使用硅藻土表面改性聚苯胺

使用硅藻土表面改性聚苯胺

超细材料重点实验室教育部，材料科学与工程学院，

华东理工大学，上海200237，中国

乙

南京理工大学化学系，南京，210094，中国

收到10 2005；收到修改17 2006；16 2006年十一月

摘要：使用聚苯胺在硅藻土表面聚合得到导电聚苯胺/硅藻土复合材料，并用傅立叶变换红外光谱，X 射线光电子能谱，电导率和介电性能进行表征。测定该复合材料的表面积，总孔容和孔径分布。结果发现，这种复合材料的直流电导率随温度的升高而降低。

从278到463的电性测量表明，聚苯胺/硅藻土复合材料比控制聚苯胺的频率测量范围有较低的介电损耗值。

关键词：聚苯胺；硅藻土；表面性能；电性能

1、简介

硅藻土几乎是纯二氧化硅。它的颜色取决于组成，由白灰色至黄色红。正常的硅藻土是绝缘体、难燃。它也不溶于水，在空气里非常稳定。因此，被广泛用作硅藻土助滤剂，催化剂和吸附剂。特别是，硅藻土在涂料方面的应用是作为功能填料，纸和橡胶吸引了广泛关注。

聚苯胺是普遍公认的一个最重要的导电聚合物。它有一个很大的潜在的商业应用，因为其独特的电子，光学和光电特性，以及其制备简单和优良的环境稳定性–[ 3 5 ]。许多聚苯胺和无机复合材料已制备。它们具有改进的机械，物理和化学9 ] [ 6–性能。虽然许多有关复合材料聚苯胺和无机材料的文章已发表，聚苯胺/硅藻土复合材料处理的文章非常少。我们的小组一直在研究聚苯胺/硅藻土复合超过2年。我们的文章包括合成聚苯胺/硅藻土复合材料及其光谱表征。 在本文中，我们为这种复合材料展示新的数据，包括面积，总孔体积，孔径分布，温度依赖性电导率和介电性能

2、实验

聚苯胺/硅藻土复合材料准备如下。苯胺（1毫升）

注入80毫升的2M 盐酸和1克硅藻土。10小时后，1克

8224O S NH ）（（溶解在20毫升去离子水）

。按照上述方案，同时不断搅拌。聚合在室温下进行5小时。过滤后得到固体产品，再用L mol 2盐酸和去离子水清洗，以去除残留盐酸苯胺与硫酸铵。最后，它在60℃下干燥24小时，真空状态。获得颜色良好的绿色粉末。这种8%复合聚苯胺的电导率是cm S 2108.2-?。 控制聚苯胺的程序如下所述。一克8224O S NH ）（（溶解在20毫升去离子水）下降到80毫升，L mol 2盐酸苯胺与恒载1毫升搅拌。聚合可以进行5小时在室

温。精细的暗绿色粉，掺杂聚苯胺，得到过滤，洗涤和干燥条件下制备过程后的复合产物。在20℃下，掺杂态聚苯胺的电导率是cm

3.1。

S

红外光谱的粉末样品做了布鲁克vector22光谱仪充分的电子分析。测量数据在溴化钾颗粒模式下进行传输。X射线光电子能谱是预制在型号为ESCALAB 250X的光谱仪与镁钾 X射线源。数据的分析时，结合能的治疗水平是设置在284.6表面收费效应补偿。聚苯胺/硅藻土硅藻土的表面积，总孔容和孔径分布分别由复合测量仪商标sa3100系列表面和孔隙粒度分析仪分析。温度依赖性电导率聚苯胺/硅藻土复合材料，在室温下使用宽带介电谱从宽频介电与阻抗谱仪，分别用四探针技术在温度范围从278到463光介电性能进行测量。介电性能进行测量在室温下使用宽带介电谱从宽频介电与阻抗谱仪得到。

