超强的吸附力，把超细微粒物质、色度、有毒有害物质和气味吸附到硅藻表面，下沉并与水体分离。（2）物理絮凝作用

由不导电非晶体二氧化硅的硅藻壳体和超导的硅藻纳米微孔组成，可在硅藻表面形成不平衡电位和外墙电位，在水处理过程中，污染物被快速静电聚合（物理絮凝）并沉淀。（3）生物载体作用高孔硅藻在活性污泥中达到1%浓度时，每立方米达2-6万m2的比表面积。（高孔硅藻每克约30m2比表面积，当占比达到20%时，每立方米污水中有1千克高孔硅藻，总比表面积就有2-6万m2），用高孔硅藻作生物载体，微生物在硅藻巨大的表面积上繁殖。技术原理：高孔硅藻通过专利技术改性后变成工业化产品高孔硅藻高效净水剂和高孔硅藻生物载体。在处理污水时，加入微量高孔硅藻高效净水剂，在高速搅拌下，硅藻表面的不平衡电位能破坏污水中电离子圈，并中和悬浮离子的带电性，导致胶体颗粒和胶团结构的ξ电位减少或为零。从而达到胶体颗粒脱离的目的，促使水中的污染物快速物理絮凝、沉淀。同时加上高孔硅藻具有巨大的比表面积，巨大的孔体积和较强的吸附力，把超细微粒物质吸附到硅藻表面，形成链式结构，瞬间下沉与水体分离。经过高孔硅藻处理后出水水质中的悬浮物、细菌、重金属离子等超细微粒得到去除，清水向上溢出。由高孔硅藻和污染物形成的污泥，回流至生物处理池循环处理。高孔硅藻生物载体每克30m2的比表面积，使每立方米水体中生物载体的比表面积达到2-6万m2。微生物附着在高孔硅藻生物载体上，无需在水体中捕捉碳源，以硅藻表面聚合的污染物为食料迅速繁殖，污水浓度变化对其繁殖影响极小，能保持相对稳定的数量，且形成了更高的去除效率。优势创新：（1）在污水处理中以无毒无害的硅藻物理吸附和静电聚合代替30%-70%以上有毒的化学絮凝剂，更高效更经济更环保；（2）用硅藻纳米微孔作生物载体使微生物在硅藻表面富集的碳源上繁殖，有效去除有机物、总磷和氨氮等，使生化系统对污染源的去除率提高20%以上；（3）硅藻具有自身脱水的功能，脱水时只需极少量另加絮凝剂，污泥量很少，可减少20%-50%的污泥量。用途：用于预处理等处理单元和河道治理的混凝絮凝，效果好、成本低、有利于污水和污泥后续处理、更环保；用于生化处理等处理单元的生物载体，每m3克形成2-6万m2的比表面积，是天然的活性污泥完美结合的载体，不仅容易操作、调控，而且有效能提高生化处理单元的负荷和出水水质，减少污泥量。不仅仅是高孔硅藻高效净水剂，很多类似的新型净水材料的出现是环保行业的福音，也给更环保、更经济、更高效的治理模式提供的更多的选择空间。

