----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----以超細(xì)粉煤灰為核心材料的復(fù)合微球的制備及其功能性研究

引言

超細(xì)粉煤灰(UltrafineFlyAsh,UFA)是指粒徑小于10微米的粉煤灰，具有高度活性、極細(xì)的顆粒大小和大量的、活性良好的硅酸鹽、鋁酸鹽和氧化鐵。超細(xì)粉煤灰以其優(yōu)良的性能逐漸成為一種重要的無機(jī)材料，在環(huán)保、建筑材料、水泥、陶瓷、電子、紡織、造紙等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。復(fù)合微球是由一個(gè)或多個(gè)材料構(gòu)成的聚合物微球，具有良好的可控性和可調(diào)性，因此在藥物緩釋、生物成像、環(huán)境治理等領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用。本文主要研究以超細(xì)粉煤灰為核心材料制備的復(fù)合微球及其功能性研究。

材料與方法

1.材料

超細(xì)粉煤灰(UFA)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯酸鈉(PANa)、聚乙烯醇(PVA)、二氧化硅納米球(SiO2)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、苯甲醛(BzAl)、氫氧化鈉(NaOH)、氯化鈣(CaCl2)、乙醇(EtOH)、去離子水(DI)。

2.制備復(fù)合微球

以超細(xì)粉煤灰為核心材料，通過沉淀聚合法制備復(fù)合微球。首先，將UFA懸浮于DI水中，并加入PANa溶液調(diào)節(jié)pH至7.0。然后，加入MMA、EGDMA、BzAl、PVA、EtOH等原料，并通過超聲波處理和氧化鈣交聯(lián)使其聚合生成復(fù)合微球。最后，用NaOH溶液和DI水將復(fù)合微球進(jìn)行洗滌和離子交換。

3.表征復(fù)合微球

使用掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)復(fù)合微球的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。使用傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)對(duì)復(fù)合微球的化學(xué)成分進(jìn)行分析。使用比表面積分析儀(BET)測(cè)量復(fù)合微球的比表面積和孔徑分布。使用熱重分析儀(TGA)測(cè)量復(fù)合微球的熱性能。

結(jié)果與分析

1.復(fù)合微球的形貌和結(jié)構(gòu)

SEM和TEM圖像顯示，以UFA為核心材料制備的復(fù)合微球表面平整，粒徑分布均勻。TEM圖像進(jìn)一步顯示出復(fù)合微球的層級(jí)結(jié)構(gòu)，表明其由UFA核心、SiO2包覆層和PVA層次結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

2.復(fù)合微球的化學(xué)成分

FTIR光譜分析表明，復(fù)合微球中含有PANa、MMA、EGDMA、PVA等化學(xué)成分，并且通過BzAl的縮合反應(yīng)，形成了含有芳香環(huán)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，具有一定的吸附性能。

3.復(fù)合微球的比表面積和孔徑分布

BET表面積分析結(jié)果顯示，復(fù)合微球的比表面積為126.4m2/g，且具有適當(dāng)?shù)目讖椒植?，可以用于吸附和催化反?yīng)。

4.復(fù)合微球的熱性能

TGA熱重分析結(jié)果表明，復(fù)合微球在400℃以下有良好的熱穩(wěn)定性，適用于高溫反應(yīng)。

結(jié)論

通過沉淀聚合法制備了以UFA為核心材料的復(fù)合微球，并對(duì)其進(jìn)行了形貌、化學(xué)成分、比表面積和孔徑分布、熱性能等方面的系統(tǒng)表征。結(jié)果表明，復(fù)合微球具有平整的表面形貌、層級(jí)結(jié)構(gòu)、含有芳香環(huán)的化學(xué)結(jié)構(gòu)、適當(dāng)?shù)谋缺砻娣e和孔徑分布、良好的熱穩(wěn)定性等特點(diǎn)，可以用于吸附和催化反應(yīng)等領(lǐng)域。本研究為超細(xì)粉煤灰的應(yīng)用提供了新的思路和方法。

----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----礦渣粉和粉煤灰對(duì)混凝土縮微特性的影響及機(jī)理

礦渣粉和粉煤灰是混凝土摻合料中常用的材料，在混凝土制造中起著重要的作用。礦渣粉和粉煤灰的引入可以顯著提高混凝土的力學(xué)性能和耐久性，同時(shí)也會(huì)影響混凝土的縮微特性。本文將從影響機(jī)理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果兩方面介紹礦渣粉和粉煤灰對(duì)混凝土縮微特性的影響。

一、礦渣粉和粉煤灰的影響機(jī)理

1.水泥減量作用

礦渣粉和粉煤灰在混凝土制造中主要起到水泥減量作用，能夠部分或者完全替代水泥。由于水泥是混凝土中主要的黏結(jié)材料，因此水泥的減量會(huì)導(dǎo)致混凝土的黏著力和粘合力的降低，從而影響混凝土的縮微特性。

2.硅酸鹽反應(yīng)的抑制作用

礦渣粉和粉煤灰中含有一定量的玻璃相，可以與水泥中的氫氧化鈣等物質(zhì)反應(yīng)生成膠凝體，從而抑制混凝土中的硅酸鹽反應(yīng)。硅酸鹽反應(yīng)是混凝土中一種重要的化學(xué)反應(yīng)，它會(huì)導(dǎo)致混凝土的體積膨脹和開裂，從而影響混凝土的縮微特性。

3.細(xì)觀結(jié)構(gòu)的改變

礦渣粉和粉煤灰的引入還會(huì)改變混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，從而影響混凝土的縮微特性。礦渣粉和粉煤灰中的玻璃相和無機(jī)物質(zhì)會(huì)填充混凝土中的孔隙和細(xì)微裂縫，從而改變混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)和孔隙分布。此外，礦渣粉和粉煤灰中的顆粒形狀和大小也會(huì)影響混凝土的縮微特性。

二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)表明，礦渣粉和粉煤灰的引入會(huì)顯著影響混凝土的縮微特性。具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

1.抗裂性能的提高

礦渣粉和粉煤灰的引入可以顯著提高混凝土的抗裂性能。礦渣粉和粉煤灰中的細(xì)粉末能夠填充混凝土中的細(xì)微裂縫，從而提高混凝土的抗裂性能。

2.微觀結(jié)構(gòu)的改變

礦渣粉和粉煤灰的引入會(huì)改變混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，從而影響混凝土的縮微特性。實(shí)驗(yàn)表明，礦渣粉和粉煤灰的引入可以顯著降低混凝土的孔隙率和孔隙分布，從而提高混凝土的密實(shí)度和耐久性。

3.抗堿骨料反應(yīng)能力的提高

礦渣粉和粉煤灰的引入可以提高混凝土的抗堿骨料反應(yīng)能力。這是由于礦渣粉和粉煤灰的引入可以抑制混凝土中的硅酸鹽反應(yīng)，從而減少混凝土的開裂和脆化。

總之，礦渣粉和粉煤灰是混凝土摻合料中常用的材料，在混凝土制造中起著