收藏本站
《吉林大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

油页岩灰渣制备纳米SiO_2和气凝胶的方法研究

高桂梅  
【摘要】: 本文以吉林省桦甸油页岩灰渣为原料,研究了水玻璃的提取工艺技术,进而以水玻璃为原料,成功地制备出性能优良的白炭黑、纳米Si02和疏水Si02气凝胶,为油页岩灰渣的综合利用提供了新的途径,具有重要的理论意义和潜在的经济效益。 实验采用Box-Behnken实验设计对SiO2的提取过程中的物化条件进行优化,并确定了最佳的SiO2提取条件。实验结果表明,SiO2的提取率随着反应时间、反应温度和氢氧化钠浓度的增加而增加,当反应时间为5h、反应温度100℃、氢氧化钠的浓度为40wt.%时,SiO2的提取率达到最大73±0.50%。 采用传统沉淀法并结合热风干燥(模拟流化床干燥技术)制备了技术指标符合国家标准的白炭黑。探究了反应条件对白炭黑比表面积和DBP吸油值的影响,确定了制备白炭黑的最佳工艺。 本文首次联用了表面活性剂、超声振荡和共沸蒸馏相结合的纳米粉体分散技术,有效地控制了纳米粒子的团聚,制备出粒径小而均一的纳米SiO2粒子。实验发现聚乙二醇的加入能够有效的降低纳米SiO2粒子的表面能,减少粒子的团聚;超声波空化作用释放出的巨大冲击波和微射流,能够有效的击散纳米SiO2团聚体,获得粒径小、分散性好的纳米SiO2;共沸蒸馏技术能够地脱出颗粒之间的水分子和自由非桥接羟基,从而有效的控制SiO2粒子团聚。 采用改进的溶剂交换-表面改性工艺,在常压下制备了多孔疏水SiO2气凝胶,探索了硅烷偶联剂的种类、水玻璃中SiO2含量、溶胶pH值和热处理温度对气凝胶性质的影响,确定了气凝胶的最佳制备工艺。实验首次采用微波干燥制备了SiO2气凝胶。采用微波干燥制备气凝胶,弥补了传统的烘箱干燥使凝胶受热不均而产生温度梯度的缺点,缩短了干燥时间,减少了粉体团聚,使气凝胶尽可能的保持原有的孔结构。 综上所述,论文首次以油页岩灰渣为原料成功的制备了性能较好的白炭黑、纳米SiO2和气凝胶等硅系列化工产品,为油页岩灰渣的利用提供了一条新的途径,具有重要的社会意义和经济意义。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB383.1

免费申请
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 宋凯;硅藻土制备SiO_2气凝胶及其复合体系[D];大连理工大学;2012年
2 郝磊;大庆油田油页岩干馏灰渣综合利用技术研究[D];吉林大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张翠轩;陈汝芬;夏青;黄茂辉;宋珊珊;;聚乙二醇2000作用下TiO_2薄膜的溶胶-凝胶法制备[J];人工晶体学报;2008年05期
2 孔国辉;刘世忠;陈志东;褚国伟;余清发;柯宏华;夏汉平;黄娟;邓钊平;敖惠修;;油页岩废渣场植物修复的生态效应[J];热带亚热带植物学报;2006年01期
3 郭洁;洪子雯;方晓玲;;Box-Behnken实验设计法优化表阿霉素脂质体的处方工艺[J];复旦学报(医学版);2007年06期
4 吴雪文;张海波;韩团辉;谢进波;董振波;马军委;;传统沉淀法制白炭黑的研究进展[J];无机盐工业;2006年04期
5 黄飞;李军;尚书勇;黄传寿;阮勤;谢秩清;;磷酸沉淀法制备白炭黑绿色工艺研究[J];无机盐工业;2008年11期
6 吴壮志;王德志;徐兵;;以聚乙二醇为模板剂制备MoS_2空心微球[J];物理化学学报;2008年10期
7 王志成,平琳,张慧勤;沉淀法纳米白炭黑的研制[J];现代塑料加工应用;2005年02期
8 邓蔚,钱立军;纳米孔硅质绝热材料[J];宇航材料工艺;2002年01期
9 张其春,叶巧明;高岭土煅烧制白炭黑[J];应用化学;1999年05期
10 申小清,李中军,要红昌;纳米SiO_2粉末的共沸蒸馏法制备及机理[J];郑州大学学报(理学版);2002年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑林丽;单分散纳米二氧化硅及掺铒纳米二氧化硅的制备[D];吉林大学;2005年