硅藻土的活化及吸附

硅藻土的活化及吸附一、实验目的 1、了解微孔结构无机矿物（硅藻土）材料的形态孔及结构； 2、学会用酸处理法对硅藻土提纯扩容。二、实验原理硅藻土（diatomite）是以蛋白石为主要矿物组分的硅质生物沉积岩，主要由硅藻的遗骸组成，硅藻死后遗留的细胞壁沉积成硅藻土。硅藻土的颜色为白色、灰白色、灰色和浅灰褐色等，具有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强等性质。硅藻土产地不同，其硅藻土种类也不同。如浙江嵊县土为直链藻（见图一），吉林长白山土为圆筛藻（见图二），广东海坎土为盒形藻、脆杆藻和双菱藻，云南滇西土为小环藻和卵形藻。图一、浙江嵊县土直链藻SEM照片图二、吉林长白山土为圆筛藻SEM照片常规的硅藻土矿含有大量的粘土矿物、铁的氧化物和炭的有机质等。其化学成份主要是SiO2，含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5和有机质。提纯硅藻土，不但有效除去了所含的大部分杂质及活性物质，而且得到了更丰富的内部孔状结构，比表面积显著增大，吸附能力明显提高。酸浸法能使硅藻土孔径、孔径分布和结构发生改变。硫酸与以SiO2为成分的硅藻壳不发生反应，而与Al2O3、Fe2O3反应生成可溶性盐。优质硅藻土由80%～90%的硅藻壳组成，氧化铁含量一般为1～1.5%，氧化铝含量为3～6%。孔隙率达80-90%，能吸收其本身重量1.5-4倍的水，化学稳定性高。在水处理中, 常用吸附方法去除或回收各种污染物(如染料、农药、木质素及其他溶解性有机物)。吸附容量的大小直接与吸附剂的比表面积有关，比表面积越大，吸附容量也越大。三、实验仪器及药品精密天平；搅拌器；振荡器；分光光度计；恒温水浴锅；抽滤装置；真空烘箱；标准筛（80目）；三颈瓶；蒸馏水；硫酸；pH试纸；三角瓶；次甲蓝；硅藻土等四、实验步骤 (一)改性硅藻土的制备 1．称量200克硅藻土矿，用标准筛（80目）过筛，进行预除杂，直到筛分出的杂质量很少时为止。 2．将预除杂的硅藻土加入20倍（200ml）的蒸馏水中，中速间歇搅拌0.5小时，使硅藻土在水中完全化解。 3．静置沉淀，上层悬浮液经抽滤、蒸馏水洗涤，反复三次，放入真空烘箱中，140℃下干燥2小时，制得提纯硅藻土。 4．将提纯硅藻土50克放入三颈瓶中，加入150ml的硫酸溶液，在90℃水浴锅搅拌4小时，抽滤、洗涤至pH值中性为止。 5．将酸洗后的硅藻土放入真空烘箱中，120℃下干燥4小时，制得改性硅藻土。（二）硅藻土吸附试验 1、用天平称取改性硅藻土0.05g、0.1g、0.45g、0.9g、1.3g分装于带塞的三角瓶中, 每瓶中各注入50mL水样(0.15%次甲蓝溶液), 然后放在震荡器上震荡20min(达到平衡)。 2、将震荡过的水样用滤纸过滤, 弃去初滤液约10mL。 3、将滤液置于分光光度计上进行比色( 波长650cm)记下光密度, 并用标准曲线换算出相对应的浓度大小，计算每个瓶活性炭的吸附容量。

