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氢氧化镁铝与CPAM对高岭土填料的协同絮聚作用

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非金属矿 2009年第1期32卷 31-34,38页

作者：杨桂英刘温霞刘强曲和玲山东轻工业学院制浆造纸工程省重点学科济南250353 山东省轻工业设计院济南250014

以带正电性的氢氧化镁铝胶体为阳离子微粒,与阳离子聚丙烯酰胺组成微粒助留体系,研究该微粒助留体系对高岭土填料的絮聚作用。实验结果表明,氢氧化镁铝对高岭土具有微弱的电中和作用,可引起高岭土悬浮液的凝聚,但聚集程度较低。氢氧化... 详细信息

以带正电性的氢氧化镁铝胶体为阳离子微粒,与阳离子聚丙烯酰胺组成微粒助留体系,研究该微粒助留体系对高岭土填料的絮聚作用。实验结果表明,氢氧化镁铝对高岭土具有微弱的电中和作用,可引起高岭土悬浮液的凝聚,但聚集程度较低。氢氧化镁铝与CPAM联合使用,可大幅度提高对高岭土的絮聚作用。其中,先加CPAM后加氢氧化镁铝形成的是结构致密的高岭土絮聚体,而先加氢氧化镁铝后加CPAM形成的是结构松散的高岭土絮聚体。先加氢氧化镁铝的方式达到最大絮聚所需氢氧化镁铝的量较低,絮聚受剪切作用的影响较小。

关键词：氢氧化镁铝阳离子聚丙烯酰胺絮聚填料高岭土

阳离子微粒氢氧化镁铝的合成及其微粒助留作用

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中国造纸学报 2004年第1期19卷 66-69页

作者：王松林刘温霞山东轻工业学院制浆造纸工程省级重点学科山东济南250100

混合二元金属氢氧化物是自然界中唯一带有正电荷的粘土矿物,可望与阴离子聚丙烯酸胺组成阳离子微粒助留体系。本文采用共沉淀法合成了以Cl^-为层间阴离子、以不同摩尔比的镁、铝为金属阳离子的混合二元金属氢氧化物—氢氧化镁铝胶体,并... 详细信息

混合二元金属氢氧化物是自然界中唯一带有正电荷的粘土矿物,可望与阴离子聚丙烯酸胺组成阳离子微粒助留体系。本文采用共沉淀法合成了以Cl^-为层间阴离子、以不同摩尔比的镁、铝为金属阳离子的混合二元金属氢氧化物—氢氧化镁铝胶体,并对其化学结构式、粒度、Zeta电位等进行了分析,研究了氢氧化镁铝对苇浆的微粒助留作用。结果表明,氢氧化镁铝在从酸性到碱性的抄纸pH值范围内均带有正电荷,其带电情况和粒度随镁铝摩尔比而变化。各镁铝摩尔比不同的氢氧化镁铝与阴离子聚丙烯酰胺均可组成有效的阳离子微粒助留体系,且阳离子氢氧化镁铝的粒度越小,其微粒助留作用越好。

关键词：阳离子微粒氢氧化镁铝合成微粒助留作用造纸助剂共沉淀法

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氢氧化镁铝对纸浆中树脂的控制

纸和造纸 2010年第1期29卷 32-37页

作者：李国栋刘温霞山东轻工业学院制浆造纸科学与技术教育部重点实验室山东济南250353

利用共沉淀法合成不同层间离子的氢氧化镁铝,通过高温焙烧得到镁铝氧化物,并且采用XRD技术进行表征。氢氧化镁铝主要通过吸附原理除去纸浆中树脂。研究表明,氢氧化镁铝的制备方法、层间离子、pH值、焙烧温度等影响其吸附效率。试验数据... 详细信息

