基于海水淡化废弃浓海水的复合阻燃材料制备研究

发布时间：2017-12-10 21:31

本文关键词：基于海水淡化废弃浓海水的复合阻燃材料制备研究

【摘要】：海洋资源高值化利用不仅推动社会和经济的快速发展,而且符合当代绿色、可持续发展的要求,越来越受到人们的关注和重视。海水淡化后的浓海水作为一种对环境无害的清洁能源,其开发和利用成为当今科研工作者研究的重要课题之一。本文利用海水淡化后废弃的浓海水中丰富的离子开发无机复合阻燃材料,主要内容如下:首先,采用化学分析法和原子吸收分光光度计法对浓海水中离子含量进行分定量析。化学分析法(酸碱滴定法)测定浓海水中Cl~-、SO_4~2-、HCO_3~-以及CO_3~(2-)阴离子的含量;原子吸收分光光度计法测定浓海水中K~+、Mg~(2+)以及Ca~(2+)阳离子的含量;酸度测定仪测定浓海水pH值大小。结论如下:经测定,浓海水pH值为8.26,阴离子Cl~-、SO_4~2-、HCO_3~-以及CO_3~(2-)的含量分别为26.62 g/L、3.295 g/L、1.468 g/L和0.2979 g/L,阳离子K~+、Ca~(2+)以及Mg~(2+)的含量分别为0.4797 g/L、1.000 g/L和2.800 g/L。其次,以海水淡化后废弃的浓海水为原料、氢氧化钠为沉淀剂,通过一步直接沉淀法制备无机复合阻燃材料。通过考察反应温度、反应时间以及陈化时间对氢氧化镁沉降效率和氢氧化钙沉降效率的影响确定了最佳条件,并利用正交设计的方法优化其制备工艺,通过X射线衍射仪(XRD)、傅式转换红外线光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)、差式扫描量热仪(DSC)、以及扫描电子显微镜(SEM)对产物能进行表征。结果表明:在反应温度为40℃、反应时间为2.5 h以及陈化时间为3.0 h的条件下,制备出的产物中氢氧化镁和氢氧化钙沉降效率最大,分别为91.99%和99.70%;XRD和FTIR测试结果表明复合无机阻燃材料的主要成分为氢氧化镁和氢氧化钙,TG和DSC测试结果表明制备的复合无机阻燃材料具有很好稳定性和阻燃性,可研发一种绿色环保型复合阻燃材料,SEM测试结果显示出其形貌为片状结构,并且在一定程度上团聚在一起,对此可进一步研究以提高其分散性和与高分子材料的融合性。最后,采用改性剂硬脂酸钠对无机无机复合阻燃材料进行表面改性处理,考察了改性剂的用量、改性时间和改性温度对其分散性的影响,同时通过XRD、FTIR、TG、DSC、BET和SEM对改性后的无机复合阻燃材料进行表征。结果表明:当改性剂用量为0.04g,反应时间为6 h,反应温度为160℃时,改性后的无机复合阻燃材料分散性最佳,提高了与有机材料的相容性;XRD测试结果显示出改性前后复合无机阻燃材料的主要成分仍为氢氧化镁和氢氧化钙,没有发生改变。
【学位授予单位】：浙江海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P747

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