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一种通用且快速的室温合成方法，用于制备具有可调性能的金属硫化物纳米晶体
摘要： 市政固体废弃物焚烧飞灰（MSWI FA）和?；σ绷对℅LSS）属于有毒工业废料。本研究通过高能球磨活化工艺对?；σ绷对℅LSS）进行预处理，使其作为地质聚合物前驱体，用于MSWI FA的地质聚合物固化/稳定化（S/S）处理。通过评估S/S基体的物理性能和重金属浸出特性来评价该固化过程。结果表明：在最佳参数条件下养护28天后，地质聚合物基体的抗压强度达到15.32 MPa，其物理性能符合MU10级粉煤灰砖要求。毒性特征浸出程序（TCLP）测试显示，砷及重金属在地质聚合物基体中得到有效固定，浸出液中浓度远低于美国环保署TCLP限值。采用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱对地质聚合物粘结剂的水化产物进行表征，发现地质聚合物凝胶和弗里德尔盐是主要水化产物。地质聚合物基体对砷及重金属的固化机制主要包括：地质聚合物凝胶的物理包裹作用、地质聚合物吸附作用以及弗里德尔盐的离子交换作用。
关键词： 固化/稳定化、重金属、垃圾焚烧飞灰、地质聚合物、弗里德尔盐、?；σ绷对?
更新于2025-09-23 12:56:39
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通过尺寸可控的TiO2纳米粒子改性地质聚合物以增强耐久性及紫外光催化降解染料性能
摘要： 地质聚合物——一种以硅铝为基础的聚合物，近几十年来作为普通硅酸盐水泥（OPC）在建筑领域的有前景替代粘结剂，已引起广泛关注。本研究通过掺入不同粒径的二氧化钛（TiO?）纳米粒子，探索了工业废料（粉煤灰）的合理利用及其功能增强。同时评估了合成产物的先进建筑复合材料性能及光催化能力。采用水热法合成了金红石相TiO?纳米粒子，并在不同温度下退火处理以获得不同粒径。通过多种材料表征技术分别确认了物相、官能团键、结合能及形貌特征。在常温条件下，利用不同粒径TiO?纳米粒子与粉煤灰及碱激发剂制备了地质聚合物（GT）复合材料（GT30、GT50和GT100）。掺入5% TiO?纳米粒子可提升力学性能，其中优化配比的GT30复合材料表现出最高抗压强度（53.59MPa）和抗拉强度（6.8MPa）。压汞孔隙率测试（MIP）与原子力显微镜（AFM）研究表明，30nm TiO?纳米粒子（T30 NPs）能降低结构孔隙率和表面粗糙度，从而形成致密基体并提高耐久性。此外，由于T30 NPs减少了基体中可渗透孔隙的表观体积，GT30砂浆具有较低吸水率。在紫外光照射下研究了亚甲基蓝（MB）模型污染物的降解效果，发现1mg T30 NPs与5mg GT30组合能在90分钟内降解>95%染料溶液，这归因于TiO?纳米粒子的高比表面积及自由基生成作用，其降解过程符合Langmuir-Hinshelwood一级动力学模型。这些成果为利用粉煤灰工业废料制备地质聚合物提供了新思路，通过TiO?纳米粒子在紫外光下的染料降解作用，可实现优异耐久性与废水处理的协同应用。
关键词： 强度与耐久性，地质聚合物，染料降解，二氧化钛纳米颗粒
更新于2025-09-16 10:30:52