胶粉改性沥青知识

废橡胶粉改性沥青应用与设计作者：发布于：2012-6-27 12:35:59 点击量：15 一、名词解释 1、胶粉沥青——国际材料与测试协会标准ASTM D8-88 中定义为采用15%以上橡胶粉粒的沥青改性材料，在美国一般比例为 18~22%，橡胶粉粒能全部通过10#筛，180~200℃温度下至少反应45min分钟；在沥青与橡胶充分熔胀，同时硫化橡胶粉粒还没有大面积降解前使用，改性后的胶结料还能显著体现硫化橡胶的特性。 2、橡胶粉(CRM)——指轮胎橡胶经过粉碎形成的粉末，用于沥青改性的材料。 3、小汽车轮胎——小汽车、敞篷小车和轻型卡车的外直径小于660毫米的轮胎。 4、卡车轮胎—卡车和公交车上用的外径大于660mm、小于1520mm的轮胎。 5、常温粉碎法——将废橡胶轮胎在室温下或略高于室温的环境下进行粉碎的方法。常温粉碎法一般能够产生形状不规则的、表面积较大的颗粒，有利于和沥青的相互作用。 6、冷冻粉碎法——使用液氮来冷冻废橡胶轮胎，使得废轮胎变得易碎，然后用锤磨机来打碎这些冷冻橡胶的方法，这种方法能够生成表面积较小的光滑颗粒。 7、脱硫橡胶——粉碎后经过加温加压，或者掺加软化剂改变了橡胶材料性质。 8、稀释剂——轻质石油产品，做碎石封层时，在喷洒之前添加到橡胶沥青中，使橡胶沥青容易喷洒均匀，在没有引起橡胶沥青的性质较大改变之前挥发掉。因为轻质成分要挥发，所以稀释剂不用于拌制混合料的橡胶沥青中，也不推荐用于90天内铺筑罩面的夹层中。 9、废轮胎橡胶——用过的汽车、卡车或者公交车的轮胎经加工得到的橡胶。生产过程中应排除不当轮胎料源，如实心轮胎、铲车轮胎、飞机轮胎和挖土机轮胎以及其他非汽车轮胎，这些材料的成分不适合橡胶沥青反应。 10、应力吸收层(SAMI)——一种碎石封层，用热橡胶沥青喷洒在现有的路表面，然后立即撒布单一粒级的封层集料，再进行碾压，将集料嵌入沥青膜。其厚度通常介于5到15毫米之间，取决于覆盖骨料的尺寸。应力吸收层是一种表面处治，主要是用于恢复表层抗滑性能，封住裂缝，形成防水膜来减少表层的水渗入路面结构中。应力吸收层可用于路面保存、养护和局部维修。胶粉改性沥青应力吸收层可以有效防止下层开裂的路基或路面的反射裂缝扩展至表面层，对于新建或改建的路面大大延长路面使用性能。 11、粘度——流体或者半流体抵抗流动的性质(剪切力)，是橡胶沥青现场质量控制的指标。二、废胶粉改性沥青综述 1、废胶粉改性沥青的发展废胶粉改性沥青从19世纪30年代就开始用作接缝填缝料、补丁和薄膜。在19世纪50年代，美国的刘易斯和博恩等进行了大规模的实验室研究评估。一些研究成果与雷克斯和帕克合作的“橡胶沥青材料试验室研究”一起发表在1954年10月的“公路”刊物上。1960年三月，在芝加哥举办了首届橡胶沥青研讨会。60年代和70年代，亚利桑那州查尔斯·麦克唐纳在橡胶和沥青材料上做了大量的工作，开发了胶粉沥青的“湿法”生产(也称为麦克唐纳法)，开始将胶粉改性沥青用于填补坑洞和表面处冶等，并作为常用养护方法，特别是胶粉沥青碎石封层作为凤凰城道路的主要养护方案有效地使用了将近20年，直到交通量过大才改为薄层沥青混凝土罩面，后来又开发了胶粉沥青断级配混合料成功地替代了碎石封层。1975年加州运输部开始进行胶粉沥青碎石封层试验，取得很好的效果。1980年在加州斯托贝城用“湿法”生产的胶粉沥青和密级配集料建设的路面建成，该项目是对一条极差的路面进行紧急维修，采用了路面加筋网和60毫米的密级配沥青混凝土以恢复结构承载力，其上为薄层(30mm)橡胶沥青混合料磨耗层。最早的三个项目都位于在冬天使用轮胎防滑链的高海拔的“冰冻区”，证明胶粉改性沥青混凝土路面有很好的抗磨耗和抗低温开裂性能。1983年瑞文多城建成的项目大大推动了应用粉胶改性沥青的进程，因采用沥青混凝土改造成本太高不能接受，所以采用了薄层橡胶沥青路面，这个项目设计了一系列13个试验段。试验段一直在进行跟踪监测，清楚地

