基于黑滑石的复合材料制备及其在功能材料领域的应用研究
发布时间：2022-10-18 14:54
粘土矿物的改性及其资源化利用是矿物材料和环保领域的研究热点。黑滑石是一种层状粘土矿物,在我国江西广丰储量巨大,其主要化学成分为Mg3（Si4O10）（OH）2,因含有类石墨烯的有机质,而呈现黑色或灰黑色。目前主要思路为预先提高黑滑石白度,去除层状结构中的有机质后,再展开应用。本文改变传统研究思路,以层状黑滑石为基础,直接制备一系列新型黑滑石基复合材料:利用黑滑石的吸附性,将其吸附染料后作为填料填充于聚合物中,研究改性填料及其与聚合物形成的复合材料的染色和增强效果;将光敏材料和铁氧体负载于黑滑石层片上,分别制备两种黑滑石基吸波复合材料,研究它们的电磁波性能并与其它隐身材料进行对比,并利用铁氧体复合材料构建了类芬顿反应去除难降解有机污染物;利用黑滑石颗粒较小,比表面积较大的特性,研究其对海洋染料污染物的吸附性能,并通过插层光催化剂于其层状结构之间,制备纳米级插层黑滑石基光催化材料,研究其对有机染料污染物的光催化性能。以上这些研究将拓宽了黑滑石在船用材料和海洋污染物处理中的应用。通过研究,得出以下结论:（1）利用直接红染料（Direct Red 28,DR28）和黑滑石的吸附作用制备染色黑滑...
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 滑石/黑滑石的分布和成因
1.1.1 滑石/黑滑石的分布
1.1.2 滑石/黑滑石的成因
1.2 滑石/黑滑石的结构组成和物理化学性质
1.2.1 结构组成
1.2.2 物理化学性质
1.3 滑石/黑滑石的主要用途
1.3.1 陶瓷工业
1.3.2 造纸填料
1.3.3 聚合物填料
1.3.4 涂料工业
1.3.5 吸附剂
1.3.6 其他领域
1.4 研究问题
1.4.1 船用聚合物填料
1.4.2 船用隐身材料
1.4.3 海洋环境修复
1.4.3.1 物理法
1.4.3.2 生物法
1.4.3.3 化学法
1.5 研究目的与内容
2 填充染色黑滑石对ABS的性能研究
2.1 研究背景
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验方法
2.2.3 表征手段
2.3 实验结果与讨论
2.3.1 FTIR分析
2.3.2 XRD分析
2.3.3 粒度分析
2.3.4 SEM分析
2.3.5 机械性能分析
2.3.6 热性能
2.3.7 颜色分析
2.4 机理研究
2.5 本章小结
3 黑滑石搭载钛酸镍的电磁性能研究
3.1 研究背景
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验方法
3.2.3 表征手段
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 XRD分析
3.3.2 SEM分析
3.3.3 BET分析
3.3.4 电磁性能
3.4 机理研究
3.5 本章小结
4 黑滑石/NIFE_2O_4复合材料的电磁性能研究
4.1 研究背景
4.2 实验材料
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验方法
4.2.3 表征手段
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 XRD分析
4.3.2 SEM分析
4.3.3 BET分析
4.3.4 电磁性能
4.4 本章小结
5. 黑滑石搭载铁氧体及对难降解工业废水的微波辅助芬顿试剂催化降解
5.1 研究背景
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料
5.2.2 实验方法
5.2.3 表征手段
5.3 实验结果与讨论
5.3.1 微波辅助催化降解
5.3.2 催化机理探究
5.3.3 试验参数影响
5.4 机理研究
5.5 本章小结
6 黑滑石的酸处理及其对模拟染料废水的吸附研究
6.1 研究背景
6.2 实验部分
6.2.1 实验材料
6.2.2 实验过程
6.2.3 表征手段
6.3 结果与讨论
6.3.1 XRD分析
6.3.2 微观形貌分析
6.3.3 BET分析
6.3.4 吸附性质研究
6.4 本章小结
7 黑滑石插层二氧化钛及其对模拟有机染料废水的光催化降解
7.1 研究背景
7.2 实验部分
7.2.1 实验材料
7.2.2 实验方法
7.2.3 表征手段
7.3 实验结果与讨论
7.3.1 XRD分析
7.3.2 TEM分析
7.3.3 BET分析
7.3.4 表面羟基含量的测定
7.3.5 光催化性能研究
7.4 机理研究
7.5 本章小结
8 结论与展望
8.1 主要研究结论
8.2 论文的主要创新点
8.3 不足与展望
参考文献
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]丰、枯水期长江口邻近海域浮游植物群落结构特征及其环境影响初探[J]. 李照,宋书群,李才文,俞志明. 海洋学报. 2017(10)
[2]黑滑石高温物相行为变化及其复合材料性能研究[J]. 吴小文,赵航,张之介,黄朝晖,闵鑫,房明浩,刘艳改. 陶瓷学报. 2017(04)
[3]改性黏土法消除球形棕囊藻赤潮的现场实验与效果评估[J]. 曹西华,俞志明,邱丽霞. 海洋与湖沼. 2017(04)
