有机硅烷/埃洛石-苯并三唑复合主动型钝化剂对黄铁矿的钝化及自修复性能与机理研究
发布时间：2022-02-11 14:36
在矿山开采的过程中通常会产生数量巨大的金属硫化物矿物,它们作为尾矿被堆积存放,其中黄铁矿是尾矿中最普遍存在的矿物。在自然条件下,这些尾矿因暴露于空气和水中而发生氧化产生酸性矿山废水（AMD）。这种废水危害严重且持久,是亟待解决的环境问题之一。为从源头控制AMD的产生,本文以γ-巯丙基三甲氧基硅烷（Prop S-SH）为基体钝化剂,并利用埃洛石（HNT）的中空管腔结构,在真空环境下将苯并三唑（BTA）负载进埃洛石管腔内部,制备出封装HNT-BTA,再将其当做硅烷钝化剂的性能“强化剂”,制备出γ-巯丙基三甲氧基硅烷/埃洛石-苯并三唑复合主动型钝化剂。通过电化学测试、化学浸取法以及划痕实验来检测复合主动型钝化剂对黄铁矿的钝化与自修复性能,并研究相关机理。首先通过比较电化学实验和化学浸取实验数据确定纯HNT在100m L Prop S-SH钝化剂溶液中最佳添加量为2.0g,基于其制备的PSHT-2.0钝化矿的静态水接触角值也相对最大,表明该样品的表面疏水性最强,黄铁矿更难发生氧化。同时也制备了封装有BTA的HNT（HNT-BTA）复合物,利用FT-IR和TGA测试其化学性质和HNT中BTA的负...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
埃洛石纳米管的（a）
有机硅烷/埃洛石-苯并三唑复合主动型钝化剂对黄铁矿的钝化及自修复性能与机理研究10图1-2实验技术路线图Fig.1-2ExperimentTechnologyRoadmap
有机硅烷/埃洛石-苯并三唑复合主动型钝化剂对黄铁矿的钝化及自修复性能与机理研究14电化学实验测试条件如下：交流阻抗谱图法（EIS）：待开路电位稳定，以获得的开路电位值作为EIS的测试起始电压，频率范围为100kHz~0.01Hz，信号振幅为0.005V。塔菲尔极化曲线法（Tafel）：扫描范围为开路电位±0.2V/SCE，扫描速率为0.001V/s。循环伏安法（CV）：扫描速率为0.01V/s，扫描范围为-0.65V~+0.65VvsSCE。图2-1三电极体系结构图Fig.2-1Thediagramofthree-electrodesystem2.2.6化学浸取实验为探究不同埃洛石添加量对钝化剂钝化性能的影响，实验配置了pH=1的盐酸溶液以探究在极端低pH值的情况下，所制备的不同钝化剂对黄铁矿样品抗氧化性能的影响情况。向8个250mL锥形瓶中均加入100mL预配置好的盐酸浸取溶液。再分别称取黄铁矿原矿粉末和经PropS-SH、PSHT-1.2、PSHT-1.6、PSHT-2.0、PSHT-2.4、PSHT-2.8、PSHT-3.2分别钝化处理后的黄铁矿粉末各1.0g，将所称取的矿粉加入标号为0、H0、H1.2、H1.6、H2.0、H2.4、H2.8和H3.2的锥形瓶中后再分别放入恒温气浴摇床中，设定转速为150r/min，温度为25℃。在浸取进行到第10min、20min、30min、1h、2h、4h、8h、12h、24h、48h时，取出锥形瓶并静置，待黄铁矿样品沉降后再分别从8个锥形瓶中各取5mL浸取液（同时往锥形瓶中均补充5mlpH=1的盐酸浸取液），用滤纸进行过滤处理后，再利用邻菲罗啉分光光度法（GB/T3049-2006）和铬酸钡分光光度法（HJ/T342-2007）来测量溶液中的总铁和硫酸根离子的含量。总铁和总硫酸根离子的标准曲线如图2-2和图2-3所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]酸性矿山废水的危害及处理技术研究进展[J]. 王宁宁. 环境与发展. 2017(07)