纳米二氧化硅的表面改性研究

第４期王云芳等：纳米二氧化硅的表面改性研究３８３ＳｉｚｅｏｆＳｉ０２ｇｒａｉｎ（ｎｍ）图１水溶胶中Ｓｉ０５颗粒的大小分布Ｆｉｇ．１ＳｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＳｉ０２ｇｒａｉｎｉｎｈｙｄｒｏｓｏｌ可以看出，所制得的二氧化硅水溶胶中，二氧化硅成纳米状态分布，粒径为５０—１２７ｒｉｍ，其电子显微镜照片如图２所示。另外，从二氧化硅水溶胶的红外光谱（图３（ａ））可以看出，２９００ｃｍｄ为ＳｉＯＨ的吸收峰；３４３３ｅｍｄ为吸附的水峰；１２１６ｅｍ’１为Ｓｉ—Ｏ—Ｓｉ的不对称伸缩峰；９５８ｃｍｄ为ＳｉＯＨ的伸缩峰；４７１ｃｍｄ为Ｏ—Ｓｉ?Ｏ的畸变吸收峰，说明纳米二氧化硅表面还有大量羟基，因此它可以和许多有机官能团发生作用。２．２表面羟基值的测定【ｌ列采用离心干燥分离、醇洗，反复５次使溶胶中的二氧化硅分离，１０００Ｃ真空干燥４８ｈ，得到纳米二氧化硅粉体，其红外光谱如图３（ａ）所示。称取该粉体２９放入１００ｍＬ的锥形瓶中，加入０．０５ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＯＨ溶液８０ｍＬ，密封搅拌２４ｈ。离心分离二氧化硅颗粒后的溶液体积为Ｃ毫升（一８０ｍＬ），从分离的Ｃ毫升溶液中量取１０ｍＬ，用Ａ毫升０．０５ｍｏＬ／Ｌ的ＨＣｌ溶液滴定至中性，剩余溶液（Ｃ一１０ｍＬ）用同样的方法滴定至中性所用ＨＣｌ溶液为Ｂ毫升，根据下式可计算出单位重量二氧化硅颗粒表面的羟基含量（ｘ）ｕ引。茗：盟笔华≈７．８ｍｍｏｌ／ｇ茗２——广２Ｌｇ上式中，Ａ一中和分离溶液１０ｍＬ所消耗０．０５ｍｏＬ／ＬＨＣｌ溶液的体积数；Ｂ一滴定剩余溶液（约７０ｍＬ）至中性所用０．０５ｍｏｌ／ＬＨＣＩ溶液的体积数；ｗ一纳米二氧化硅粉体的克重数。２．３纳米二氧化硅的表面改性及分析配制２．０ｗｔ％纳米二氧化硅水溶胶１００ｍＬ，并用冰醋酸调节溶液的ｐＨ＝３．５—４．５，随后加入图２改性前纳米Ｓｉ０２粒子的ＴＥＭ图片Ｆｉｇ．２ＴＥＭｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓｏｆｎａｎｏ—ｓｉｌｉｃａｐａｒｔｉｃｌｅｓｂｅｆｏｒｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ４００￥００１２００１６００２０００２４００２８００３２００３６００４０００Ｗａｖｃｎｔｕｎｂｅｒ“ｇｎｒｌ图３ｓｉ０２（ａ），ｃｒ，ｒＭＳ（ｂ）和ＧＰＴＭＳ改性Ｓｉ０２（ｃ）的红外光谱Ｆｉｇ．３ＦＴＩＲｇｐｌ圮－ｑ：ｒａｏｆ（ａ）ｓｉｌｉｃａ，（ｂ）ＣＰａ＇ＭＳａｎｄ（ｃ）ＣＰＴＭＳ—ｍｏｄｉｆｉｅｄｓｉｌｉｃａ２ｍＬ偶联剂ＧＰＴＭＳ（未水解前的红外光谱如图３（ｂ）所示），磁力搅拌，常温反应２．５ｈ后得到纳米二氧化硅改性溶胶（改性后纳米颗粒溶液的透射电子显微镜显微分析如图４所示）经离心干燥后醇洗（重复五次），常温干燥２４ｈ，然后在２００℃真空干燥４８ｈ得到改性纳米ＳｉＯ：粉体，其红外图谱如图３（ｃ），从图谱可以看出：纳米二氧化硅接枝ＧＰＴＭＳ后，二氧化硅的物理吸附水（３４３３ｃｍ。）和表面的硅醇羟基Ｓｉ．ＯＨ（９５８ｅｍ～，３７４４ｅｍｄ）明显减少，还有明显的亚甲基（２９４４ｅｍ４）的吸收峰，但二氧化硅的特征吸收峰（１１００ｃｍ～，７９７—８０５ｅｍ～，４７１ｃｍ４）无明显变化，只是Ｓｉ．Ｏ．Ｓｉ键的伸缩振动吸收峰（１１００—１２１６ｅｍ。１）变宽增强。分析表明，在二氧化硅颗粒表面接枝硅烷偶联剂并未改变二氧化硅的物质组成和结构，只是ＳｉＯ：表面羟基与硅烷偶联剂水解产生的童ＳｉＯＨ基团缩合，硅烷偶

粉体表面改性复习要点(精简版)

第2章纳米粉体的分散 1.粉体分散的三个阶段（名词解释）润湿是将粉体缓慢加入混合体系形成的漩涡，使吸附在粉体表面的空气或其它杂质被液体取代的过程。 ?解团聚是指通过机械或超声等方法，使较大粒径的聚集体分散为较小颗粒。 ?稳定化是指保证粉体颗粒在液体中保持长期的均匀分散 2.常用的分散剂种类（1）表面活性剂空间位阻效应（2）小分子量无机电解质或无机聚合物吸附－－提高颗粒表面电势（3）聚合物类(应用最多) 空间位阻效应、静电效应（4）偶联剂类 3.聚电解质（名词解释）是指在高分子链上带有羧基或磺酸基等可离解基团的水溶性高分子 4.对不同pH 值下PAA 在ZrO 2表面的吸附构型进行分析。图.不同pH 值下PAA 在ZrO 2 表面的吸附构型 a.当pH<4时，PAA 几乎不解离，以线团方式存在于固液界面上，吸附层很薄，几乎无位阻作用 δ δδ