[4]Biodegradation of Phthalate Esters by a Newly Isolated Acinetobacter sp. Strain LMB-5 and Characteristics of Its Esterase[J]. FANG Yue,ZHANG Lishuang,WANG Jing,ZHOU Ying,YE Bangce. Pedosphere. 2017(03)
[5]Temporal and spatial characteristics of harmful algal blooms in Qingdao Waters,China[J]. 袁涌铨,俞志明,宋秀贤,曹西华. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2017(02)
[6]Bioaccumulation and the expression of hepatic cytochrome P450 genes in marine medaka（Oryzias melastigma） exposed to difenoconazole[J]. Lemeng Zhang,Xiaocui Dong,Chonggang Wang,Zhenghong Zuo,Meng Chen. Journal of Environmental Sciences. 2017(02)
[7]复合材料在海洋船舰中的应用[J]. 魏明恺. 中国战略新兴产业. 2017(04)
[8]江西广丰靠坑黑滑石矿地质特征及成因[J]. 张连湘,郑绪,欧阳淇生,龚兴. 现代矿业. 2016(05)
[9]双层涂层复合材料的介电性能[J]. 赵晓明,刘元军. 航空材料学报. 2016(02)
[10]Effects of modified clay flocculation on major nutrients and diatom aggregation during Skeletonema costatum blooms in the laboratory[J]. 卢光远,宋秀贤,俞志明,曹西华,袁涌铨. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2015(04)
博士论文
[1]新型稻壳基复合材料的制备及其吸附、催化降解与吸波性能研究[D]. 刘舒婷.浙江大学 2017
[2]江西广丰黑滑石矿物学研究[D]. 李成祥.南京大学 2016
硕士论文
[1]金属铝/ABS塑料复合用热熔胶的制备与性能研究[D]. 潘现路.华东理工大学 2017
[2]贝壳微粉的改性及其作为功能性填料在聚合物基复合材料中的应用[D]. 杨文叶.浙江大学 2017
[3]黑滑石煅烧加工工艺及关键设备研究[D]. 董新营.武汉理工大学 2014
[4]江西广丰超大型滑石矿矿床地球化学特征及成因[D]. 雷焕玲.南京大学 2012
[5]掺铈纳米TiO2的制备及应用[D]. 宋宏娇.武汉科技大学 2006
[6]微波+Fenton试剂+活性炭处理邻苯二甲酸酯的研究[D]. 杨开林.重庆大学 2006
本文编号：3692529
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 滑石/黑滑石的分布和成因
1.1.1 滑石/黑滑石的分布
1.1.2 滑石/黑滑石的成因
1.2 滑石/黑滑石的结构组成和物理化学性质
1.2.1 结构组成
1.2.2 物理化学性质
1.3 滑石/黑滑石的主要用途
1.3.1 陶瓷工业
1.3.2 造纸填料
1.3.3 聚合物填料
1.3.4 涂料工业
1.3.5 吸附剂
1.3.6 其他领域
1.4 研究问题
1.4.1 船用聚合物填料
1.4.2 船用隐身材料
1.4.3 海洋环境修复
1.4.3.1 物理法
1.4.3.2 生物法
1.4.3.3 化学法
1.5 研究目的与内容
2 填充染色黑滑石对ABS的性能研究
2.1 研究背景
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验方法
2.2.3 表征手段
2.3 实验结果与讨论
2.3.1 FTIR分析
2.3.2 XRD分析
2.3.3 粒度分析
2.3.4 SEM分析
2.3.5 机械性能分析
2.3.6 热性能
2.3.7 颜色分析
2.4 机理研究
2.5 本章小结
3 黑滑石搭载钛酸镍的电磁性能研究
3.1 研究背景
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验方法
3.2.3 表征手段
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 XRD分析
3.3.2 SEM分析
3.3.3 BET分析
3.3.4 电磁性能
3.4 机理研究
3.5 本章小结
4 黑滑石/NIFE_2O_4复合材料的电磁性能研究
4.1 研究背景
4.2 实验材料
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验方法
4.2.3 表征手段
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 XRD分析