[2]氧化亚铁硫杆菌浸矿体系中黄铁矿的电化学行为(英文)[J]. 顾帼华,孙小俊,胡可婷,李建华,邱冠周. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(05)
[3]1,2,3-苯并三氮唑铜缓蚀剂的研究进展[J]. 白雪,程世超. 化学工业与工程技术. 2011(06)
[4]气相缓蚀剂研究、开发及应用的进展[J]. 张大全. 材料保护. 2010(04)
硕士论文
[1]埃洛石纳米管—苯并三氮唑复合物的制备及其在防锈纸上的应用[D]. 张伟超.华南理工大学 2014
本文编号：3620454
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
埃洛石纳米管的（a）
有机硅烷/埃洛石-苯并三唑复合主动型钝化剂对黄铁矿的钝化及自修复性能与机理研究10图1-2实验技术路线图Fig.1-2ExperimentTechnologyRoadmap
有机硅烷/埃洛石-苯并三唑复合主动型钝化剂对黄铁矿的钝化及自修复性能与机理研究14电化学实验测试条件如下：交流阻抗谱图法（EIS）：待开路电位稳定，以获得的开路电位值作为EIS的测试起始电压，频率范围为100kHz~0.01Hz，信号振幅为0.005V。塔菲尔极化曲线法（Tafel）：扫描范围为开路电位±0.2V/SCE，扫描速率为0.001V/s。循环伏安法（CV）：扫描速率为0.01V/s，扫描范围为-0.65V~+0.65VvsSCE。图2-1三电极体系结构图Fig.2-1Thediagramofthree-electrodesystem2.2.6化学浸取实验为探究不同埃洛石添加量对钝化剂钝化性能的影响，实验配置了pH=1的盐酸溶液以探究在极端低pH值的情况下，所制备的不同钝化剂对黄铁矿样品抗氧化性能的影响情况。向8个250mL锥形瓶中均加入100mL预配置好的盐酸浸取溶液。再分别称取黄铁矿原矿粉末和经PropS-SH、PSHT-1.2、PSHT-1.6、PSHT-2.0、PSHT-2.4、PSHT-2.8、PSHT-3.2分别钝化处理后的黄铁矿粉末各1.0g，将所称取的矿粉加入标号为0、H0、H1.2、H1.6、H2.0、H2.4、H2.8和H3.2的锥形瓶中后再分别放入恒温气浴摇床中，设定转速为150r/min，温度为25℃。在浸取进行到第10min、20min、30min、1h、2h、4h、8h、12h、24h、48h时，取出锥形瓶并静置，待黄铁矿样品沉降后再分别从8个锥形瓶中各取5mL浸取液（同时往锥形瓶中均补充5mlpH=1的盐酸浸取液），用滤纸进行过滤处理后，再利用邻菲罗啉分光光度法（GB/T3049-2006）和铬酸钡分光光度法（HJ/T342-2007）来测量溶液中的总铁和硫酸根离子的含量。总铁和总硫酸根离子的标准曲线如图2-2和图2-3所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]酸性矿山废水的危害及处理技术研究进展[J]. 王宁宁. 环境与发展. 2017(07)
[2]氧化亚铁硫杆菌浸矿体系中黄铁矿的电化学行为(英文)[J]. 顾帼华,孙小俊,胡可婷,李建华,邱冠周. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(05)
[3]1,2,3-苯并三氮唑铜缓蚀剂的研究进展[J]. 白雪,程世超. 化学工业与工程技术. 2011(06)
[4]气相缓蚀剂研究、开发及应用的进展[J]. 张大全. 材料保护. 2010(04)
硕士论文
[1]埃洛石纳米管—苯并三氮唑复合物的制备及其在防锈纸上的应用[D]. 张伟超.华南理工大学 2014
本文编号：3620454
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/3620454.html