2 王宝君;大洋粘土制备超微细白炭黑及性能影响因素表征[D];吉林大学;2006年
3 孟庆涛;油页岩资源评价方法研究[D];吉林大学;2007年
4 连玉环;油页岩残渣制备白炭黑及改性研究[D];大连理工大学;2007年
5 王文颖;油页岩灰渣提取铝与纳米氧化铝粉体的制备研究[D];吉林大学;2008年
6 齐亮;Al_2O_3掺杂3Y-TZP纳米粉体的制备及其材料强韧化机理的研究[D];天津大学;2007年
7 刘明龙;SiO_2气凝胶常压制备过程研究[D];天津大学;2007年
8 郑国宽;桦甸油页岩飞灰吸附特性研究[D];东北电力大学;2009年
9 田宝成;红旱莲抗抑郁作用有效部位及颗粒剂制备工艺研究[D];黑龙江中医药大学;2009年
10 刘小梅;稻壳制备纳米SiO_2的新工艺研究[D];南昌大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王学川;赵雅婷;强涛涛;冯见艳;;无皂微乳液聚合研究及其在皮革工业中的应用前景[J];皮革科学与工程;2006年03期
2 樊荣光;白建平;李亚鹏;;分散剂在超细氢氧化铝工业生产上的选型及应用[J];轻金属;2009年07期
3 袁平恩;贾宝栋;刘剑虹;;油页岩渣基地质聚合物的制备及性能研究[J];齐齐哈尔大学学报;2009年02期
4 贾宝栋;袁平恩;刘剑虹;;油页岩渣基地质聚合物的研制[J];齐齐哈尔大学学报;2009年02期
5 尚秀华;谢耀坚;杨小红;张沛健;彭彦;;4种不同氮源对稻壳腐熟处理效果的研究[J];热带作物学报;2011年12期
6 刘松;曹传宝;籍凤秋;安晓强;许亚杰;;Bi_2Te_3纳米晶溶剂热合成及表征[J];人工晶体学报;2006年04期
7 张兆春;岳龙义;郭景康;;纳米GaP粉体在水溶液中的分散性能及其PVP复合薄膜的制备[J];人工晶体学报;2006年05期
8 高林;宋秀芹;;玻璃基片表面纳米结构氧化锆聚集体组装的SEM研究及其机理初探[J];人工晶体学报;2008年01期
9 包镇红;江伟辉;苗立锋;朱庆霞;;非水解和水解溶胶-凝胶法制备TiO_2薄膜的对比研究[J];人工晶体学报;2011年04期
10 朱振峰;王小枫;刘辉;刘佃光;王丹;;微波水热合成SnO_2微球及其生长机理初探[J];人工晶体学报;2011年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵南;冯坚;姜勇刚;高庆福;冯军宗;;耐高温气凝胶隔热材料[A];2011·中国绝热节能材料协会年会论文集[C];2011年
2 李鹏翀;宋丽华;刘飞;丁大伟;刘梦竹;茹鑫;;桦甸油页岩受紫外辐照的反应特性[A];中国化学会第十二届全国应用化学年会论文集[C];2011年
3 卢斌;张栋;;SiO_2气凝胶超级绝热复合材料的研究现状[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
4 刘震;高文元;;不同烧成温度下电瓷微观结构的研究[A];中国硅酸盐学会陶瓷分会2009年年会论文集(二)[C];2009年
5 吴春蕾;杨本意;刘莉;康旭;;纳米二氧化硅绝热材料研究进展[A];低碳技术与材料产业发展研讨会论文集[C];2010年
6 倪星元;张志华;黄耀东;周斌;吴广明;沈军;;纳米多孔SiO_2气凝胶的常压制备及应用[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
7 符若文;刘晓方;吴丁财;;炭气凝胶的制备及其在超级电容器中的应用研究进展[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
8 王东;刘英才;李文科;;仿生法合成纳米氧化锌及性能表征[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(7)[C];2007年
9 夏法锋;王帆;吴蒙华;王金东;付海龙;;表面活性剂对Ni-TiN纳米复合镀层影响的研究[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年
