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凹凸棒土/g⁃C_(3)N_(4)⁃Pt/聚苯胺复合材料的制备及其可见光催化性能

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无机化学学报 2022年第2期38卷 253-260页

作者：丁维朴李建达陈书雯李祥国王庆贺爱勇殷竟洲淮阴师范学院化学化工学院江苏省低维材料化学重点实验室淮安223300 河海大学环境学院南京210098

石墨氮化碳(g⁃C_(3)N_(4))是一种窄带隙的n型半导体材料,具有可见光降解有机污染物能力;凹凸棒土(ATP)具有很强的表面活性和吸附能力,可作为催化剂的载体。我们以g⁃C_(3)N_(4)和ATP杂化材料(ATP/g⁃C_(3)N_(4))为基础,通过简单的化学还... 详细信息

石墨氮化碳(g⁃C_(3)N_(4))是一种窄带隙的n型半导体材料,具有可见光降解有机污染物能力;凹凸棒土(ATP)具有很强的表面活性和吸附能力,可作为催化剂的载体。我们以g⁃C_(3)N_(4)和ATP杂化材料(ATP/g⁃C_(3)N_(4))为基础,通过简单的化学还原法将纳米Pt颗粒沉积到ATP/g⁃C_(3)N_(4)表面,随后利用纳米金属Pt颗粒催化苯胺无电聚合,促使聚苯胺(PANI)在ATP/g⁃C_(3)N_(4)表面或孔道中原位生成,获得ATP/g⁃C_(3)N_(4)‑Pt/PANI复合材料。以阴离子染料甲基橙(MO)为模型体系,考察了复合材料的可见光催化性能。研究表明,共轭结构的PANI和g⁃C_(3)N_(4)在复合材料中保持完好,说明其具有良好的兼容性。由于多组分材料之间的协同效应,使得ATP/g⁃C_(3)N_(4)‑Pt/PANI纳米复合材料具有卓越的光催化性能。可见光光照80 min后,对20 mg·L^(-1) MO溶液的降解率达96.3%,而且循环5次后,其降解率仍保持在93.5%。

关键词：石墨相氮化碳凹凸棒土纳米铂聚苯胺可见光催化

凹凸棒土固载N-杂环卡宾催化安息香缩合反应

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精细化工 2022年第5期39卷 921-926,987页

作者：钱存卫杨刘君陈选荣盐城师范学院化学与环境工程学院江苏盐城224007 盐城师范学院分析测试中心江苏盐城224007

将5种不同的N-杂环卡宾(NHCs)前体固载到凹凸棒土(ATP)表面,制备了5种固载NHCs催化剂。通过FTIR、元素分析、BET和TEM对其进行了表征。以苯甲醛的安息香缩合反应为模板,对反应条件进行了优化,并考察了底物的普适性。最后对催化剂的重复... 详细信息

将5种不同的N-杂环卡宾(NHCs)前体固载到凹凸棒土(ATP)表面,制备了5种固载NHCs催化剂。通过FTIR、元素分析、BET和TEM对其进行了表征。以苯甲醛的安息香缩合反应为模板,对反应条件进行了优化,并考察了底物的普适性。最后对催化剂的重复使用性进行了评价。结果表明,NHCs前体成功地固载到凹凸棒土表面,制备的固载NHCs催化剂能有效催化安息香缩合反应,其中,1-正丁基-3-(3-三甲氧基硅丙基)苯并咪唑氯化物(BTBCl)@ATP性能最优。当BTBCl@ATP中苯并咪唑盐用量为1%(以苯甲醛物质的量计,下同),Na OH用量40%,2m L甲醇,在氩气中110℃下反应4h,产物的收率可达90%。在优化条件下,BTBCl@ATP可催化多种芳香醛的安息香缩合反应,收率在61%~86%之间。BTBCl@ATP使用5次后,其催化活性没有明显下降。

关键词：凹凸棒土固载型催化剂氮杂环卡宾安息香缩合反应催化技术

凹凸棒土添加对结球甘蓝废弃物堆肥腐殖化过程的影响

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农业环境科学学报 2023年第9期42卷 2130-2139页

作者：朱义娟肖红琳刘洋廷朱康文杨志敏杨红军陈玉成西南大学资源环境学院重庆400716 重庆市生态环境农用地土壤污染风险管控重点实验室重庆400716 重庆市生态环境科学研究院重庆401147 重庆交通大学智慧城市学院重庆400074