4.3.2 SEM分析
4.3.3 BET分析
4.3.4 电磁性能
4.4 本章小结
5. 黑滑石搭载铁氧体及对难降解工业废水的微波辅助芬顿试剂催化降解
5.1 研究背景
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料
5.2.2 实验方法
5.2.3 表征手段
5.3 实验结果与讨论
5.3.1 微波辅助催化降解
5.3.2 催化机理探究
5.3.3 试验参数影响
5.4 机理研究
5.5 本章小结
6 黑滑石的酸处理及其对模拟染料废水的吸附研究
6.1 研究背景
6.2 实验部分
6.2.1 实验材料
6.2.2 实验过程
6.2.3 表征手段
6.3 结果与讨论
6.3.1 XRD分析
6.3.2 微观形貌分析
6.3.3 BET分析
6.3.4 吸附性质研究
6.4 本章小结
7 黑滑石插层二氧化钛及其对模拟有机染料废水的光催化降解
7.1 研究背景
7.2 实验部分
7.2.1 实验材料
7.2.2 实验方法
7.2.3 表征手段
7.3 实验结果与讨论
7.3.1 XRD分析
7.3.2 TEM分析
7.3.3 BET分析
7.3.4 表面羟基含量的测定
7.3.5 光催化性能研究
7.4 机理研究
7.5 本章小结
8 结论与展望
8.1 主要研究结论
8.2 论文的主要创新点
8.3 不足与展望
参考文献
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]丰、枯水期长江口邻近海域浮游植物群落结构特征及其环境影响初探[J]. 李照,宋书群,李才文,俞志明. 海洋学报. 2017(10)
[2]黑滑石高温物相行为变化及其复合材料性能研究[J]. 吴小文,赵航,张之介,黄朝晖,闵鑫,房明浩,刘艳改. 陶瓷学报. 2017(04)
[3]改性黏土法消除球形棕囊藻赤潮的现场实验与效果评估[J]. 曹西华,俞志明,邱丽霞. 海洋与湖沼. 2017(04)
[4]Biodegradation of Phthalate Esters by a Newly Isolated Acinetobacter sp. Strain LMB-5 and Characteristics of Its Esterase[J]. FANG Yue,ZHANG Lishuang,WANG Jing,ZHOU Ying,YE Bangce. Pedosphere. 2017(03)
[5]Temporal and spatial characteristics of harmful algal blooms in Qingdao Waters,China[J]. 袁涌铨,俞志明,宋秀贤,曹西华. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2017(02)
[6]Bioaccumulation and the expression of hepatic cytochrome P450 genes in marine medaka（Oryzias melastigma） exposed to difenoconazole[J]. Lemeng Zhang,Xiaocui Dong,Chonggang Wang,Zhenghong Zuo,Meng Chen. Journal of Environmental Sciences. 2017(02)
[7]复合材料在海洋船舰中的应用[J]. 魏明恺. 中国战略新兴产业. 2017(04)
[8]江西广丰靠坑黑滑石矿地质特征及成因[J]. 张连湘,郑绪,欧阳淇生,龚兴. 现代矿业. 2016(05)
[9]双层涂层复合材料的介电性能[J]. 赵晓明,刘元军. 航空材料学报. 2016(02)
[10]Effects of modified clay flocculation on major nutrients and diatom aggregation during Skeletonema costatum blooms in the laboratory[J]. 卢光远,宋秀贤,俞志明,曹西华,袁涌铨. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2015(04)
博士论文
[1]新型稻壳基复合材料的制备及其吸附、催化降解与吸波性能研究[D]. 刘舒婷.浙江大学 2017
[2]江西广丰黑滑石矿物学研究[D]. 李成祥.南京大学 2016
硕士论文
[1]金属铝/ABS塑料复合用热熔胶的制备与性能研究[D]. 潘现路.华东理工大学 2017
[2]贝壳微粉的改性及其作为功能性填料在聚合物基复合材料中的应用[D]. 杨文叶.浙江大学 2017
[3]黑滑石煅烧加工工艺及关键设备研究[D]. 董新营.武汉理工大学 2014
[4]江西广丰超大型滑石矿矿床地球化学特征及成因[D]. 雷焕玲.南京大学 2012
[5]掺铈纳米TiO2的制备及应用[D]. 宋宏娇.武汉科技大学 2006
[6]微波+Fenton试剂+活性炭处理邻苯二甲酸酯的研究[D]. 杨开林.重庆大学 2006
本文编号：3692529
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