冀志江[1]2003年在《电气石自极化及应用基础研究》文中研究指明电气石作为矿物环境材料,其主要特性是在常温条件下存在自发电极性,在环境保护和促进人体健康方面具有较大的应用价值。本文研究了电气石表面的理化性质,为合理科学地开发电气石应用产品,进行了基础实验和理论研究。 利用电子束轰击和扫描成像手段,首此观察到了电气石的自发极化导致的电极性。自发极化大的电气石在平行于c轴的晶面上出现“哑铃形”或长的“椭圆形”明暗对比的打击斑,在垂直于c轴的端面上则出现无明暗对比的斑点。因此根据电子束打击斑的形貌可判断电气石的自发极化强度和方向,“打击斑”亮的一端为负极,暗的一端为正极。研究发现电极性消失的温度为950℃。利用电子束轰击结合变温XRD分析发现在Schorl-dravite系列电气石中,产于伟晶岩的,结晶度比较高的Mg电气石或Fe电气石具有较高的自发极化强度。 由于电气石表面的电场作用,电气石的电极性能够影响水体的氧化还原电位,可维持水体为弱碱性,并分析了电气石粉体表面位的影响。利用傅立叶红外漫反射法研究发现电气石的表面电场对甲醛具有的吸附降解作用。电气石电场可以促进纳米TiO_2的光催化,增加羟基自由基的产生量。此外,黑电气石有较高的红外发射率与电气石的特殊结构没有关系,主要与存在Si-O和B-O红外活性键有关。 利用电气石电极特性,电解水分子,以稀土氧化物为电气石粉体的分散剂开发了高效产生空气负离子材料及空气负离子内墙涂料。开发了计算机监控的静态法空气离子测定仪。可以用于评价粉体材料、涂料以及其他建筑材料(如,陶瓷地砖)和纺织品等的产生空气离子能力。 自发极化强度大的电气石具有净化空气和水的作用,在环保建筑装饰材料、净化水和空气材料中有很大的应用价值。
曹慧玲[2]2007年在《功能复合材料降解有机染料的研究》文中研究指明随着染料工业的发展,其生产的废水已成为当前主要的水体污染源之一。我国的染料产量约为42万吨,约占世界的45%。每年就有约1万吨染料以废水形式排放到江河湖泊,而目前我国染料废水治理率仅22.5%,合格率约40%,因此染料废水给环境带来的污染非常严重。近年来国内外都在这方面进行了大量的研究,特别是在光化学方面取得了突破性的进展。二氧化钛作为多相光催化剂,由于其安全无毒、来源广泛而显示出巨大的应用潜力。目前,对于二氧化钛光催化剂的研究改进主要有二个方面:一是要解决催化剂的固定。用纳米级二氧化钛处理印染废水后不易于分离,这给光催化剂重复利用带来很大困难。另一方面是提高光催化效率。二氧化钛光催化剂需要有紫外光的环境下才能很好的发挥作用,这使得二氧化钛的应用受到限制。因此,寻找一种工艺简便、价廉易行、应用条件宽松的废水处理方法,已显得颇为重要。电气石是各种电气石族矿物的总称,化学成分较复杂,是以含硼为特征的铝、钠、铁、镁、锂的环状结构硅酸盐矿物。电气石具有永久性自发极化效应,周围有静电场存在,这使得电气石具有电解水、释放羟基负离子、增加水中溶解氧、发射远红外线等多种功能。羟基负离子具有表面活性作用,可以浸透、分散和溶解有机物,或者是还原某些有机功能团,水中的活性氧分子可以氧化有机染料使之降解。本文对电气石类、磷酸锆类和锐钛型二氧化钛等十二种功能性粉体进行染料退色对比实验,综合粉体的各种性能,选取了广先6000目电气石复合粉体处理有机染料,并将该种粉体高分子化,达到易于溶液分离,能够二次利用的目的。用该种高分子化的电气石粉体处理模拟印染废水,24小时退色率达到80%,操作方便,应用条件宽松,价廉易行,为印染废水处理提供了一种新方法。
