硅酸鹽礦物功能材料

目錄
前言
1 硅酸鹽礦物簡介 1
1.1 硅酸鹽礦物資源優(yōu)勢與儲量 1
1.2 硅酸鹽礦物種類與基本性質 1
1.2.1 滑石 2
1.2.2 高嶺土 2
1.2.3 蒙脫石 3
1.2.4 凹凸棒石 4
1.2.5 埃洛石 5
1.2.6 海泡石 6
1.2.7 蛭石 7
1.2.8 硅灰石 8
1.3 硅酸鹽礦物特殊性質 8
1.4 硅酸鹽礦物功能材料設計原理 8
1.4.1 結構改型 8
1.4.2 表面改性 10
1.4.3 表面負載 11
1.4.4 插層復合 12
1.4.5 孔道組裝 12
1.4.6 空間組裝 13
1.5 硅酸鹽礦物的開發(fā)利用前景 13
參考文獻 14
2 硅酸鹽礦物制備介孔材料 16
2.1 引言 16
2.2 層狀硅酸鹽礦物制備多孔材料 17
2.2.1 實驗方法 17
2.2.2 滑石制備多孔材料 17
2.2.3 高嶺土制備多孔材料 23
2.2.4 層狀硅酸鹽礦物酸浸動力學 27
2.2.5 不同類型層狀硅酸鹽礦物制備多孔材料 28
2.3 層狀硅酸鹽礦物制備有序介孔材料 33
2.3.1 以滑石、高嶺土制備有序介孔材料實驗方法 33
2.3.2 滑石制備有序介孔材料 33
2.3.3 高嶺土制備有序介孔材料 44
2.3.4 膨潤土制備有序介孔材料 54
2.4 有序介孔材料組裝納米顆粒 59
2.4.1 實驗方法 59
2.4.2 滑石制備有序介孔材料組裝SnO2納米顆粒 60
2.4.3 高嶺土制備有序介孔材料組裝SnO2納米顆粒 64
2.4.4 不同主體組裝SnO2納米顆粒分析 68
2.4.5 膨潤土制備有序介孔材料組裝TiO2納米顆粒 71
2.5 有序介孔材料為主體的復合材料構筑及表征 73
2.5.1 ZnFe2O4-TiO2/有序介孔材料復合材料的構筑及表征 73
2.5.2 金屬離子摻雜TiO2/有序介孔材料復合材料的構筑及表征 80
2.6 埃洛石制備介孔材料 87
2.6.1 埃洛石煅燒堿浸法制備介孔材料 87
2.6.2 埃洛石酸浸堿浸法制備介孔材料 93
2.6.3 介孔材料組裝ZnO 96
2.6.4 埃洛石制備介孔二氧化硅納米管 100
2.7 凹凸棒石制備介孔材料及原位組裝 109
2.7.1 凹凸棒石制備介孔材料 109
2.7.2 凹凸棒石制備介孔材料及原位組裝納米CuO 112
2.7.3 凹凸棒石制備介孔材料及原位組裝納米Au 123
2.8 介孔材料的微膠囊化及界面效應 130
2.8.1 實驗方法 130
2.8.2 介孔二氧化硅納米球的制備與表征 132
2.8.3 介孔二氧化硅納米球的微膠囊化設計 135
2.8.4 熒光染料在微膠囊界面的擴散行為 143
2.8.5 基于介孔材料微膠囊的界面催化效應 147
參考文獻 150
3 硅酸鹽礦物基復合導電材料 157
3.1 引言 157
3.2 Al-ZnO/高嶺石導電礦物材料的制備與性能分析 158
3.2.1 實驗方法 158
3.2.2 Al-ZnO/高嶺石導電礦物材料性能分析 159
3.3 Sb-SnO2/高嶺石導電礦物材料的制備與性能調控 169
3.3.1 實驗方法 169
3.3.2 棒狀高嶺石制備導電礦物材料 170
3.3.3 片狀高嶺石制備導電礦物材料 179
3.3.4 煅燒高嶺石制備導電礦物材料 184
3.4 高嶺石基導電礦物材料的構筑機理 194
3.4.1 實驗方法 194
3.4.2 高嶺石表面功能改性的微結構 194
