CNTS接枝改性废EP/PVC复合材料的研究

分析了废EP/PVC复合材料的接枝改性机理,向废环氧树脂(EP)粉末中加入碳纳米管(CNTS)并进行超声波振荡处理后与PVC混合制备复合材料。复合材料经模压成型后,研究其力学性能特征,并通过扫描电子显微镜对其断面进行观察分析。结果表明:当CNTS添加比例为0.2%时复合材料的力学性能最佳,此时的弯曲强度为94.37 MPa,拉伸强度为43.0 MPa,冲击强度为13.875 k J/m2,较未添加CNTS时分别提高了30%、17.49%和4.13%。而废EP/CNTS混合材料的最佳超声处理时间为0.5 h。     

废环氧树脂/PVC复合材料的性能

将废环氧树脂与聚氯乙烯(PVC)共混,采用模压工艺制备复合材料。通过正交实验,讨论废环氧树脂添加量、硅烷偶联剂KH-550用量、模压时间3个因素对复合材料力学性能的影响大小,得到其优化条件。在正交实验所得优化条件基础之上,研究单因素对复合材料的影响,最终确定实验的最优方案。结果表明:当模压时间10 min,废环氧树脂添加量70%,硅烷偶联剂用量2份时,复合材料的力学性能达到最优,冲击强度为10.49 kJ/m2,拉伸强度为62.24 MPa。     

凹凸棒粘土接枝聚丙烯腈的条件优化及吸附性能研究

采用自由基聚合的方法在硅烷偶联剂改性凹凸棒粘土表面接枝聚合丙烯腈,优化了反应条件:引发剂浓度[K2S2O8]=1.5×10-3mol/L,单体浓度40%(w/w),聚合温度60℃、聚合时间5 h、凹凸棒粘土的添加量2%;并考察了复合材料特性粘数及凹凸棒粘土添加量对其吸附性能的影响。结果表明,随着复合材料特性粘数的增加,复合材料对Pb2+的平衡吸附量先降低后增加;随着凹凸棒粘土添加量的增加,复合材料对Pb2+的平衡吸附量先增加后减小。     

有机磷酸化TiO2改性阳离子交换膜的制备与性能

通过添加有机磷酸化纳米二氧化钛(organophosphorylated titania nanoparticles,OPTi)的方法提高聚氯乙烯(PVC)阳离子交换膜的性能,先采用氨基三亚甲基膦酸通过磷氧化学键合将纳米二氧化钛有机磷酸化,再将制备好的OPTi与PVC粉末共混制备阳离子交换膜。通过X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱分析OPTi的元素组成和表面特征官能团,通过扫描电镜研究了异相膜的表面和断面形貌。此外,还考察了不同OPTi的添加量对膜的含水率、离子交换量、机械性能和膜面电阻等性质的影响。结果表明,OPTi的加入使膜的固定电荷浓度、离子选择性和机械性能提高,膜面电阻大大降低并且在电渗析实验中,改性异相膜与原膜比较达到能耗降低26.68%、电流效率提高29.27%的显著效果。     

废旧冰箱拆解聚氨酯泡沫塑料制备PU/PP复合材料

利用废旧冰箱拆解的聚氨酯泡沫塑料(PU)和聚丙烯(PP)、聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为原料,采用物理化学回收技术制备PU/PP复合材料。用正交实验法分析PU填充量、PU粒径和PP-g-MAH 3个因素对PU/PP复合材料力学性能影响的显著性。结果表明,PU填充量对PU/PP复合材料拉伸性能有显著影响,对冲击性能和弯曲性能没有显著影响;在本文的实验范围内,PU粒径对PU/PP复合材料的力学性能影响不大;而PP-g-MAH投加量对PU/PP复合材料具有一定的影响。确定的优化工艺配方为:PU 40%;PU粒径选择2.00 mm;PP-g-MAH投加量10%。采用优化工艺制备的PU/PP复合材料的密度为1 042.88 kg/m3;冲击强度为2.9 kJ/m2;拉伸强度为10.30 MPa;拉伸模量为1 100 MPa;弯曲强度为18.5 MPa;弯曲模量为733 MPa。     

