碱改性生物炭-凹凸棒制备及其对水中磷的去除

磷是动植物必不可少的营养物质．然而，地表水中过量的磷会导致水生植物和藻类的快速生长．本研究通过氯化镁对玉米芯残渣进行改性，在无氧条件下高温烧制并与碱改性凹凸棒混合，制备了一种碱改性生物炭-凹凸棒土复合物(MgO-CB-AMAP)．该碱改性生物炭具有高比表面积，达396.2 m~2/g，明显高于直接煅烧制备的生物碳(132.7 m~2/g)．进一步，评价了MgO-CB-AMAP复合物对水中磷的吸附性能．结果表明：当水中磷浓度5 mg/L、玉米芯及凹凸棒的比例为1∶3、用量为2 g/L时，6 h后磷去除率达91%，吸附量为9.7 mg/g，均高于生物炭(3.6 mg/g)和碱改性凹凸棒(6.1 mg/g)．最后，对MgO-CB-AMAP在模拟含磷污染水体中磷的吸附过程进行了动力学研究，该吸附过程符合准二级动力学模型．研究结果表明这种碱改性生物炭-凹凸棒土复合物在磷污染控制中有很好的应用前景．     

Al2O3／Art复合材料的制备及其吸附性能研究

以凹凸棒土（Att）为基体，通过原位溶胶．凝胶浸渍的方法，制备Al2O3包覆改性凹凸棒土的凹凸棒土复合材料（产物标记为Al2O3／Att）。采用XRD、BET、SEM等分析手段对A12O3／Att的形貌进行了表征。研究表明：产物的包覆效果好、比表面大；以直接大红4B溶液为模拟废水，考察了凹凸棒土改性前后吸附性能；对凹凸棒土表面进行包覆改性，有效地改善凹凸棒土对直接大红4B吸附效果，吸附20min后，对90mg／L直接大红4B的脱色率达90％。     

原位接枝改性炭黑对天然橡胶性能的影响

采用原位液相接枝技术在炭黑表面接枝聚乙二醇400,研究了接枝前后炭黑补强天然橡胶的性能.结果表明:在相同填料添加量下,填充接枝改性炭黑的胶料焦烧时间和正硫化时间有所缩短,物理机械性能明显改善;当添加50份填料时,相比于添加未改性炭黑的胶料,填充接枝改性炭黑胶料的结合胶含量提高了16.5个百分点,拉伸强度和撕裂强度分别提升了6.1MPa和19.5kN/m,绝对磨耗质量由0.53g下降至0.37g,硫化胶在0、60和80℃时的tanδ分别下降了16.67%、45.23%和45.45%.动态力学测试和SEM分析表明,胶料性能提升的主要原因是接枝改性炭黑在橡胶基体中分散性的改善及炭黑与橡胶间相互作用力的增加.     

纳米凹凸棒土填充聚乙烯醇缩甲醛泡沫塑料的制备与性能研究

本文采用超声波分散法制得纳米凹凸棒土，将其填充到聚乙烯醇缩甲醛泡沫塑料中，制得新的纳米复合材料。结果表明：适量添加纳米凹凸棒土粒子，可以显著提高复合材料的拉伸强度(2137Mpa)和吸水率(1604％)，降低材料的表观密度。     

Al_2O_3/Att复合材料的制备及其吸附性能研究

以凹凸棒土（Att）为基体,通过原位溶胶．凝胶浸渍的方法,制备Al2O3包覆改性凹凸棒土的凹凸棒土复合材料（产物标记为Al2O3／Att）。采用XRD、BET、SEM等分析手段对A12O3／Att的形貌进行了表征。研究表明：产物的包覆效果好、比表面大;以直接大红4B溶液为模拟废水,考察了凹凸棒土改性前后吸附性能;对凹凸棒土表面进行包覆改性,有效地改善凹凸棒土对直接大红4B吸附效果,吸附20min后,对90mg／L直接大红4B的脱色率达90％。     