3.4.3 導電礦物材料構筑機理 205
3.5 導電礦物材料用于高分子復合材料 209
3.5.1 導電礦物材料的擴大實驗 209
3.5.2 導電礦物材料/互穿網(wǎng)絡樹脂復合材料的制備 211
3.5.3 導電礦物材料/聚丙烯復合材料的制備 215
3.6 埃洛石功能組裝及其性能調控 227
3.6.1 埃洛石負載Sb-SnO2及其性能 227
3.6.2 埃洛石組裝Al-ZnO及其界面特征 233
參考文獻 239
4 硅酸鹽礦物表面組裝制備催化材料 244
4.1 引言 244
4.2 基于凹凸棒石特性的復合催化材料可控合成 245
4.2.1 VWTi/凹凸棒石復合高溫催化材料的制備 245
4.2.2 凹凸棒石對Au-Au2O3的調控機制 249
4.3 凹凸棒石復合催化材料的結構-性能 254
4.3.1 Y2O3：(Eu3+，Au3+)/凹凸棒石復合催化材料的性能調控 254
4.3.2 Au-Au2O3/凹凸棒石復合低溫催化材料的制備與表征 264
4.3.3 Eu2O3-ZnO/凹凸棒石復合光催化材料的制備與表征 271
4.3.4 NiO/凹凸棒石復合材料的制備與表征 279
4.3.5 Pd-CuO/凹凸棒石復合光催化材料的制備與表征 285
4.4 高嶺石摻雜改性的結構演變及性能強化 292
4.4.1 實驗方法 292
4.4.2 摻雜改性催化性能強化 293
4.4.3 物料配比對光催化性能的影響 300
4.4.4 煅燒溫度對光催化性能的影響 304
4.4.5 光催化強化機理分析 305
4.5 高嶺石表面改性的界面特征及性能強化 306
4.5.1 實驗方法 306
4.5.2 CdS/高嶺石功能材料的合成與表征 309
4.5.3 Pd/高嶺石功能材料的合成與表征 317
4.6 氧化物負載埃洛石的制備及性能調控 336
4.6.1 實驗方法 336
4.6.2 Co3O4/HNTs復合催化材料的制備與表征 337
4.6.3 ZnO/CCHNTs二元復合催化材料的制備與表征 345
4.7 硫化物負載埃洛石的可控制備及催化機制 353
4.7.1 實驗方法 353
4.7.2 ZnS/HNTs復合催化材料的制備與表征 355
4.7.3 CdS/La-HNTs摻雜型復合催化材料的制備與表征 363
4.8 貴金屬負載埃洛石的制備及界面行為 371
4.8.1 實驗方法 371
4.8.2 Au/SH-HNTs復合催化材料的制備與表征 372
4.8.3 Pt/NH2-HNTs復合催化材料的制備與表征 376
4.8.4 Pd/NH2-HNTs復合催化材料的制備與表征 381
4.9 埃洛石/鈰鋯復合材料的制備及性能調控 392
4.9.1 埃洛石結構形貌的高溫穩(wěn)定性 392
4.9.2 埃洛石/鈰鋯復合材料的制備與性能 398
4.9.3 整體式三效催化劑的制備與性能 403
參考文獻 409
5 硅酸鹽礦物固定二氧化碳 413
5.1 引言 413
5.2 硅灰石碳酸化固定CO2 415
5.2.1 硫酸-氨水體系下硅灰石固定CO2 415
5.2.2 鹽酸-氨水體系下硅灰石固定CO2 421
5.2.3 硅灰石碳酸化產(chǎn)物晶形與形貌的調控 430
5.2.4 硅灰石碳酸化產(chǎn)物的應用 435
5.3 滑石碳酸化固定CO2 442
5.3.1 滑石的酸浸分析 442
5.3.2 滑石碳酸化固定CO2工藝 446