2、结果和讨论

3.1 傅里叶变换红外光谱法

图表1显示聚苯胺、聚苯胺-硅藻土复合物、硅藻土的FTIR光谱范围是独立的。聚苯胺的主要特征峰分配如下：3445cm-1 出现的波峰是由于N-H的伸缩振动模式，醌式的C=N,C=C的伸缩振动；苯环的振动的峰在1562和1480波数；苯环上的C-N伸缩振动的波数大概在1293和1298；1115波数的峰是由于在质子化作用时形成的C-H（N=Q=N,Q=N+H-B和B-N+H-B）平面弯曲振动。从图表1b可以明显的看出复合物的FTIR光谱包括聚苯胺和硅藻土的共同作用。然而，由于硅藻土和聚苯胺有着相似的吸收峰的波数，所以很难判断复合物的吸收峰。还需要注意的是：通过比较图1a和1b，由于跟硅藻土的相互作用，聚苯胺的一些峰的发生了移动。例如，质子化作用时形成的1115波数就明显的向低的波数移动了（从1115到1104波数）。此外，一个新的峰（3219波数）就在聚苯胺-硅藻土的复合物中出现了。这些结果表明在带负电的硅藻土表面和聚苯胺高分子的N-H键中形成了氢键

3.2 X射线光电子能谱

在图表2中给出了聚苯胺和聚苯胺-硅藻土复合物的X射线光电子能谱。图表2显示在聚苯胺-硅藻土复合物中出现了氮键能的峰，但是由于环境的改变稍微有点移动。这就是说聚苯胺是附着在硅藻土的表面的，这也是与我们发布的观测电子显微镜的结果一致的。聚苯胺-硅藻土表面的硅和氮原子数量的比例是从峰范围的大概4.6中决定的，是经经验敏感性因素校正过的。

3.3 表面积，总孔体积和孔尺寸分布

硅藻土和聚苯胺-硅藻土复合物的表面积，总孔体积和孔尺寸分布展示在表1和2。表1和2表明聚苯胺-硅藻土复合物的表面积比硅藻土的小，总的孔体积却增多。这就表明合成的聚苯胺是附着在硅藻土的表面的，这样就减少了硅藻土的表面积。硅藻土和聚苯胺-硅藻土复合物的孔粒径分布的数据都证实了这个结论。

表2显示出硅藻土的孔粒径分布向聚苯胺的沉积物方向减少，除了那些孔直径超过20nm的。那些孔径超过20nm的更有可能形成和控制聚苯胺-硅藻土复合物孔的分布。但发现表明更多的聚苯胺是以更小的直径附着在孔的表面。

3.4电导率

对温度控制的直流电导率手性聚苯胺、聚苯胺/硅藻土复合材料测量了温度范围为278 - 463 K,测试结果显示于图3。从图3a可以发现直流电导率聚苯胺直流电导率的降低基本上是从278K到323K的温度之间。当温度高于323 K时聚苯胺电导率不在升高,这可以解释为快速去除水分所造成的一个直接后果[14]。然而,聚苯胺/硅藻土复合材料不同于聚苯胺。它的的导电率总是从278K到463 K温度随着温度的升高而降低。在低温下,聚苯胺/硅藻土复合材料电导率的增加比聚苯胺更加快速。这应归功于硅藻土在聚苯胺高分子表面上的影响。硅藻土的存在,不仅使柘和水分去除容易,而且也限制了热激活流动性。

图4给出了聚苯胺交流电导率变化和聚苯胺/硅藻土复合功能的频率。从图4可以看到频率相同的聚苯胺、聚苯胺/硅藻土复合材料的交流电导率也有很大的不同。聚苯胺的电导率随频率的增加变化不大。这种行为是跳跃机制占主导地位的无序系统的典型特征。此外,聚苯胺电导率,表现出相似的线性行为在频率为10 ~ 1000000Hz之间。这意味着由于掺杂，超额偏振子形式不利于材料整体体积交流电导率在这个频率范围内的测试。然而,出现在一个稳定的聚苯胺/硅藻土复合范围为10 ~ 105赫兹,并且当频率超过100000Hz时交流电导率开始增加。这一特点频率被称为交叉频率。对电导率额外的贡献来自于由电容由提供的在更高频率下的较少的阻抗。