PLA、PPC或PBAT与2次改性小麦秸秆全降解复合材料的力学性能与生态风险

制作复合材料是小麦秸秆资源化利用的有效途径之一。小麦秸秆的改性处理对制成的复合材料力学性能有很大影响,且不同的基体材料与小麦秸秆制成的复合材料性能也有所不同。以聚乳酸(PLA)、聚碳酸亚丙酯(PPC)、聚己二酸(PBAT)为基体材料,分别以改性前或碱处理及偶联剂方法 2次改性后的小麦秸秆纤维为增强材料,采用压缩成型工艺制备了6种全降解复合材料,并对制成的6种复合材料进行了力学性能测试与比对;分析了3种改性后小麦秸秆制成的全降解复合材料的降解性能,并通过种子发芽实验研究了它们的浸提液的潜在生态风险。结果表明,2次改性小麦秸秆与基体材料制成的复合材料,其力学性能较原始秸秆与基体材料制成的复合材料有明显的增强,其拉伸、弯曲、冲击强度均有20%~50%的提升。3种可降解材料降解率由大到小的顺序为:PLA全降解复合材料PBAT全降解复合材料PPC全降解复合材料。质量分数1%的3种全降解复合材料浸提液对种子发芽过程基本不造成影响。     

三价铁改性活性炭对水中微量砷的吸附特性

研究了三价铁改性对不同活性炭(颗粒和粉末)对水中砷的吸附特性的影响。结果表明,三价铁改性有效提高了活性炭对不同形态砷的吸附性能。其中,对于2种活性炭,As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的最佳铁离子改性浓度分别为0.1和0.05 mol/L。此时,通过Langmuir等温线方程拟合得到:粉末和颗粒活性炭对As(Ⅲ)的最大吸附量qm分别为2.38 mg/g和9.39 mg/g;而对As(Ⅴ)的qm分别为5.12 mg/g和2.32 mg/g。此外,当溶液的p H从3升高到9的过程中,吸附量先增加后有所下降,当p H为7时,改性前后的活性炭对砷的吸附量达到最高。     

电厂低负荷下V-W/TiO_2基NH_3-SCR催化剂的低温改性

在不改变工业催化剂制备工艺的基础上,通过改性提高工业V-W/TiO_2催化剂的低温活性。实验采用浸渍法,通过添加磷酸以及氧化铈来改性工业V-W/TiO_2催化剂,探讨了新型低温SCR催化剂的脱硝活性。并通过比表面积测试(BET),X射线衍射实验(XRD),吡啶红外实验,程序升温还原(H_2-TPR)等技术对催化剂理化性能进行表征。研究结果表明,1%磷酸添加量使催化剂表面的B酸以及弱酸含量大量增加,使催化剂向低温端降低了30℃;同时,在添加1%磷酸的基础上,添加不同含量氧化铈,提高催化剂的氧化还原性,发现添加8%氧化铈,使催化剂氧化还原性能显著增强,转化温度向低温再次降低了40℃。通过添加磷酸和氧化铈,使V-W/TiO_2催化剂80%转化温度从280℃降至220℃,同时具备了高抗硫抗水性。     

石墨烯/TiO_2复合物的制备及其光催化性能

为拓展二氧化钛(TiO_2)在可见光区的光响应范围,在140℃水热条件下制备了不同氧化石墨烯含量的石墨烯/二氧化钛(RGO/TiO_2)复合材料。利用X-射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对材料进行了表征。以甲基橙为目标污染物,研究了在模拟太阳光和紫外光照下TiO_2和RGO/TiO_2对甲基橙的光催化降解性能。结果表明,TiO_2和GO复合后,TiO_2由原来单一的金红石型转变为金红石型和锐钛矿型并存,出现了混晶效应;在模拟太阳光的条件下,复合材料的催化活性均高于TiO_2本身;光照4 h后80 mg氧化石墨烯添加量制备的复合材料对甲基橙的光催化降解率达到69.58%,是TiO_2的1.65倍;在紫外光照1.5 h时,复合材料对甲基橙的降解率达到了70%。由此可知,石墨烯的存在能够促进TiO_2半导体中电子和空穴的有效分离,显著提高了TiO_2光催化剂对可见光的响应。     