利用共沉淀法合成不同层间离子的氢氧化镁铝,通过高温焙烧得到镁铝氧化物,并且采用XRD技术进行表征。氢氧化镁铝主要通过吸附原理除去纸浆中树脂。研究表明,氢氧化镁铝的制备方法、层间离子、pH值、焙烧温度等影响其吸附效率。试验数据与有关数学模型的拟合结果表明,等温吸附特性更符合Freundlich等温式;吸附动力学特性符合准二级动力学方程,以化学吸附为主。

关键词：氢氧化镁铝焙烧树脂控制吸附动力学

氢氧化镁铝及其煅烧物催化类芬顿反应降解结晶紫和孔雀石绿

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氢氧化镁铝及其煅烧物催化类芬顿反应降解结晶紫和孔雀石绿

作者：李雨甜西北师范大学

学位级别：硕士

氢氧化镁铝（Mg-Al LDH）是一种层状双金属氢氧化物，可以在溶液中进行阴离子的交换，具有吸附性和催化性能。煅烧后的氢氧化镁铝（Mg-Al CLDHs）是将氢氧化镁铝高温煅烧，破坏了其层状结构，但是CLDHs具有比LDHs更强的吸附性能，作为... 详细信息

氢氧化镁铝（Mg-Al LDH）是一种层状双金属氢氧化物，可以在溶液中进行阴离子的交换，具有吸附性和催化性能。煅烧后的氢氧化镁铝（Mg-Al CLDHs）是将氢氧化镁铝高温煅烧，破坏了其层状结构，但是CLDHs具有比LDHs更强的吸附性能，作为类芬顿体系的催化剂，可高效地降解染料。本研究以结晶紫和孔雀石绿为反应底物，研究类芬顿体系Mg-Al LDHs/H2O2和Mg-Al CLDHs/H2O2的催化氧化降解性能。本研究的主要内容包括：(1)采用固相合成法在室温下制备Mg-Al LDHs;(2)锻烧Mg-Al LDHs，得到Mg-Al CLDHs;(3)研究初始pH、催化剂用量、H2O2用量、起始染料浓度、反应温度、反应时间等因素对Mg-Al LDHs/H2O2类芬顿反应降解结晶紫和孔雀石绿的影响;(4)研究初始pH、催化剂用量、H2O2用量、起始染料浓度、反应温度、反应时间等因素对Mg-Al CLDHs/H2O2类芬顿反应降解结晶紫和孔雀石绿的影响;(5)研究类芬顿反应降解过程的动力学，初步探讨催化降解的机理。通过研究得到如下结论：(1)在35℃的恒温水浴中，将染料废水的pH调为7，染料废水浓度为40mg/L，催化剂Mg-Al LDHs与氧化剂H2O2的添加量分别为0.01g与1.5mL的情况下，反应45min，结晶紫的降解率为98%;在30℃的恒温水浴中，将染料废水的pH调为7，染料废水浓度为60mg/L，催化剂Mg-AlLDHs与氧化剂H2O2的添加量分别为0.01g与1mL，反应30min，孔雀石绿的降解率为99%;(2)在35℃的恒温水浴中，将染料废水的pH调为7，染料废水浓度为40mg/L，催化剂Mg-Al CLDHs与氧化剂H2O2的添加量分别为0.005g与1mL，反应15min，结晶紫的降解率为98%;在30℃的恒温水浴中，将染料废水的pH调为7，染料废水浓度为30mg/L，催化剂Mg-Al CLDHs与氧化剂H2O2的添加量分别为0.003g与1mL，反应15min，孔雀石绿的降解率为99%;(3)类芬顿体系Mg-Al LDHs/H2O2和Mg-Al CLDHs/H2O2对结晶紫和孔雀石绿的催化降解过程均符合准一级动力学方程，相关性较好，其相关系数均在0.99以上。

关键词：氢氧化镁铝煅烧后氢氧化镁铝类芬顿反应结晶紫孔雀石绿

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氢氧化镁铝类微粒助留系统的絮聚作用

氢氧化镁铝类微粒助留系统的絮聚作用

作者：杨桂英山东轻工业学院

学位级别：硕士

氢氧化镁铝为混合金属氢氧化物,是最常见的一类水滑石。实验中利用氯化镁和氯化铝混合物与稀碱液的共沉淀反应,合成了带正电荷的氢氧化镁铝胶体,并对制得的胶体进行了表征。然后利用氢氧化镁铝作为阳离子微粒,通过动态滤水仪和絮凝度分... 详细信息