10 李本侠;王艳芬;;MoS2空心微球的合成、表征及形成机理[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第2分册)[C];2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 齐天骄;铟锡氧化物纳米微粒表面修饰研究及其悬浮液的制备[D];中国工程物理研究院;2010年
2 田维亮;线切割废砂浆制备白炭黑及改性研究[D];山东科技大学;2010年
3 毋娟;凝胶注模莫来石隔热材料的制备与性能[D];郑州大学;2010年
4 李强;水合肼液相还原法制备纳米铜粉的研究[D];大连理工大学;2010年
5 王亚男;油页岩巷道围岩变形规律的数值模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 张瑞芝;硬硅钙石型硅酸钙纤维的合成和应用[D];长沙理工大学;2010年
7 步明升;α-FeOOH与α-LiFeO_2的水热合成研究[D];中国海洋大学;2010年
8 张佳佳;地震岩石物理建模方法及其在油页岩勘探中的应用[D];中国海洋大学;2010年
9 丁宏秋;气相燃烧合成Al_2O_3纳米材料及结构[D];华东理工大学;2011年
10 徐永刚;LiFePO_4/C纳米复合正极材料的制备与结构及电化学行为[D];华东理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓家平;张明华;李泽林;刘冰杰;李巍巍;;利用油页岩渣烧制超轻陶粒的研究与工艺方案设计[J];建筑砌块与砌块建筑;2007年03期
2 林民;油页岩和半焦燃点的研究[J];燃料化学学报;1992年04期
3 梁鹏,王志锋,董众兵,毕继诚;固体热载体热解淮南煤实验研究[J];燃料化学学报;2005年03期
4 耿凡;袁竹林;孟德才;李善莲;;球磨机中颗粒混合运动的数值模拟[J];热能动力工程;2009年05期
5 孔国辉;刘世忠;陈志东;褚国伟;余清发;柯宏华;夏汉平;黄娟;邓钊平;敖惠修;;油页岩废渣场植物修复的生态效应[J];热带亚热带植物学报;2006年01期
6 孔国辉;刘世忠;吴彤;黄娟;林植芳;陈志东;张进忠;;油页岩废渣场26种木本植物光合作用和生长的差异[J];热带亚热带植物学报;2006年06期
7 肖其海;油页岩灰填充母粒的研制[J];塑料科技;1995年02期
8 赵洪石;何文;罗守全;贾兴涛;冯英俊;李正茂;;硅藻土应用及研究进展[J];山东轻工业学院学报(自然科学版);2007年01期
9 夏汉平,黄娟,孔国辉;油页岩废渣场的生态恢复[J];生态学报;2004年12期
10 黄娟;夏汉平;孔国辉;;油页岩废渣对植物生长的影响及石灰改良效应[J];生态学杂志;2007年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高富强;SiO_2气凝胶/纤维复合材料的制备及性能研究[D];华南理工大学;2011年
2 施一长;纳米隔热材料导热机理与特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 葛春醒;纳米孔隙气相导热系数的分子动力学模拟[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 王蕾;利用高铝粉煤灰制备氧化硅气凝胶的实验研究[D];中国地质大学(北京);2006年
5 潘健平;带倾斜抄板的水平转鼓内的颗粒输送特性研究[D];清华大学;2006年
6 连玉环;油页岩残渣制备白炭黑及改性研究[D];大连理工大学;2007年
7 王文颖;油页岩灰渣提取铝与纳米氧化铝粉体的制备研究[D];吉林大学;2008年
8 刘波;基于三维离散单元法的球磨机衬板提升条研究[D];昆明理工大学;2008年
9 刘明龙;SiO_2气凝胶常压制备过程研究[D];天津大学;2007年
10 李媛华;基于离散元技术的球磨机参数优化研究[D];吉林大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马继红;冯传清;;硫酸钙晶须在道路改性沥青中的应用研究(Ⅰ)[J];石油沥青;2005年06期
