Получение, свойства и применение композиционных сорбирующих изделий на основе минеральных сорбентов

• Автор: Григорьева, Людмила Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 219 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 .Аналитический

1.1.Методы получения высокопористых неорганических

твердых веществ.

1.1.1. Силикагель.

1.1.2.Активный оксид алюминия

1.1.3.Цеоли т

1.2.Композиционные сорбционноактивные материалы.

1.2.1 .Классификация КСАМ

1.2.2. Композиционные сорбирующие материалы с

органическим полимерным связующим
1.2.2.1. Свойства органических полимеров.
1.2.2.2. Свойства наполненных полимеров
1.2.2.3. Особенноеи и методы формирования мембран из растворов полимеров
1.2.3. КСАМ с неорганическим связующим.
1.2.3.1. Неорганические полимеры, их особенности.
1.2.3.2. Неорганические клеи.
1.2.3.3. Неорганические вяжущие цементы
1.2.3.4. Возможность создания КСАМ с неорганическим
связующим
1.3. Выводы из аналитического обзора.
2. Экспериментальная часть.
2.1. Исходные материалы
2.2. Методики получения КСАМ.
2.2.1. Методики получения КСАМ с органической
полимерной матрицей
2.2.1.1. Методика получения КСАМ с
полиакриламидной матрицей.
2.2.1.2. Методика получения КСАМ на основе
латексной матрицы.
2.2.1.3. Методика получения КСАМ методом смешения со
связующим с последующей термообработкой.
2.2.2. Методики получения КСАМ с неорганическим полимерным связующим.
2.2.2.1. Методика получения КСАМ с
натриевосиликатным связующим
2.2.2.2. Методика получения КСАМ с кремнезольным связующим
2.2.2.3. Методика получения КСАМ со связующим на основе тетраенликата калия.
2.2.2.4. Методика получения КСАМ с грубодисперсным
натрисвосиликатным связующим
2.3. Методики исследования
2.3.1. Определение предельной величины сорбции
2.3.2. Определение равновесных величин сорбции
2.3.3. Исследование кинетики адсорбции ларов воды в статических
условиях эксикаторным методом.
2.3.4.0пределение кажущейся и циклометрической плотности
2.3.5. Определение удельной поверхности.
2.3.6. ИКС анализ.
2.3.7. Определение динамической адсорбционной
емкости материалов и изделий по парам воды
2.3.8. Определение прочности на раздавливание.
2.3.9. Определение гидравлического сопротивления
2.3 Определение прочности к
вибровоздействию виброюпосу.
2.3 Оценка ошибок измерения.
2.3 Калориметрическое определение энтальпий погружения
пористых твердых тел.
2.3 ОТСанализ.
3. Минеральные КСАМ с полимерной органической матрицей.
3.1. Исследование влияния температурных условий получения метода термоконсервации на свойства КСАМ
с полиакриламидным связующим.
3.2. КСАМ с органической латексной СКТВ матрицей.
3.3. КСАМ с матрицей на основе поливинилбугираля и фенолформальдегидных смол
3.4. Выводы но главе
4. ККСАИ на основе неорганических связующих.
4.1. КСАИ на основе водного раствора силиката натрия
4.1.1. Влияние концентрации коагулирующих добавок
на свойства КСАИ
4.1.2. Влияние количества коагулятора на свойства КСАИ
4.1.3. Влияние содержания связующего в изделии на его
сорбционные свойства
4.1.4. Влияние процесса отмывки на свойства КСАИ
с натриевосиликатным связующим
4.1.5. Выбор дисперсности шихты
наполнителя КСАИ
4.1.6. Влияние природы коагу лятора на свойства
получаемых КСАИ.
4.1.7. КСАИ на основе минерального наполнителя и жидкою
самотвсрдсющсго связующею ЖСС.
4.2. КСАИ на основе
золя кремневой кислоты
4.2.1. Исследование влияния концентрации ЗКК на свойства
получаемых КСАИ.
4.2.2. Исследование влияния объема ЗКК. используемого для макрокапсулирования. на свойства получаемых КС АН.
4.2.3. Исследование влияния времени контакта ЗКК и шихты наполнителя на свойства КСАИ
4.2.4. Исследование влияния времени созревания пленки ЗКК связующего на поверхности частиц
наполнителя на свойства КСАИ
4.2.5. Влияние химической природы наполнителя на свойства КСАИ
на основе ЗКК и адсорбентов различного тала.
4.3. КСАИ с порошковой силикатной матрицей
4.4. КСАИ на основе тетрасиликаткалисвого связующего
4.5. Связь состояния неорганической полимерной системы со свойствами КСАИ на основе силикатного
полимерного связующего
4.6. Выводы по главе
5. Практическое применение ККСАИ с
неорганическим связующим
5.1. Фильтры газодинамического контура ЭРХЛ.
5.2. Адсорбционные фильтры разделения воздуха.
5.3. Фильтры комплексной очистки и осушки фреонов.
6. ВЫВОДЫ ПО РАБОТВ.
Список литературы


