CN113213825A - 一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法 - Google Patents

一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法。本发明属于地质聚合物制备领域。本发明的目的是为了解决现有球形地质聚合物孔隙率偏低、微球平均粒径偏小以及难以制备出具有高开孔率的地质聚合物的技术问题。本发明的方法：步骤1：浆料制备；步骤2：固化成球；步骤3：后处理。本发明提供了一种新型方法，通过设计悬浮剂并调整发泡料浆，能制备出具有高孔隙率连通多级孔结构的特性的球形地质聚合物，制备的球形地质聚合物直径为2‑3毫米，极大的提高了其制备效率，为多孔球形地质聚合物大规模利用提供技术支撑，此外多层悬浮剂结构可以有效防止制备的球形地质聚合物与烧杯底部粘接。

Description

一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法
技术领域
本发明属于地质聚合物制备领域，具体涉及一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法。
背景技术
地质聚合物是一种由铝氧四面体结构单元AlO4和硅氧四面体结构单元SiO4组成三维立体网状结构的无机聚合物。其原材料来源广泛，可使用含有丰富硅铝酸盐的物质，如粉煤灰，矿渣，煤矸石，偏高岭土等，其在碱激发剂的作用下，可以形成稳定的三维网状凝胶结构，在低温环境下(60～150℃)即可固化，且具有固化速度快、强度高、耐高温、耐酸碱的特点，同时也是一种免烧结，能耗低，三废排放量低的环境友好型材料。
悬浮固化法是一种利用液体表面张力制备球体的技术。浆料在注射器的作用下，滴落到受热稳定的悬浮剂中，在悬浮剂中悬浮并完全浸润，在浆料和悬浮剂表面张力的共同作用下，浆料在悬浮剂中受热固化成球形地质聚合物。该成球技术具有成本低、工艺简单、成球度高的特点。但现有通过悬浮固化法制备球体的方法普遍存在持续搅拌消耗额外能量，制备的孔隙率偏低、微球平均粒径偏小的技术问题，此外采用该方法，难以制备出具有高开孔率的球形地质聚合物，且由于地质聚合物浆料的密度比连续相大，约为0.8～1.2g/cm3，因此较难找到能使浆料液滴稳定悬浮的油性连续相。这些问题均极大制约了该方法的大规模应用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有球形地质聚合物孔隙率偏低、微球平均粒径偏小以及难以制备出具有高开孔率的地质聚合物的技术问题，而提供一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法。
本发明的一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法按以下步骤进行：
步骤1：浆料制备：向碱激发溶液中加入硅铝酸盐矿物粉体，搅拌混合形成均匀的浆料，然后加入表面活性剂，搅拌至混合均匀，再加入发泡剂继续搅拌均匀，得到地聚物浆料；
步骤2：固化成球：将步骤1得到的地聚物浆料放入注射器中，滴入到60～150℃的悬浮液中，保温20min～2h，得到球形地质聚合物溶液；
步骤3：后处理：将固体球形地质聚合物从球形地质聚合物溶液中捞出，用清水浸洗、干燥后再经后处理，得到高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物。
进一步限定，步骤1中所述碱激发溶液由碱溶液和硅酸盐溶液混合而成；其中所述碱溶液为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液或氢氧化锂溶液，所述硅酸盐溶液为硅酸钾溶液或硅酸钠溶液。
进一步限定，所述碱激发溶液中碱溶液与硅酸盐溶液的质量比为1：(1～1.5)。