2 陈为健,程贤甦,方华书,陈跃先,李勉钧,陈云平;高沸醇溶剂法提取花生壳中木质素的研究[J];花生学报;2003年02期
3 杨婕,郭俊,吴满芳;用新方法研制白炭黑[J];江西化工;2002年04期
4 熊剑;沉淀白炭黑的生成机理[J];江西化工;2004年02期
5 梅鑫东;;白炭黑的生产工艺及其应用[J];江西化工;2006年03期
6 许匡宇;白炭黑的理化性质对橡胶制品性能及加工工艺的影响[J];江西化工;1999年01期
7 孙道兴;;硅溶胶制备纳米二氧化硅的工艺研究[J];青岛科技大学学报(自然科学版);2008年04期
8 董典同,张杰,郭建民,徐晓军;利用钛白废酸从粉煤灰中提取铝的研究[J];青岛建筑工程学院学报;2003年03期
9 李秋霞,戴永年,刘永成,旦义明;低价化合物法直接提取铝的研究现状及展望[J];轻金属;2003年08期
10 厉伟光,徐玲玲,戴俊;柠檬酸废渣制备硫酸钙晶须的研究[J];人工晶体学报;2005年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 要红昌;碳酸铝铵热分解法制备超细氧化铝粉体[D];郑州大学;2002年
2 霍俊丽;乙酸—水体系非均相共沸精馏过程的研究[D];河北工业大学;2003年
3 赵今伟;单分散纳米氧化锆粉体的制备及其性能的研究[D];天津大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭卫红,唐颂超,周达飞,徐种德;纳米SiO_2在MMA单体中在位分散聚合的研究[J];材料导报;2000年10期
2 李玲,龚克成;超声波在纳米材料合成中的应用[J];材料导报;1998年04期
3 张慧,张科选,王晓刚;西南高硅难选煤的特性及综合利用探讨[J];煤炭加工与综合利用;2000年01期
4 王立,封麟先,杨士林;以SiO_2为载体的乙烯丙烯共聚高效Ziegler-Natta催化剂[J];化学学报;1995年03期
5 戴秀萍,于玲;低温下测定大气总悬浮颗粒物中游离二氧化硅的方法探讨[J];江苏环境科技;1995年02期
6 孙景章;用氟硅酸钾滴定法测定SiO_2实验条件的控制[J];河北陶瓷;1998年03期
7 徐国财,马家举,邢宏龙,胡乃明;原位分散紫外光固化SiO_2纳米复合材料的性质[J];应用化学;2000年04期
8 高彦峰,柳泽河道;SiO_2和ZrO_2晶型对钒-硅酸锆生成的影响[J];陶瓷工程;2001年04期
9 陈宝剑,王宏强;精料技术在长钢的应用与实践[J];山西冶金;2000年02期
10 朱伯铨,李楠,甘菲芳,陈荣荣,田守信;电熔镁锆合成料中SiO_2的赋存形态及分布特征[J];武汉科技大学学报(自然科学版);2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘世明;王慧;曾令可;;纳米SiO_2气凝胶的性能表征与分形维数[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(下)[C];2008年
2 田惠文;李伟华;侯保荣;;纳米SiO_2改性环氧涂层电化学阻抗谱研究[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第三卷)[C];2010年
3 陈建峰;;新型多孔纳米空心SiO_2的合成及其药物/农药控释应用研究[A];中国颗粒学会超微颗粒专业委员会第五届年会暨海峡两岸纳米颗粒学术研讨会论文集[C];2007年
4 冯坚;高庆福;冯军宗;姜勇刚;;SiO_2气凝胶隔热复合材料性能及应用研究进展[A];复合材料:创新与可持续发展(上册)[C];2010年
5 樊武厚;张廷有;但卫华;李正军;;纳米SiO_2/丙烯酸树脂复合乳液的耐刮伤性研究进展[A];2010年全国皮革化学品会议论文集[C];2010年
6 王冬冬;丁书强;王自强;王泽华;陈伟;;常压干燥法制备SiO_2气凝胶粉体[A];2011年耐火原料学术交流会论文集[C];2011年
7 李伟华;田惠文;侯保荣;;纳米SiO_2的分散稳定性能研究[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第三卷)[C];2010年
