陶瓷板纤维增强及其抛光废渣的资源化利用

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wjh198004546
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
陶瓷板是一种绿色低碳的新型轻质建筑装饰材料,其性能的提高和功能化已成为行业研究的重点。陶瓷板抛光废渣是其抛磨工序中产生的主要工业固体废弃物。高附加值利用抛光废渣,实现零排放已成为我国建筑卫生陶瓷行业可持续发展的重要途径。以陶瓷板生产线工艺配方为研究对象,研究了莫来石、氧化铝、氧化锆、玄武岩等纤维及其添加量对陶瓷板物理和力学性能的影响。利用响应面设计法(Response Surface Method,RSM),对玄武岩陶瓷纤维分散的工艺参数进行了优化。选择纤维分散剂、分散剂添加量、纤维浓度作为三个影响因素,以MATLAB软件进行图像分析得到的均方差和沉降试验得到的分散度作为两个响应值,进行相互验证。以陶瓷板抛光废渣(Polishing Waste,PW)为原料,分别采用烧结法和水热蒸压法制备多孔陶瓷载体。原料中添加造孔剂通过900℃烧成制得多孔陶瓷;同时,在原料中添加消石灰通过水热蒸压法制得高孔隙率的多孔陶瓷,采用正交试验设计法确定最佳的补强剂含量、水热蒸压温度、水热蒸压时间。随后,以多孔陶瓷为载体,通过浸渍法制备Zr O2和Ti O2双负载型抛光废渣多孔陶瓷光催化剂。通过吸水率、气孔率及抗折强度表征纤维增强陶瓷板的增强效果。结果表明,四种纤维增强的试样经1200℃烧成后,氧化锆纤维的增强效果最好。当氧化锆纤维的添加量为0.8wt%时,试样的吸水率和气孔率均较低,相比空白对比试样抗折强度增加了42.4%。纤维增强陶瓷板提高性能的关键是提高纤维在陶瓷基体中的分散均匀性。通过图像法和沉降法,利用响应面设计分析优化玄武岩纤维分散的工艺参数,两组实验的响应值相互验证,结果表明实验数据结果一致。纤维高分散性的最佳工艺条件为:纤维分散剂选用羧甲基纤维素,分散剂添加量为10wt%,纤维浓度为1.17 g/L,得到的均方差为34.1883,分散度为75.14%。通过BET、XRD、SEM等分析测试手段对抛光废渣多孔陶瓷载体的组成、性能和结构进行表征。结果表明:采用烧结法时,掺入10wt%Ca CO3的造孔剂能够显著改善试样的孔结构;而水热蒸压制备的试样孔结构优于烧结法制备试样,总孔体积和比表面积增大,介孔体积百分比增加了19.86%,其最佳工艺参数为消石灰添加量30wt%,水热蒸压温度为180℃,水热蒸压时间为10 h。通过XRD、SEM、UV-vis漫反射等分析测试方法和降解试验对抛光废渣多孔陶瓷催化剂的结构和活性进行表征。结果表明:相比于负载单一半导体氧化物,双负载5wt%(Zr O2+Ti O2)的催化剂试样具有最高的光催化降解率,活性最高。
其他文献
随着我国越来越多地开展深部地下工程,地应力测量也愈加重要。地应力越高的地区,岩石的流变效应越明显,基于岩石流变原理和规律,近年来发展起来岩石非弹性应变恢复法(Anelastic Strain Recovery method,简称ASR法),用于地应力测量。ASR法经济有效,尤其适用于较大深度的钻孔和地层破碎的复杂地质条件下,弥补了应力解除法、水压致裂法等地应力测量方法的不足。但是,该方法在世界上应
远端霉素(distamycin)是由纺锤链霉菌(Streptomyces netropsis)产生的吡咯聚酰胺类抗生素,具有良好的抗肿瘤活性。远端霉素由三个1-甲基-4氨基吡咯甲酸结构单元经酰胺键连接形成,能通过非共价作用特异性结合B型DNA小沟富胸腺嘧啶/腺嘌呤区域。本课题组在远端霉素生物合成基因簇下游100 bp处发现了三个此前未被关注的基因:dst27,dst28,dst29,以其为研究对象