3.5介电性能

由频率介电常数控制的聚苯胺、聚苯胺/硅藻土复合材料介电常数的变化呈现在图5中。图5显示聚苯胺/硅藻土复合和聚苯胺受频率控制的依赖性介电常数的变化趋势大致相似。聚苯胺、聚苯胺/硅藻土复合材料的介电常数在频率下降到100赫兹时会急剧增加,但介电常数在高频率范围是相对恒定的。受频率影响较强的介电常数在低频率范围会反映了一个松弛过程。图5还表明,聚苯胺/硅藻土复合材料的介电常数的总是低于聚苯胺。这与有着低介电常数的硅藻土有关。

图6给出了受频率影响的聚苯胺和聚苯胺/硅藻土复合材料的电损耗值。从图6可以看出聚苯胺/硅藻土复合材料的电损耗值随着频率的增加而降低。然而,聚苯胺的电损耗值出现峰值是在140赫兹。这表明松弛极化现象也存在于聚苯胺高分子,存在与140赫兹的频率匹配的弛豫时间。图6也显示了在测量频率范围内聚

苯胺/硅藻土复合材料的电损耗值低于聚苯胺的电损耗值。

4结论

导电聚苯胺/硅藻土复合材料是通过使用聚苯胺改变硅藻土表面活性得到。聚苯胺/硅藻土复合材料的直流电导率在20?C时为0.028s/cm，并且当温度在278-463K时，它的直流电导率随着温度的升高而降低。复合材料的交流电导率在10 ~ 105赫兹的范围里由峰值,这显然是不同于聚苯胺的。介电性能的测试表明在相同的频率变化范围内比起聚苯胺，聚苯胺/硅藻土复合材料有较低的介电常数和电损耗值。

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

目录

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 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)。

1．6立题依据及研究内容 从当前抗菌材料发展的趋势看，利用疏水表面与抗菌剂结合并构建疏水抗茵涂层是一种极具发展潜力的抗菌手段。一方面，涂层的疏水性可有效避免湿气、污垢在物体表面富集，减少霉菌在物体表面的滋生；另一方面，即便疏水涂层因长期暴露于潮湿环境而被润湿导致细菌附着，但很快细菌也会被涂层中的抗菌组分杀灭。因此，通过疏水抑菌、抗菌剂杀菌的协同作用是构造高效抗菌涂层的重要途径。本文研究了两类疏水抗菌涂层，一是通过对当前研究较多的Ag／Ti02抗菌剂进行改性，使其与疏水性能优异的氟硅丙乳液进行复合，制备疏水抗菌涂层；二是在课题组前期研究[46】基础上，采用具有缓释抗菌特性的中空内部载银介孔二氧化硅微球与氟硅树脂构建类荷叶表面结构的超疏水抗菌涂层。主要研究内容如下： (1)Ag／Ti02粉体表面改性与表征。采用具有双键的硅烷偶联剂VTES对无 机粉体Ag／Ti02进行表面改性。研究VTES量、反应温度、反应时间等对粉体改性的影响，并对改性前后粉体表面形貌及疏水、抗菌性能等进行表征分析。 (2)Ag／Ti02疏水抗菌涂层制备与表征。采用乳液聚合法和共混工艺制备氟 硅改性丙烯酸乳液，与改性后的Ag／Ti02粉体复配制备具有疏水性能和抗菌性能的Ag／Ti02疏水抗菌涂层。研究制备工艺对乳液稳定性及涂层附着力的影响，并对所制备Ag／Ti02疏水抗菌涂层结构形貌、疏水性、抗菌性等进行表征分析。(3)类荷叶表面疏水抗菌涂层的制备与表征。采用具有缓释抗菌特性的中 空内部载银介孔二氧化硅微球与氟硅树脂复合，构建具有类似于荷叶表面结构的超疏水抗菌涂层。研究旋涂制备工艺对涂层表面形貌的影响，并对所制备超疏水抗菌涂层结构形貌以及疏水性、抗菌性进行表征分析。 1．4疏水抗菌材料的研究现状 疏水抗菌材料主要采用低表面能材料来制备。目前，应用较多的低表面能材料有有机硅和有机氟两大系列[61-63]。前者利用有机硅聚合物中Si、O骨架的低表面能和低弹性模量等独特性能，以其较低的表面张力使微生物难以牢固附着，在表面水流作用下使附着的微生物剥离来实现抗菌防污；后者则是利用将F原子引入到聚合物链中形成C-F键来降低聚合物的表面能。C-F键键能比C．H键键能大，且F原子电子云对C．C键的屏蔽较H原子强，即使最小的原子也难以进入碳主链，使得C-F键的极性较强，从而降低聚合物的表面能和表面张力。官能团的表面能高低依次为-CH2>-CH3>一CF2>一CF3，其中全氟烷基有机高聚物的表面自由能最低。研究表明，有机硅改性的聚合物具有优异的耐高低温性、耐水性和耐氧化降解性；有机氟改性的聚合物具有耐水性、耐腐蚀等优点；而有机硅和有机氟共同改性的聚合物，则具备有机硅和有机氟两者的优势，能够有效提高聚合物与基材的附着力，降低表面表面能，获得具有耐水性、耐高低温性、耐候性及抗老化的聚合物。 基团到侧链中后，因其极大的表面活Brady等【651设计以硅氧链为主链，引入CF 3 性将会使基团严格取向于表面，得到了兼具线性聚硅氧烷高弹性、高流动性和CF 3