氢氧化镁铝为混合金属氢氧化物,是最常见的一类水滑石。实验中利用氯化镁和氯化铝混合物与稀碱液的共沉淀反应,合成了带正电荷的氢氧化镁铝胶体,并对制得的胶体进行了表征。然后利用氢氧化镁铝作为阳离子微粒,通过动态滤水仪和絮凝度分析仪研究其自身,及与阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴/阳离子聚丙烯酰胺复合物等组成助留系统时,对纸料和填料的助留、絮聚情况,并用扫描电镜和透射电镜分析氢氧化镁铝助留系统的助留机理与特点。结果表明,氢氧化镁铝微粒为完整的结晶体,颗粒大部分呈六边形结构,结晶状态良好,最大粒度为200nm,平均粒径100nm左右。氢氧化镁铝胶体随胶溶时间的增加其Zeta电位逐渐增加,而且使得其对纸料的助留作用提高,对高岭土和滑石粉填料的絮聚作用增强。此外,利用适当的剪切作用可提高氢氧化镁铝的分散性能,并由此可提高其对纸料的助留作用和对填料的絮聚作用。然而,单独使用氢氧化镁铝对纤维及填料的助留和絮聚作用不是很强。其对高岭土的絮聚作用主要靠氢氧化镁铝松散聚集体的“桥联”作用,而对滑石粉主要靠电中和作用。当氢氧化镁铝与阴离子聚丙烯酰胺组成阳离子微粒助留体系时,对纸料的助留作用和对填料的絮聚作用较强,且氢氧化镁铝加入量越高,达到最大絮聚所需阴离子聚丙烯酰胺的量也越大,所引发的絮聚具有一定的抗剪切作用,尤其是加入氢氧化镁铝后所历的剪切作用越大,最后的纸料留着率越高。 CPAM/氢氧化镁铝助留体系具有良好的助留作用,以先加CPAM后加氢氧化镁铝时对纤维的留着率较好,并且在中性偏碱性的时候助留效果最佳。氢氧化镁铝与CPAM联合使用时,先加CPAM与先加氢氧化镁铝的两种加入顺序均可大幅度提高对高岭土的絮聚作用,并以先加氢氧化镁铝时达到最大絮聚所需氢氧化镁铝的量较低,但两种加入顺序对高岭土填料的絮聚机理不同,先加CPAM后加氢氧化镁铝形成的是结构致密的高岭土絮聚体,而先加氢氧化镁铝后加CPAM形成的是结构松散的高岭土絮聚体。氢氧化镁铝与APAM/CPAM复合物组成的助留系统中,随着APAM/CPAM复合物质量比增大,对麦草浆的助留作用随之提高。带有阳电荷的CPAM/APAM复合物比带有阴电荷的复合物具有更强的絮聚能力,但是氢氧化镁铝与高比例的CPAM/APAM复合物具有很有限的协同助留作用。

关键词：氢氧化镁铝微粒助留 CPAM 絮聚填料

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氢氧化镁铝对制浆造纸中树脂的控制

氢氧化镁铝对制浆造纸中树脂的控制

作者：李国栋山东轻工业学院

学位级别：硕士

氢氧化镁铝是一种典型的层状双金属复合氢氧化合物(Layered Double Hydroxides,简称LDH)。本论文利用共沉淀法,通过改变镁铝摩尔比例及层间阴离子制备了一系列晶相单一、结晶度高的纳米级氢氧化镁铝,后经高温煅烧得到衍生复合氧化物,用... 详细信息