为明确凹凸棒土的添加对结球甘蓝废弃物堆肥腐殖化的促进效果,以结球甘蓝废弃物和玉米秸秆为原料,分别添加质量分数为0(CK)、2.5%(T1)、5%(T2)、7.5%(T3)的凹凸棒土进行好氧堆肥,探究不同添加量的凹凸棒土对基本理化性质、有机质组分、... 详细信息

为明确凹凸棒土的添加对结球甘蓝废弃物堆肥腐殖化的促进效果,以结球甘蓝废弃物和玉米秸秆为原料,分别添加质量分数为0(CK)、2.5%(T1)、5%(T2)、7.5%(T3)的凹凸棒土进行好氧堆肥,探究不同添加量的凹凸棒土对基本理化性质、有机质组分、腐殖化的影响,并结合相关性分析和结构方程模型探讨其影响腐殖化过程的途径。结果显示,凹凸棒土的添加使堆肥高温期延长了1~3 d。与CK相比,T2和T3处理的种子发芽指数分别提高了27.97%和42.06%,有机质降解率分别提高了1.67%和6.92%,腐熟状况更好。此外,与初始状态相比,堆肥结束时CK、T1、T2和T3处理的富里酸(FA)含量分别下降39.88%、42.92%、47.28%和47.68%;胡敏酸(HA)含量分别上升89.08%、129.78%、135.83%和162.50%,使得堆体芳香度增加。相关分析和结构方程表明,凹凸棒土的加入使水溶性有机碳(DOC)与腐殖质组分、前驱体的相关性发生正负转变,显示其通过影响DOC来促进HA的合成,同时还增多了显著影响HA形成的路径,促使氨基酸、还原糖和FA向HA转化,从而提高腐殖化程度。研究表明,凹凸棒土添加量为7.5%时可明显促进结球甘蓝废弃物堆肥腐熟,有效活跃前驱体,并提高腐殖质的芳香性和腐殖化程度。

关键词：好氧堆肥腐殖化结球甘蓝废弃物凹凸棒土水溶性有机碳

凹凸棒土多孔复合材料处理高浓度染料废水性能研究

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水处理技术 2023年第5期49卷 89-94页

作者：孙伟凯欧红香陈子威常州大学环境与安全工程学院江苏常州213164

凹凸棒土(ATP)具有比表面积大、耐热性好的优点,但在吸附溶液中难以收集。以水泥与水反应形成水化硅酸钙凝胶,经预发泡法与凹凸棒土颗粒制备多孔复合材料(ATP-PC)。理化表征结果显示,复合材料具有蜂窝状多孔结构,热稳定性好。吸附动力学... 详细信息

凹凸棒土(ATP)具有比表面积大、耐热性好的优点,但在吸附溶液中难以收集。以水泥与水反应形成水化硅酸钙凝胶,经预发泡法与凹凸棒土颗粒制备多孔复合材料(ATP-PC)。理化表征结果显示,复合材料具有蜂窝状多孔结构,热稳定性好。吸附动力学、Langmuir等温线模型能较好描述该吸附过程。溶液温度为295 K、pH为5.0时,吸附量为38.25 mg/g,去除率为75.6%。热解法再生4次,ATP-PC吸附容量下降19.8%,具有良好的再生能力,在去除高浓度染料废水中的有机物有良好的应用前景。

关键词：凹凸棒土染料废水有机物吸附

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凹凸棒土悬浮液高温流变特性初步探究

断块油气田 2023年第2期30卷 325-330页

作者：尹学轩王江锋郑文龙乌效鸣吴涵兵李奎元李欣雅华北水利水电大学地球科学与工程学院河南郑州450046 中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074

凹凸棒土(ATP)适于配制盐水钻井液,其流变性研究主要集中在常温条件下,而高温流变特性的研究尚未见诸文献。文中就ATP加量、测试温度、氯化钠、抗高温聚合物等因素对ATP高温流变性的影响进行了充分的试验,并就其流变模式进行了拟合与优... 详细信息

