膨胀石墨基多孔炭/炭复合材料的制备及吸附性能

论文题目: 膨胀石墨基多孔炭/炭复合材料的制备及吸附性能

论文类型: 硕士论文

论文专业: 材料科学与工程

作者: 陈希

导师: 郑永平

关键词: 膨胀石墨,酚醛树脂,复合材料,吸附

文献来源: 清华大学

发表年度: 2005

论文摘要: 膨胀石墨是一种疏松多孔的蠕虫状颗粒,其独特的孔隙结构使其对油类等大分子物质具有良好的吸附能力。由于膨胀石墨密度低、机械性能差,给实际使用带来一定困难。利用膨胀石墨丰富的孔系结构,以此为基础制备具有一定强度及吸附能力的多孔材料,具有重要的实践意义。本论文利用热固性树脂增强压缩膨胀石墨基体,通过树脂浸渍-固化-炭化-活化工艺制备成膨胀石墨基低密度炭/炭复合材料。通过测试材料的压缩性能及抗磨损性能,所得材料强度及抗磨损能力比原膨胀石墨基体均有所提高,使材料具有一定的可应用性。XRD分析显示,制得复合材料由无定形炭及石墨晶体两种形态的炭组成。SEM分析显示,树脂热解炭包裹着膨胀石墨颗粒表面及分布于颗粒片层之间,填充了石墨颗粒内部的部分孔隙,使得材料内部的开放孔数量有所减少。孔结构分析显示,材料具有丰富的较高的比表面积和微孔结构,微孔主要分布在树脂炭组分中,石墨基体中主要为中孔及大孔为主的结构。活化时间、温度、活化剂等因素对微孔的发展具有一定影响,对大中孔影响不大。膨胀石墨基炭/炭复合材料对于纯油品、漂浮状态的油品和低含量的乳化状态油均具有较好的吸附能力。其对纯油品的饱和吸附量约在10～20g/g之间。饱和吸附量随油品动力粘度增大,随材料密度增大而减少。有机溶剂清洗法对吸附油品后的复合材料具有较好的脱除与再生效率。膨胀石墨基炭/炭复合材料对染料具有一定吸附脱色能力,其吸附速率及效率低于松散态膨胀石墨、略高于压缩膨胀石墨块,远远高于颗粒活性炭。复合材料的膨胀石墨基体提供了大的接触面积,有利于染料分子的扩散吸附;树脂炭组分提供了较高的微孔容积,有利于染料分子的吸附。染料的初始浓度、pH值及孔结构参数对吸附脱色效果具有一定影响。复合材料对亚甲基蓝溶液的吸附等温线为II型,对甲基橙溶液的吸附等温线为I型,用Freundlich和Langmuir方程对其均能实现较好拟合。

论文目录:

摘要

Abstract

第1章 引言

1.1 选题背景及目的

1.2 研究内容

第2章 文献综述

2.1 吸附的基本概念

2.2 膨胀石墨的国内外研究现状

2.3 炭/炭复合材料成型工艺简述及多孔炭工艺简述

2.4 膨胀石墨基复合材料的研究现状

第3章 膨胀石墨基炭/炭复合材料的制备

3.1 膨胀石墨基炭/炭复合材料的制备

3.2 膨胀石墨基炭/炭复合材料的力学性能

3.3 本章结论

第4章 膨胀石墨基炭/炭复合材料的结构表征

4.1 复合材料组分XRD 分析

4.2 复合材料SEM 形貌分析

4.3 复合材料孔结构分析

4.4 复合材料各组分结构特点及吸附机理分析

4.5 本章小结

第五章 膨胀石墨基炭/炭复合材料对油品的吸附性能

5.1 概述

5.2 对纯油品的吸附

5.3 对水面漂浮油品以及乳化状态油品的吸附

5.4 膨胀石墨基炭/炭复合材料吸附油品的再生

5.5 小结

第六章 膨胀石墨基炭/炭复合材料对染料的吸附脱色作用

6.1 概述

6.2 实验原料与方法

6.3 实验结果与讨论

6.4 本章小结

第7章 结论

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

发布时间: 2007-03-14

参考文献

• [1].针刺炭/炭复合材料多尺度单胞模型及低速冲击损伤仿真研究[D]. 徐少斌.华中科技大学2016
• [2].膨胀石墨基炭/炭复合材料的制备及其表面改性[D]. 王振邦.江苏大学2010
• [3].C/C复合材料抗高温氧化涂层研制及抗氧化性能研究[D]. 刘杨.北京化工大学2008
• [4].化学气相沉积制备炭/炭复合材料防氧化涂层[D]. 王标.西北工业大学2007
• [5].炭纤维及其炭/炭复合材料的氧化特性研究[D]. 周蔚虹.湖南大学2004
• [6].高导热炭/炭复合材料的制备与性能[D]. 毛小飞.清华大学2013
• [7].炭/炭复合材料表面硅基材料及其腐蚀性能研究[D]. 毛佩林.中南大学2012
• [8].添加碳化钽炭/炭复合材料的制备及其性能研究[D]. 赵磊.中南大学2007
• [9].炭/炭复合材料刹车盘制动温度场、应力场的模拟及验证[D]. 郭瑞.中南大学2011
• [10].Microstructure and Oxidation Protection Behavior of Mullite/SiC Coating on C/C Composites[D]. Gbologah,Lemuel（李木）.中南大学2011

相关论文

• [1].膨胀石墨的制备及其吸附性能研究[D]. 郑淑彬.福建师范大学2007
• [2].细鳞片石墨膨胀机理的研究[D]. 李玉峰.西南石油大学2006
• [3].膨胀石墨对油类的吸附及其再生性能的研究[D]. 许霞.哈尔滨工业大学2006
• [4].膨胀石墨/TiO2复合吸附材料吸油和再生性能研究[D]. 岳学庆.燕山大学2006
• [5].膨胀石墨的制备及其对含油污水的吸附应用研究[D]. 刘成宝.江苏大学2007
• [6].聚苯胺（聚吡咯）/膨胀石墨导电复合材料的制备与导电性能研究[D]. 刘学超.河北师范大学2005
• [7].可膨胀微粉石墨的制备及应用[D]. 张进.南京理工大学2005
• [8].负载TiO2的膨胀石墨的制备与吸附和光催化性能研究[D]. 贾志欣.河北师范大学2006
• [9].可膨胀石墨的合成及其催化性能研究[D]. 刘巧云.河北师范大学2003
• [10].无硫高抗氧化性膨胀石墨的制备及性质研究[D]. 肖丽.吉林大学2004

标签：膨胀石墨论文;  酚醛树脂论文;  复合材料论文;  吸附论文;