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。

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 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。

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

G-P-P-0-0-04040 尼龙表面的超疏水疏油改性 郝威，邵正中 教育部聚合物分子工程重点实验室，复旦大学先进材料实验室和 复旦大学高分子科学系上海200433 关键词：酰胺改性多级粗糙度超疏水性 超疏水表面具有多方面的应用潜力，例如防水防潮、自清洁和抗生物污损等。研究发现这种特殊的表面性质源于表面多级粗糙结构以及较低的表面能，故在聚合物表面引入更低尺寸的结构，将提高聚合物表面的超疏水性并拓展其应用范围。而尼龙（聚酰胺）是一类重要的商业化合成高分子，它的强度、韧性以及耐磨性使它在纺织、薄膜、食品包装以及工程塑料等上都有广泛的应用。但由于酰胺键强极性的特点，尼龙吸湿性强且尺寸稳定性差。同时，尼龙表面活性基团较少，所以为了使尼龙具有超疏水性甚至超疏油性，必须要先对尼龙进行表面化学改性，使其表面具有较多的反应基团，再有可能引入多级结构。 本研究拟将尼龙材料表面的酰胺键烷基化或还原，从而得到反应活性基团。再利用St?ber反应在尼龙上原位生成硅球层或通过静电作用吸附多级硅球，得到较高粗糙度的表面，希望在进一步氟化修饰后，使尼龙表面具有超疏水疏油的性能。 我们利用硼烷-四氢呋喃络合物对尼龙上的酰胺键进行化学还原，从而得到反应活性较高的仲胺基团[1,2]。其经质子化后带正电，可吸附带负电的硅球，再经过3-氨基丙基三甲氧基硅烷处理可达到多级硅球吸附的目的[3]。另一种尼龙改性的方法是使酰胺键烷基化，即在叔丁醇钾和二环己烷并18-冠-6醚使尼龙上酰胺键活化，然后再加入3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷（GPTES）反应，使得酰胺键接上末端含有大量硅羟基的烷烃梳状链[1,2]，再参照St?ber反应原位长二氧化硅纳米薄层。具有多级粗糙结构的尼龙表面经全氟十二烷基三氯硅烷（Rf-Si）氟化修饰[3]，其表面能降低，得到超疏水表面，并经由SEM、TGA以及接触角测试等表征。 硼烷-四氢呋喃对尼龙610纤维改性后吸附硅球的结果如图1所示。改性后的尼龙表面带有仲胺基，质子化后可以通过静电作用吸附二氧化硅小球，硅球在纤维上较为牢固，经超声处理后也鲜有脱落。从图1a中还可以看出，二氧化硅小球的覆盖相对均匀，说明对酰胺键的还原改性可以使尼龙表面均匀的带有仲胺基。在与3-氨基丙基三甲氧基硅烷（APS）反应及盐酸反应后，还可以在微米级的硅球上引入胺基并质子化，进一步吸附纳米级硅球，进而得到多级粗糙表面。TGA结果显示，吸附1200nm硅球、吸附1200nm和180nm硅球以及吸附1200nm、180nm和80nm硅球之后，样品煅烧后的残留质量分别是3.2%、3.6%以及3.7%，也可以清楚地看到硅球吸附量的增加。

