利用天然矿物承载TiO2制备光催化功能材料的研究

利用天然沸石、膨润土作载体制备的TiO2/矿物复合体光催化材料，在阳光照射下对有机染料罗丹明-B具分解脱色性能。实验证实未经高温处理的样品光催化性能优于经高温处理的，沸石的脱色率6小时达100%，膨润土的脱色率达94%。晶相分析和热分析证实锐钛矿在有沸石、膨润土存在的水相体系中可直接在矿物表面生成，结合牢固，同时引起矿物 结构的调整。     

复合光催化材料(HAlNb2O7/M)的制备及其光催化性能

以固相反应合成了LiAlNb2O7,并用离子交换法制备出HAlNb2O7,通过紫外光分解等反应将Pt和TiO2分别掺杂到HAlNb2O7上。运用X射线衍射、漫反射、ICP和比表面积等测试技术对样品进行表征。在波长大于290 nm的100 W汞灯照射30 min下,1.0 g样品可催化分解甲醇溶液(10%)产生氢气约7 mL,表明所制备的材料具有较高的光催化活性。     

TiO2/电气石复合物的光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备TiO2/电气石复合光催化剂,通过光降解甲基橙实验考察复合光催化剂的活性,发现复合物中2%电气石的制备比例就可以显著提升TiO2降解有机物活性,降解率(0.5h)达99.87%,明显优于纯TiO2(0.5h)83.64%,提高了约20%。经XRD、BET、SEM等手段对样品进行分析得知:经800℃以下长时间热处理,电气石的结晶构造不变;900℃热处理使电气石结构破坏。SEM分析显示复合物中TiO2颗粒呈球簇状,均匀包覆在电气石表面形成颗粒膜层。     

掺铜TiO2/膨润土光催化剂的制备及其光催化性能研究

以天然钠基膨润土为载体,利用四氯化钛水解法制备了掺铜TiO₂/膨润土复合光催化剂;比较了不同量Cu²⁺对TiO₂/钠基膨润土的修饰作用及不同光照条件对光催化性能的影响。采用分光光度计、XRD、IR及TG-DTA等测试手段对试验结果进行表征。结果表明,铜的掺入对TiO₂/膨润土光催化活性有显著提高:当掺铜量为原土阳离子交换量的10.9%时,紫外光下催化效果最好;16.4%时太阳光下催化效果最好。复合后样品热处理温度为500 ℃,获得较理想的光催化活性。     

粉煤灰/膨润土颗粒的制备与pb2+吸附实验

以天然钙基膨润土和燃料废弃物粉煤灰为原料,工业淀粉为致孔剂,采用挤出-滚圆技术,制备了粉煤灰/膨润土复合颗粒吸附剂,并用于含Pb~(2+)溶液的吸附。研究了吸附时间、pH、投样量和溶液初始浓度对吸附性能的影响。结果表明,采用挤出-滚圆法制得的复合颗粒吸附剂大小均匀,表面没有裂纹,具有良好的机械强度。吸附实验中,在投样量10.0 g/L,溶液pH为6,吸附时间120 min,溶液初始浓度100 mg/L时,复合颗粒吸附剂对Pb~(2+)的去除率达到97.40%,吸附量为9.74mg/g。热力学实验表明吸附剂对Pb~(2+)的吸附更符合Langmuir吸附等温模型。     

Fe2O3-TiO2复合光催化剂的制备及其对染料酸性大红降解的光催化活性研究

以氧化铁红粉末为载体,钛酸四丁酯为前驱体,无水乙醇为溶剂,制备了Fe2O3-TiO2光催化剂。用XRD、TEM等对催化剂的物相、形貌进行了表征,并通过对酸性大红GR染料废水进行光催化降解实验,研究了催化剂的投加量、光照时间以及起始浓度、pH值、回收方法及催化剂重复使用次数对酸性大红染料废水光降解作用的影响。实验结果表明,氧化铁红粉末负载TiO2催化剂有很好的吸附和光催化性能,并可以多次回收重复使用,在投加量为0.4g/L的条件下,光催化效果最好,1h后的脱色率可达95%以上。     

坡缕石/磁性铁氧化物/TiO2复合光催化剂性能实验研究

用醇盐水解法、硫酸亚铁-硝酸钾氧化法制备TiO2光催化剂、坡缕石/TiO2复合光催化剂和坡缕石/磁性铁氧化物/TiO2复合光催化剂.通过XRD、TEM、UV-Vis和MS分析光催化剂的物相组成、形貌特征、对紫外可见光的漫反射以及磁化率,并以甲基橙为处理对象,对比研究了TiO2光催化剂、坡缕石/TiO2复合光催化剂和坡缕石/磁性铁氧化物/TiO2复合光催化剂的光催化效果.结果表明:坡缕石/磁性铁氧化物的复合能降低复合光催化剂中锐钛矿的平均粒径,提高锐钛矿的分散性.铁的复合是否提高光催化剂的光催化效率与催化剂的煅烧温度有关.坡缕石的复合对光催化剂的最佳煅烧温度有影响.     

