光催化水泥基材料研究进展

光催化材料已经在很多领域被广泛应用,在建筑材料方面的研究也引起了人们的关注.本文综述了光催化水泥基材料的研究进展及应用情况、光催化水泥基材料的制备方法,并讨论了光催化水泥基材料现阶段存在的问题.     

钼酸铋基材料的可控制备与光催化性能研究进展

近些年来,钼酸铋由于其独特的Aurivillius层状结构受到了科学家们的重点关注。但是纯钼酸铋材料存在光生电子-空穴对容易复合、分离效率低以及对可见光吸收较少等问题,大大限制了其在未来的应用。因此,优化钼酸铋基材料的形貌和复合改性提升光催化性能成为研究热点。本文将从钼酸铋的晶体结构、合成方法、光催化基本原理和改性研究等方面来深入探讨光催化性能研究进展。     

废弃玻璃粉末在超高性能水泥基材料中的应用

采用单一变量控制法,研究玻璃粉掺量、细度以及不同养护温度对超性能水泥基材料(UHPCBM)强度的影响,并采用扫描电镜(SEM)的微观测试手段来探究玻璃粉对硬化浆体水化产物微观形貌的影响。试验结果表明,玻璃粉可作为掺和料加入到UHPCBM中,并提高其性能和改善其微观结构;当玻璃粉掺量为10%,研磨1h,养护温度为80℃时,试件的强度最佳。     

沸石/TiO2光催化水泥基材料的降解性能研究

使用超声负压的方法制备出沸石/TiO2光催化剂,采用喷涂、掺入、露骨料的方法将此光催化剂负载到水泥基层制备出沸石/TiO2光催化水泥基材料,同时研究了不同光催化剂负载量对催化降解性能的影响.使用丙酮降解实验来测试沸石/TiO2光催化水泥基材料的催化降解性能,结果表明,采用喷涂方法制备的样品能够获得较好的催化降解性能,光催化剂的利用效率更高,当催化剂负载量为5％时,光催化水泥基材料对丙酮的降解率高达54.5％.通过SEM-EDS观察沸石表面的微区形貌以及TiO2的分布情况,使用FTIR表征TiO2与沸石之间的结合方式,结果表明,TiO2均匀分布于沸石表面,并且与沸石建立了较强的化学键连接,有利于沸石/TiO2光催化水泥基材料的长期稳定的降解性能.     

苯丙乳液改性水泥基材料性能及机理研究进展

本文综述了SAEE改性水泥基材料的性能和机理,介绍了SAEE单独改性、SAEE和其他胶乳共混改性、SAEE和纤维改性、SAEE和外加剂复合改性时,水泥基材料的物理和力学性能.从3个方面探讨了SAEE改性机理:SAEE对水泥水化过程的影响存在物理作用和化学作用;SAEE对微观结构的主要影响是由乳胶粒子的分散和聚合物薄膜的形成所产生的;从孔洞结构看,SAEE改变水泥基材料的孔径分布、特征孔径、平均孔径、最可几孔径、孔隙率等,提高了材料的内聚强度.分析表明,SAEE改性水泥基材料具有性价比高、环境友好、使用寿命长、循环利用率高等优点.     

碳纳米管对水泥基材料微观结构及耐久性能的影响

碳纳米管是一种性能优异的纳米材料,将其掺入水泥基材料中将会显著影响水泥基材料的微观结构及宏观性能。本文系统总结和分析了国内外有关碳纳米管对水泥基材料微观结构和耐久性能的研究成果。讨论了碳纳米管对水泥基材料的水化特性、孔结构、微裂缝、内部界面及抗碳化能力、抗离子侵蚀能力、抗冻融破坏能力的影响及作用机理。分析发现碳纳米管通过成核作用促进了水化产物的生成、影响了水泥水化反应速率,并通过填充作用和桥联作用优化了水泥基材料的孔结构和内部界面,阻碍了微裂缝的形成及扩展;此外,碳纳米管通过对水泥基材料微观结构的优化,提高了水泥基材料的抗碳化能力、抗离子侵蚀能力和抗冻融破坏能力等耐久性能。目前,碳纳米管对水泥基材料微观结构及耐久性能影响的研究成果相对较少,相关结论也未完全达成一致,因此,还需要进一步的深入研究。     

