以粉煤灰为原料在多孔α-Al_2c2_O_2c3_载体上合成NaA分子筛膜与其结构分析

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1、声明尸明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：弘巧年占月2歹日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：凋年‘月乃日硕士论文以粉煤灰为

2、原料在多孔a-Al：03载体上合成NaA分子筛膜及其结构研究1绪论1．1粉煤灰的研究现状1．1．1粉煤灰的形成粉煤灰又称飞灰，是一种非常细小、能在空气中流动并能被特殊设备收集的粉状物质。我们通常所指的粉煤灰是指燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中燃烧后从烟道排出、被收尘器收集的物质【l】。煤粉粒子在炉膛内燃烧时，温度高达13000C，呈熔融液滴状，受湍流作用悬浮在气流中，外界气压从四面八方均匀地压向这些液滴，使其表面以最大张力来承受，形成球状。小液滴冷却速度快，形成玻璃体；大液滴冷却速度慢，在内部可形成晶体；有些液滴受气体裹夹，形成不同壁厚的空心球体，当冷却过快时，薄壁空心球体能

3、破裂成碎片。最后形成的粉煤灰是外观相近颗粒较细但并不均匀的多相混合物【2】。1．1．2粉煤灰的特性粉煤灰外观类似水泥，它的化学成分和细度等都将影响其颜色，从灰白色至黑色【31。在粉煤灰的形成过程中，由于表面张力作用，粉煤灰颗粒大部分为空心微珠，表面凹凸不平，极不均匀，微孔较小。一部分因在熔融状态下互相碰撞而连接，成为表面粗糙、棱角较多的蜂窝状粒子。由于燃煤的种类、煤粉的细度、燃煤方式和温度，以及电厂收尘效率、排灰方式的不同，粉煤灰的物理特性也随之变化。表1．1列出了粉煤灰主要的物理特性指标【4】。表1．1粉煤灰的物理性质燃料煤由有机物及无机物共同组成。有机物主要成分为碳

4、、氢及氧；无机物主要成分为高岭石、方解石和黄铁矿。无机物经燃烧后成灰渣，其主要成分为硅、铝、铁氧化物及一定量的钙、镁、硫氧化物尽管粉煤灰为玻璃质，但从炉膛出来的原灰表面有大量的Si．O—Si键，经与水相互作用后，颗粒表面将出现大量的羟基，使其具有显著的亲水性、吸附性和表面化学活性。粉煤灰的主要化学成分是Si02和A1203，还含有少量的Fe203、CaO、MgO和未燃尽碳等，有些粉煤灰还可能富集了锗、镓、铀、镍、铂等稀有元素【8】。l绪论硕士论文1．1．3粉煤灰的危害在相当长的时期内，燃煤发电还将会是我国的主要电力能源，因而粉煤灰的产量将会持续地增加，预计到2010年，

5、粉煤灰排放量将达到2亿吨，占地133．4万平方米以上【9】。粉煤灰一直被视为一种有毒、有害物质，一些粉煤灰建材制品甚至被怀疑为生活、工作场所的放射性来源。根据大量的研究结果，使人们对粉煤灰的危害作出了比较客观的评价，不再认为粉煤灰为危险废渣，如果粉煤灰应用适当，也不会对环境产生危害。虽然很多国家将粉煤灰排除在有毒、有害废渣之外，但并不意味粉煤灰就是无毒、无害的，如果处理不当或者使用不当也有可能对环境甚至对人类的生存造成危害【lo】。不正当处置利用粉煤灰可能对环境和人体健康造成如下几个方面的影响：(1)占用土地。贮灰需要占据大量的土地或农田，严重浪费土地资源、污染土壤。(

6、2)污染空气。贮存于灰场的干燥粉煤灰，只要有四级以上的风力，即可将表层灰粒剥离扬弃，扬灰高度可达20"-'50米，悬浮于大气中的粉煤灰不仅影响能见度，而且在潮湿环境中会对建筑物、工程设施等表面造成腐蚀。(3)污染水体。粉煤灰对水体的污染主要是电厂湿法排灰将大量粉煤灰直接排入江河、湖泊造成的。粉煤灰进入水体，使水体浊度大大增加，形成的沉积物会堵塞河床、使湖泊变浅，悬浮物和可溶物会恶化水质。此外，一般湿排1吨粉煤灰需耗水20吨，对水资源的浪费也是极大的，而且粉煤灰的淋滤液也可能造成对地下水的污染。(4)污染土壤。贮存在灰场的粉煤灰、漂浮于大气中的粉煤灰降落到地面都会污染土壤

7、，造成土质碱化及其他影响，影响农作物、植物生长及养殖业、畜牧业生产。(5)影响人体健康。粉煤灰中所含的重金属元素、有毒物质、放射性物质等有害物质若通过污染空气、水体、土壤及农作物后进入人体，则会对人体健康产生影响。(6)放射性污染。有少量情况可能通过粉煤灰的再利用产生，如用粉煤灰制造的建筑材料用于工程施工，若其含有放射性物质就会造成放射性污染【ll】。1．1．4粉煤灰的开发应用现状粉煤灰的综合利用，受到国家的口益重视，近年来也取得了较大成就。归纳起来，粉煤灰主要应用于建材、建工、筑路、回填、农业及资源回收等几方面。2硕士论文以粉煤灰为原料