新型無機功能材料的制備與表征.pdf

1、納米材料晶粒在磁、光、電、熱、力及化學等方面具有獨特的性能，新型功能納米材料在工業(yè)發(fā)展的各個領域都有著廣泛的應用和前景。層狀化合物是一類新的納米結構材料，由于其結構的特殊性，本身可以認為是一種特殊的納米結構，同時可作為制備無機-無機、無機-有機納米復合材料的母體材料。 近年來，隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，環(huán)境水污染日益嚴重，環(huán)境科學家致力于研究和開發(fā)各種新型環(huán)境材料。作為變價金屬氧化物之一的錳氧化物，近年來在降解水環(huán)境中的污染物方面已顯示

2、出巨大的潛能。 本文第一篇的主要研究內(nèi)容是采用不同的分析測試手段對新方法制備的新型混凝劑的結構進行表征和分析，從結構改變的本質上研究其混凝機理。同時通過混凝效能的對比實驗證實使用新型混凝劑可以大大提高混凝效果。論文采用硫酸亞鐵和高錳酸鉀反應制備新型混凝劑，在同樣的投加量的情況下，新型混凝劑對水中的污染物具有更好的去除效果。利用XRD、BET、FTIR、XPS、SEM等分析方法對制得的產(chǎn)物進行了表征。結果表明，新型混凝劑是鐵錳氧的

3、復合金屬氧化物，表面含有大量的羥基，利用N2吸附法測得其BET比表面積為153.03g/㎡，結構上具有更多的化學活性位點。結合XRD晶相鑒定，新型混凝劑主體為δ-MnO2依然具備其層狀結構而鐵的氧化物為無定形態(tài)。通過XPS定量分析和金屬含量的分析進一步確定了新型混凝劑表面以δ-MnO2為主體內(nèi)層主要為氫氧化鐵的結構。該結構使得新型混凝劑表面帶有更多的正電荷，更容易與帶電粒子發(fā)生強烈的吸附，使更多的帶電的膠體粒子在相對更大的范圍內(nèi)聚結形成

4、以新型混凝劑粒子為絮凝中心的較大的凝聚體而混凝沉降。結合混凝效能的對比實驗研究，進一步驗證了新型混凝劑具有優(yōu)異的混凝效能。 高嶺土主要用于造紙、橡膠、陶瓷、顏料、水泥、建材、耐火材料等行業(yè)。高嶺土一些特征參數(shù)包括比表面積、亮度、晶粒的大小和形狀直接決定其在技術上的應用性。若能在較短時間內(nèi)，成功使高嶺石剝片達到納米級別，將會帶來工業(yè)上的革新，產(chǎn)生良好的效益。 論文第二篇采用微波剝離水合肼插層高嶺土的方法，在短時間內(nèi)可將高嶺

5、土的的晶粒厚度從原土的30nm減小到剝離后的8.6 nm，剝離效果顯著提高。經(jīng)XRD，SEM等表征手段，證實了高嶺土剝片變薄，顆粒變小，片層的徑厚比明顯。經(jīng)FTIR和TG-DTA分析表明，高嶺土剝離后出現(xiàn)了兩個失重臺階（100～400℃和>400℃），初始的脫羥基溫度也從原土的530℃降低為510℃。同時，高嶺土總的失重率也從原土的11.3％2曾大為13.4％。論文還系統(tǒng)考察了不同因素對新方法剝離效果的影響，結果表明高嶺土剝片的晶粒厚度