铁氧化物改性凹凸棒土吸附Sb(V)的性能研究

以凹凸棒土为原料,制备新型铁氧化物改性凹凸棒土除锑吸附剂。探讨吸附时间、p H值、竞争离子及离子强度对吸附Sb(V)性能的影响,并对其等温吸附特征和动力学进行研究。实验结果表明:当p H=6.8,投加吸附剂的量为1 g/L时,Sb(V)在铁氧化物改性凹凸棒土上的吸附平衡时间为12 h。p H显著影响铁氧化物改性凹凸棒土对Sb(V)的吸附,吸附量随着p H的增加而降低,增加离子强度对Sb(V)的吸附有一定的促进作用。铁氧化物改性凹凸棒土对Sb(V)吸附较好符合Langmuir、Freundlich等温吸附模型和准二级动力学方程,最大吸附量可达31.79 mg/g。吸附机制主要是羟基铁的内层表面络合吸附。     

凹凸棒土的吸附脱汞特性

以苏皖地区特色天然矿物资源凹凸棒土作为吸附剂,研究热活化温度和吸附反应温度对凹凸棒土吸附脱汞性能的影响,并利用N a2S,F e C l3,C u C l2,H2O 2和单质硫对凹凸棒土吸附剂进行化学改性,研究改性凹凸棒土吸附剂的脱汞能力。研究结果表明:经1 2 0℃和1 6 0℃热活化的凹凸棒土吸附脱汞性能有一定程度的提高,而经2 0 0℃和2 4 0℃热活化的凹凸棒土吸附脱汞性能则呈现下降趋势;吸附反应温度的提高有利于凹凸棒土对单质汞的吸附脱除;此外,经单质硫、C u C l2和F e C l3改性的凹凸棒土脱汞能力大为提高。     

不同改性凹凸棒土填料吸附除磷效果比较研究

以研制高效吸附除磷填料为目的,以凹凸棒土为试验对象,比较了不同改性条件制备的改性凹凸棒土吸附除磷效果.结果表明:热改性、酸改性、碱改性、盐改性和稀土元素改性均能提高凹凸棒土除磷效果,镧改性凹凸棒土的除磷效果相对最优;优化后的热-镧复合改性凹凸棒土填料的烧结温度为500—600℃,烧结时间为3—4h,凹凸棒土、核桃砂颗粒、硅酸钠、氯化镧配比为5∶2∶2∶1,填料粒径大小为10—12mm;通过Langmuir方程拟合其最大磷吸附量为1.733mg·g~(-1),实际测得最大磷吸附量为2.316mg·g~(-1).     

改性凹凸棒粘土作为橡胶补强剂的研究

凹凸棒粘土是一种水合硅酸铝镁晶体．表面呈棒状或纤维状、经过偶联改性后．对橡胶有良好的补强效果，且填充量高．加工性能好．可以作为橡胶浅色补强剂使用。     

酸改性凹凸棒土对含酚模拟废水的吸附性能研究

将HF、HNO3、H2SO4、HCl酸化改性的凹凸棒土,用于含苯酚的模拟废水进行吸附处理研究.考察了凹凸棒土的用量、震荡时间、pH值以及不同改性剂等因素对吸附性能的影响.结果表明,改性的凹凸棒土处理废水的最佳工艺条件为:投入量0.400 g,震荡时间30 min,水样pH 14.0,对废水中苯酚的吸附能力最强;经酸改性后凹凸棒土的吸附能力较原土均有较大的提高,并且酸种类对其吸附率也有一定的影响,吸附能力按HNO3>HCl>H2SO4>HF次序递减,对可能原因进行了初步探讨.     