Таким образом, на основании вышеизложенного можно сказать, что такие высокодисперсные пористые тела, как минеральные адсорбенты, возможно получать в виде порошковых, гранулированных, таблетированных, экструдированных, сферических и прочих форм. Причем следует отметттгь, что в ряде случаев данные формы адсорбентов получены по технологии создания композиционных сорбционноактивных материалов, которая успешно развивается в последние годы как ттовое направление в химии и технологии сорбентов, и являются КОМПОЗИЦИОННЫМИ сорбционноактивными материалами. В последние годы возникло и успешно развивается новое направление В ХИМИИ И технологии сорбентов технология К0МПОЗИ1ШШЫХ сорбционноакхивных материалов КСАМ. Можно утверждать, что и ранее существующие традиционные методы получения сорбирующих материалов, основанные на формовании тонкодисперсных частиц в гранулы, таблетки, изделия, различные конструкционные элементы КЗ с помощью связующего приводили к созданию КСАМ. С помощью этого метода давно получают гранулированные активные угли и носители катализаторов например, угли марок ЛГ2, АГ3, АР, АТС, АГН1 и др. КСАМ относятся к материалам матричного строения, так как обычно состоят из пластичной основы матрицы и включений наполнителей, доступных для смешивания и дальнейшего формования. Матрица выполняет роль связующего компонентов материала, определяет его прочность и пластичность при воздействии на него механических нагрузок, в то время как сорбционные свойства КСАМ, их прочность, жесткость, определяются составом, структурой, дисперсностью, содержанием в композите наполнителя сорбента. КСАМ являются пористыми телами сложения, обладающими двумя видами пористой структуры первичной, параметры которой определяются наполнителем, и вторичной, создаваемой промежутками между распределенными в матрице частицами. КСАМ может быть раздельным, последовательным и обратнопоследовательным и определяется условиями получения КСАМ 4,. Исследование влияния условий получения минеральных КСАМ. Свойства, структура и дисперсность частиц наполнителя, способ и условия их диспергирования. Более тонкое диспергирование приводит к повышению прочностных характеристик КС. ЛМ. Природа и дисперсность связующего, содержание его в композите, реология и характер связи между частицами наполнителясорбента и связующего. Наиболее прочны связи кристаллизационноконденсационного типа, образующиеся в результате реакций полимеризации, поликонденсации, спекания, кристаллизации. Условия формования КСАМ. Условия термической обработки изделий. Целенаправленное регулирование формы, а также сорбционных, прочностных, структурных характеристик КСАМ возможно осуществлять путем варьирования условий получения КСАМ. Следует отметить, что использование различных комбинаций сорбентов и связующего, условий получения КСАМ позволяет создать широкий ассортимент высокодиспсрсных пористых КСАМ . Расширения ассортимента сорбционных материалов по составу, пористой структуре, свойствам и форме. Направленного регулирования сорбционных, кинетических, каталитических, прочностных, электрических, износостойких и прочих эксплуатационных свойств сорбционных материалов. Более полная классификация КСАМ, учитывающая свойства и наполнителя и матрицы, приведена ниже рис. При этом следует отметить, что использование матриц различной природы и состава позволяет придать КСАМ дополнительные полезные свойства углеродная матрица придаст изделию дополнительную электропроводность и позволяет проводить регенерацию путем воздействия на него электрического тока неорганическая расширяет защитные свойства КСАМ, придаст изделию хсмосорбкионные и каталитические свойства металлическая придаст повышенную теплопроводность полимерная полифункциональность и разнообразие форм. Рис. Развитие технологии получения КСЛМ с органическим полимерным связующим обусловлено рядом причин. Использование полимерной органической матрицы позволяет получать КСЛМ разнообразных свойсгв и физической формы, которая может представлять собой блоки, капсулы, покрытия, жесткие и эластичные конструкционные элементы, гранулы, таблетки, фильтры и т. КСЛМ.