祝爱侠[3]2012年在《超细电气石产品制备及对养殖水质改良效果和机理的研究》文中研究表明随着水产养殖业的快速发展,部分地区的养殖水质在不断恶化,直接或间接地导致了水体的污染和水产品品质的下降,从而给水产养殖业造成了巨大损失,影响了水产养殖业的可持续发展。若不进行养殖废水的有效处理,将会威胁人类的健康。电气石(Tourmaline)是解决这一问题有效途径之一,它具有良好的压电特性,存在永久性自发电极,能够辐射远红外线,自发调节养殖水体的氧化还原电位(Oxidation-reduction potential, ORP)和pH值,减小水分子团簇(Water molecules cluster),活化水体,还可以选择性的去除水体中的重金属和氨氮等,具有很好的机械化学稳定性和较好的重复利用性,且不会对环境造成污染,是很好的功能性绿色环保水产养殖水质净化材料。因此,本文较系统地研究了超细电气石粉(Ultra-fine powder of tourmaline, UPT)的制备工艺参数,并对超细电气石粉在活化水、改善水体pH值、吸附水体中重金属离子和氮磷等方面的应用进行了探究,继而在此基础上采用锐孔—凝固浴法制备得到功能性电气石球(Functional tourmaline balls,FTB),扩宽了电气石在水质处理中的应用范围,弥补了粉态电气石在养殖水质处理中的不足。本论文的主要研究内容如下:(1)研究不同制备因素对超细电气石粉体粒径的影响:采用机械化学法(The method ofmechanochemistry, MC)对电气石进行超细处理,并以粒径为指标,分析讨论了不同的分散剂、分散剂用量、固形物浓度和研磨时间等因素对电气石粒径的影响。试验数据显示,分散剂多聚磷酸钠用量为5%、固形物浓度为45%、研磨时间为6h时,电气石粉体的超细效果最好,此时超细电气石粉的平均粒径为0.17μm,其粒径分布均匀,且颗粒分散性较好。(2)探讨超细电气石粉对水分子团簇的影响:以去离子水的~(17)O核磁共振(Nuclear magneticresonance, NMR)半高幅宽(Full width at half maximum intensity, FWHM)为指标,研究电气石用量、处理时间、电气石粒径以及温度对电气石减少水分子团簇的影响。结果显示:超细电气石粉能够使去离子水的~(17)O NMR半高幅宽变窄,降低了水分子缔合度,增强了水的活性。电气石的粒径越小,去离子水的~(17)O NMR半高幅宽越窄,放置120h后仍能保持着良好活性,说明电气石在活化水领域具有重要作用。(3)研究不同条件下超细电气石粉对水体pH值的调控作用:主要考察处不同因素对超细电气石粉调控去离子水、酸碱溶液以及海水pH值的影响。试验结果表明,超细电气石粉在10min内即可使去离子水的pH值从6.86上升至8.91,既可以使酸溶液的pH值上升至中性或弱碱性,也可使碱性溶液的pH值下降;而海水的盐度主要影响电气石调控海水pH值的速率,但对其最终pH值没有影响,电气石的用量越多,粒径越小,其对海水pH值的改变越大。电气石对酸性溶液的pH值的影响要大于对碱性溶液pH值的影响。(4)超细电气石粉对溶液中重金属离子的吸附效果的研究:利用原子吸收分光光度计法测定重金属离子的浓度,研究不同因素对超细电气石粉吸附溶液中重金属离子效果的影响。结果显示:超细电气石粉对溶液中的Cu~(2+)、Pb~(2+)和Zn~(2+)均有显着吸附作用。电气石吸附重金属离子的最佳工艺参数为:吸附时间为30min、超细电气石粉用量为5g/L、溶液初始pH值为6.0~7.5、溶液初始浓度为57.2mg/L时,超细电气石粉对Cu~(2+)的去除率和吸附容量分别为99.93%和11.43mg/g;吸附时间为30min、超细电气石粉用量为5g/L、溶液初始pH值为4.0~6.5、溶液初始浓度为103.6mg/L时,电气石对Pb~(2+)的去除率和吸附容量分别为99.99%和20.57mg/g;吸附时间为30min、超细电气石粉为5g/L、溶液初始pH值为6.0~7.5、溶液初始浓度为43.6mg/L时,超细电气石粉对Zn~(2+)的去除率和吸附容量分别为98.26%和8.57mg/g。