8 聂兰舰;王玉芬;徐驰;宋学富;向在奎;;火焰水解法合成纳米SiO_2颗粒的生长过程与表征[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
9 石学博;刘益片;容敏智;阮文红;章明秋;;纳米SiO_2改性聚四氟乙烯的结构与性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第18分会场摘要集[C];2012年
10 朱丁伟;王毓;王碧清;冯玉军;;纳米SiO_2/热增粘水溶性聚合物杂化体系流变行为的研究[A];中国化学会第28届学术年会第7分会场摘要集[C];2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李斌 沈路涛;纳米离我们并不遥远[N];安徽经济报;2000年
2 天津万科 张存利;“纳米”龙头:办威孚[N];天津工商报;2000年
3 科言;纳米是怎么回事?[N];中国妇女报;2002年
4 记者 李琮;纳米热中竟出伪纳米[N];中国化工报;2000年
5 记者 李琮;纳米其实还没有真正热起来[N];中国化工报;2000年
6 林小春 姜岩;科学家呼吁走出“纳米热”的误区[N];中国化工报;2002年
7 全国涂料工业信息中心 魏仁华;纳米将创涂料新辉煌[N];中国化工报;2004年
8 黎昌政;我国科学家首创纳米硫[N];中国矿业报;2002年
9 本报记者 贾书哲;拨开迷雾看纳米[N];中国质量报;2002年
10 ;纳米,从此不再神秘[N];中国质量报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高桂梅;油页岩灰渣制备纳米SiO_2和气凝胶的方法研究[D];吉林大学;2010年
2 王慧;SiO_2气凝胶及其复合材料的制备与性能研究[D];华南理工大学;2010年
3 高庆福;纳米多孔SiO_2、Al_2O_3气凝胶及其高效隔热复合材料研究[D];国防科学技术大学;2009年
4 赵善宇;介孔SiO_2材料及相应复合气凝胶体系的合成[D];大连理工大学;2010年
5 张贵军;聚丙烯酸酯/纳米氧化锡锑复合乳液的制备、表征及其在透明隔热涂料中的应用研究[D];华南理工大学;2010年
6 陆洪彬;不锈钢表面高性能纳米防护涂层研究[D];南京大学;2011年
7 任浩;纳米及表面吸附体系的第一性原理研究[D];中国科学技术大学;2010年
8 汪超;磁场中Ni-纳米Al_2O_3复合镀层制备及其电沉积机理的研究[D];上海大学;2011年
9 葛性波;纳米多孔金属薄膜的制备与电催化性能[D];山东大学;2011年
10 贾鑫;飞秒激光制备半导体表面纳米周期结构[D];华东师范大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彭洪阳;水分散性纳米SiO_2/含氟聚合物复合乳液的合成及其在纺织品防酸整理中的应用[D];东华大学;2011年
2 陈琴;溶胶—凝胶法制备疏水SiO_2气凝胶及其性能研究[D];中南大学;2010年
3 刘伟;紫外光固化纳米SiO_2杂化材料的制备及其性能研究[D];太原理工大学;2011年
4 王伟;常压制备块体SiO_2气凝胶隔热复合材料的工艺及其性能[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 汪慧;SiO_2气凝胶/苯丙原位复合乳液的制备及其在隔热涂料中的应用[D];广东工业大学;2011年
6 黄燕;SiO_2气凝胶空心微球制备初步研究[D];西华大学;2011年
7 董辉;纳米SiO_2/有机硅原位杂化材料的研究及应用[D];兰州理工大学;2011年
8 程丽敏;水性聚氨酯/SiO_2复合物的制备以及性能研究[D];中国科学技术大学;2011年
9 郭迪;SiO_2气凝胶透明隔热涂料的制备及性能研究[D];中南大学;2012年
10 廖云丹;纤维增强SiO_2气凝胶隔热复合材料的可控制备及性能优化研究[D];广州大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026