碳热还原法制备铁尾矿多孔陶瓷的结构与性能

以泥状细颗粒铁尾矿和石墨粉为原料，采用碳热还原法制备了铁尾矿多孔陶瓷，将尾矿中低热导率的氧化物和矿物相转变成高热导率的碳化物，克服高孔隙率多孔陶瓷热导率低的问题。采用控制变量法分析了铁尾矿多孔陶瓷的结构与性能及其影响因素。结果表明:铁尾矿多孔陶瓷的结构与性能受烧结温度和石墨含量影响较大，保温时间影响较小。通过改变试验条件，可以调控铁尾矿多孔陶瓷的性能指标，其显气孔率的变化范围是39.30%~82.30%，热导率变化范围是0.53~1.52 W/（m·K），抗压强度变化范围是0.78~15.02 MPa。热导率受孔隙率的影响远大于SiC生成量的影响，力学性能受孔隙率的影响较大。当石墨含量为25%、烧结温度为1 600℃、保温时间为2 h时，铁尾矿多孔陶瓷的综合性能最优，其显气孔率为81.07%，热导率为0.58 W/（m·K），与相同孔隙率的普通铁尾矿多孔陶瓷相比，热导率提高了6.6倍。本研究为铁尾矿的高效利用提供了一种新思路。      

La负载赤泥-粉煤灰基多孔陶瓷制备研究

以赤泥和粉煤灰为主要原料,添加造孔剂制备了赤泥-粉煤灰基多孔陶瓷基体,在基体表面负载稀土制备了La负载赤泥-粉煤灰基多孔陶瓷。结果表明:赤泥和粉煤灰比例为8∶2,造孔剂添加量为40%,在1 020 ℃下烧结、保温60 min制备的多孔陶瓷的气孔率为52.5%、体积密度为1.83 g/cm³、碎裂应力为121.26 N,稀土负载量为1.61%,对Cr(Ⅵ)吸附量为0.405 6 mg/g。     

沸石改性对以其为模板制备的多孔炭的影响的初步研究

对一种沸石矿分别用NH4Cl溶液和盐酸进行了浸渍和离子交换改性，然后再以它们为模板，以蔗糖为炭前驱体，制备出了几种多孔炭。N2吸附表征发现，使用沸石矿为模板可以制备出具有较大比表面积和孔容积的多孔炭材料，且模板对制备出的炭的中大孔有重要作用，而炭的微孔则主要是由蔗糖本身炭化产生的。实验中发现，通过盐酸改性的沸石矿制备出的多孔炭的比表面积和中孔容积，比没有经过改性和进行过离子交换改性的沸石矿为模板制备出的多孔炭的比表面积和中孔容积都有了显著的提高，其原因是盐酸改性使得沸石矿的比表面积和中孔容积提高了，而NH4Cl溶液改性对其中孔容积的提高作用非常小，反而会使沸石矿的比表面积下降。     

冶金硅渣制备多孔陶瓷的研究

以冶金硅渣为主要原料,配以适量粉煤灰制备多孔陶瓷.研究了冶金硅渣用量、烧成温度、保温时间和成型压力对多孔陶瓷性能的影响,得到最佳工艺条件为:冶金硅渣用量70％,烧成温度1250℃,保温时间50 min,成型压力20 MPa.在此工艺条件下,多孔陶瓷样品抗压强度达7.73 MPa,气孔率为68.4％.     

硅藻土基多孔陶瓷对孔雀石绿的脱色研究

以硅藻土为主要原料.添加适量超细电气石粉和少量烧结助剂.采用固相烧结法,制备了一种新型环境材料--硅藻土基多孔陶瓷,结合扫描电镜、压汞仪对硅藻土基多孔陶瓷的结构和性能进行了表征,通过紫外-可见分光光度计、傅立叶变换红外光谱仪,分析了硅藻土基多孔陶瓷对孔雀石绿的脱色效果和脱色机理.结果表明:硅藻土基多孔陶瓷孔径细小均匀,孔径主要集中在200nm左右,具有很好的吸附性:适量超细电气石粉的引入使硅藻土基多孔陶瓷材料具有一定的降解能力,反应6h,孔雀石绿溶液脱色率达90.8%.降解率达36%.     

硅藻土多孔陶瓷的烧结过程研究

本文采用注浆成型法获得了硅藻土多孔陶瓷的坯料，在不同的温度（800～1300℃）下烧结制备出硅藻土多孔陶瓷，测试了样品孔隙率和体积密度的变化，结合XRD、SEM、DTA／TG和DIL等手段，对硅藻土的烧结过程进行了研究。     

粉煤灰在多孔陶瓷中的应用研究

研究了用粉煤灰为陶瓷骨料,采取添加造孔剂法制备具备固一液、气分离功能的、性能优异的多孔陶瓷成型材料,开创了用简单工艺实现粉煤灰高附加值综合利用的新途径。     

硅藻土/高岭土复合多孔陶瓷的制备

以聚氨酯泡沫为载体,采用有机泡沫浸渍法工艺,以高岭土和硅藻土为原材料,六偏磷酸钠为分散荆,硅溶胶作黏结剂,并添加一定量的蒙脱土为陶瓷浆料,反复浸渍,采取抽真空阴干、烘干和烧结的工艺,制备一种新型多孔陶瓷材料.用扫描电镜、热重分析、X射线衍射等手段对多孔陶瓷材料性能进行了表征,同时对浆料的成分、浓度、烧结制度等对陶瓷性能的影响做了系统的研究.结果表明:NaOH浓度为40%,温度为20℃,浸泡时间为120min为前处理最佳条件;确定了最佳烧结机制;随着硅藻土含量的增加,陶瓷的显气孔率增大,抗压强度减小;制备的多孔陶瓷显气孔率为71%～83%,抗压强度为0.58～1.5MPa.     