b.随pH值增加，链节间静电斥力使其伸展开 c.ZrO2表面电荷减小直至由正变负，PAA的负电荷量增加，其间斥力增加，使得PAA链更加伸展，可在较远范围提供静电位阻作用 5.用聚电解质分散剂分散纳米粉体时，影响浆料稳定性的各种因素有哪些？ 1、聚电解质的分子量当聚电解质分子量过小，在粉体表面的吸附较弱，吸附层也较薄，影响位阻作用的发挥。分子量过大，易发生桥连或空位絮凝，使团聚加重，粘度增加。 2、分散剂用量适宜的分散剂用量才可以使分散体系稳定。用量过低，粉体表面产生不同带电区域，相邻颗粒因静电引力发生吸引，导致絮凝。用量过高，离子强度过高，压缩双电层，减小静电斥力；同时，还易发生桥连或空缺絮凝，稳定性下降。 3、温度研究表明，为了获得较好的分散效果（以最低粘度为衡量标准），随温度的升高，所需分散剂的用量随之增加 6.结合下图，分析煅烧为什么能够改善纳米Si3N4粉体的分散性？煅烧改善纳米Si3N4粉体的可分散性 ?此前提到，球磨可有效降低粉体的粒度。但球磨过程可能造成分散介质与粉体发生化学反应。 ?以乙醇为介质球磨Si3N4粉体时，表面的Si-OH可能与乙醇反应生成酯。 ?酯基的生成对粉体的分散性影响很大： a、酯基是疏水基团 b、屏蔽负电荷，影响分散剂的吸附 ?采取煅烧去除酯基，可改善其分散性第3章纳米粉体表面改性（功能化） 1.表面改性有哪些重要应用？改善纳米粉体的润湿和附着特性。改善纳米粉体在基体中的分散行为，提高其催化性能。改善粉体与基体的界面结合能等。 2.纳米粉体的表面改性方法？气相沉积法机械球磨法高能量法

硅藻土的特性及其污水处理的原理

2 硅藻土的特性及其污水处理的原理 2.1 硅藻土的特性及其改性硅藻土是古代单细胞低等植物硅藻的遗体堆积后，经过初步成岩作用而形成的具有多孔性的生物硅质岩。它的主要化学成分是无定性的SiO2，并含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO和有机质等。由于其具有空隙率高、比表面大、比重小、吸附性强、耐磨、耐酸、热导性低、隔热阻燃、保温隔音等优良特性，被广泛地应用于饮食、建材、化工、橡胶、石化、医药、冶金、涂料、机械、能源、油漆、水处理等行业中。而对于污水处理领域，我们关心的主要是硅藻土的表面性质、精度及孔系结构等。形成硅藻土的硅藻的壳体具有大量的、有序排列的微孔，从而使硅藻土具有很大的比表面积(3.1～60m2/g)。而且硅藻土的表面及孔内表面分布有大量的硅羟基；这些硅羟基在水溶液中离解出H+，从而使硅藻土颗粒表现出一定的表面负电性。从硅藻土的精度方面考虑，虽然我国硅藻土总的含量位居世界第二，但是其品味普遍较低，大多数产品的SiO2的含量在50%左右，利用时应先将硅藻原土进行提纯处理，使其SiO2含量大于90%。提纯后的硅藻土具有整体一致均匀的微粒和比较干净的表面，从而使得其比表面充分展露出来。所谓一致均匀是指具有一致均匀的大小、外形尺度、表面理化性能等，这是目前人造微粒难以实现的。常用的提纯方法有酸浸法、擦洗法、焙烧法、离旋—选择性絮凝法、干法重力层析分离法、热浮选矿法和综合提纯法等。不同产地硅藻土的往往具有不同的形状结构和孔系分布，在生产和应用过程中，应予以注意。为了改善硅藻土污水处理的效果和范围，需对硅藻原土进行提纯、活化、扩容和改性等处理。对硅藻土进行一定的酸、热等活化、扩容处理，可改善硅藻土的一些表面性质，从而提高污水处理的效果。彭书传通过利用等量的酸活化、热活化及未经活化的硅藻土制成的复合净水剂处理印染废水的对比实验表明，酸活化和热活化均可提高硅藻土的处理能力。向硅藻精土中加入一定比例的其他物质，可制成适合不同性质和种类污水的改性硅藻土，既提高了硅藻土的污水处理效果，又扩大了其应用范围。云南王庆中先利用纯物理湿法选矿工艺将低品味的硅藻原土提纯得到硅藻含量为90%～98%的硅藻精土，再根据不同的污水类型和水质特征，向此精土中加入不同数量的絮凝剂(硫酸铝、氯化铝、聚丙烯酰胺或三氯化铁等常见的无机或有机絮凝剂)，得到具有很好吸附、混凝作用的改性硅藻土污水处理剂。 2.2 硅藻土污水处理的原理硅藻土表面带有负电性，所以对于带正电荷的胶体态污染物来说，它可实现电中和而使胶体脱稳。但城市生活污

