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硅藻土基调湿材料的制备与性能研究

孔伟  
【摘要】:本文以天然硅藻土为原料,通过擦洗、硫酸提纯活化和无机盐改性,制成硅藻土基调湿材料。采用比表面积法(BET、BJH)表征孔结构,扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察表面形貌,静态吸附法测试其吸/放湿性能,吸/放湿吸附回线。 正交试验法确定改善硅藻土孔结构的最优化提纯工艺为:1)60%硫酸与硅藻土以质量比为2∶1混合后在100℃下水浴90min,所得酸浸硅藻精土比表面积为26.1 m~2/g、SiO_2含量为89.24%、饱和吸湿率接近13%;2)5%的NaOH溶液与硅藻土以质量比为6∶1混合后于60℃下水浴45min,所得碱溶硅藻精土比表面积为32.9 m~2/g、SiO_2含量为84.34%、饱和吸湿率为13.5%;3)以5℃/min的升温速度,在500℃下煅烧1h,所得煅烧硅藻精土比表面积为15.654 m~2/g、SiO_2含量为90.26%、饱和吸湿率为8%。 利用正交试验法确定无机盐改性硅藻土吸湿性的最优化工艺为:无机盐浓度为30%,液固比为5:1,在60℃下水浴90min,无机盐的种类根据工作环境的需要挑选。无机盐改性对硅藻土吸/放湿性提高较大,吸湿率最高可达102%,放湿率最高可达35%。无机盐的水合作用和硅藻土孔结构的毛细凝聚及表面羟基是其吸湿性原理。无机盐填充和包覆在硅藻土表面及孔道内壁,较易填入40-80nm孔径的孔道。


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