纳米SiO2疏水改性研究及应用进展 王　倩1,刘　莉2,张　琴1 (1　四川大学高分子科学与工程学院,成都610065;2　广州吉必时科技实业有限公司,广州510510) 摘要 由于与有机基体之间存在良好相容性,疏水纳米SiO2已成为一种广泛应用于有机材料中的重要无机纳米填料。介绍了纳米SiO2疏水改性的原理方法,综述了纳米SiO2疏水改性最新研究进展及其在硅橡胶、涂料、塑料、化妆品等领域的应用情况,并对今后的研究发展提出了建议。 关键词 纳米SiO2　疏水　改性 中图分类号:TQ424.26 文献标识码:B R esearch and Applications of H ydrophobic N ano Silica WAN G Qian1,L IU Li2,ZHAN G Qin1 (1　College of Polymer Science and Engineering,Sichuan University,Chengdu610065; 2　Guangzhou G BS High2Tech&Industry Co.Ltd.,Guangzhou510510) Abstract For the fairly good compatibility with organic matrix,hydrophobic nano silica is now one of the most important inorganic nano fillers widely used in organic materials.The mechanism of hydrophobic modification of nano silica is introduced.The current research and applications in silicone rubbers,coatings,plastics and cosmetics,etc are summarized.Some advices for civil researchers are put forward. K ey w ords nano silica,hydrophobic,modification 　 纳米SiO2具有小尺寸效应、量子隧道效应、特殊光电性等特点,是一种无毒、化学稳定、耐高温的无机纳米填料,在橡胶、塑料、涂料、油墨、化妆品等领域有着重要应用[1]。纳米SiO2的制备方法主要有气相法(Chemical vapor deposition)[2,3]、水解沉淀法(Hydrolysis2precipitation)[4～8]、溶胶2凝胶法(Sol2gel)[9]和微乳液法(Micro2emulsion)[10],其中气相法属于干法,其余方法属于湿法。气相法与水解沉淀法是工业上纳米SiO2成熟的生产方法。由于表面大量存在硅羟基,纳米SiO2在贮存和使用过程中易团聚,难分散,在有机基体中的分散性和浸润性尤其不好。为改善和拓宽纳米SiO2的应用领域,必须设法减少其表面硅羟基数量浓度,使之由强亲水性转为一定程度的疏水性,从而与有机基体之间具有良好相容性。疏水处理后的纳米SiO2具有明显的特点:既能通过疏水基团在有机相良好分散,又能通过硅羟基与有机相形成强相互作用,从而在本不相容的无机相与有机相之间建立稳固联系,达到补强目的[11]。本文就纳米SiO2的疏水原理、国内外疏水纳米SiO2的研发现状及其在橡胶、涂料、塑料、化妆品等领域的应用研究现状进行分析介绍,以期对国内的研发与生产有所帮助。 1　疏水改性原理及方法 纳米SiO2因为粒度极小,表面能极高,且表面有大量硅羟基,故极易团聚。无论何种方法制备的纳米SiO2均含3种结构:①粒径仅十几纳米的原生粒子;②原生粒子相互粘接、缩聚而成的数百纳米大小的聚集体;③聚集体彼此依附而成的微米级的附聚体。原生粒子由于极高的表面能和强烈的缩聚趋势,在成品纳米SiO2中基本不存在;靠微弱范德华力维系而存在的附聚体结构十分疏松,受外力作用很容易分散;而聚集体是原生粒子通过化学键结合在一起而成的具有一定强度的结构,不易破坏。故一般认为聚集体是纳米SiO2在填充体系中最终能够保持的状态。 为解决纳米SiO2在贮存和使用过程中的分散问题,提高与有机基体之间的相容性,采用氯硅烷、硅氮烷、硅氧烷和醇等对其表面硅羟基进行部分或全面“屏蔽”,使之由亲水转为一定程度的疏水甚至完全疏水,同时达到抑制粒径增长、提高分散性的目的,此为疏水改性原理。疏水改性方法分为两种:传统的成品疏水改性法(即对由干法或湿法制得的成品纳米SiO2进行疏水改性)和原位疏水改性法(即在纳米SiO2的制备过程中原位进行疏水改性)。疏水改性处理的作用在于使纳米SiO2的表面结构和化学性质发生改变,既减少亲水硅羟基的数量,又通过疏水基在纳米SiO2表面形成空间位阻,从而阻止颗粒之间相邻硅羟基因缔合而形成结构紧凑的聚集体,达到控制粒度的目的。成品疏水改性的对象是附聚体和聚集体,而原位疏水改性的对象则是初生成的原生粒子和正在生长中的聚集体,故一般认为原位疏水更有利于抑制聚集体增长、改善分散、控制粒度及粒度分布。 2　疏水改性研究进展 粒径与表面性质是决定纳米SiO2应用性能的基本属性。 　王倩:女,1975年生,博士生,工程师,主要从事纳米复合材料的研究　Tel:028*********　E2mail:salicyl@1631com