钢纤维混凝土(Steel fiber reinforced concrete,SFRC)以其优异的物理力学性能被广泛应用于土木工程领域。钢纤维混凝土材料本身的力学性能决定了混凝土结构的力学行为,深入研究材料本身力学性能及其损伤行为并建立本构关系,对充分了解材料特性、提高工程设计水平具有重要的工程意义。本文在国家自然科学基金项目“钢-聚丙烯混杂钢纤维混凝土弹塑性损伤本构关系研究”(项目编号:5160
现代工业领域中,随着科技的迅猛发展对各种材料性能提出了更高的要求,单一性能的钢铁材料已经很难满足。表面增强复合材料结构和性能的可控性使其广泛应用于航空航天、汽车及冶金等领域,是一类非常有前景的新型复合材料。为了提高钢铁合金表面的强度,本文以高纯钒板和灰口铸铁作为原材料,利用金属钒的强碳化物形成特点,采用了一种原位反应工艺制备了具有夹层结构的VCx/Fe基表面复合材料,研究了该原位反应过程,该铁基表
监利河段位于长江中游,属于典型的弯曲型河道。近50年来,受上车湾人工裁弯、洞庭湖汇流顶托及三峡工程蓄水运用的影响,监利河段的进口水沙过程及其出口侵蚀基准面改变,河床冲淤调整剧烈,导致河槽形态及过流能力发生显著变化,严重影响两岸的防洪安全及航运条件。本研究采用河段平均的河床演变分析方法,详细计算了监利段河床平面及断面形态的调整过程,并定量分析了上下游边界条件变化对该河段河床形态调整及河槽过流能力的具
目的肝脏缺血再灌注损伤包含了两个相互联系、彼此影响的阶段,一是局部缺血造成的损伤,二是炎症介导的再灌注损伤。在缺血期间,肝脏氧气和营养素缺乏,导致细胞代谢衰竭。在血流恢复(再灌注)后,炎症蔓延和细胞凋亡会引起更加严重的损伤。肝脏缺血再灌注损伤的整体机制非常复杂,涉及多种细胞类型和分子途径的相互作用,这解释了制定治疗策略转化为临床应用的困难。本研究旨在阐明MCP-1诱导蛋白(MCPIP1)对肝脏缺血
近年来,各种水环境污染问题层出不穷,愈来愈严重,受到了广泛关注。水环境中存在的一些污染物会随食物链逐渐累积,是人类健康、生态安全及环境稳定的严重隐患。壳聚糖基材料作为水处理领域的一种新型吸附剂,受到全球各地研究学者的广泛关注。由于合成制备方法的不同,壳聚糖基材料会具有不同的理化性质,适用于去除污水中不同的污染物,具有高效性、稳定性、靶向性。相比将壳聚糖基材料应用于去除阳离子污染物(重金属离子等),
城市污染河流治理过程中,不仅需要考虑污染底泥的修复,还应包括修复后受损生态系统的恢复尤其是沉水植物群落的恢复问题。该课题针对一种底泥原位修复技术——原位洗脱技术,以北京市凉水河底泥作为研究对象,通过比较现场试验和模拟洗脱试验过程中洗脱与对照组底泥各项理化指标、典型污染物、氮磷形态分布特征,以及洗脱前后底泥中氮磷释放特征,并在实验室模拟曝气冲洗和水力冲洗两种洗脱处理方式,研究两种处理方式对底泥理化性
超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,以下简称“UHPC”)作为 21世纪新型水泥基复合材料,其研究已成为材料领域的热点。UHPC具有超高强度、高耐久性、良好的体积稳定性等优异综合性能,能满足现代工程向高耸、大跨、重载方向发展及承受恶劣环境的需要,应用前景十分广阔。为避免出现受压试验时由于内部积聚能量太大而呈现爆炸性破坏,UHPC一般需掺入钢纤维或高强聚合
近年来,随着社会的迅速发展,人类对自己赖以生存的地球的破坏也越来越严重,过度放牧、开矿、毁林开荒,大规模的开发建设,人口急剧膨胀,使得资源短缺、生态环境恶化。水土流失、边坡坡面失稳、泥石流、沙漠化、沙尘暴等生态环境问题也随之而来,已经严重影响到人们的生活。其中,水蚀和风蚀强度十分严重。西北地区尤其是黄土高原地区,气候干燥,植被稀少,暴雨集中并且雨量大,土壤抗侵蚀性差,水土流失严重。严重的水土流失造