有机膨润土的制备及测试

以吉林省九台天然钙基膨润土和改性的钠基膨润土为原料 ,用丙烯酰胺和溴代十六烷基三甲基胺进行有机覆盖 ,对制得的有机膨润土进行了X射线衍射 (XRD)分析 ,并结合差热热重 (DTA—TG)分析。结果表明 ,该方法不仅可以制备有机长链季铵盐有机膨润土和小分子有机膨润土 ;而且作为直接原料的天然钙基膨润土也可以制得较好的有机膨润土。     

SiO2-TiO2薄膜制备及其光催化性能研究

Sol-gel法制备SiO2-TiO2复合薄膜，进行甲醛的光催化降解实验，研究了SiO2掺杂量、薄膜焙烧温度、甲醛溶液pH值及初始浓度对光催化性能的影响。结果表明，500℃焙烧1h，掺杂质量SiO2：TiO2=12：100时，SiO2-TiO2薄膜的光催化活性最高，150min后甲醛降解率达76％，是单纯TiO2薄膜的1．3倍，该薄膜稳定性较好，经重复8次使用，最大降解率只下降4％。     

酸化条件对膨润土结构和脱色性能的影响

本项研究对不同酸度、不同时间条件下处理的膨润土进行了脱色力、比表面积、活性膨润土中硅铝比分析及扫描电镜测试，由此，总结出控制获得高效活性膨润土的最佳条件应是使比表面积尽可能大，硅铝比尽量高。在适当控制酸度情况下，可以通过调整活化处理时间来取得较理想的性能。     

利用膨润土与工业废渣制轻质保温材料

本文介绍了利用膨润土、钙质造纸废渣制备轻质保温材料的研究,分析了膨润土在轻质保温材料制备中的作用,优选出制备轻质保温材料的配方和工艺。该材料的导热系数为０ ．１７１ Ｗ／ｍ·Ｋ,抗压强度约为９ ．３７ ｋｇ／ｃｍ２ ,容重为０ ．４９ ｇ／ｃｍ３ 。     

Synthesis and Photocatalytic Activity of Ti-pillared Bentonite

Ti-pillared bentonite has been successfully prepared using a modified method that can induce the transformation of TiO2 pillar from amorphous to anatase phase at a low temperature （150℃）. The value of d0.01 =1.94 nm obtained by Ti-pillared bentonite is larger than that of corresponding raw clay （1.56 nm）. Due to large numbers of Ti-pillars formed, the Ti-pillared bentonite shows an excellent ability in adsorbing Rhodamine B （RB）. The photocatalytic activity and kinetic equation are investigated by decomposing RB solution under the UV irradiation. It is found that the Ti- pillared bentonite shows super photocatalytic activity for the degradation of RB solution compared with the untreated bentonite and pure TiO2, and the kinetic equation of the degradation of RB solution is a 1.5-oder equation.     

膨润土的有机改性及其钻井液性能

以过硫酸钾为引发剂,通过水溶液聚合法制得了丙烯酸和丙烯酰胺的聚合物A。用聚合物A作为有机改性剂,采用混炼挤压法制备得到样品。用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对其结构形貌进行研究。结果表明,其晶面间距由原来的1.269 nm增大到1.322 nm,有机基团进入层间,并且仍保持层状结构,成功制备出了有机改性膨润土。用有机改性膨润土配制钻井液,当其质量分数为4%时,浆液的粘度为5.5 mPa.s,滤失量为13 mL,润滑系数为0.13。与普通钠基膨润土钻井液相比,有机改性膨润土钻井液的滤失量和润滑系数均有较大幅度降低,并且改善了钻井液的流变性。     

科钻一井钻井液用膨润土性能及分散机理

以科钻一井金刚石取心钻进所产生岩屑的颗粒分布为依据,结合钻井工艺对钻井液性能的要求,介绍了一种低固相、低黏度、低切力、低失水、高分散的膨润土泥浆材料--LBM-SD,并分析了LBM-SD膨润土的分散机理.LBM-SD是由优质钠基膨润土(NV-1)与小相对分子质量的三元共聚物按照一定比例,经过混炼挤压而成.小相对分子质量的三元共聚物为丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯腈按照一定工艺聚合而成的共聚物,其分子链上含有大量的羧钠基、酰胺基和腈基.LBM-SD膨润土颗粒呈高分散状态,平均粒径小于3μm.与人工钠基膨润土相比,平均粒径降低了41.7%,平均质量比表面积提高了43.6%,E电位值增加了28.4%.     