氢氧化镁铝是一种典型的层状双金属复合氢氧化合物(Layered Double Hydroxides,简称LDH)。本论文利用共沉淀法,通过改变镁铝摩尔比例及层间阴离子制备了一系列晶相单一、结晶度高的纳米级氢氧化镁铝,后经高温煅烧得到衍生复合氧化物,用来研究其对纸浆中树脂物质和溶解性与胶体物质(DCS)的去除效果。采用激光粒度仪对产物进行粒径分析,并借助XRD和FRTEM等分析手段对样品的物相成分、结晶状况和微观形貌等进行了表征。实验结果表明,氢氧化镁铝胶体带有较高的正电荷,且在中性范围内胶体的带电量较高。合成的样品大部分都具有规整的六边形片状形貌,颗粒大小分布均匀、规整,粒径分布较窄,整个样品粒径分布大部分都在0.1μm～1μm之间。经焙烧处理后,氢氧化镁铝原有的层状结构消失,成为镁铝氧化物的固溶体;结构尺寸减小,比表面积增大,颗粒均匀性更优,电荷密度大幅提高。利用不同镁铝摩尔比例和层间阴离子的氢氧化镁铝及其焙烧产物对纸浆中树脂和胶黏物的模型物进行吸附性实验的结果表明:层间阴离子为硝酸根、镁铝摩尔比为3:1的氢氧化镁铝对树脂和胶黏物的吸附性最好,焙烧温度为550℃时,吸附量达到最大值,随着焙烧温度的提高,吸附效果反而下降。氢氧化镁铝对树脂和胶黏物在中性条件下吸附量较大。通过热回收实验证明,焙烧氢氧化镁铝是一种可重复使用的性能良好的吸附材料。X-射线衍射图谱和高分辨率透射电镜观察证实氢氧化镁铝焙烧产物在吸附树脂后发生了层状结构恢复,即通过“记忆效应”吸附树脂,这是焙烧产物比其氢氧化物对树脂和胶黏物具有更大吸附量的主要原因。氢氧化镁铝的焙烧产物对树脂和胶黏物的吸附等温线更符合Freundlich等温吸附方程,吸附过程主要是表面吸附作用。由D-R吸附模型可知氢氧化镁铝焙烧产物对树脂和胶黏物的吸附过程均主要是化学吸附。准二级动力学方程吸附行为能更好地描述整个吸附过程。采用电荷滴定技术确立了氢氧化镁铝及其焙烧产物对高得率纸浆中DCS模型物(聚半乳糖醛酸和木素磺酸盐)的吸附过程的等温吸附模型,证明焙烧氢氧化镁铝对模型物具有更高的吸附性能,吸附效率较高。用氢氧化镁铝及其焙烧产物处理CTMP纸浆的DCS水样,可大幅度降低水样的浊度、阳电荷需要量和电导率,尤其是焙烧氢氧化镁铝,当其相对纸浆的加入量为0.4%时,DCS样品的浊度和阳电荷需要量均降低至接近零。在纸浆的存在的情况下,焙烧氢氧化镁铝依然对DCS有较高的去除作用。利用焙烧氢氧化镁铝来控制制浆造纸中的树脂障碍具有较好的应用前景。

关键词：氢氧化镁铝焙烧树脂控制胶黏物吸附

氢氧化镁铝改良滨海盐碱土的脱盐机理与效果实验研究

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氢氧化镁铝改良滨海盐碱土的脱盐机理与效果实验研究

作者：田露天津大学

学位级别：硕士

滨海地区地下水矿化度高,地下水埋深浅,大量盐分易向土壤表层累积,导致土壤盐渍化现象的发生。滨海盐碱地由于高含盐量导致其利用率低,浪费了土地资源并且破环了生态环境,因此这类盐碱土的利用是解决我国所面临的人口、资源和环境等问... 详细信息