凹凸棒土(ATP)适于配制盐水钻井液,其流变性研究主要集中在常温条件下,而高温流变特性的研究尚未见诸文献。文中就ATP加量、测试温度、氯化钠、抗高温聚合物等因素对ATP高温流变性的影响进行了充分的试验,并就其流变模式进行了拟合与优选。结果表明:1)ATP悬浮液黏度随自身加量增加而升高,随测试温度升高而降低,温度高于190℃且加量低于6%时,加量对黏度的影响不显著;2)相比于赫巴模式与卡森模式,宾汉模式更适于对凹凸棒土190℃以上的流变特性进行表征;3)氯化钠与抗高温聚合物对凹凸棒土悬浮液高温下黏度的保持均具有一定的促进作用,在160~190℃范围内使得其悬浮液黏度有所提升,加量越高,发生提升现象对应的温度值越低。上述结果对于凹凸棒土抗高温钻井液的配制及其在高温下流变特性的变化规律探究具有一定的理论意义。

关键词：凹凸棒土高温流变特性钻井液流变模式

凹凸棒土作为食源性致病菌核酸提取材料的可行性研究

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食品安全质量检测学报 2023年第9期14卷 128-136页

作者：王莫凡臧垚曹一康郭亚辉谢云飞钱和姚卫蓉江南大学食品学院无锡214000 盱眙县凹土应用技术研发与成果转化中心盱眙211700 盱眙欧佰特粘土材料有限公司盱眙211700

目的研究凹凸棒土作为一种低成本、高效的食源性致病菌核酸提取材料的可行性。方法利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、Zeta电位分析、扫描电子显微镜(scanning... 详细信息

目的研究凹凸棒土作为一种低成本、高效的食源性致病菌核酸提取材料的可行性。方法利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、Zeta电位分析、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和比表面积及孔径分析(brunauer-emmett-teller,BET)对凹土样品进行表征,建立凹土样品对DNA吸附和解吸附的方法和体系,并进行条件优化。利用吸附动力学模型和吸附等温模型考察其对DNA的吸附作用,以金黄色葡萄球菌为核酸提取对象,考察核酸提取的得量、纯度与完整性。结果吸附体系中最适pH为5.0,Na+最适浓度为300 mmol/L,准一级动力学模型和Freundlich模型更好地模拟吸附结果,凹凸棒土对DNA饱和吸附量理论值达到18.8972 ng/μg,选取25 mmol/L三聚磷酸钠为解吸剂,解吸率可达95.80%±0.44%。将凹凸棒土应用于金黄色葡萄球菌核酸的提取可获得完整、得量为(4.74±0.20)μg的基因组DNA。结论凹凸棒土对DNA有较强的吸附效果,且选取合适的解吸剂DNA易洗脱。以凹凸棒土为核酸固相提取材料,有望实现食源性致病菌基因组DNA的低成本、高效提取。

关键词：凹凸棒土核酸提取基因组DNA 吸附食源性致病菌

凹凸棒土对石膏3D打印材料基本性能和可打印性能的影响

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硅酸盐通报 2024年第5期43卷 1748-1755页

作者：汪才峰蹇守卫李宝栋黄健翔高欣马逍遥薛文浩武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070

增稠剂是3D打印材料的关键组分,但常用的增稠剂以有机物为主,会降低石膏的力学性能。为此,本文选取了凹凸棒土与羟丙基甲基纤维素醚作对比,测试了凹凸棒土对石膏3D打印材料工作性能、力学性能以及实际打印性能的影响。结果表明:与羟丙... 详细信息

增稠剂是3D打印材料的关键组分,但常用的增稠剂以有机物为主,会降低石膏的力学性能。为此,本文选取了凹凸棒土与羟丙基甲基纤维素醚作对比,测试了凹凸棒土对石膏3D打印材料工作性能、力学性能以及实际打印性能的影响。结果表明:与羟丙基甲基纤维素醚相似,凹凸棒土降低了石膏3D打印材料的流动度,增加了动态屈服应力;随凹凸棒土掺量增加,材料抗折抗压强度先降低后增加,而羟丙基甲基纤维素醚组抗折、抗压强度则呈下降趋势;在实际打印中,凹凸棒土组体积稳定性和开放时间结果与羟丙基甲基纤维素醚组相似,实际打印强度高于羟丙基甲基纤维素醚组23%以上。羟丙基甲基纤维素醚通过吸水溶胀、分子缠绕来提高浆体的黏度,而凹凸棒土具有丰富的孔结构,在浆体中以氢键和范德瓦耳斯力吸附水分子和增稠石膏颗粒。