进一步限定，所述碱溶液的浓度为8mol/L～15mol/L。
进一步限定，所述硅酸盐溶液的质量浓度为35％～45％，硅酸盐溶液的模数为1.5～3。
进一步限定，步骤1中所述硅铝酸盐矿物粉体为矿渣、粉煤灰、偏高岭土、煤矸石、沸石中的一种粉体或几种粉体按任意比的混合。
进一步限定，步骤1中所述硅铝酸盐矿物粉体与碱激发溶液的质量比按硅铝酸盐矿物粉体和碱激发溶液中以下成分的物质的量的比值综合计算得到：SiO2/Al2O3＝2～5、M2O/Al2O3＝0.4～2、M2O/SiO2＝0.1～0.4、H2O/M2O＝14～18；其中M＝Na、K或Li。
进一步限定，步骤1中所述硅铝酸盐矿物粉体与碱激发溶液的质量比为(10～60):100。
进一步限定，步骤1中所述表面活性剂为月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠、仲烷基磺酸钠或N-月桂酰基谷胺酸钠。
进一步限定，步骤1中所述表面活性剂与碱激发溶液的质量比为(0.1～10):100。
进一步限定，步骤1中所述发泡剂为硅粉、铝粉或质量浓度为3％～30％的过氧化氢溶液。
进一步限定，步骤1中所述发泡剂与碱激发溶液的质量比为(0.1～10):100。
进一步限定，步骤1中所述发泡剂与碱激发溶液的质量比为(0.1～10):100。
进一步限定，步骤2中所述悬浮液为液态石蜡、树脂溶液或石蜡混合物中一种。
进一步限定，所述树脂溶液中的树脂为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂或酚醛树脂。
进一步限定，所述石蜡混合物为分子量为400～800的聚乙二醇、甲基硅油和液态石蜡按质量比为(1～10)：(1～10)：(0～20)的混合物。
进一步限定，步骤3中所述后处理是指高温处理、水洗或酒精浸泡。
进一步限定，所述高温处理的参数为：温度为200～400℃，时间为2h～5h。
进一步限定，所述水洗的过程为：在50～100℃的水中水洗3～5次。
进一步限定，所述酒精浸泡的温度为室温，浸泡时间为24h～72h。
进一步限定，步骤3中所述浸洗洗涤至pH值为8～9。
进一步限定，步骤3中所述干燥的温度为25～75℃，时间为12h～36h。
本发明与现有技术相比具有的优点：
1)本发明提供了一种新型方法，通过设计悬浮剂并调整发泡料浆，能制备出具有高孔隙率多级孔结构的特性的球形地质聚合物，制备的球形地质聚合物直径为2-3毫米，极大的提高了其制备效率，为多孔球形地质聚合物大规模利用提供技术支撑，此外多层悬浮剂结构可以有效防止制备的球形地质聚合物与烧杯底部粘接。
2)本发明的方法基于多级孔结构的特点，分析孔结构与相应性能直接的联系，对其进行结构功能一体化设计，制备出高开孔率孔结构的样品，用于吸附应用。本发明的球形地质聚合物具有高的比表面积，高的开孔率，优异的耐腐蚀性，耐高温性且对有毒物质具有一定的固封能力。
3)本发明的方法实施简单，制备效率高，整个过程绿色无污染，且球形地质聚合物球形度大于90％，开孔率高达64％，孔隙率高达74％，对染料的去除效率大于98％，可回收利用次数达大于10次，回收利用后对染料的去除效率仍可大于90％。同时，因改进了工艺，使得球形地质聚合物具有多级孔结构，具有更加优异的吸附性能。
4)本发明的固废基多级孔球形地质聚合物对染料等去除效率高，pH缓冲能力强，作用时间长，且极大的解决了固体废弃物的堆积问题，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为实施例1所得的球形地质聚合物的断面形貌显微图；
图2为实施例1所得的球形地质聚合物对亚甲基蓝的吸附曲线图；
图3为实施例1所得的球形地质聚合物吸附亚甲基蓝后的样品图；
图4为实施例3所得的球形地质聚合物的断面形貌显微图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法按以下步骤进行：