滨海地区地下水矿化度高,地下水埋深浅,大量盐分易向土壤表层累积,导致土壤盐渍化现象的发生。滨海盐碱地由于高含盐量导致其利用率低,浪费了土地资源并且破环了生态环境,因此这类盐碱土的利用是解决我国所面临的人口、资源和环境等问题的重要举措。本文以天津滨海盐碱土为研究对象,利用负电荷盐碱土和正电荷氢氧化镁铝胶体间扩散层重叠降低土壤对盐基阳离子吸附能力,实现盐碱土的脱盐改良。本文制备5种不同镁铝摩尔比的氢氧化镁铝(MAH),分别为3:1(MAH1)、2:1(MAH2)、1:1(MAH3)、1:2(MAH4)、1:3(MAH5)。以MAH1为例研究MAH改良滨海盐碱土机理,再通过测定不同配比(0、10、25、50、75和100 mg/g)的MAH和盐碱土混合溶液的主要指标筛选出最佳MAH及其最佳用量,最后利用土柱淋洗实验对比分析对照组和最佳方案下的改良组的脱盐过程和效果。实验研究结果表明:(1)制备得到的5种MAH中MAH1、MAH2和MAH3显碱性,pH在9左右,MAH4和MAH5显酸性,pH在5左右。MAH的Zeta电位随着pH大体呈先下降、再上升、最后下降的趋势,这主要与不同pH下MAH中Mg和Al存在的形态有关。利用MAH1与盐碱土胶体混合体系的Zeta电位验证了二者之间存在扩散层重叠现象并以此作为滨海盐碱土改良的机理,这种现象在碱性环境中的存在证明了MAH在滨海盐碱土改良应用中的可行性,并且研究表明MAH的添加量和混合体系的pH值是影响扩散层重叠程度的2个重要因素。(2)在改良方案的优化试验研究中,2种酸性MAH对盐碱土pH的改善效果及盐分脱除效果均优于3种碱性MAH,2种酸性MAH中酸性稍强些的MAH5脱盐效果最佳,并且MAH5对主要危害性离子Na的脱出效果显著优于MAH4,MAH5在低添加量下对主要盐分离子的脱出、土壤的团聚和养分(N、P)的固定效果显著,综合分析筛选出最佳改良方案为按1%的配比添加MAH5。(3)通过土柱淋洗实验研究可知MAH5能够全方面改良滨海盐碱土,添加1%MAH5能有效改善盐碱土的物理性状(饱和水力传导度和土壤团粒结构),能有效抑制在淋洗脱盐过程中土壤的碱化问题,并且能在低量淋洗液下快速淋出土壤中的盐分、降低土壤含盐量及交换性Na,此外还能够有效固定土壤中的养分(N、P)、抑制淋洗过程中养分的淋出。

关键词：滨海盐碱土氢氧化镁铝扩散层重叠脱盐改良土柱淋洗

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氢氧化镁铝及其复配体系对松香的乳化作用

氢氧化镁铝及其复配体系对松香的乳化作用

作者：刘华山东轻工业学院

学位级别：硕士

本论文以带有正电荷的胶体氢氧化镁铝作为微粒乳化剂,研究其单独使用,以及分别与改性膨润土、阳离子聚丙烯酰胺和乙基纤维素联合使用时,对苯溶松香-水两相体系的乳化情况,并通过扫描电镜、接触角测定、能谱和X射线光电子能谱等分析手段... 详细信息