超细电气石粉对叁者的吸附均符合Langmuir吸附等温式,其对Cu~(2+)、Pb~(2+)和Zn~(2+)的最大吸附容量分别为18.59、133.33、15.41mg/g。超细电气石粉对混合溶液中的Cu~(2+)、Pb~(2+)和Zn~(2+)的吸附属于竞争性吸附,其选择性吸附由大到小的顺序为:Pb~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)。(5)通过改变不同影响因素来探讨超细电气石粉对水体中氮磷的吸附特性:试验通过改变不同影响因素探讨了超细电气石粉对养殖水体中N、P(磷酸盐、氨氮和亚硝酸盐氮)的吸附特性。由结果可知,超细电气石粉对溶液中的PO_4~(3-)-P、NO_2~--N和NH_4~+-N均有良好的吸附性能。超细电气石粉用量为5g/L、吸附时间为80min、溶液初始pH值为2.0、溶液浓度为50mg/L时,其对溶液中PO_4~(3-)-P的去除率为66.74%;超细电气石粉用量为5g/L、吸附时间为60min、溶液初始pH值为2.0、溶液初始浓度为50mg/L时,其对溶液中NO_2~--N的去除率为78.40%;超细电气石粉用量为5g/L、吸附时间为80min、溶液初始pH值为10.0~12.0、溶液初始浓度为50mg/L时,其对溶液中NH_4~+-N的去除率为63.70%。超细电气石粉对以上叁者的吸附模型均与Langmuir吸附等温式相一致,其对PO3-+4-P、NO_2~--N和NH4-N的最大吸附容量分别为14.71、11.90和6.76mg/g,且电气石对PO_4~(3-)-P和NO_2~--N的吸附能力大于对NH_4~+-N的吸附能力。(6)功能性电气石球的制备及应用:用硅藻土做载体,采用锐孔—凝固浴法制备得到功能性电气石球,经过400℃高温处理后,电气石红外吸收光谱的特征吸收峰强度减弱,峰位置移位现象,说明其晶体化学键和结构发生了变化,活性官能团被激活,但并未使电气石的自发极化现象消失,仍保持着电气石的独特特征。与超细电气石粉一样,经过高温处理的FTB也可快速调控酸碱溶液的pH值,对养殖水体中的Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)、PO43--P、NO2--N和NH4+-N均有较好的吸附效果。另外,FTB还可以有效减小水分子团簇,使养殖水得到活化,同时增加了水中溶解氧(Dissolved Oxygen, DO)含量。(7)在静态养殖水体处理中,功能性电气石球(FTB)既可以显着提高养殖水体的pH值和水体溶解氧含量(DO值),又可以显着降低养殖水体中PO_4~(3-)-P、NO_2~--N和NH_4~+-N的浓度;在动态养殖水体处理中,FTB可以显着降低吉富罗非鱼水体中的PO3-+4-P、NO_2~--N、NH4-N的浓度,水体的COD值也显着低于对照组和SAD组。
颜学武[4]2004年在《多波段光催化协合材料》文中研究指明为了解决光催化反应量子效率低和太阳能利用率低的问题,同时使材料具有产生空气负离子、抗菌等健康环境功能,本文用溶胶-凝胶法制备出稀土掺杂纳米TiO_2溶胶,再与电气石粉体复合,经过凝胶化、干燥、煅烧等过程,得到了一种新型的功能材料——多波段光催化协合材料。多波段光催化协合材料不仅使光催化反应的光谱响应范围扩展到紫外、可见光、微波等多个波段,提高了光催化效率,从而具有较好的净化空气功能,还具有较好的抗菌、产生空气负离子等健康功能。 本文用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、电子自旋共振、紫外可见分光光度计等手段对多波段光催化协合材料进行了表征。