XJIPC OpenIR  > 材料物理与化学研究室
新疆尉犁蛭石膨胀工艺与应用研究
杜彦召
学位类型硕士
导师陈朝阳
2008-06-10
学位授予单位中国科学院研究生院
学位授予地点北京
学位专业材料物理与化学
关键词蛭石 微波膨胀工艺 吸附 有机插层 复合材料
摘要

本论文研究了传统马弗炉加热法制备膨胀蛭石工艺后,提出了微波加热制备膨胀蛭石的新方法,并对以上两种方法进行了对比;蛭石是一种具有优异吸附、离子交换性能的硅铝酸盐矿物,在环境治理中有广泛的应用前景,论文介绍了近年来天然蛭石在废水处理中的应用,实验研究了蛭石吸附重金属离子;论述了有机蛭石及蛭石/PVC复合材料制备的研究用马弗炉电加热法和微波炉微波加热法制备了膨胀蛭石,分别称之为热膨胀蛭石(TEV)和微波膨胀蛭石(MEV)。重点研究了蛭石的膨胀过程和膨胀机理,测定微波炉在不同加热功率和加热时间条件下蛭石的体积膨胀率,得到蛭石膨胀工艺主要参数。对膨胀蛭石样品进行SEM,XRD和热重分析,结果表明微波膨胀蛭石层与层之间膨胀分离彻底,层间孔隙多;蛭石层间结构中铁离子没有发生氧化反应,膨胀后颜色为银灰色,蛭石不发脆:平均膨胀倍数大于电加热膨胀蛭石;蛭石结构的d001值变化小。对蛭石样品用不同功率相同时间,或相同功率不同时间微波加热后发现,膨胀蛭石的膨胀倍数随加热时间增大分三个阶段,到达一定时间后不再变化。试验研究发现,微波加热时间为50s,功率为400W时集合平均膨胀倍数最大。通过对蛭石进行FTIR发现:微波蛭石的结构水没有脱去,这可能是微波蛭石不发脆的主要原因。实验研究了蛭石对重金属离子Pb+2,Ag+,Ni2+,Cd2+的吸附作用,发现在室温、pH=5-6的条件下,蛭石对四种金属离子的吸附能力为:Pb2+ >Cd2+ >Ag+ >Ni2+。对蛭石有机插层改性和用双螺杆挤出机制备蛭石/PVC复合材料进行了实验研究。发现用热液搅拌法可以对蛭石进行部分插层,插层后蛭石层间距d001值明显增大;实验研究发现:蛭石重量百分数为10%的蛭石/PVC复合材料的强度增强。

文献类型学位论文
条目标识符http://ir.xjipc.cas.cn/handle/365002/3542
专题材料物理与化学研究室
作者单位中国科学院新疆理化技术研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
杜彦召. 新疆尉犁蛭石膨胀工艺与应用研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2008.
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