柠檬酸改性核桃壳粉负载纳米零价铁的制备及EDTA优化去除四环素

为解决纳米零价铁(NZVI)因团聚而导致的反应活性降低问题,通过液相还原法合成新型柠檬酸改性核桃壳粉负载纳米零价铁(CA-WNS-NZVI)的复合材料,添加EDTA条件下对四环素(TC)进行去除研究。柠檬酸改性可以增加核桃壳粉表面的羧基基团,有助于提高NZVI的负载量和分散性;在反应体系中存在EDTA的情况下,CA-WNS-NZVI对TC去除率达到99.02%,而在无EDTA条件下,TC去除率仅为82.10%。系统地研究了TC初始浓度、pH、温度和EDTA浓度对TC去除效果的影响。CA-WNS-NZVI的SEM表征揭示了NZVI均匀地分布在CA-WNS-NZVI上。CA-WNS-NZVI复合材料的XRD和FT-IR谱图表明NZVI成功地负载在核桃壳表面。同时讨论了EDTA优化CA-WNS-NZVI复合材料对TC去除的反应机制。新型CA-WNS-NZVI复合材料有望为抗生素废水治理提供新思路和新技术方法。     

无机材料对固定化微生物凝胶球性能的影响

为了提高固定化微生物凝胶球的性能,实验研究了在凝胶球中添加无机材料粉末活性炭、SiO2、CaCO3和人造沸石,并从固定化微生物凝胶球的生物活性、机械强度、微观结构和溶出性多方面考核,比较不同无机材料对凝胶球性能的影响。研究结果表明,添加CaCO3能明显提高凝胶球的传质性能,进而提高凝胶球对氨氮的处理效果,添加人造沸石能提高凝胶球的抗拉强度,添加SiO2能提高凝胶球的密度,添加粉末活性炭能提高凝胶球的压缩强度。     

环境友好型金属切削液的性能研究

以油酸、二乙醇胺、硼酸、苯并三氮唑为主要原料,采用酯交换法制得油酸二乙醇酰胺硼酸酯、相转移法制得苯并三氮唑衍生物,合成一种复合有机硼酸酯,采用傅立叶红外光谱仪对合成产物进行表征。对由复合有机硼酸酯配制的水基切削液进行防锈、润滑及清洗性能的测试。结果表明:(1)以油酸、二乙醇胺、硼酸和苯并三氮唑为主要原料制备出的复合有机硼酸酯,经红外光谱仪的表征,证实合成工艺可行。(2)水基切削液的防腐蚀和防锈性能随着复合有机硼酸酯添加量的增加而改善,在较高温较长时间的持续工作环境下同样能保持良好的防锈性能。(3)当复合有机硼酸酯添加量为0.25%(质量分数)时,水基切削液在60℃、24h的缓蚀率达到了70%左右,35℃时的单片及叠片防锈试验合格,25℃下的表面张力为33.13×10-4 N/dm,润滑性能良好。     

Novel low density granular adsorbents - properties of a composite matrix from zeolitisation of vermiculite

This paper reports the preparation and properties of a new low density granular absorbent material based on a zeolite/vermiculite composite. The composite prepared addresses a number of important issues relating to the use of zeolites in environmental and waste management applications. The material prepared has large particle size due to binderless adhesion of zeolite crystals within the protective lamellar matrix provided by the vermiculite granule. Additionally, the porous nature of new material ensures that it outperforms natural zeolite grains in ion-exchange tests. The material was shown to have a low bulk density (0.75 g cm(-3)) adding the benefit that the majority of grains float on water for over 15 h. The conclusion of the study is that the use of composite matrices enable the preparation of materials which show the physical properties of the host, (e.g., granular and low density), whilst maintaining the powder-like properties (e.g., high ion-exchange and small crystal size) of the active component. The resulting material can be easily handled and separated from aqueous waste streams using either flotation or exploiting its granular nature.     

典型危险废物的工程力学特性

掌握填埋废物的工程力学特性是确保危险废物填埋堆体稳定性的重要前提条件,因此,针对6种典型危险废物的工程力学特性开展了调查研究.研究结果表明,污泥类危险废物的含水率和有机质含量远高于非污泥类危险废物,而前者的比重则显著低于后者.污泥类危险废物的渗透系数相对较小,比污染土壤和飞灰炉渣混合物的渗透系数小1个数量级,比滤池填料的渗透系数小2个数量级.不同危险废物的无侧限抗压强度排序为:飞灰炉渣混合物(314.3 kPa)和滤池填料(278.9 kPa)＞污染土壤(124.9 kPa)＞杭州氧气厂污泥(68.6 kPa)、锌铬污泥(71.4 kPa)、油泥(58.4 kPa).不同危险废物的粘聚力排序为:飞灰炉渣混合物(40.8 kPa)、滤池填料(31.1 kPa)＞污染土壤(20.9 kPa)＞杭州氧气厂污泥(1.94kPa)、锌铬污泥(3.10 kPa)、油泥(1.81 kPa).此外,不同危险废物的内摩擦角差异相对较小,其变化范围在18.8°～35.0°之间.综合分析可知,飞灰炉渣混合物和滤池填料的工程力学特性较好,而污泥类危险废物的工程力学特性则较差.     