结果表明:纳米TiO_2为锐钛矿型,颗粒粒径为8~10nm,比较均匀的复合在电气石颗粒表面,电气石颗粒分散较好,没有出现正负电极首尾相连的现象;铈元素掺杂纳米TiO_2复合而成的多波段光催化协合材料比镧、钕等稀土元素掺杂的产生·OH自由基能力强;不同铈掺杂量(Ce/Ti摩尔比为0.5%、0.8%、1.0%)相比较,Ce/Ti摩尔比为0.8%时材料的光催化效果最佳。 本文还研究了多波段光催化协合材料的净化空气、抗菌、产生空气负离子等功能。多波段光催化协合材料具有光催化作用能产生·OH自山基,·OH自由基与氮氧化物、甲醛等污染性气体反应,从而达到净化空气的目的。多波段光催化协合材料属于无机抗菌材料,具有强耐高温性、广谱抗菌性等优点,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的杀抑率超过99%。多波段光催化协合材料具有较强的产生负离子的能力,产生的空气负离子量超过700~1000个/cm~3,对人体具有健康效应。 将多波段光催化协合材料分别应用到无机涂料、有机涂料及中国建筑材料科学研究院自行研制配方的净化空气外墙涂料中后涂料也将具有净化空气、抗菌、产生空气负离子等功能。 多波段光催化协合材料具有优异的性能,可广泛应用于建筑装饰装修材料,应用璥发前景广阔。
李静[5]2013年在《电气石粉/聚氨酯复合涂层制备及性能研究》文中研究表明聚氨酯涂料具有优良的低温柔韧性、弹性以及良好的黏结强度等优势,在多个领域有着广泛的应用。电气石矿物材料具有永久性自发极化效应等特殊性质,近年来受到世界各国的普遍重视。本论文的目的是通过一系列实验,探讨电气石粉及其复合粉添加到聚氨酯涂料中的电防污效应,以期得到性能优异的防污涂层。本文采用共混法,先制备MDI型聚氨酯预聚体,然后添加电气石粉和TiO2、碳纳米管的电气石复合粉,制备电气石粉/聚氨酯复合涂层。对电气石粉及其复合粉复合涂层浸泡海水前后的结构、表面形貌、力学性能、生物附着性能进行表征与分析。研究结果表明,电气石粉加入到涂料中,涂层的微相分离程度升高,其玻璃化温度降低,柔性增大。涂层只添加新疆电气石粉,其表面的粗糙度增大,而添加电气石粉和TiO2电气石复合粉、电气石粉和碳纳米管电气石复合粉之后,涂层表面粗糙度降低,拉伸强度降低,添加电气石粉和TiO2电气石复合粉可使涂层的延伸率升高,添加TiO2、电气石粉和碳纳米管电气石复合粉,涂层的拉伸强度降低,延伸率升高。涂层浸泡海水7天后,涂层的-N-H键的伸缩振动峰的峰位向高波数移动,玻璃化温度均有一定程度的降低,涂层的表面较为光滑,涂层的拉伸强度降低。加入新疆电气石的涂层负离子释放率很高,降低细菌的附着。而加入电气石粉和TiO2电气石复合粉、电气石粉和碳纳米管电气石复合粉制备的涂层的负离r释放率降低,抑菌性降低。
王晓燕[6]2006年在《海泡石和电气石液相原位负载TiO_2的研究》文中研究表明为了解决纳米TiO_2光催化材料在应用过程中的分离困难问题,以及反应量子效率低和太阳能利用率低的问题,本文选用具有强吸附性的海泡石和自发电极的电气石两种矿物作载体,用TiCl4水解法制备出TiO_2/矿物复合材料。研究了材料的制备技术、材料的结构和形貌特征,评价了复合材料的光催化性能并比较分析了海泡石和电气石矿物促进TiO_2光催化效率的机理。本文用TiCl_4升温沸腾回流水解的方法直接将TiO_2生长在海泡石和电气石上,得到TiO_2/矿物复合材料。用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱研究了材料的物相组成、显微形貌特点,用电子自旋共振和降解甲基橙溶液实验评价了材料的光催化性能。结果表明:同样条件制备出的纯TiO_2为锐钛矿型和金红石型的混晶,而与海泡石和电气石复合TiO_2为金红石型;大小比较均匀的TiO_2球生长在在海泡石的纤维上,球的平均直径约为2μm;TiO_2形成微粒簇结构包裹在电气石颗粒上;复合材料中Ti2p结合能都降低了0.2eV;无论在紫外光还是在可见光下,TiO_2/矿物复合材料产生·OH自由基的能力明显高于TiO_2,能更快地降解甲基橙。