步骤1：浆料制备：向碱激发溶液中加入硅铝酸盐矿物粉体，搅拌混合形成均匀的浆料，然后加入表面活性剂，搅拌至混合均匀，再加入发泡剂继续搅拌均匀，得到地聚物浆料；所述碱激发溶液由碱溶液和硅酸盐溶液混合而成；其中所述碱溶液为氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液，所述硅酸盐溶液为硅酸钾溶液、氢氧化钠溶液或氢氧化锂溶液，所述碱激发溶液中碱溶液与硅酸盐溶液的质量比为1：(1～1.5)，所述碱溶液的浓度为8mol/L～15mol/L，所述硅酸盐溶液的质量浓度为35％～45％，硅酸盐溶液的模数为1.5～3，所述硅铝酸盐矿物粉体为矿渣、粉煤灰、偏高岭土、煤矸石、沸石中的一种粉体或几种粉体按任意比的混合，所述硅铝酸盐矿物粉体与碱激发溶液的质量比按硅铝酸盐矿物粉体和碱激发溶液中以下成分的物质的量的比值综合计算得到：SiO2/Al2O3＝2～5、M2O/Al2O3＝0.4～2、M2O/SiO2＝0.1～0.4、H2O/M2O＝14～18；其中M＝Na、K或Li，所述硅铝酸盐矿物粉体与碱激发溶液的质量比为(10～60):100，所述表面活性剂为月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠、仲烷基磺酸钠或N-月桂酰基谷胺酸钠，所述表面活性剂与碱激发溶液的质量比为(0.1～10):100，所述发泡剂为硅粉、铝粉或质量浓度为3％～30％的过氧化氢溶液，所述发泡剂与碱激发溶液的质量比为(0.1～10):100；
步骤2：固化成球：将步骤1得到的地聚物浆料放入注射器中，滴入到60～150℃的悬浮液中，保温20min～2h，得到球形地质聚合物溶液；所述悬浮液为液态石蜡、树脂溶液或石蜡混合物中一种，所述树脂溶液中的树脂为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂或酚醛树脂，所述石蜡混合物为分子量为400～800的聚乙二醇、甲基硅油和液态石蜡按质量比为(1～10)：(1～10)：(0～20)的混合物；
步骤3：后处理：将固体球形地质聚合物从球形地质聚合物溶液中捞出，用清水浸洗、干燥后再经后处理，得到高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物；所述浸洗洗涤至pH值为8～9，所述干燥的温度为25～75℃，时间为12h～36h；所述后处理是指高温处理、水洗或酒精浸泡，所述高温处理的参数为：温度为200～400℃，时间为2h～5h，所述水洗的过程为：在50～100℃的水中水洗3～5次，所述酒精浸泡的温度为室温，浸泡时间为24h～72h。
具体实施方式一的球形地质聚合物球形度大于90％，开孔率高达64％，孔隙率高达74％，对染料的去除效率大于98％。
具体实施方式二：将吸附染料后的具体实施方式一的球形地质聚合物放于真空烧结炉内，在400～500℃的条件下加热3h～4h，对具体实施方式一的球形地质聚合物进行回收。
具体实施方式一的球形地质聚合物可回收利用次数达大于10次，回收利用后对染料的去除效率仍可大于90％。同时，因改进了工艺，使得球形地质聚合物具有高开孔率多级孔结构，具有更加优异的吸附性能。
实施例1：一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法按以下步骤进行：
步骤1：浆料制备：先向碱激发溶液中加入硅铝酸盐矿物粉体，600rpm下搅拌混合40min，形成均匀的浆料，然后加入月桂醇硫酸钠，800rpm下搅拌至混合2min，再加入质量分数为3％的过氧化氢溶液继续在800rpm下搅拌5min，得到地聚物浆料；所述碱激发溶液由浓度为13mol/L的氢氧化钠溶液和质量浓度为40％的硅酸钠溶液按质量比为1：1.25在300rpm下混合而成，其中硅酸钠溶液的模数为2.7，其中所述硅铝酸盐矿物粉体为偏高岭土和矿渣按质量比为3:7的混合物，所述硅铝酸盐矿物粉体与碱激发溶液的质量比按硅铝酸盐矿物粉体和碱激发溶液中以下成分的物质的量的比值综合计算得到：SiO2/Al2O3＝3、Na2O/Al2O3＝0.72、Na2O/SiO2＝0.34、H2O/Na2O＝16.1，所述硅铝酸盐矿物粉体与碱激发溶液的质量比为60:100，所述月桂醇硫酸钠与碱激发溶液的质量比为2:100，所述质量浓度为3％的过氧化氢溶液与碱激发溶液的质量比为5:100；