5.3.3 三水菱鎂礦晶體的生長過程 451
5.4 脫硫渣碳酸化固定CO2 456
5.4.1 工業(yè)級CO2的固化工藝 456
5.4.2 工業(yè)煙氣中CO2的固化工藝 464
5.5 基于埃洛石的高溫CO2吸附材料制備及性能研究 466
5.5.1 實驗方法 466
5.5.2 高溫CO2吸附性能測試 467
5.5.3 埃洛石基高溫CO2吸附材料Li4SiO4的制備 467
5.5.4 基于埃洛石高溫CO2吸附材料的吸附性能與機理 468
5.6 基于埃洛石的低溫CO2吸附劑的制備及性能 473
5.6.1 實驗方法 473
5.6.2 低溫CO2吸附性能測試 474
5.6.3 氨基功能化埃洛石低溫CO2吸附劑的表征與分析 474
5.6.4 氨基功能化埃洛石吸附劑的CO2吸附性能與機理 478
5.7 四乙烯五胺改性海泡石及其吸附CO2性能 486
5.7.1 四乙烯五胺改性海泡石的制備工藝流程 486
5.7.2 四乙烯五胺改性海泡石性能表征 487
5.7.3 四乙烯五胺改性海泡石吸附CO2性能 490
5.8 聚乙烯亞胺改性海泡石及其吸附CO2性能 492
5.8.1 聚乙烯亞胺改性海泡石的制備工藝流程 492
5.8.2 聚乙烯亞胺改性海泡石性能表征 493
5.8.3 聚乙烯亞胺改性海泡石吸附CO2性能 496
參考文獻 498
6 硅酸鹽礦物基復合儲熱材料 502
6.1 引言 502
6.2 礦物特性對儲熱性能的影響 503
6.2.1 礦物結構對儲熱性能的影響 503
6.2.2 礦物形貌對儲熱性能的影響 511
6.3 礦物改型增強儲熱性能的研究 522
6.3.1 實驗方法 522
6.3.2 磨礦方式對蛭石結構的影響 524
6.3.3 蛭石膨脹過程的結構演變 525
6.3.4 儲熱性能與微結構分析 529
6.3.5 礦物改型增強儲熱性能分析 533
6.4 礦物組合增強儲熱性能 536
6.4.1 實驗方法 536
6.4.2 晶體結構分析 538
6.4.3 結構及性能分析 540
6.4.4 膨潤土/石墨/硬脂酸的表界面分析 547
6.4.5 礦物組合增強儲熱性能的協(xié)同效應 548
6.5 煤系高嶺土基儲熱材料的制備及結構-性能 550
6.5.1 硬脂酸/煤系高嶺土復合儲熱材料 550
6.5.2 負載銀的氧化硅納米片儲熱材料 556
6.5.3 復合相變儲能板制備及性能 572
6.5.4 莫來石基復相儲熱陶瓷的制備 579
6.6 硅灰石基復合相變儲熱材料的儲熱性能 597
6.6.1 實驗方法 597
6.6.2 結構及形貌特征 598
6.6.3 硅灰石長徑比對負載量的影響機制 599
6.6.4 儲熱性能分析 601
6.7 改性粉煤灰基復合相變儲熱材料的儲熱性能 604
6.7.1 實驗方法 604
6.7.2 結構及形貌特征 604
6.7.3 儲熱容量分析 606
6.7.4 酸改性對粉煤灰負載量的影響機制 607
6.7.5 儲熱-放熱分析 609
6.8 浮石基復合相變儲熱材料的儲熱性能 609
6.8.1 實驗方法 609
6.8.2 結構及形貌特征 610
6.8.3 儲熱容量分析 611
6.8.4 儲熱-放熱分析 612
6.8.5 熱循環(huán)分析 612
6.9 蒙脫石空間組裝硬脂酸相變微膠囊及其儲熱性能 613
6.9.1 實驗方法 613
6.9.2 結構與形貌特征 613
6.9.3 儲放熱性能 616
6.9.4 界面結構分析 6