本论文以带有正电荷的胶体氢氧化镁铝作为微粒乳化剂,研究其单独使用,以及分别与改性膨润土、阳离子聚丙烯酰胺和乙基纤维素联合使用时,对苯溶松香-水两相体系的乳化情况,并通过扫描电镜、接触角测定、能谱和X射线光电子能谱等分析手段分析了乳液的颗粒形态、乳液膜结构、乳液膜抗水性能及乳化剂在乳液界面上的聚集情况等。氢氧化镁铝能将苯溶松香-水乳化成均匀的W/O型乳状液,并在油水比例小于1 :2时,粘度达最大值并发生转相。所形成乳液分层后,仅析出粗乳液,其量随油相增加而增多。改性膨润土对苯溶松香的乳化与稳定作用很弱,乳液分层后主要形成粗乳液和水两相,粗乳液转相点约在油水比例1 :1处,小于此值为O/W型,大于等于此值为W/O型。但改性膨润土可显著改善氢氧化镁铝对苯溶松香乳液的稳定作用,且不影响乳液类型。氢氧化镁铝虽然也可改善改性膨润土对苯溶松香的乳化与稳定作用,但只有当其加入量占有较大比例,才会形成均一乳液。高分子量低电荷密度的阳离子聚丙烯酰胺对苯溶松香-水具有一定的乳化与稳定作用,并形成O/W型乳状液。但在较低加入量下并不能提高氢氧化镁铝对苯溶松香的乳化与稳定作用,也不能改变乳液类型,还促使水相的析出。随着阳离子聚丙烯酰胺的加入量的提高,乳液稳定性提高,液滴变大,粗乳液的量减少。然而,如果以较高量的阳离子聚丙烯酰胺与氢氧化镁铝联合使用,少量的氢氧化镁铝有利于改善体系稳定性,但随着氢氧化镁铝加入量的提高,体系的稳定性降低,液滴直径变大,虽然析出的水相减少,但同时析出粗乳液。乙基纤维素可将苯溶松香-水乳化为W/O型乳液,但乳液的稳定性较差,易析出粗乳液。与氢氧化镁铝联合使用,可显著提高苯溶松香-水乳液稳定性,并形成稳定的W/O型乳液。乳化过程中,剪切作用越大,所形成的乳液粘度越低,乳液越稳定;适当提高乳化温度,有利于降低乳化后乳液的粘度。稳定的乳液中加入盐类,引起乳液失稳,同时析出水相和粗乳液。氢氧化镁铝与乙基纤维素,很可能直接聚集于界面上。其中氢氧化镁铝有助于提高对苯溶松香的乳化作用,使粒径更小;而乙基纤维素更有利于提高乳液的稳定性,增加乳液的粘度。 W/O型的苯溶松香乳液经涂膜风干后,水滴蒸发形成带有大量微孔的松香膜,松香膜中微孔的密度的越大,膜的抗水性越好;但乳液经乙醇稀释后,乳液由W/O型变为O/W型,风干成膜后,形成大量松香微球,使松香膜的抗水性降低。

关键词：微粒乳化松香氢氧化镁铝改性膨润土乙基纤维素阳离子聚丙烯酰胺乳状液

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柠檬酸钠对氢氧化镁铝微粒乳化作用的影响

应用化学 2008年第11期25卷 1271-1276页

作者：田鹏飞刘温霞山东轻工业学院制浆造纸工程教育部重点实验室济南250353

为探讨片状带电粒子的聚集作用在Pickering乳状液的制备与稳定中的作用,研究了带有正电荷的片状氢氧化镁铝(MAH)微粒对液体石蜡/水体系的乳化作用,及高价阴离子钠盐柠檬酸钠对MAH的聚集作用和该聚集作用对液体石蜡/水的乳化及乳状液稳... 详细信息

为探讨片状带电粒子的聚集作用在Pickering乳状液的制备与稳定中的作用,研究了带有正电荷的片状氢氧化镁铝(MAH)微粒对液体石蜡/水体系的乳化作用,及高价阴离子钠盐柠檬酸钠对MAH的聚集作用和该聚集作用对液体石蜡/水的乳化及乳状液稳定性的影响。结果表明,MAH在初始油与水体积比小于3∶1时,可以将液体石蜡/水乳化为O/W型乳状液,乳状液稳定性随液体石蜡体积分数的增加而提高,粘度和液滴直径也随之增加。加入占MAH质量分数10%的柠檬酸钠,可使MAH聚集形成高粘度松散聚集体,提高了MAH对液体石蜡/水的乳化与稳定作用,但乳状液的粘度也随之提高。当柠檬酸钠的质量分数大于10%时,开始引起MAH的失水凝聚,乳状液的稳定性降低,液滴直径也急剧增大。

关键词：氢氧化镁铝微粒乳化作用液体石蜡柠檬酸钠