丁苯水泥改性剂改性水泥基材料的机理研究进展

本文综述了近年来国内外丁苯水泥改性剂(Styrene-Butadiene Cement Modifier,SBCM)改性水泥基材料的改性机理方面的研究进展。从理论角度归纳总结了SBCM改性水泥基材料的机理,并从3个方面进行了讨论,即SBCM对水泥水化过程、改性水泥基材料的微观结构与孔结构的影响。最后介绍了SBCM自身的组成及结构对改性水泥基材料的性能影响。     

ZnO改性水泥复合材料的制备及光催化降解苯酚性能的研究

ZnO广泛应用于净化空气、污水处理、降解有机污染物等领域,同时存在悬浮液中难回收的缺点。本文以水泥作为载体,以硝酸锌为前驱体,采用等体积浸渍法制备ZnO复合水泥材料,探讨了水泥基负载光催化剂的负载方法、负载量、焙烧温度、反应光源等对光催化降解苯酚活性的影响。物相表征表明,ZnO复合水泥中ZnO分布均匀、无团聚现象且无明显ZnO晶相存在,复合后的水泥块表面增加了孔洞,提高了水泥对苯酚的吸附降解性能。反应活性结果表明,当苯酚溶液初始浓度为10 mg/L,纯水泥对苯酚溶液几乎无吸附活性。ZnO最佳负载量为浸渍3次,测得进入水泥的Zn²⁺含量为0.80%;在太阳光下,ZnO复合水泥(500℃,2 h)降解苯酚溶液活性可达100%。其液体紫外数据与活性数据一致。     

α-TPMPc/TiO_2复合材料的制备及光催化性能研究

采用原位化学合成的方法合成了均匀掺杂的1,8,15,22-四苯氧基酞菁钴/二氧化钛(简称α-TP Co(Ⅱ)Pc/TiO_2)和1,8,15,22-四苯氧基酞菁铜/二氧化钛(简称α-TPCu(Ⅱ)Pc/TiO_2)复合材料。通过UV-Vis、XRD、TG进行了表征,并通过对罗丹明B的降解来考察材料的光催化性能。结果表明,α-TPMPc/TiO_2对罗丹明B降解具有较好的光催化活性,α-TPMPc敏化能有效地提高TiO_2的可见光光催化活性,且α-TPCo(Ⅱ)Pc/TiO_2的催化活性明显优于α-TPCu(Ⅱ)Pc/TiO_2。     

石墨烯在水泥基材料中的作用机制研究综述

石墨烯具有优异的力学强度、阻隔性以及超大比表面积,通过对其进行物理或化学分散处理,能够制备高性能石墨烯水泥基复合材料.石墨烯通过调控水泥水化反应、改善孔隙结构以及界面结合等方式,可以改善水泥基材料的力学强度和耐久性能,在水泥基复合材料领域展现出巨大的应用潜力.本文综述了石墨烯水泥基复合材料的研究进展,总结了石墨烯在水泥...     

木质素磺酸钠改性Ca-LDH对水泥基材料性能的影响

水滑石材料(LDHs)是一种新型多功能二维纳米材料,水泥的水化产物(AFm相)属于钙铝型水滑石系列,因LDHs优异的性能在建筑材料领域其应用前景广阔。本文以木质素磺酸钠作为改性剂,采用水热法合成了木质素磺酸盐改性LDHs(Ca-SLS-LDH),对比了改性前后Ca-LDH的表面形貌、平均颗粒尺寸和比表面积的差异,研究了不同掺量Ca-LDH对水泥凝结时间、砂浆流动性和力学性能的影响,并采用SEM、XRD和压汞仪(MIP)等方法对水泥水化产物组成和微观结构进行了分析。结果表明:Ca-SLS-LDH的平均颗粒尺寸更小,比表面积是未改性Ca-LDH的60多倍;当LDHs掺量不超过4%(质量分数)时,能够有效改善水泥石孔结构,促进水泥砂浆强度发展,掺量为6%(质量分数)时会导致孔隙率增大,强度降低。     

新型磁性黏土光催化材料的制备及其性能

配置Fe Cl2、Fe Cl3和ATTs的悬浊液,在氮氛下通过协同沉淀法制得Fe3O4-ATTs纳米晶体。然后再通过溶胶凝胶法负载Ti O2获得Ti O2-Fe3O4-ATTs纳米复合材料。通过SEM、XRD、VSM对材料分析可知Ti O2和Fe3O4晶体被成功负载于ATTs表面。同时研究了复合材料在不同p H、剂量和H2O2条件下对酸性红B染料去除效果的影响。在回收再生试验中,材料在重复使用六次后,流失率仅为10.1%,复合材料显示出良好的光催化活性和回收性能。     

