【论文】油页岩灰渣制备纳米sio和气凝胶的方法研究

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1、【论文】油页岩灰渣制备纳米SiO2和气凝胶的方法研究内容提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SiO和疏水SiO气凝胶，22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SiO的提取过程中的物化条件进行优化，并2确定了最佳的SiO提取条件。实验结果表明，SiO的提取率随着反应时间、反应温22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

2、，SiO的提取率达到最大73+0.50%。2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SiO粒子。实验发2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SiO团聚体，获得2粒径小、分散性好的纳米SiO2；共沸蒸

3、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SiO气凝胶，2探索了硅烷偶联剂的种类、水玻璃中SiO含量和热处理温度对气凝胶性质的影响，2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SiO和气凝胶等硅系列

4、化工产品，为油页岩灰渣的利用提供了一条新的途径，2具有重要的社会意义和经济意义。目录第1章绪论.............................................11.1油页岩资源概述....................................1油页岩简介...................................1油页岩开发利用现状...........................1油页岩利用中存在的主要问题....................2油页岩灰渣综合利用现状......

5、.................31.2白炭黑的研究现状..................................5白炭黑的性质与结构...........................5白炭黑的应用.................................6白炭黑制备方法...............................7沉淀白炭黑市场需求量.........................81.3纳米二氧化硅研究现状..............................9纳米二氧化硅的性质

6、...........................9纳米二氧化硅的用途..........................10纳米二氧化硅制备方法........................11纳米粉体产生团聚机理及消除方法...............131.4SiO气凝胶研究现状................................182SiO气凝胶的结构.............................182SiO气凝胶的性质.............................192SiO气凝胶

7、的应用.............................202ISiO气凝胶的制备方法.........................2221.5本文的研究目的和意义.............................281.6论文的主要研究内容...............................28参考文献..............................................29第2章实验部分.........................................452.1

8、油页岩与灰渣.....................................45产地........................................45矿物组成........................