这两种矿物不仅提高了TiO_2光催化效率而且使其光谱响应范围扩展到了可见光。通过海泡石和电气石促进TiO_2光催化反应机理的研究发现,在TiO_2/海泡石复合光催化体系中,海泡石的强吸附能力能吸附反应物,提高TiO_2表面的反应物浓度,从而加快光催化反应速率;在TiO_2/电气石复合光催化体系中,电气石的自发电极能捕获光生电子,避免光生电子和空穴的再复合,而且能够活化水并电离水分子,促进·OH自由基的生成。同时,这两种矿物都具有表面悬键结构,能发生羟基化反应,这些表面羟基会捕获光生空穴,有效提高·OH自由基的产生量,提高光催化效率。
朱效宏[7]2017年在《高效减水剂与电气石粉协同作用对碱矿渣胶结材浆体性能影响研究》文中研究表明碱矿渣胶结材是一种低碳胶凝材料,其开发利用符合我国节能减排发展战略。碱矿渣胶结材浆体粘度大,传统减水剂在该体系失效或作用效率极低是制约其应用发展的主要技术障碍之一,开发适应碱矿渣胶结材的塑化技术是有效解决上述问题的重要课题。本文通过引入高负电荷密度矿物(电气石粉),利用其与高效减水剂的协同效应,提高碱矿渣胶结材浆体的流动性。主要研究了负电矿物与萘系减水剂在碱(水玻璃)矿渣胶结材系统(T-N-AAS)中的协同塑化效果,试验研究了碱矿渣胶结材主要组分(矿渣品质、水玻璃模数、碱当量、碱的添加顺序)对负电矿物-萘系高效减水剂协同塑化效应的影响规律;通过等温量热法研究了负电矿物与萘系高效减水剂对碱矿渣胶结材浆体水化放热行为的影响,测试了T-N-AAS混凝土的抗压强度并通过扫描电镜研究了T-N-AAS硬化浆体微观结构演变。揭示的主要规律如下:(1)负电矿物与萘系减水剂在碱矿渣胶结材系统中具有显着的协同塑化效应。水胶比为0.30时,碱矿渣胶结材浆体流变行为可用H-B模型表征。当电气石粉掺量为20%,萘系减水剂(液态)掺量为2.5%时,协同塑化效应的减水率可达13.36%,且使碱矿渣胶结材浆体屈服应力显着下降,此时T-N-AAS浆体的流变行为更适合用宾汉姆模型表征。(2)固定水胶比为0.30时,不同矿粉制备的碱矿渣胶结材浆体性能差异较大,且电气石粉与萘系减水剂协同塑化效率不同。碱矿渣胶结材浆体的凝结时间与流动度之间存在线性关系,同时可以用矿粉的活性系数与碱度系数之和预测碱矿渣胶结材浆体的凝结时间。当水玻璃模数在1.0-2.0范围内、碱当量在3%-6%范围内,负电矿物与萘系减水剂均具有协同塑化效应。改变碱的添加顺序无法改善T-N-AAS浆体的流动度或凝结时间。(3)掺萘系减水剂使碱矿渣胶结材浆体水化第二放热峰推迟且总水化放热量下降;电气石粉与碱溶液几乎不发生反应;当负电矿物掺量为20%、萘系减水剂(液态)掺量为2.5%时,协同效应下的碱矿渣胶结材浆体前24 h水化变缓,但3 d内总放热量有所增加。协同塑化效应使同水胶比下碱矿渣混凝土抗压强度下降,且早期抗压强度下降幅度较大。(4)掺萘系减水剂的碱矿渣胶结材硬化浆体中产生了结晶直径约为5μm的六方片状萘系减水剂插层-层状双金属氢氧化物相(Naphthalene-Layer double hydroxides,N-LDHs);负电矿物可稳定存在于碱矿渣胶结材硬化浆体中,且界面过渡区粘结较为紧密。
李文龙, 张占平, 齐育红, 刘德良[8]2007年在《电气石矿物材料的特性》文中认为电气石矿物材料具有释放负离子、发射远红外线、吸附重金属离子等特殊性质,在环保、医疗、化工等领域具有广阔的应用前景.本文总结了电气石矿物材料热膨胀、负离子释放、Zeta 电位、金属离子吸附、远红外线辐射等性能的测试数据,并在此基础上从微观角度分析了这些性能的产生机理,为其进一步的应用开发研究提供基础数据.
