优秀研究生学位论文题录展示

层状硅酸盐机械活化浸出制备多孔材料的研究

专 业: 材料学
关键词: 层状硅酸盐 机械活化 浸出 多孔材料
分类号: TQ170.6  TB383
形 态: 共 98 页 约 64,190 个字 约 3.07 M内容
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内容摘要


多孔材料以其独特的结构和性能吸引了国内外众多科学家的关注,广泛应用于催化、石油化工、环境保护等领域。

传统的多孔材料均多用有机硅和硅溶胶为原料,经过水热反应或溶胶-凝胶的方法制备,原材料昂贵,易造成环境污染,难以大规模推广应用。

机械活化浸出法是最新发展起来制备多孔材料的一种方法,具有原料价格低廉、工艺简单、操作容易等优点,因而具有广阔的发展前景。

本论文系统研究了以高岭土、伊利石、滑石和叶腊石为代表的层状硅酸盐的机械活化浸出行为,并以之为原料,制备出多孔材料。

利用XRD、IR及SEM对制备过程进行检测表明机械研磨使得矿物晶体结构被破坏,导致粉体颗粒粒度变细,层间羟基的脱除,形成大量自由基,从而增加粉体的表面活性。

通过对广西桂林产高纯滑石进行酸浸工艺试验,结合生产实际,给出滑石最佳浸出工艺条件为:

研磨时间,4~6h;盐酸酸浓度,4mol/L左右;酸浸温度,60~80℃;浸出时间,1h左右;液固比,不超过20ml

g。

孔性能测试表明,所制备的多孔材料,其孔形主要为狭缝孔,孔径分布在微孔区和介孔区有双峰。

高岭土和伊利石制备的多孔材料具有较好的孔性能,其孔容和比表面积分别可达到0.3ml

g和300m<2>

g以上。

本论文还对滑石和高岭土进行了浸出动力学研究。

研究发现,经过机械研磨处理后,滑石、高岭土盐酸浸出反应活化能均大幅度降低。

原矿浸出时,浸出过程均属于化学反应控制;经过机械研磨活化4h后,浸出过程主要受扩散控制。

这说明在机械研磨对滑石和高岭土为代表的层状硅酸盐有很好的活化效果,对浸出过程有着显著的影响..……

全文目录


摘要
第一章 文献综述
1.1 层状硅酸盐结构性能简述及应用现状
1.1.1 引言
1.1.2 层状硅酸盐结构特点
1.1.3 层状硅酸盐制备功能材料简述
1.1.4 小结
1.2 机械化学活化的研究进展
1.2.1 机械化学的发展历史
1.2.2 机械化学的基本特征
1.2.3 超细粉碎
1.2.4 机械力化学活化机理
1.2.5 机械化学活化浸出简介
1.3 多孔材料研究及应用现状
1.3.1 引言
1.3.2 多孔材料合成方法、机理及其表征
1.3.3 多孔材料应用及其展望
1.3.4 层状硅酸盐制备多孔材料
第二章 实验部分
2.1 引言
2.2 实验原料与试剂
2.2.1 实验原料
2.2.2 实验试剂
2.3 实验设备及仪器
2.4 实验方案与步骤
2.4.1 实验步骤
2.4.2 实验流程
第三章 层状硅酸盐机械化学基础研究
3.1 引言
3.2 实验方法
3.3 机械研磨对粉体晶体结构的影响
3.3.1 粉体X射线衍射分析
3.3.2 粉体各晶面晶粒大小计算
3.4 机械研磨对粉体化学键的影响
3.4.1 高岭土IR分析
3.4.2 伊利石IR分析
3.4.3 滑石IR分析
3.4.4 叶腊石IR分析
3.5 粉体机械化学活化效应
3.6 本章小结
第四章 滑石机械活化浸出工艺研究
4.1 引言
4.2 实验方法
4.2.1 机械活化
4.2.2 酸浸出试验
4.3 浸出实验结果与分析
4.3.1 研磨时间对浸出率的影响
4.3.2 盐酸浓度对浸出率的影响
4.3.3 反应温度对浸出率的影响
4.3.4 酸浸时间对浸出率的影响
4.3.5 液固比对浸出率的影响
4.4 浸出过程中的机械活化效应
4.4.1 分形几何学基础
4.4.2 分形几何学意义下的浸出动力学方程
4.4.3 滑石机械活化浸出过程的讨论
4.5 本章小结
第五章 层状硅酸盐制备多孔材料及其表征
5.1 引言
5.2 滑石质多孔材料的制备与表征
5.2.1 实验方法
5.2.2 XRD分析
5.2.3 粒度与形貌分析
5.2.4 红外光谱分析
5.2.5 孔性能分析
5.3 高岭石质多孔材料的制备与表征
5.3.1 实验方法
5.3.2 酸浸工艺条件探索
5.3.3 红外光谱分析
5.3.4 扫描电镜分析
5.3.5 孔性能分析
5.4 伊利石、叶腊石制备多孔材料
5.4.1 实验方法
5.4.2 浸出结果
5.4.3 孔性能分析
5.5 本章小结
第六章 滑石、高岭石浸出动力学研究
6.1 引言
6.2 浸出动力学理论基础
6.3 实验方法
6.4 滑石浸出动力学研究
6.4.1 滑石原矿
6.4.2 机械活化后的滑石样品
6.5 高岭土浸出动力学研究
6.6 浸出动力学因素分析
6.6.1 矿物晶格缺陷对浸出反应平衡常数的影响
6.6.2 矿物晶格缺陷对浸出反应速度常数的影响
6.6.3 矿物原料能储量在机械活化中的变化
6.7 本章小结
第七章 结论
参考文献

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中图分类: > TQ170.6 > 工业技术 > 化学工业 > 硅酸盐工业 > 一般性问题
其他分类: > TB383 > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料

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