地质聚合物原位合成自支撑八面沸石膜及其在渗透汽化中的应用

来源 :广西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuyuxinmi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
地质聚合物(Geopolymer)是在特定条件下,以天然矿物或废渣、碱激发剂为原料制备的一种与水泥、陶瓷等无机材料性能相近的新材料。地质聚合物由于其特殊的硅氧四面体和铝氧四面体三维网络结构,具有抗压强度高、耐腐蚀性好、耐高温、耐水热等优点;而且地聚物材料的生产过程简单、节能减排;原料来源丰富、价格低廉,因此在建筑工程、交通运输、包装、核废料处理等领域得到了广泛的应用。近年来对地聚物材料在不同领域的应用研究引起了国内外学者极大的兴趣。沸石膜作为无机膜材料的一种,因其良好的耐高温性能、耐腐蚀性能,成为无机膜材料发展的重要方向之一。本论文以偏高岭土和水玻璃为原料首先制备了Na2O-3SiO2-Al2O3地质聚合物材料,再通过水热合成法制备了自支撑八面沸石膜。实验中利用SEM、XRD、万能压力试验机、BET等测试手段,对地质聚合物及其原位水热后的自支撑八面沸石膜的微观形貌、抗压强度、相组成、孔径分布等进行了研究;通过该沸石膜渗透汽化脱水过程的渗透通量、分离因子等指标对沸石膜的渗透汽化性能进行了表征;并通过平衡溶解实验探索了溶解扩散模型在渗透汽化过程中的应用。实验主要结论如下:(1)本论文首先以偏高岭土和水玻璃为原料制备出Na2O-3SiO2-Al2O3地质聚合物,然后采用水热合成法将地质聚合物原位转化为自支撑八面沸石膜。合成出的沸石膜表面晶粒细小,沸石晶粒大小在500-600nm,膜覆盖完全且连续致密。确定了合成地聚物及八面沸石膜的最佳条件:地聚物的养护温度为50℃,养护时间为24h,八面沸石膜的水热温度为80℃,水热时间为15h。并将该膜材料应用于醇水体系的渗透汽化过程中,进一步确定其在醇水体系中的最佳操作参数:进料温度为50℃,乙醇进料组成(wt%)为70%。(2)本论文通过XRD、SEM.万能压力试验机等分析手段考察了合成过程中养护温度、养护时间、水热温度、水热时间对膜材料的抗压强度,微观形貌、相组成的影响;通过XRD、SEM、BET等分析了地质聚合物转化为八面沸石膜的机理;通过渗透汽化实验,考察了进料温度、进料组成对沸石膜的渗透通量以及分离因子的影响。实验结果表明:提高地聚物的养护温度和养护时间有利于表面致密度与抗压强度的提高;延长水热时间有利于膜材料表面形貌的形成,提高养护温度有利于膜材料相组成的提高;介孔对八面沸石的形成起到了决定性的作用;在进料温度为50℃,乙醇的进料组成为70%的条件下,膜材料具有高的渗透通量和分离因子,其渗透通量和分离因子可达到1.41kg·h-1·m-2和16.8。(3)本论文亦通过平衡溶解实验分析了乙醇浓度对八面沸石膜平衡溶解度和平衡分离因子的影响。结果表明:渗透通量与平衡溶解度,渗透汽化分离因子与平衡分离因子有着相同的变化趋势,平衡溶解度决定了渗透通量的趋势及大小,平衡分离因子决定了渗透汽化的分离性能,进而得出,溶解扩散中的溶解过程对渗透汽化过程的影响最为显著,并确定了溶解扩散模型在该沸石膜渗透汽化中的可行性及科学性。
其他文献
<正> 第二次世界大战的战略转折问题是二战史研究中的一个重要问题。可是长期以来,人们对它的讨论尚着眼于这一次或那一次战役的成败上,比如苏联强调斯大林格勒战役是具有“
成立于1881年的玄洋社并非学界公认的日本右翼团体系谱的源头,此前存在一个早期右翼的历史阶段。以福冈为中心,因明治维新改革而瓦解的旧封建武士阶层和没落的浪人集团构成了
大数据时代的来临对我国社区卫生服务提出了更高的要求。社区卫生服务覆盖面广、可及性高等特点,以及国内外蓬勃发展的医疗健康大数据研究和移动医疗产业,均为社区卫生服务在
DNA甲基化是最重要的表观遗传修饰形式,它是在DNA复制后经DNA甲基转移酶催化将S-腺苷酰-L-甲硫氨酸上的甲基基团连接到DNA分子腺嘌呤碱基或胞嘧啶碱基上进行DNA修饰的过程。
目的探讨去氧肾上腺素和麻黄碱对剖宫产患者新生儿脐血pH的影响。方法选择2009年1月至2011年6月医院择期行剖宫产术的单胎足月产妇60例,随机分成去氧肾上腺素组、麻黄碱组,各30
发展混合所有制经济是国有企业改革的主要方向。从股份制试点到积极发展和加快推进混合所有制经济改革,我党经过长期探索以后作出的发展混合所有制经济的战略决策。国有、集体
政府绿色采购是我国绿色消费的重要领域之一,通过需求侧变革.倒逼生产方式绿色转型。我国相关法律明确政府绿色采购的法律地位.但缺乏政府绿色采购执行责任主体、执行程序、监督
2008年金融海啸发生后,巴西政府迅速采取的减税计划、调整信贷政策、调低存款准备金率和基准利率、干预汇率市场等一系列宏观调控措施,使2009年后巴西各经济领域逐步摆脱金融危
2011年国家颁布了《数学课程标准(2011版)》(以下简称《课标》)之后,全国各地掀起了学习《课标》的高潮,我们在学习中发现《课标》中有些表述过于笼统,有的一句目标,我们要上
1因地制宜地科学建场(1)科学选址。根据当地自然条件,在新建肉鸡场或肉鸡小区选址时,争取良好的自然朝向和排污通风效果,同时要求与铁路、公路和居民区等公共场所的距离符合防