改性废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉与三元乙丙橡胶(EPDM)共混物的性能研究

采用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）和六亚甲基四胺/氯化铁/氯化亚铁混合物（混合改性剂）分别改性废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉,利用衰减全反射傅立叶变换红外光谱（ATR FT-IR）和热失重分析（TGA）表征了KH570改性废胶粉的效果,并将其掺入到三元乙丙橡胶（EPDM）中制备共混物。研究了KH570和混合改性剂改性废胶粉对共混物硫化特性和力学性能的影响,通过扫描电子显微镜对共混物的断面形貌进行了分析,结果表明：经过KH570改性,成功在胶粉表面引入活性反应官能团;KH570和混合改性剂都是废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉的有效改性剂,其中填充KH570改性胶粉的共混物在硫化性能和力学性能上均有显著提高,界面相容性也更好;随着废胶粉填充量的增大,共混物的力学性能下降。综合考虑共混物成本与性能关系,KH570改性胶粉的用量为10份时（以总橡胶质量为100份计）,共混物的综合力学性能最好。     

橡胶-硅藻精土复合改性沥青的制备及机理

为了改善沥青的高温性能,采用橡胶和硅藻精土制备多种掺量的复合改性沥青。利用针入度、软化点、延度、旋转粘度试验,对不同改性沥青性能进行表征,通过曲面响应法得出改性剂最佳掺量比例,并对比橡胶沥青、橡胶-SBS复合改性沥青进行改性效果评估。采用旋转薄膜烘箱老化试验、热重分析法、差示扫描热量法、红外光谱扫描试验、扫描电镜试验、研究了橡胶-硅藻精土复合改性沥青的老化性能、高温性能、微观结构和反应机理。结果表明,22%橡胶和4%硅藻精土的复合改性沥青综合性能最好。与橡胶沥青、橡胶-SBS复合改性沥青相比,橡胶-硅藻精土复合改性沥青表现出了更好的高温稳定性;橡胶粉、硅藻精土与基质沥青之间主要存在物理共混,沥青与两者形成了相互稳定的整体。     

粉煤灰和固硫灰填充天然橡胶的性能比较研究

选用粒径分布相同、理化性质不同的普通粉煤灰(PC ash) 和循环流化床固硫灰(CFB ash) 填充天然橡胶,并研究了对天然橡胶混炼胶性能的影响。结果表明：经PC灰或者CFB灰补强的天然橡胶混炼胶的100%定伸应力、永久变形和硬度得到提升。填充量相同条件下,表面疏松多孔的絮状CFB灰补强效果明显优于密实球形玻璃体PC灰。这是由于CFB灰的表面疏松多孔,与天然橡胶存在更多的交联点;CFB灰中存在的部分可燃物起到类似炭黑的补强作用。经硅烷偶联剂活化后的粉煤灰具有更好的补强效果。     

碱式硫酸镁晶须的表面改性

采用硬脂酸钠对碱式硫酸镁晶须进行了表面改性,应用改性前后碱式硫酸镁晶须的活化指数、吸油值、安息角来评价改性效果,并对改性前后的晶须进行了SEM,TG-DSC和FTIR表征.结果表明,硬脂酸钠对碱式硫酸镁晶须的改性效果显著,改性后的晶须活化指数由0.87%上升到99.21%,吸油值由488 mL/(100 g)下降到349 mL/(100 g),晶须表面由亲水变为疏水,晶须的流动性和分散性得到明显改善.表面改性过程对碱式硫酸镁晶须的热分解没有明显影响,硬脂酸钠与碱式硫酸镁晶须表面既有物理吸附又有化学吸附.     