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

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

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

盐酸酸浸硅藻土提纯实验方案 刘伯田 ( 吉林临江 134600) 硅藻土是一种单细胞藻类植物的遗骸,也是生物成因的硅质沉积岩。硅藻土的 主要化学成分是SiO 2,并含有少量的Al 2 O 3 、Fe 2 O 3 、CaO、MgO和有机质等。它由硅 藻的壳壁组成，壳壁上有大量的排列有序的微孔，这些微孔使硅藻土具有很多优良的性能。 硅藻土性能稳定，具有良好的化学稳定性和热稳定性，同时具有孔隙度高、比表面积大、吸附性能强等特点。 1、盐酸酸浸提纯原理 1、1盐酸酸浸提纯原理 酸浸是酸与硅藻土中粘土等杂质反应生成可溶性盐后经过滤、洗涤、干燥达到提纯的目的。硅藻土酸浸提纯普遍使用盐酸和硫酸，将一定浓度的盐酸或硫酸与原土按照一定的液固比例混合搅拌均匀，在适宜的温度下反应一定时间，使硅 藻土中的Al 2O 3 、Fe 2 O 3 、CaO、MgO等粘土杂质与酸反应生成可溶性盐类，然后经 压滤、洗涤、干燥，即得优质纯硅藻土。试验已经证明，盐酸和硫酸的酸浸效果相近。如果用于钒催化剂载体的精土提纯，必须用硫酸，防止带入氯离子，其他用途可以用盐酸。 2、酸浸原料 酸浸试验选用盐酸。硅藻土选用某公司硅藻土。 3、试验仪器设备及其型号、生产厂家见表1。 表1试验用仪器设备及其型号、生产厂家 仪器设备名称规格型号生产厂家 多元素快速分析仪 DHF82 湘潭仪器仪表有限公司 箱式电阻炉 Sx2—5—12A 上海雷韵试验仪器制造有限公司电热恒温水浴锅 HHS—6S 上海雷韵试验仪器制造有限公司电子分析天平 FA2004 上海上天精密仪器有限公司 循环水式多用真空泵 SHB—111 郑州长城科工贸有限公司 4、试验用试剂及其规格和生产厂家见表2。 表2试验试剂及其型号、生产厂家 试验试剂名称规格型号化学式生产厂家 盐酸分析纯 HCL 市售 5、盐酸酸浸试验过程 首先将酸浸原料硅藻土破碎,原料全部筛过一定目数的标准筛,用天平准确称取试验用原料。将硅藻土加入准备好的酸浸容器内。按照预先制定的实验方案配制酸浸用盐酸,将配制好的盐酸按照固定的液固比加入已盛有硅藻土的酸浸容器内。将硅藻土和盐酸适当搅拌均匀后,放置在已恒温的电热恒温水浴锅内,保温。保温一定时间后将酸浸容器内的酸浸硅藻土矿浆冷却，移入过滤装置内过滤。过

