凹凸棒石碳复合材料制备及其应用

《凹凸棒石碳复合材料制备及其应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、合肥工业大学硕士学位论文凹凸棒石/碳复合材料制备及其应用姓名：盛丽华申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：吴雪平20090401凹凸棒石／碳复合材料制备及其应用摘要凹凸棒石因一系列优异性能而在各个领域获得了广泛应用。但凹凸棒石具有很强的亲水性，对有机物亲和力较弱。目前仍缺乏一种低成本、环境友好的凹凸棒石有机改性方法。针对这一问题，论文以葡萄糖为碳源，首次采用水热碳化法对凹凸棒石进行有机改性，并从低浓度苯酚废水的处理和聚丙烯腈溶液的相容性角度对有机改性效果进行评价。主要内容和结论如下：(1)详细考察了葡萄糖浓度、反应温度、反应时间、

2、pH值对凹凸棒石／碳复合材料制备过程的影响。结果表明：随着温度的升高(>160℃)、反应时间的延长、葡萄糖浓度的增大，凹凸棒石晶体表面的碳层越来越厚。在强酸性(pH=2．5)条件下，凹凸棒石表面负载的碳颗粒较少，而在强碱性(pH=13)条件下，得到单根凹凸棒石晶体被碳微球包覆其中的形貌。所制备的复合材料表面含有．CH等有机官能团。(2)研究了凹凸棒石／碳复合材料作为吸附剂处理苯酚废水的效果。结果表明：复合材料组分、固液比、pH值和吸附时间对吸附效果有重要影响。与凹凸棒石原矿相比，复合材料对苯酚的去除率大幅度提高，说明凹凸棒石亲有机性明

3、显提高。复合材料对苯酚的吸附行为可以用Langmuir吸附模型描述。(3)凹凸棒石／碳复合材料作为聚丙烯腈溶液添加剂，研究其对聚丙烯腈溶液的粘度影响规律，并与凹凸棒石原矿和其他常用高分子溶液添加剂(多壁碳纳米管(MCNT)，碳黑(CB))进行比较。发现：PAN溶液粘度几乎随添加剂含量的增加而线性增加。随着放置时间的延长，添加凹凸棒石原矿的PAN溶液发生分层现象，而添加复合材料的PAN溶液无分层现象，说明后者相对时间具有很好的稳定性。与其他常用高分子溶液添加剂MCNT和CB相比，添加复合材料后溶液粘度增加的幅度较大。关键词：凹凸棒石葡萄

4、糖苯酚聚丙烯腈水热碳化SynthesisandApplicationofAttapulgite／CarbonCompositeMaterialsomoositeaterialsABSTRACTAttapulgitewaswidelyusedduetoitsexcellentproperties．Hydrophiliccharacterofattapulgitelimitsitsfurtherapplications．Uptothedate，thereisstillnoalow-costandgreenmethodoforganicmo

5、dificationofattapulgite．Thisstudyisfocusedontheorganicmodificationofattapulgitebyahydrothermalmethod．Fromthetreatmentofphenolwastewaterandcompatibilityofpolyacrylonitrilesolution，theresultoforganicmodificationisevaluated．Themainconclusionsaregivenasfollowings：(1)Itwasin

6、vestigatedtheeffectofreactiontemperature，dopeconcentration，reactiontime，pHvalueonthepreparationprocessofcompositematerials．Theresultsshowthatacarbonlayerwith-CHgroupgrowsonthesurfaceofattapulgite．WhenthepHvalueis2．5，thecontentofloadedcarbonisless．WhilethepHvalueis13，the

7、carbon—coatedattapulgitemicrospheresareobserved．(2)Adsorptionbehaviorofphenolonattapulgite／carboncompositematerialswasinvestigated．Theresultssuggestedthatthecomponentofcompositematerials，solid·liquidratio，pHvalue，adsorptiontimehaveanimportantinfluenceontheadsorptioncapa

8、bilities．Theremovalefficiencyofphenoloncompositematerialisbetterthanthatofattapulgite．Thecorrespondingadsorpti