Ⅰ高岭土的插层与表面有机改性及对PVC塑料的改性作用Ⅱ纳米中孔二氧化钛光敏化及其应用

Ⅰ、高岭土的插层与表面有机改性及对PVC塑料的改性作用Ⅱ、纳米中孔二氧化钛光敏化及其应用【摘要】：本报告的第一部分的研究目的是研究煅烧高岭土和漂白高岭土表面有机改性的较佳工艺条件和它们在PVC塑料／电缆料中的应用。为此，开展了一系列的应用基础方面的研究。研究内容如下：1、采用廉价的铝钛酸酯偶联剂，对煅烧高岭土进行表面改性，探索了较佳的改性条件，改性效果优良；2、利用醋酸钾的吸潮性质对漂白高岭土进行化学剥片后制得超细的片层材料，经低温煅烧后得到煅烧剥片超细高岭土。对片层高岭土和煅烧剥片超细高岭土再进行表面改性，有效活化性指数高达88％；3、将表面改性后的煅烧高岭土和漂白高岭土应用于商品PVC电缆料里，研究其对PVC电缆料的电绝缘性能和力学性能的影响，力学性能有较大提高，但体积电阻率有所下降；4、将表面改性后的煅烧高岭土和剥片煅烧漂白高岭土应用于PVC塑料里，讨论了其对PVC塑料的电绝缘性能和力学性能的影响，力学性能和电绝缘性能都有很大提高，分别提高了33.6％和10倍，超过了J-70电缆料的要求，达到了JGD-70电缆料的要求，并且填充量可高至20份，可以进一步降低成本。本报告的第二部分研究了TiO_2的光敏化等改性方法及其光催化性能。研究内容如下：1、通过Sol-Gel法可以合成出具有高比表面积、孔径适宜且分布窄的锐钛矿型TiO_2粉体。在甲基橙光催化氧化脱色试验中，以P123和PEG4000为模板剂的锐钛矿型TiO_2具有较高的脱色速率，而以丙三醇和尿素为模板剂的锐钛矿型TiO_2的脱色速率较低。2、太阳光下复合催化剂SO_4~(2-)／TiO_2／NCF对甲基橙溶液的光催化脱色明显加快，是TiO_2的4.4倍。太阳光下的光催化脱色速率远远大于在110W高压钠灯下的脱色速率。光敏化的光催化剂脱色速率快于相应的TiO_2或SO_4~(2-)／TiO_2的脱色速率。将二氧化钛的光敏化作用与超强酸化作用结合起来是一种提高光催化效果的有效方法。3、利用PVC粉末制备的TiO_2粉末对甲基橙的脱色速率小于相应的Sol-Gel法制备的TiO_2粉末。4、对于高浓度的有机染料如100mg／l的甲基橙、丁基罗丹明B和茜素红，使用【关键词】：燃烧高岭土漂白高岭土有机改性剥片PVC电学性能力学性能【学位授予单位】：华东师范大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2003【分类号】：TQ325【目录】：中文摘要8-10英文摘要10-12Ⅰ高岭土的插层与表面有机改性及对PVC塑料的改性作用12-561高岭土表面改性的目的和意义及研究现状12-241．1高岭土的基本特性12-131．2我国煅烧高岭土生产的现状13-151．2．1我国煅烧高岭土的生产现状13-141．2．1．1生产厂家131．2．1．2生产工艺13-141．2．2煅烧高岭土的应用情况141．2．3我国煅烧高岭土工业发展前景14-151．3（煅烧）高岭土表面改性的目的、意义15-161．4用于高岭土改性的常用偶联剂16-201．4．1硅烷类偶联剂171．4．2钛酸酯偶联剂17-181．4．3铝钛复合偶联剂18-201．4．3．1OL-AT系列铝钛复合偶联剂的结构与机理18-191．4．3．2OL-AT系列铝钛复合偶联剂的性能191．4．3．3OL-AT系列铝钛复合偶联剂的应用、优点19-201．5高岭土表面改性工艺及技术20-221．6目前高岭土表面改性中存在的问题221．7本文的思路和内容22-242高岭土的表面有机改性24-322．1实验药品和设备242．1．1实验药品242．1．2设备242．2实验方法24-262．3结果与讨论26-312．3．1改性高岭土的表面极性及偶联作用262．3．2红外光谱分析26-312．4高岭土表面改性的经济效益31-323高岭土CB-1的剥片及表面有机改性32-403．1实验试剂及仪器32-333．1．1试剂323．1．2仪器32-333．2实验方法333．2．1醋酸钾插层和剥片333．2．2有机改性333．2．3测试方法333．