热处理对柯尔碱膨润土微观结构和物化性能的影响

膨润土的热稳定性及其热处理过程中微结构和性能的变化直接影响着膨润土在矿物材料领域的应用,因此研究热处理过程中膨润土成分结构的演化以及表面性质的变化具有重要意义。目前对膨润土的研究多集中在钠化改型、有机化改性以及改型改性后的结构和性能方面,而对膨润土热处理过程中的微观结构和物化性能变化研究有待加强。本文以新疆柯尔碱膨润土为研究对象,在不同温度下进行热处理,利用X射线荧光光谱法分析原土的化学成分,通过同步热分析、X射线衍射、红外光谱以及扫描电镜等技术对热处理产物进行了物相分析和结构表征,并研究了比表面积、吸蓝量及胶质价在升温过程中的变化特征。结果表明:随着热处理温度的升高,柯尔碱膨润土的比表面积逐渐减少,物相组成和结构都发生了很大变化。加热到600℃后,膨润土的吸蓝量和胶质价急剧下降,其主要成分蒙脱石八面体片中的羟基开始脱出,层状结构发生破坏;800℃后蒙脱石相已经消失;1000℃时产生新的矿相——堇青石,粉末颗粒出现熔融现象;1200℃后转变为方石英相,颗粒基本完全熔融,重结晶现象明显。研究认为,600℃时柯尔碱膨润土的膨胀性和分散性基本丧失,矿物物化性能失效。     

新疆巴里坤膨润土改性提纯试验

以新疆巴里坤膨润土矿三个样品为原料，进行膨润土改性提纯试验的研究，结果表明，改性提纯后蒙脱石含量为87％～95％，采用洗涤去除石盐后悬浮液加热法更适用于样品的改性。通过离心机转速和分散剂对提纯效果影响的实验，得出离心提纯时采用离心机转速为2100r／min、分散剂采用六偏磷酸钠和水玻璃以质量比为1：1混合使用，提纯效果最佳，为新疆巴里坤膨润土的深加工奠定基础。     

利用天然矿物承载TiO2制备光催化功能材料的研究

利用天然沸石、膨润土作载体制备的TiO2 /矿物复合体光催化材料 ,在阳光照射下对有机染料罗丹明 -B具分解脱色性能。实验证实未经高温处理的样品光催化性能优于经高温处理的 ,沸石的脱色率 6小时达 10 0 %,膨润土的脱色率达 94 %。晶相分析和热分析证实锐钛矿在有沸石、膨润土存在的水相体系中可直接在矿物表面生成 ,结合牢固 ,同时引起矿物结构的调整。     

累托石/聚丙烯酸(钠)-丙稀酰胺吸水保水复合材料的制备及性能

采用焙烧-磁选法、酸洗提纯法、煅烧法均能有效减少湖北钟祥累托石粘土中的黄铁矿.实验用累托石粘土中黄铁矿含量为4.37%, 硫含量为2.32%.采用焙烧磁选法, 温度300℃、时间2.0h、二次磁选后, 累托石粘土中硫含量降为0.52%;酸洗法, 酸液浓度60%、时间1.0h、温度60℃时, 硫含量为0.57%;煅烧法, 当温度550℃、时间为0.5h时, 硫含量为0.78%.研究发现所得粘土矿物对聚合复合法制备累托石/聚丙稀酰胺-丙烯酸(钠) 吸水保水复合材料的阻聚作用不明显, 且不影响后续聚合反应最高硫含量约为0.78%.在65~70℃反应条件下, 含煅烧累托石粘土20%、丙烯酰胺15%、引发剂0.25%、交联剂0.08%, 丙烯酸中和度为80%的吸水保水复合材料的吸去离子水倍率为870, 吸自来水倍率为250, 吸生理盐水倍率为68.累托石粘土添加量在0%~30%之间时, 吸水保水复合材料的吸液倍率比不含累托石的吸水树脂高.吸水保水复合材料吸液倍率从870g/g降到84g/g时, 凝胶强度从49g/cm2上升到235g/cm2.