关键词：高强石膏 3D打印无机增稠剂凹凸棒土工作性能可打印性

凹凸棒土对3D打印水泥基材料工作性能及抗压强度的影响

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硅酸盐通报 2024年第5期43卷 1683-1693页

作者：吴春群韩康栗登辉杨华山贵州师范大学材料与建筑工程学院贵阳550025

高掺量粉煤灰应用于3D打印混凝土中存在建造性和抗压强度等性能降低的问题,为了改善这一问题,本文将凹凸棒土(ATP)作为掺合料,研究了凹凸棒土掺量(0%、1%、2%和3%,质量分数)对高掺量粉煤灰3D打印水泥基材料工作性能及抗压强度的影响。... 详细信息

高掺量粉煤灰应用于3D打印混凝土中存在建造性和抗压强度等性能降低的问题,为了改善这一问题,本文将凹凸棒土(ATP)作为掺合料,研究了凹凸棒土掺量(0%、1%、2%和3%,质量分数)对高掺量粉煤灰3D打印水泥基材料工作性能及抗压强度的影响。结果表明,ATP吸附了浆体中大量水分,且填充了较大水泥颗粒的空隙,使浆体流动度降低,强度和屈服应力增大。当ATP掺量为1%~3%时,样品的挤出性和建造性良好。随着ATP掺量增加,养护7和70 d的打印试块在X、Y和Z三个方向的抗压强度均高于对照组。养护7 d时,ATP掺量为3%的试块在Z方向抗压强度最大,为14.0 MPa;养护至70 d时,ATP掺量为2%的试块在Y方向的抗压强度最大,达到了24.1 MPa。

关键词： 3D打印水泥基材料凹凸棒土粉煤灰工作性能抗压强度

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腐殖酸负载对凹凸棒土吸附Zn(Ⅱ)的影响

华南理工大学学报（自然科学版） 2022年第4期50卷 110-118页

作者：唐玉婷丁思淳韩承霖华南理工大学电力学院广东广州510640 广东省能源高效清洁利用重点实验室广东广州510640

我国对含锌(Zn)废水的排放有着严格的规定,在高效去除废水中Zn(Ⅱ)的吸附材料中,凹凸棒土(PAL)被认为极具应用前景。为验证腐殖酸(HA)对PAL吸附Zn(Ⅱ)的影响,文中采用静态吸附实验,对比腐殖酸/凹凸棒土(HA/PAL)与纯PAL对Zn(Ⅱ)的吸附率... 详细信息

我国对含锌(Zn)废水的排放有着严格的规定,在高效去除废水中Zn(Ⅱ)的吸附材料中,凹凸棒土(PAL)被认为极具应用前景。为验证腐殖酸(HA)对PAL吸附Zn(Ⅱ)的影响,文中采用静态吸附实验,对比腐殖酸/凹凸棒土(HA/PAL)与纯PAL对Zn(Ⅱ)的吸附率,并对PAL和HA/PAL去除水中Zn(Ⅱ)的性能与机理进行了研究。实验结果表明:PAL达到吸附平衡的时间为120 min,温度对吸附过程的影响很小,增加PAL投加量和减少Zn(Ⅱ)的初始质量浓度使PAL对Zn(Ⅱ)的吸附率增大;HA/PAL在120 min时达到吸附平衡,HA/PAL对Zn(Ⅱ)的吸附过程受温度的影响同样不大,投加量的增加和Zn(Ⅱ)初始质量浓度的减小提高了HA/PAL对Zn(Ⅱ)的吸附率;PAL对Zn(Ⅱ)的吸附过程符合Langmuir模型,准一级动力学模型能更好地拟合PAL的实验数据;而HA/PAL对Zn(Ⅱ)的吸附过程更符合Freundlich模型,准一级动力学模型同样能更好地拟合HA/PAL的实验数据;根据热力学参数,PAL和HA/PAL对Zn(Ⅱ)的吸附过程均为吸热过程。在相同工况下,PAL的吸附率均高于HA/PAL,且所有实验工况对PAL的影响均大于其对HA/PAL的影响;SEM、BET和FT-IR的表征结果表明,HA成功负载在了PAL表面,减小了PAL的比表面积。

关键词： Zn(Ⅱ) 腐殖酸吸附凹凸棒土等温线动力学热力学