负载钛掺和料的制备及在水泥基材料中应用的研究

发布时间：2019-09-20 13:54

【摘要】：本文分别用钛酸丁酯为钛源采用溶胶负载及高钛渣为钛源采用酸浸负载两种不同的方法制备了具有光催化性能的水泥基矿物掺合料。研究了两种制备方法的最佳制备制度,对两种方法制备的掺合料的光催化性能,力学性能等进行测试分析,并对实验中观察到的亚甲基蓝在碱性环境中的光降解现象进行了进一步研究探索。实验得出以钛酸丁酯为钛源,溶胶凝负载法制备掺合料的最佳制备制度为:负载钛量为11%,负载温度为45℃,最佳煅烧制度为700℃保温3h;所制备的掺和料对水泥净浆的抗压强度有较大贡献。溶胶负载掺合料的30mg/L的亚甲基蓝溶液光照5h的降解率达到94.87%,掺入15%掺合料的白水泥有良好的光催化效果。以高钛渣为钛源,酸浸负载法制备矿物掺合料的最佳制备制度为酸渣比为9:1,酸浸温度85℃,酸浸时间2h,蒸馏水掺量为40%,胶固比为8:1,负载温度105℃,负载时间3.5h;制备的掺合料中锐钛矿结晶良好,尾矿中的高岭石相完全脱水,尾矿基体上覆盖了一层粒度为100nm左右的二氧化钛颗粒。掺入30%酸浸负载矿物掺合料的水泥净浆试块3天,7天,28天抗压强度较未添加掺合料的水泥强度分别提高40.91%,44.57%,37.74%。掺合料对30mg/L的亚甲基蓝溶液光照5h的降解率达到95.28%,掺入30%掺合料的白水泥对5g/L的亚甲基蓝溶液有良好的光降解效果。将两种方法制备出的掺合料进行对比,得出掺入酸浸负载掺合料的水泥净浆强度高于掺入溶胶负载掺合料强度;酸浸负载掺合料光催化性能在光照前期优于溶胶负载光催化性能,后期两者无明显差异;对于水泥基试块而言,掺入酸浸负载掺合料的白水泥试块对亚甲基蓝的降解优于掺入溶胶负载掺合料的白水泥试块。对实验中观察到的亚甲基蓝在碱性环境下褪色的现象进行深入研究,得出在光照的条件下,亚甲基蓝碱溶液会降解,并且随光照时间的延长,降解率增加,降解速率减小;随光照时间的延长,亚甲基蓝降解率随浓度的增加而降低;亚甲基蓝降解率随溶液碱性的增强而增加,随光能量增大而增加。结果表明当碱浓度为0.2 mol/L,碱类型为强碱时,高压汞灯光照10h,其降解率达到99%以上。
【图文】：

混凝土砖,人行道,日本

如日本川崎市的混凝土砖人行道（图1-1），意大利贝加莫市的人行道（图 1-2）[1 2 ]。当太阳光照射在人行道表面时，附着在路面表层的氮氧化物，有机物等污染物在光催化的作用下降解为硝酸盐、H2O、CO2等，从而达到净化人行道空气的效果。城市高楼建筑物外表面积大，接触雾霾的面积巨大，且被太阳光照射机会较路面大，因此，若城市高楼外表面具有光催化效应，当光照在建筑物表面，附着在上面的污染物被降解，从而降低空气中污染物的浓度，这对城市空气污染的改善会起到巨大的作用，对治理我国目前的城市的雾霾现象有重要意义。我国硫矿资源的来源主要是硫铁矿，四川的硫铁矿资源储量居全国第一，而川南硫铁矿占全川的 90%以上。在已探明的川南地区的硫铁矿床中，伴生的高岭土矿物占 70%以上。在经浮选硫铁矿后的尾矿中，高岭土含量占 95%以上，但由于含有铁等杂质影响白度，限制了其应用，造成尾矿大量堆积，不仅造成高岭土资源浪费，，还会影响生态环境，因此，如何资源化利用该硫铁

人行道,意大利,半导体颗粒,定波

图 1-2 意大利贝加莫市的人行道ncrete blocks pavements in Ber化性能的研究现状化的概述催化机理光存在的情况下吸收一定波长催化作用从而加速化学反应的结构是不连续的（在价带和导带禁带宽度）的光，电子会从价和空穴（ h+），使半导体颗粒表2 -），吸附在颗粒表面的 OH-和
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O643.36;O644.1

【参考文献】