地质聚合物的制备、改性及应用于环境治理的研究

发布时间：2020-11-13 00:24

　　 本文研究了利用矿物原料改性粉煤灰基地质聚合物的制备、性能和结构；同时利用地质聚合物类沸石结构将之用于重金属固化和室内空气甲醛污染净化的研究。研究结果表明：适量α-Al2O3的添加有利于促进地质聚合物反应,提高抗压强度；矿渣和粉煤灰混合,通过碱激发可在室温条件下制备具有较好力学性能的胶凝材料；钙基膨润土和5A沸石的添加有利于减小材料的泛碱程度,而拜耳法赤泥的添加对抗压强度有一定的负面作用。粉煤灰基地质聚合物对重金属离子Cd2+、Zn2+和Cu2+有很好的固化效果,加入沸石有利于其固化效果的长期稳定性,地质聚合物对重金属的固化作用以物理包胶为主。地质聚合物对甲醛有一定的净化作用,低Si/Al比的样品具有更好的甲醛净化性能。增大水固比、养护温度、碱度,减小Si/Al比以及延长养护时间有利于地质聚合物向沸石的转化；含有沸石的偏高岭土基地质聚合物样品可视为地质聚合物-沸石复合材料,具有很好的甲醛净化性能,且成本低,适应性强。
【学位单位】：中国矿业大学(北京)
【学位级别】：博士
【学位年份】：2012
【中图分类】：X50
【文章目录】：
摘要
Abstract
详细摘要
Detailed Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 地质聚合物国内外研究进展
        1.2.1 地质聚合物的合成机理
        1.2.2 地质聚合物的结构
        1.2.3 地质聚合物的力学性能及其影响因素
        1.2.4 地质聚合物固化重金属的研究现状
        1.2.5 地质聚合物需进一步研究的课题
    1.3 室内空气甲醛污染的危害及净化方法
        1.3.1 室内空气甲醛污染的危害
        1.3.2 室内空气甲醛污染的现状
        1.3.3 室内空气甲醛污染的净化方法
        1.3.4 地质聚合物作为甲醛吸附材料的优势
    1.4 课题的提出和研究内容
2 粉煤灰基地质聚合物的制备及改性研究
    2.1 粉煤灰基地质聚合物制备工艺条件优化研究
        2.1.1 引言
        2.1.2 实验
        2.1.3 结果与讨论
        2.1.4 结论
2O₃改性粉煤灰基地质聚合物的性能和结构'>    2.2 α-Al₂O₃改性粉煤灰基地质聚合物的性能和结构
        2.2.1 引言
        2.2.2 实验
        2.2.3 实验结果与讨论
        2.2.4 结论
    2.3 矿渣改性粉煤灰基地质聚合物的性能和结构
        2.3.1 引言
        2.3.2 实验
        2.3.3 实验结果与讨论
        2.3.4 结论
    2.4 钙基膨润土改性粉煤灰基地质聚合物的性能和结构
        2.4.1 引言
        2.4.2 实验
        2.4.3 实验结果与讨论
        2.4.4 结论
    2.5 5A沸石改性粉煤灰基地质聚合物的性能和结构
        2.5.1 引言
        2.5.2 实验
        2.5.3 结果与讨论
        2.5.4 结论
    2.6 拜耳法赤泥改性粉煤灰基地质聚合物的结构和性能
        2.6.1 引言
        2.6.2 实验
        2.6.3 实验结果与讨论
        2.6.4 结论
    2.7 小结
3 粉煤灰基地质聚合物固化重金属离子的研究
    3.1 引言
    3.2 实验
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 粉煤灰基地质聚合物重金属离子固化性能
        3.3.2 粉煤灰基地质聚合物重金属离子固化体的抗压强度
        3.3.3 粉煤灰基地质聚合物重金属离子固化体的SEM和元素面分布分析
        3.3.4 粉煤灰基地质聚合物重金属固化体的XRD分析
        3.3.5 粉煤灰基地质聚合物重金属离子固化体的FTIR分析
        3.3.6 粉煤灰基地质聚合物固化重金属离子的机理分析
    3.4 小结
4 地质聚合物用于室内空气甲醛净化的研究
    4.1 引言
    4.2 实验
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 实验方法
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 粉煤灰基地质聚合物用于甲醛净化的研究
        4.3.2 偏高岭土基地质聚合物用于甲醛净化的研究
        4.3.3 使用量对地质聚合物甲醛净化性能的影响
    4.4 小结
5 沸石在地质聚合物中的形成及其对地质聚合物甲醛净化性能的影响
    5.1 引言
    5.2 实验
        5.2.1 实验原料
        5.2.2 实验方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 沸石在偏高岭土基地质聚合物材料中的形成及其对材料甲醛净化性能的影响
        5.3.2 沸石在粉煤灰基地质聚合物材料中的形成及其对材料甲醛净化性能的影响
        5.3.3 地质聚合物材料中沸石形成机制分析
        5.3.4 地质聚合物材料与常见甲醛吸附材料的生产成本和性能对比
    5.4 小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
作者简介、学习期间完成的论文成果与参与课题

【参考文献】

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本文编号：2881454