具有多孔结构的HA/TiO2生物材料的制备工艺研究

以聚氨酯为造孔支架模板,采用有机泡沫法与高温烧结法,制备了多孔HA/TiO2陶瓷支架材料。讨论了烧结保温时间、PVB含量、TiO2含量等对材料结构与性能的影响。研究表明:较佳的烧结工艺为1 200℃烧结3 h,烧结后样品主要是HA、TiO2相。多孔HA/TiO2陶瓷拥有大孔径300～1 000μm,也有50～300μm的小孔径,具有较好的孔连通性与孔结构,有利于细胞和组织的生长以及营养输送。TiO2具有增强效应,其含量增加,材料压缩强度提高,但TiO2含量过高会增加其脆性,最佳含量为5%,此时材料力学性能接近于人体松质骨。     

几种非金属矿物基陶瓷分离膜的制备和表征

多孔陶瓷膜的应用广泛，但是由于制造成本高，推广使用受到制约。为了降低多孔陶瓷的成本，并开发多孔陶瓷膜的新功能、新用途，本实验室以廉价非金属矿物（天然沸石、硅藻土和粉煤灰等)为原料，采用合适的制备工艺，以高温除尘和工业废水处理为主要研究方向，制备出新型的多孔陶瓷膜，并对其性能进行了表征。     

拜耳法赤泥质陶粒滤料处理含铜废水

以自制拜耳法赤泥质陶粒滤料为吸附剂,进行了模拟废水中铜离子吸附效果和吸附饱和陶粒再生的研究。结果表明,拜耳法赤泥质陶粒滤料对废水中铜离子具有较好的吸附效果和耐久性;吸附饱和后的陶粒在pH=3的硝酸溶液中静态洗脱3次即可恢复至新鲜陶粒的吸附水平;拜耳法赤泥质陶粒用于废水中铜离子的吸附无论从技术上、经济上还是从二次资源的再利用上均具有显著优势,适合大规模推广应用。     

利用拜耳法赤泥制备水处理多孔陶粒滤料试验研究

研究了利用氧化铝生产排放的工业废渣拜耳法赤泥为主要原料制备水处理多孔陶粒滤料的方法。结果表明,在拜耳法赤泥、粉煤灰、河道底泥质量百分比为70∶20∶10,烧结温度为1 135℃,烧后自然冷却的条件下,制备的陶粒满足水处理用人工陶粒滤料的要求。将其用于含溶解油废水处理,在相同条件下,除油率约为砂粒的3倍。     

用粉煤灰制备多孔陶瓷过滤材料的研究

以工业废弃物粉煤灰为原料, 制备多孔陶瓷过滤材料, 为优化配方和工艺参数, 采用正交试验研究了混合料水分、成型压力、粘结剂用量、造孔剂用量和烧结温度对多孔陶瓷性能的影响。研究结果表明:烧结温度和造孔剂用量对多孔陶瓷性能的影响最大, 粘结剂用量和成型压力次之, 混合料水分最小。在混合料水分24%、成型压力10.2 MPa、粘结剂用量4%、造孔剂用量35%、烧结温度1 180 ℃的条件下, 可获得以莫来石和石英为主要晶相的多孔陶瓷过滤材料, 其气孔率、抗弯强度、吸水率、体积密度和耐酸碱值分别为41.52%、9.37 MPa、36.38%、1.14g/cm³、96.15%和94.77%。SEM照片显示多孔陶瓷具有发达的气孔和很高的比表面积。     

电镀法制备多孔光催化材料及其性能研究

以多孔泡沫镍为载体,采用电镀法制备多孔光催化材料,并研究其对水中罗丹明B的降解性能.结果表明,多孔光催化材料对水中罗丹明B的光催化降解反应严格符合零级动力学规律.最佳制备工艺条件为：电镀液中硫酸镍浓度180g/L;镀液中P25型纳米TiO2粉体投加量2g/L;电镀温度45℃;搅拌速度4档.Bi2O3和ZnO复合改性使产品的光催化性能提高,复合粉体中的Bi2O3和ZnO起电子-空穴分离的桥梁作用.纳米Bi2O3复合量达7%或ZnO复合量为2%时,产品的光催化性能最优.Ag修饰使经Bi2O3或ZnO复合的光催化材料的光催化性能有所提高.经Bi2O3复合的光催化材料的最佳Ag修饰量为1%,经ZnO复合的光催化材料的最佳Ag修饰量为4%.     

“多孔硅质岩”开发应用的初步研究

本文介绍了湖北京山“多孔硅质岩”的资源状况及物化性能，探讨了其在水泥、陶瓷、耐火保温材料及啤酒助滤剂等工业领域开发应用的可能性。     

硅藻土的改性及深加工利用

本文介绍了硅藻土的起源、结构、性质,综述了国内外硅藻土产品在助滤剂、填料、建筑材料与保温隔热材料、载体方面的应用现状。重点从水处理、橡胶、多孔陶瓷、沥青、造纸、新型建筑材料等方面对硅藻土的深加工利用研究进展进行了综述,并对硅藻土的未来发展进行了展望。     

单颗粒褐铁矿气基磁化焙烧过程的还原模型

针对褐铁矿磁化焙烧过程中,单颗粒氧化铁还原机理认识难的复杂问题,建立了基于多孔介质模 型的一维非稳态还原模型。通过数值计算,开展了不同温度、CO浓度及不同初始孔隙率影响下的 褐铁矿还原度的研究。研究表明,随机孔模型能很好地应用于还原模型,多孔介质孔道内气体传 输特性对反应有一定的影响,粒径为100 μm的颗粒在800 ℃下完全还原仅需18 s左右。