3结果与讨论33-393．3．1高岭土的插层作用333．3．2水对插层反应的影响33-343．3．3插层复合物及剥片后高岭土的结构34-363．3．4剥片高岭土有机改性后的性能研究36-393．4小结39-404改性高岭土对PVC电缆料的力学性能和绝缘性能的影响40-454．1高岭土的有机改性404．2实验方法40-414．2．1主要设备404．2．2试样制备40-414．2．3测试标准414．3结果与讨论41-444．3．1不同种类高岭土的改性效果41-434．3．1．1对力学性能的影响414．3．1．2对电学性能的影响41-434．3．2煅烧高岭土改性提高体积电阻率的机理43-444．4小结44-455改性高岭土对PVC塑料的力学性能和电性能的影响45-535．1实验部分45-465．1．1实验药品455．1．2材料制备45-465．1．3试样制备465．2结果与讨论46-515．2．1高岭土的煅烧机理及结构变化46-475．2．2高岭土的有机改性47-485．2．3不同种类高岭土的改性效果48-515．3小结51-536结论53-54参考文献Ⅰ54-56Ⅱ纳米中孔二氧化钛光敏化及其应用56-1011前言56-701．1二氧化钛光催化基本原理56-581．2二氧化钛光催化剂的应用58-621．2．1TiO_2光催化材料在环境保护方面的应用58-611．2．1．1有机污染物的光催化降解58-601．2．1．2无机污染物的光催化处理60-611．2．2其它方面应用61-621．2．2．1无机合成611．2．2．2有机合成61-621．3纳米TiO_2二氧化钛粉体的制备方法62-651．3．1气相法621．3．2液相法62-651．3．2．1液相沉淀法62-631．3．2．2溶胶-凝胶法63-641．3．2．3醇盐水解沉淀法641．3．2．4微乳液法64-651．3．2．5水热法651．4纳米二氧化钛改性研究65-671．4．1二氧化钛光催化剂的改性方法65-661．4．2光敏化机理66-671．5目前存在的问题67-691．6小结69-702多孔二氧化钛催化剂的制备及其光催化性能70-782．1实验部分70-722．1．1试剂和仪器设备70-712．1．2中孔二氧化钛的制备71-722．1．3TiO_2粉体的表征722．1．4多孔TiO_2的光催化活性722．2结果与讨论72-752．2．1Sol-Gel过程72-732．2．2二氧化钛的比表面积和孔径73-742．2．3二氧化钛的表面形貌74-752．3多孔二氧化钛的光催化性能75-772．3．1催化剂投加量对甲基橙脱色的影响75-762．3．2光催化活性评价76-772．4小结77-783SO_4~（2-）／TiO_2／NCF复合催化剂的制备及其光催化性能研究78-893．1实验部分78-883．1．1试剂和仪器设备78-793．1．2催化剂的制备793．1．3催化剂性能测试79-803．1．4光敏化效果80-813．1．5催化剂投加量对甲基橙太阳光催化脱色的影响81-823．1．6光催化的效果82-863．1．7光源的影响86-883．2小结88-894二氧化钛混晶粉体的制备及其光催化性能89-924．1实验部分89-904．1．1试剂和仪器设备894．1．2二氧化钛混晶及其复合光催化剂的制备894．1．3表征894．1．4光催化性能测定89-904．2结果与讨论90-924．2．1二氧化钛混晶的制备904．2．2光催化性能评价90-924．2．2．1光催化剂用量的影响90-914．2．2．2混晶具有高活性的原因91-925TiO_2／MnSO_4复合光催化剂对三种染料的光催化降解92-965．1实验部分92-935．1．1试剂和仪器设备92-935．1．2催化剂的制备935．1．3实验方法935．1．4吸附平衡时间的预试验935．2结果与讨论93-955．2．1新生MnO_2吸附染料的机理93-945．2．2染料的吸附曲线945．2．3复合光催化剂对三种染料降解脱色性能94-955．3小结95-966结论96-97参考文献Ⅱ97-101附录101-102致谢102本论文购买请联系页眉网站。