纳米二氧化硅补强硅橡胶的结构及性能

气相法制备的纳米二氧化硅是补强高温硫化硅橡胶的最好填料。研究了纳米二氧化硅的结构及分散性对硅橡胶结构及性能的影响。结果表明：分散成100～200nm尺度的二氧化硅聚集体对硅橡胶具有良好的补强作用。未经表面改性的纳米二氧化硅,m（SiO2）：m（生胶）=0．35～0．40时对硅橡胶的补强作用效果最佳。硅橡胶中加入纳米二氧化硅粉体,形成了以二氧化硅为晶核的微晶区,增加了物理交联点,更易发生结晶。     

橡胶粉与岩沥青复合干法改性高模量沥青混合料试验研究

为探明不同粒度特征的橡胶粉等量替换布敦岩沥青(BRA)对改性沥青混合料路用性能的影响,采用干法改性工艺拌制Sup-13型沥青混合料,开展了残留稳定度试验、冻融劈裂试验、车辙试验、低温劈裂试验和小梁弯曲试验。结果表明:采用较细粒度的橡胶粉相对较粗粒度的橡胶粉,可减小橡胶粉等量替换部分BRA对沥青混合料残留稳定度和动稳定度的不利影响,并能明显提升改性沥青混合料的劈裂抗拉强度、冻融劈裂抗拉强度比和低温劈裂压缩模量,而低温劈裂压缩变形量有所降低;100目的橡胶粉等量替换BRA,使改性沥青混合料的动稳定度提升了21.2%,小梁低温弯曲的弯拉强度和弯曲劲度模量分别提高了71.8%和87.5%。     

纳米Fe3O4磁性复合丁腈橡胶用做中、高压轴封的研究

用混炼法制备纳米Fe3O4磁性复合丁腈橡胶,利用UTM摩擦磨损实验机进行摩擦磨损试验,用2206型表面粗糙度测量仪测试磨痕,用XY-I型橡胶硬度计测定邵尔A硬度.研究影响橡胶密封性能的一些因素、密封间隙与密封压力的关系等.结果表明磁性橡胶具有优良的抗磨减摩性能、自修复能力,提出一种新型的可用做中、高压或真空环境的纳米Fe3O4磁性丁腈橡胶轴封,提高轴封的压力应用范围.     

沥青路面基面层间结合状态的数值分析

为了真实反映半刚性基层沥青路面层间黏结状态,评价不同处治措施对基面层间结合状态的改进情况,建立了基于逐渐损伤理论的脱层分析数值模型,从细观角度对道路基面层间接触状态进行分析.以脱层分析模型为基础对基质沥青、SBS改性沥青、胶粉改性沥青和精铣刨处治后的层间黏结强度进行预估,并利用JHY-A剪切仪进行层间直剪试验,对数值分析结果进行试验验证.研究结果表明：逐渐损伤的脱层分析模型能更本质地反映不同处治措施对基面层间黏结强度的影响;采用精铣刨处治半刚性基层表面可有效提高基面层间黏结强度,与传统撒布基质沥青、SBS改性沥青、胶粉改性沥青相比,其层间黏结强度可分别提高54.3%、20.0%和12.5%.     

碳酸钙晶须/天然胶乳复合胶膜的研究

研究经钛酸酯偶联剂NDZ101表面改性的碳酸钙晶须对于天然胶乳胶膜的补强作用。结果表明:经改性后,碳酸钙晶须与天然橡胶界面结合作用增强;与纯胶胶膜相比,改性碳酸钙晶须/天然胶乳复合胶膜的力学性能显著提高,热稳定性也有所提高。改性碳酸钙晶须用量为3%时,复合胶膜综合力学性能最佳:300%定伸应力、500%定伸应力、拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率分别提高了133.6%、121.1%、35.8%、34.1%和15.93%。     

过渡金属化合物对P(SBR/N330)硫化胶的增强作用

用过渡金属及稀土化合物对高耐磨炭黑（N330）进行表面改性，探讨提高高耐磨炭黑填充型粉末丁苯橡胶（SBR）硫化胶的力学性能，结果表明，用Co(OH)3/NH4OH及铈化合物对N330进行表面改性后，能显著提高其硫化胶的300%定伸应力，拉伸断面形貌的SEM分析表明，N330经Co(OH）3/NH4OH及铈化合物改性后，其在SBR基体中的分散良好，界面粘合牢固。