改性硅藻土处理工业废水中的COD

2014届毕业设计改性硅藻土处理工业废水中的COD 院、部：安全与环境工学院学生姓名：毛慧军指导教师：李大军职称讲师专业：环境工程班级：1001班完成时间：2014年5月

摘要化学需氧量（COD）往往是衡量水中有机物质含量多少的首要指标。化学需氧量越大，就说明水体受有机物的污染越严重。而硅藻土作为一种天然含结晶水非晶质二氧化硅的蛋白石，在污水处理方面有很大的作用，其具有吸附强，纳米微孔等特性。本设计采用2mol/L的硫酸作为硅藻土的改性剂，在硫酸溶液中对硅藻土进行改性。并通过改变改性硅藻土的投加量、pH值和搅拌时间来确定最佳的实验条件，达到最佳的去除效果。最终研究得出，最佳投加量为4g/L，最佳pH值为5.0，最佳搅拌时间为25min。此时对废水中COD的去除率达到35.8%，去除效果较为理想。关键词：硅藻土；改性；工业废水；COD去除

ABSTRACT Chemical oxygen demand (COD) is often measured leading indicator of how much content of organic matter in water. Chemical oxygen demand (cod), the greater the water polluted by organic means that the more serious. Containing diatomite as a kind of natural water of crystallization of amorphous silicon dioxide opal, has great effect in wastewater treatment, it has strong adsorption, nanometer micropore characteristics. This design USES 2 mol/L sulfuric acid as modifier of diatomaceous earth, in sulfuric acid solution for modified diatomite. And by changing the additive amount of modified diatomite, pH and stirring time to determine the optimal experimental conditions, the best removal effect. The final study, optimal dosing quantity of 4 g/L, the best pH value of 5.0, the best mixing time of 25 min. At this time of the removal rate of COD in wastewater reached 35.8%, get rid of the effect is more ideal. Key words: diatomite; The modification; Industrial waste water; COD removal