载银TiO2介孔材料制备及其光催化性能研究

以TiO2介孔球为载体、AgNO3为银源、KBr为沉淀剂,采用液相沉淀和光催化还原相结合的方法制备了AgBr-Ag-TiO2介孔材料.考察了样品结构及其光催化特性,对载银和光催化机理进行了探讨,并初步将样品应用于光催化涂层的制备.结果表明:AgBr在TiO2介孔球表面沉积,并通过TiO2光催化作用部分还原为单质银.一方面窄带隙的AgBr通过与TiO2耦合,可将TiO2的光响应波长拓展至可见光区;另一方面,所形成的银颗粒通过与TiO2形成肖特基结,抑制了光生电子、空穴的复合.因此,AgBr-Ag-TiO2介孔材料表现出较高的紫外光和可见光催化活性,光催化反应速率分别是单一TiO2介孔球的2.0倍和3.4倍,并保持了原有TiO2介孔球的吸附能力,在环境保护领域具有潜在的应用前景.     

热固化聚富马酸丙二醇酯/丙烯酸羟乙酯材料的制备与性能

以富马酸二乙酯和1,2-丙二醇为原料，通过两步反应成功合成聚富马酸丙二醇酯（PPF），并以PPF、丙烯酸羟乙酯为单体，热固化构筑体系材料。利用FTIR）与1HNMR等手段对聚合物进行了表征，并测试了材料的热稳定性能、润湿性能、力学强度、体外细胞毒性及降解性能。结果表明，体系材料具有较好的热稳定性能，其中当PPF和丙烯酸羟乙酯质量比为1∶3时材料的热稳定性能较佳；材料的亲水性较好，其接触角为53.28 °～76.17 °；材料具有较好的力学性能，其剪切强度、粘接强度、压缩强度及三点弯曲强度分别为1.33～1.63 MPa、1.86～3.18 MPa、60.47～88.15 MPa、 18.77～20.63 MPa；体外降解实验结果表明，随着浸泡时间变长，体系溶液pH呈下降趋势，其变化值为0.093～0.628；当PPF和丙烯酸羟乙酯质量比为3∶1时，试样的失重率和吸水率分别可达11.20%和38.27%，材料的降解速率较为缓慢；细胞毒性实验结果显示体系材料细胞毒性轻微。     

高性能水泥基材料及其精细制品的发展

高性能水泥基材料及其精细制品已成为当代胶凝亲的重要研究方向，本文介绍了该方向理论研究与技术研究取得的主要进展，并对其涵义、研究内容及发展进行了探讨。     

氮掺杂TiO_2纳米管/高岭土复合光催化剂的制备及光催化性能

以P25纳米TiO2为原料、尿素为氮源,通过水热法合成氮掺杂TiO2纳米管;同时以高岭土为载体,采用浸渍法制备氮掺杂TiO2纳米管/高岭土复合光催化剂。采用X射线粉末衍射、Fourier变换红外光谱、紫外-可见光谱和透射电子显微镜等表征样品的结构与形貌,并以甲基橙为模型化合物研究复合材料的光催化性能。结果表明：制备了锐...     

背散射电子图像分析在水泥基材料微观结构研究中的应用

自上世纪80年代,国外研究者成功将背散射电子图像分析（backscanered electron imaging and image analysis,BSE．IA）技术应用于水泥基材料微观结构的研究中,在微观定性研究及物相定量分析方面,都获得不同于其他研究方法的研究结果。介绍了BSE-IA技术在水泥基材料研究中的应用...     

莫来石晶须前驱体原位增强海胆状莫来石材料的性能研究

为了提高粉煤灰的高附加值利用,分别以氢氧化铝和粉煤灰漂珠作为海胆状莫来石前驱体的铝源和硅源,氢氧化铝和粉煤灰为莫来石晶须前驱体增强剂的铝源和硅源,AlF3和V2 O5为晶须促进剂和烧结助剂,采用固相法原位制备了莫来石陶瓷材料.主要研究了增强剂与海胆状莫来石前驱体的配比(质量比分别为3:7、4:6、5:5、6:4、7:3...