夏枚生[9]2005年在《电气石在循环水养殖水处理系统中的应用研究》文中进行了进一步梳理水处理系统是循环水养殖系统的核心,水处理技术制约着整个养殖系统的水质状况和生产能力。生物膜法处理废水具有产生污泥少、抗冲击、负荷能力强、运行消耗少等特点,在循环水养殖水处理系统上得到了广泛应用。载体是保证生物膜反应器高效和经济运行的核心,它不仅提供微生物附着的场所,而且影响着生物膜的生长、脱落、形态和空间结构,对装置的运行效果和能耗有十分重要的影响。目前广泛研究应用的生物膜载体大都是生物惰性材料,不能主动提供微生物生长的良好环境,挂膜速度慢;因此研发具有主动调控微生物生长所需微环境的功能性生物膜载体对于提高生物过滤的效率,降低循环水养殖水处理系统的设备投资和操作费用,具有较大的理论意义和应用价值。 本文较系统地研究电气石在水产养殖水处理的作用和功能,制备了具有主动调控微生物生长微环境的功能性生物膜载体(Functional Biofilter Media,FBM),并初步研究了FBM在叁相好氧生物流化床(Draft-Tube Three-Phase Fluidized Bed,DTFB)反应器中对模拟养殖废水的处理效果。主要研究内容和结果如下: 1.电气石在水产养殖水处理的作用和功能研究 (1) 电气石对不同盐度海水的pH值调控试验结果表明:电气石能够调节初始pH值为3至10的海水的pH值趋向中性,对水体电导率基本无影响,盐度影响电气石调控海水pH的速率,但对最终pH基本无影响。 (2) 以Cr~(3+)为重金属模型污染物,研究了电气石对水体中Cr~(3+)的去除及其重复利用性。结果表明:电气石对Cr~(3+)去除率达99%以上,pH值对去除率没有影响,处理后Cr~(3+)浓度、pH值均符合水产养殖水体的要求,并且电气石可重复利用。 (3) 以亚甲基蓝为难降解有机污染物模型化合物,研究了电气石催化过氧化氢对亚甲基蓝的降解。结果发现,电气石/H_2O_2催化体系对亚甲基蓝水溶液有优良的降解作用,对浓度为5.34×10~(-5)mol/L的亚甲基蓝水溶液,在60℃下反应55分钟,降解率可达92.5%,COD去除率大于70%,且降解反应符合拟一级动力学方程。 (4) 水是由若干水分子通过氢键结合形成的水分子团簇结构,水分子团簇的改变能产生多种生物学效应。本实验研究了电气石对液态水团簇的影响,结果显示,
樊英鸽[10]2013年在《污水处理用陶瓷基生物活性复合材料的研究》文中进行了进一步梳理随着我国染料工业的发展,染料废水对水资源的污染越来越严重,常规的方法处理染料废水已达不到环保要求。本课题是以多孔碳化硅(SiC)和多孔电气石陶瓷材料为基质材料,对其进行改性增加生物相容性,将微生物固定在改性后的多孔陶瓷上,制备了陶瓷基生物活性复合材料并将其应用于染料污水的处理。本课题不仅在多孔陶瓷表面制备了聚乙烯醇(PVA)和硅溶胶诱导膜,还将悬浮的微生物固定技术得到了改进。在文中系统的研究了烧成温度、粘结剂含量及颗粒粒径等对多孔陶瓷性能的影响,探讨了制备诱导膜的工艺条件及微生物在诱导膜上的生长条件要求。利用煮沸法、叁点弯曲法对多孔陶瓷的气孔率及抗弯强度进行测定;利用扫描电镜分别对多孔陶瓷表面、固定微生物形貌进行表征。