调湿降解甲醛硅藻泥的制备与性能研究

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1、调湿降解甲醛硅藻泥的制备与性能研究TheStudyonthePreparationandPropertiesofDiatomOozeWhichCanAdjustHumidityandDegradeFormaldehyde研究生：刘颖琦指导教师：王晴学科专业：材料工程二〇一五年十二月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文调湿降解甲醛硅藻泥的制备与性能研究作者姓名：刘颖琦入学年份：2013年9月指导教师：王晴学科专业：材料工程申请学位：工程硕士所在单位：材料科学与工程学院论文提交日期：2015年11月论文答辩日期：2015年

2、12月学位授予日起：2016年1月答辩委员会主席：王宝民答辩委员会组成：王宝民王元张巨松徐长伟戴民论文评阅人：王元佟钰声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：2015年12月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机

3、构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□半年□一年□一年半□两年□√作者签名：导师签名：日期：2015年12月日期：2015年12月硕士研究生学位论文摘要I摘要随着近几年来生活水平的日渐提高，人们对居住环境的舒适度和安全性要求也越来越高。而我国资源的日渐枯竭及环境污染的日益严重，无疑使节约资源、发展生态型材料成为当代材

4、料发展的主要方向。硅藻土作为一种具有很强吸附性能的多孔材料,通过添加矿物纤维及纳米TiO2等材料可制备出可以实现更优的调湿性能，并兼具吸附降解甲醛性能的生态型硅藻泥墙体材料。本课题主要针对硅藻泥调湿性能进行了填料单因素实验及正交优化实验，得到硅藻泥调湿最优配比，并利用压汞法得到硅藻泥孔径分布，研究其对调湿性能的影响。在此基础上通过掺加纳米TiO2研究制备出既具有调湿性能，还具有吸附降解甲醛功能的硅藻泥材料。调湿性能研究正交优化实验以硅藻土掺量、硅灰石粉掺量、凹凸棒粉掺量作为影响因素，吸放湿率作为考核指标，做三因素三水平正交试验，制备出的9组

5、试样得到最优配比为A2B3C3，即硅藻土55%，硅灰石粉25%，凹凸棒粉10%的配比下，放湿性能达到4.82%，吸湿性能达到9.70%，硅藻土对调湿性能影响最显著，凹凸棒粉次之。通过压汞测试正交最优吸放湿配比试样的实验得到，孔径在300~1500nm的区间内对硅藻泥吸放湿性能有一定提升作用，其中500~1200nm孔隙比例较大，应为填料间形成孔，300~500nm孔隙比例较小,为填料自身孔隙。通过对硅藻土原土及在400℃、600℃、800℃下煅烧2h的硅藻土进行SEM微观分析，发现硅藻土原土在孔隙中有少许杂质存在，随着煅烧温度增加而逐渐减少

6、，600℃时杂质基本完全烧失，孔隙暴露完整；煅烧温度达到800℃时，硅藻土单体及其孔径边缘出现断裂，对硅藻土的多孔吸附性能造成一定程度的破坏。吸附降解甲醛的实验中，首先进行了纳米TiO2范围确定实验，并同样利用了正交优化的方法，以煅烧温度、纳米二氧化钛掺量、分散剂掺量为影响因素，甲醛降解百分率作为考核指标，进行三因素三水平的9组优化实验。制备硅藻泥的最优配比是A2B2C2，即煅烧温度为600℃下煅烧2h，纳米二氧化钛掺量为1.5%，分散剂掺量为0.5%，煅烧温度影响较为显著，纳米二氧化钛影响显著性次之，对应降解甲醛百分率为77.06%，且表

7、面未出现开裂,甲醛降解率较高，达到了甲醛降解的效果。并且利用该配比其他条件不变，将不同煅烧温度下硅藻土分别掺入硅藻泥，亦发现600℃煅烧土制备试样调湿性能最优，吸湿率可达9.78%，放湿率可达5.33%，均优于未煅烧土制备硅藻泥。并对降解最优配比进行压汞测试得到，孔径分布依然在300~1500nm的范围内，但300~500nm孔隙明显增多，说明硅藻土自身孔隙的孔径大小更有利于调湿性能及甲醛降解量的提高优化。关键词：纳米TiO2；硅藻土；吸湿率；放湿率；甲醛降解量；孔隙率II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbs

8、tractWiththeimprovementoflivingstandardsinrecentyears,people’scomfortandsafetyrequirement