纳米Fe2O3与纳米SiO2对石英砂表面改性的制备工艺优化研究

摘要：

以普通石英砂滤料为原材料,纳米Fe2O3、纳米SiO2为改性剂,环氧树脂为粘结剂,表面负载量和附着强度为评价指标,通过正交试验与固定因素不同水平连续性试验等方法,制备了两种纳米氧化物改性石英砂(Nano-oxide coated sand,Nano-OCS).同时,研究了不同制备因素对Nano-OCS表面氧化铁负载量和附着强度的影响,并探讨Nano-OCS制备工艺的最佳优化条件.结果表明,水浴加热过程对改性剂和粘结剂进行慢速搅拌,最佳转速为50 r·min-1,时间为45 min,烘干时间lh,温度(120±5)℃,纳米Fe2O3 (65.8 9·L-1)与未改性石英砂(RQS)的最佳投加比(体积质量比,下同)为C =0.23 mL·g-1,改性剂环氧树脂(99％)溶液与RQS的最佳投加比为C1 =0.035 mL·g-1,纳米SiO2(10 g·L-1)与RQS的最佳投加比为C2 =0.17 mL·g-1,在最优条件下制备的样品负载量和有机物吸附率均达到92％.投加过量时,有机物吸附率明显减小.与传统的低温碱性沉积法或高温煅烧制得的Nano-OCS相比,加入了粘结剂环氧树脂,用低温水浴固化的方法所制得的Nano-OCS,负载量提高了约8倍,脱附率降低70％以上.本法采用无添加剂的粘结剂,表面改性后不会对水体产生二次污染.

关键词：纳米Fe2O3、纳米SiO2、环氧树脂、石英砂改性、表面负载量、附着强度、形态学

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分类号：X703(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金51108094;广东省科技计划项目2012B030900003

在线出版日期：2013-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1598-1604