结果表明:(1)通过对多孔陶瓷材料的气孔率及抗弯强度的研究,确定制备多孔陶瓷的最佳制备工艺。多孔SiC陶瓷制备工艺为烧成温度1020℃,聚碳硅烷(PCS)粘结剂的含量为8wt%,骨料颗粒粒径为100m。在此工艺条件下制备的多孔SiC陶瓷的气孔率为44.7%,抗弯强度为34.85MPa。多孔电气石陶瓷制备工艺为烧成温度1180℃,陶瓷粘结剂的含量为15wt%,骨料颗粒粒径为100m。在此工艺条件下制备的多孔电气石陶瓷的气孔率为43.2%,抗弯强度为25.61MPa。(2)对多孔陶瓷进行生物改性,实验表明,由于聚乙烯醇(PVA)和硅溶胶的成膜性和粘结性较好,所以可以很好的负载在多孔SiC陶瓷和电气石陶瓷上并形成诱导膜。(3)对多孔SiC陶瓷材料PVA诱导膜工艺的研究表明:PVA的pH值、浓度及负载次数对微生物固定有一定的影响。PVA诱导膜过酸或者过碱,都会影响微生物吸附及其生物活性。PVA的浓度过低,微生物固定量相对较少,而浓度过高,传质受阻,影响微生物的生长。所以PVA诱导膜固定微生物的最优条件为:PVA的pH为7,浓度为5%,负载2次。其固定的微生物较多,故其去除污水的COD能力也强。(4)对多孔SiC陶瓷材料硅溶胶诱导膜工艺的研究表明:硅溶胶的浓度及负载次数也对微生物固定有一定的影响。硅溶胶浓度越小,使其诱导膜的粘度越小,吸附的微生物量越少。负载次数增多,其涂敷在SiC陶瓷上的厚度增加,一方面使硅溶胶诱导膜容易脱落,另一方面限制了产物的扩散和氧气的传送,这就促使固定在其上的微生物量减少。从成本上考虑,硅溶胶诱导膜固定微生物的最优条件为:硅溶胶稀释0.5倍,负载叁次。(5)对多孔电气石陶瓷材料诱导膜的研究表明,多孔电气石表面无论负载PVA诱导膜还是硅溶胶诱导膜,其去污能力均明显大于多孔电气石本身。(6)本课题制备的陶瓷基复合材料对微生物的固定能力主要是由诱导膜决定的,诱导膜相同时,其固定的微生物形状、数量大体相同,去除COD的能力也相当。
参考文献:
[1]. 电气石自极化及应用基础研究[D]. 冀志江. 中国建筑材料科学研究院. 2003
[2]. 功能复合材料降解有机染料的研究[D]. 曹慧玲. 华南师范大学. 2007
[3]. 超细电气石产品制备及对养殖水质改良效果和机理的研究[D]. 祝爱侠. 江南大学. 2012
[4]. 多波段光催化协合材料[D]. 颜学武. 中国建筑材料科学研究院. 2004
[5]. 电气石粉/聚氨酯复合涂层制备及性能研究[D]. 李静. 大连海事大学. 2013
[6]. 海泡石和电气石液相原位负载TiO_2的研究[D]. 王晓燕. 中国建筑材料科学研究总院. 2006
[7]. 高效减水剂与电气石粉协同作用对碱矿渣胶结材浆体性能影响研究[D]. 朱效宏. 重庆大学. 2017
[8]. 电气石矿物材料的特性[C]. 李文龙, 张占平, 齐育红, 刘德良. 第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(9). 2007
[9]. 电气石在循环水养殖水处理系统中的应用研究[D]. 夏枚生. 浙江大学. 2005
[10]. 污水处理用陶瓷基生物活性复合材料的研究[D]. 樊英鸽. 陕西科技大学. 2013