登封市祥隆净水材料有限公司 硅藻精土污水处理剂简介及使用说明 硅藻土分为，硅藻土，硅藻精土和改性硅藻精土，改性硅藻精土是专门针对污水处理而研发的一种产品，介绍如下 一、硅藻精土是一种硅质沉积岩，由硅藻遗体沉积而成，主要矿物成分为蛋白石。白色或浅黄色，它性能稳定，耐酸，孔容大、孔径大，比表面积大，吸附性强，能吸附等于自身质量1.5～4倍的液体，能吸附自身质量1.1～1.5倍的油分。它的电位为负，绝对值大，吸附正电荷能力强。因此对污水有极好的净化效果。对于采用吸附塔净化装置，除吸附作用外，还有筛分作用和深度效应。 二、硅藻精土的产品特点 硅藻精土污水处理剂，是以复合矿物为主体原料，经特殊技术工艺处理而制成的硅藻土产品，与化学合成的水处理剂有本质上的区别。在污水处理中不发生任何副作用，硅藻土可以称其环保绿色产品。产品为粉状，性质偏酸，PH值6左右，比重0.4~0.5，颜色为米黄色、灰色，它以天然矿物固有的各种性能，再加人工活化，便能有效的清除水中的各类污杂物，净化水质。对各类污水都能比较有效的进行处理，对于重金属、有毒物、氨氮、放射性等废水则堪称特效药剂。各行业都可采用本药剂处理污水，重点对象是电镀、电路板、造纸业、煤矿、油井、放射性、电池、冶金、制革、制药、油墨、印染、食品、酒精厂、精细化工、木材加工、屠宰、畜牧等各行业生产单位的废水或污水。 三、硅藻精土的产品性能 硅藻精土水处理剂的性能，实际由天然矿物的性能所决定的。人工物化处理剂

的作用在于：提高矿物质的活性，加大其功能容量，增加反应的灵敏度，其主要具备以下特性： （1）吸附性与吸附选择性：由晶体结构而产生的静电引力和晶粒表面存在的色散力，使矿物质有很强的吸附作用力。可以吸附无机物和有机物。但它对不同物质的吸附习性和能力有所不同，故又具有吸附选择性和筛分性。 （2）吸附-交换截留性：在温度相对较高时，矿物晶体空腔也相对增大，此时经吸附或交换而进入的分子或离子，在温度下降、晶体空腔缩小被截留，并且以甚高的密度被保存下来。而后在长时间内，随着外界气候条件的变化，再通过新的吸附-交换作用而逐渐释放出来。 （3）离子交换性：矿物中具有晶体结构空隙，空隙内吸附了不稳定可交换的阳离子（K+、Na+、Ca2+）等及其他物质，以平衡晶体内的负电荷。在一定条件下，外部阳离子或极性分子可与晶格阳离子发生交换作用，并有相当大的交换容量。由于对各类离子的亲和性不同，故又具有离子交换的选择性。 （4）催化裂化性：矿物质本身是一种重要的非金属催化剂，还可与其他催化剂共同构成“组合催化剂”或作为化学催化剂的载体，它具有很强的催化活性、裂解性和多功能性。 （5）化学转化性：吸附与交换聚集起来的各种状态存在的复杂物质，在催化作用下，经过化学反应而重新组合，形成新的物质。可将无用物质转化有用物质、有毒物质变成无毒物质。 （6）胶粘-絮凝性：硅藻土粉碎到微粒、超微粒时，在水溶液中具有悬胶性、粘结性和表面活性。悬胶质的粘结而发生絮凝，絮凝物因自身具重量而沉淀。 （7）脱色除臭去毒性：这类性能也有一定的选择性，对于某些颜色、异味和