对炼油废催化剂偏高岭土基地质聚合物的研究

摘要

为了减少炼油废催化剂的量，实现该固体废弃物资源化再利用，本研究用炼油废催化剂部分取代偏高岭土，采用碱激发方式来合成地质聚合物。通过设计不同的固/液比（0.66-0.81）、不同的硅/钠比（1.38-1.93）和不同的废催化剂取代量（0％-40%）来制备地质聚合物，并以抗压强度，孔隙率探讨地质聚合物的机械性能，辅以TG/DTA，NMR和SEM等微观分析来综合评估废催化剂-偏高岭土基地质聚合物的特性。结果表示：固/液比为0.76，废催化剂取代量为10%（此时硅/钠比固定，）时所制备的地质聚合物机械强度较高，孔隙率较小；硅/钠比为1.93，废催化剂取代量为10%（固/液比固定）时，废催化剂-偏高岭土基地质聚合物其机械强度及孔隙率与纯偏高岭土地质聚合物相当；热重分析结果显示重量损失与地质聚合物结构成分有关，且与机械特性相一致；当最佳废催化剂取代量为10%时，地质聚合物有较多的结构水和凝胶，有利于机械强度的发展。核磁共振实验分析废催化剂-偏高岭土基地质聚合物之Si和Al结构主要以Q4(3Al)的形式存在。
　　本研究首次将炼油废催化剂具有应用于地质聚合反应中。通过地质聚合反应，不仅实现了废弃物的减量化，资源化，而且减少天然矿物及能源的消耗，降低温室气体的排放量，其最终产品还是环境友好型材料，具有广阔的应用前景。地质聚合技术值得进一步推广。

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1 绪论

1.1 研究目的与研究意义

1.2 研究内容与技术路线

1.3 国内外研究进展

2 实验材料与方法

2.1 实验材料

2.2 实验设备与方法

3 原材料的基本物化特性及实验配比

3.1 原材料的物理特性

3.2 原材料的化学特性

3.3 原材料的配比

4 不同固/液比对废催化剂偏高岭土基地质聚合物性能影响的研究

4.1 孔隙率

4.2 抗压强度

4.3 热重热差分析（TG/DTA）

4.4 核磁共振分析（29Si NMR）

4.5 扫描式电子显微镜观察（SEM）

4.6本章小结

5 不同的硅/钠摩尔比对废催化剂偏高岭土基地质聚合物性能影响的研究

5.1 孔隙率

5.2 抗压强度

5.3 热重热差分析（TG/DTA）

5.4 核磁共振分析（29Si NMR）

5.5 扫描式电子显微镜观察（SEM）

5.6 本章小结

6. 结论与建议

6.1结论

6.2建议

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文及科研状况

致谢