橡胶粉改性沥青的工艺研究

随着我国汽车工业的迅速发展，每年的轮胎产量超过１亿条，仅次于美国和日本，每年生成的废旧轮胎达到５０００多万条，约合重量１４００ｋＴ，而每年的处理量只有２００ｋＴ，大量的废旧轮胎未得到充分的再生利用。近几年我国在北京、上海、江西、浙江、广东等部分省市引用橡胶粉改性沥青技术，铺筑了上千公里的高速路面，取得了良好的应用效果，用橡胶粉改性沥青铺筑路面既节省了资源，又减少了环境污染，具有非常重要的意义，也有光明的前景。橡胶粉改性沥青材料具有高温稳定性好、水稳定性强、低温抗裂性明显改善等优点，可以延长道路的使用寿命，减少路面行驶噪音，防止打滑，提高了安全系数，尤其价格低廉。橡胶粉改性沥青材料可以用来拌制沥青混合料，铺筑沥青路面上面层，也可以用单层表处的施工方法铺在路面上基层与下面层之间，或上面层与中面层之间，作为一种应力吸收层，以抑制路面基层裂缝向上的反射。１胶粉改性沥青的生产工艺在道路工程中橡胶粉改性沥青的生产方法多采用以沥青为加热载体，将胶粉混入沥青材料中直接进行再生脱硫，常用的生产方法有高温脱硫法、吹风氧化法、专用脱硫机法和塑炼混炼法。其中以脱硫机法效果最好。该生产方法综合了工业上生产橡胶的水油法的高压（０．９８ＭＰａ）、快速脱硫法的高温（１８０℃）、机械处理法的的高速剪切作用等功能，脱硫速度快、产品质量好，是理想的橡胶粉改性沥青生产方法。脱硫机法所用的设备是由沥青熔融釜、齿轮泵、喷射分散器、搅拌器和加热系统组成。在生产时先将熔融沥青用齿轮泵注入脱硫机的熔融釜内，加入胶粉和再生剂，开动搅拌器使混合物在搅拌器的作用下，分散均匀，再开动齿轮泵循环系统，通过喷射分散器和齿轮泵进行再生循环，胶粉和沥青在脱硫机内由于机械作用和流体力学作用，高温高压的作用，胶粉吸收了沥青中的油份而溶胀和溶解，经过齿轮泵和喷射分散器的剪切作用，加快胶粉的脱硫速度，缩短了脱硫时间，提高胶粉与沥青的混合均匀性，胶粉的溶解度和添加量，形成均匀、细腻而又具有柔性的再生橡胶粉改性沥青。２材料的选择２．１橡胶粉２．１．１橡胶粉粒径橡胶粉又称硫化橡胶粉（ＶＲＰ），它是由硫化橡胶制品经过粉碎加工而成的弹性粉状物，常用的有废旧轮胎、橡胶鞋等。按照胶粉的粒度大小不同可分为粗胶粉、细胶粉、微细胶粉和超微细胶粉。道路工程中，从应用和经济角度综合考虑，采用微细胶粉中橡胶粉粒径为６０、８０和１００目为宜。２．１．２胶粉的加量对胶粉合理加量的选择应从三个方面考虑：①路面的使用性能；②加工、运输、摊铺性能；③成本。有关资料显示，一般情况下低于１０％的胶粉用量对沥青的改性作用不大。佘玉成等人采用橡胶粉粒径８０目，胶粉加量在１０％、１５％、２０％三个比例下改性沥青的性能及加工性能进行了试验。从改性性能方面看，加量１０％的胶粉对基质沥青改善幅度无明显变化当加量２０％时，沥青的性能有较大提高，但粘度太大，不宜加工。当胶粉的加量为１５％时的沥青性能，加工性能都较好。应该注意的是胶粉的加量１５％不是对任何粒径的胶粉都合适，随着胶粉粒径的变细，改性沥青的性能提高，粘度也随之提高，需要根据试验来确定胶粉的添加量。２．２再生剂顾名思义是使胶粉再生的物质，通过再生剂的加入，把硫化橡胶高分子弹性体的弹性转变为塑性恢复其粘性，并使之具有再生硫化的能力。借助渗透作用，再生剂被吸附在橡胶分子上，缩短再生时间，增加产量，改善再生橡胶的性能．使硫化胶粉中的三维交联网状分子结构松弛和展开，产生溶胀或部分溶胀，以利于同沥青的共混。再生剂的掺量一般为胶粉重量的１％￣２％。３加工温度加工温度严重影响橡胶粉改性沥青的性能，加工温度一般为１６０℃￣１８０℃。胶粉的品种不同，加工的温度略有区别。当温度低于１６０℃时，胶粉颗粒不能充分溶胀和脱硫，当温度高于２００℃时，易导致胶粉炭化，随着分解温度和时间的增长可导致胶粉完全破坏而生成低沸点的烃类，在这种情况下，胶粉中的碳黑和无机组分起着沥青填充剂的作用，而胶粉分解的低分子产物则起着对沥青的稀释作用，从而造成沥青性能的恶化，沥青的三大指标的变化也说明了这一点，随着温度的升高，沥青的延度、针入度呈现上升趋势，软化点则是先上升而后下降。４搅拌时间在加工温度一定的情况下，搅拌时间越长，胶粉被剪切的细度越细，改性沥青的延度和软化点明显上升，但长时间加热对沥青性能影响也较大，因此，应结合不同的加工温度，橡胶粉改性沥青的工艺研究马献忠安阳市政建设维护管理处（４５５０００）摘要：对废旧轮胎胶粉的材料选择、胶粉的添加量、再生剂的用量、加热温度、搅拌时间、生产方法等详细论述。关键词：橡胶粉改性沥青工艺试验研究Ｓｈｉｙａｎｙａｎｊｉｕ