附载型复合光催化剂TiO2·SiO2/beads降解有机磷农药

研究以四异丙醇钛 [Ti( iso- O C3 H7) 4]、硅酸乙酯为原料 ,以空心玻璃微球为载体 ,用溶胶—凝胶法制备可漂浮附载型复合光催化剂 Ti O2 · Si O2 / beads的过程 ,利用附载型复合光催化剂降解有机磷农药。结果表明 ,复合型光催化剂 Ti O2 · Si O2 摩尔比存在最佳值 ,n ( Ti O2 ) / m ( Si O2 ) =30 / 70时 ,光催化剂活性最高 ,其活性是同样降解条件下、同样含量 Degussa P- 2 5Ti O2 的 2倍左右。该光催化剂比表面大 ,吸附性强。并用 XRD和 SEM对附载型复合光催化剂进行表征     

凹土-聚合氯化铝复合材料处理含磷废水的研究

以凹土(AG)和聚合氯化铝(PAC)为原料,制备了纳米复合材料AG-PAC复合物(AP),探讨AG与PAC复配比(以质量比计,下同)、AP投加量、反应时间和溶液pH等因素对AP处理低浓度含磷废水的影响.结果表明,在相同的反应条件下,AP对TP的去除效果比单用PAC和AG的去除效果均要好;AG与PAC的最佳复配比为10～...     

顶空气相色谱测试水中苯系混合物在不同材料上的吸附行为

设计了正交实验对5种材料吸附模拟废水中苯系混合物(苯、甲苯、二甲苯)的条件进行优化,CD02硅藻土与X型纳米分子筛以2∶1(质量比)进行复合后,对苯系混合物去除效果最好.采用顶空气相色谱法测定8种不同材料对水中苯系混合物的去除情况,结果表明复合材料对苯系混合物具有良好的去除效果,仅次于活性炭.复合材料在pH为7、搅拌时间为25 min、用量为1.8g/L时,对苯系混合物质量浓度为4.0 mg/L模拟废水的平均去除率为87.56％.经过4次再生后,复合材料的再生率仍高达84.90％,对苯系混合物的平均去除率为91.49％.     

Encapsulation of nonmetallic fractions recovered from printed circuit boards waste with thermoplastic

The present work includes a process for encapsulation by combining substantially simultaneously dry nonmetallic printed circuit boards (PCBs) powder and recycled high-density polyethylene (rHDPE) in an extruder to form a homogenous matrix. The extruded materials were then molded into standard tensile, flexural, and impact properties testing specimens. Nonmetallic PCB mainly consists of large amount of glass fiber–reinforced epoxy resin materials. Incorporation of 50 wt% nonmetallic PCB in rHDPE matrix had increased the flexural strength and modulus by 35% and 130%, respectively. Tensile strength reported to be constant without much improvement. However, the Young’s modulus has increased by 180%, with incorporation of 50 wt% nonmetallic PCB. The addition of 6 phr (parts per hundred) maleated polyethylene (MAPE) resulted in 2-fold increase in tensile and flexural strength. Regarding the leaching properties, Cu was identified as the metal that leached at the highest level from the raw nonmetallic PCB, at 59.09 mg/L. However, after the nonmetallic PCB was filled in rHDPE/PCB composites, the concentration of Cu was reduced far below the regulatory limit, to only 3 mg/L. Thermal properties of composites were studied, and it was found out that incorporation of nonmetallic PCB fillers in rHDPE resulted in low thermal conductivity, whereas mechanical strength of the composites showed maximum improvements at 220 °C. Overall, the encapsulation technique using nonmetallic PCB waste has formed a monolithic waste form that provides a barrier to the dispersion of wastes into the environment.

ImplicationsNonmetallic materials reclaimed from waste PCBs were used to analyze the chemical composition, and it was found that nonmetalllic PCBs mainly consist of glass fiber–reinforced epoxy resin materials. With such millions of glass fibers in nonmetallic PCBs, there are mass-excellent supporting bodies that enhance the mechanical properties of composites. In fact, utilization of nonmetallic PCB waste as filler in composites can dramatically restrain the solubility of heavy metals in leachate solution, thus making it safe to be used in practical products.