步骤2：固化成球：将步骤1得到的地聚物浆料放入注射器中，滴入到80℃的悬浮液中，保温30min，得到球形地质聚合物溶液；所述悬浮液为196不饱和聚酯树脂；
步骤3：后处理：将固体球形地质聚合物从球形地质聚合物溶液中捞出，用清水浸洗洗涤至pH值至8、75℃线下干燥12h后再经后处理，得到高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物，所述后处理是指高温处理，所述高温处理的参数为：温度为300℃，时间为2h。
图1为实施例1所得的球形地质聚合物的断面形貌显微图，图2为实施例1所得的球形地质聚合物对亚甲基蓝的吸附曲线图，图3为实施例1所得的球形地质聚合物吸附亚甲基蓝后的样品图。
实施例2：将实施例1所得的高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物置于无水乙醇中过滤7天，然后测其孔隙率。
结果：实施例1所得的球形地质聚合物的孔隙率约为71％，开孔率约为64％。
实施例3：一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法按以下步骤进行：
步骤1：浆料制备：先向碱激发溶液中加入矿渣，500rpm下搅拌混合40min，形成均匀的浆料，然后加入月桂醇硫酸钠，700rpm下搅拌至混合5min，再加入质量分数为5％的过氧化氢溶液继续在700rpm下搅拌5min，得到地聚物浆料；所述碱激发溶液由浓度为8mol/L的氢氧化钠溶液和质量浓度为40％的硅酸钠溶液按质量比为1：1.25在300rpm下混合而成，其中硅酸钠溶液的模数为2.7，所述硅铝酸盐矿物粉体与碱激发溶液的质量比按硅铝酸盐矿物粉体和碱激发溶液中以下成分的物质的量的比值综合计算得到：SiO2/Al2O3＝3.2、Na2O/Al2O3＝0.78、Na2O/SiO2＝0.29、H2O/Na2O＝16.2，所述矿渣与碱激发溶液的质量比为3:5，所述月桂酰谷氨酸与碱激发溶液的质量比为4:100，所述质量浓度为5％的过氧化氢溶液与碱激发溶液的质量比为8:100；
步骤2：固化成球：将步骤1得到的地聚物浆料放入注射器中，滴入到80℃的悬浮液中，保温20min，得到球形地质聚合物溶液；所述悬浮液为901乙烯基树脂；
步骤3：后处理：将固体球形地质聚合物从球形地质聚合物溶液中捞出，用清水浸洗洗涤至pH值至8、75℃线下干燥12h后再经后处理，得到高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物，所述后处理是指高温处理，所述高温处理的参数为：温度为300℃，时间为3h。
图4为实施例3所得的球形地质聚合物的断面形貌显微图。
实施例4：将实施例3所得的高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物置于无水乙醇中过滤7天，然后测其孔隙率。
结果：实施例3所得的球形地质聚合物的孔隙率约为73％，开孔率约为64％。
实施例5：一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法按以下步骤进行：
步骤1：浆料制备：先向碱激发溶液中加入硅铝酸盐矿物粉体，400rpm下搅拌混合30min，形成均匀的浆料，然后加入月桂酰谷氨酸，800rpm下搅拌至混合10min，再加入质量分数为5％的过氧化氢溶液继续在800rpm下搅拌5min，得到地聚物浆料；所述碱激发溶液由浓度为15mol/L的氢氧化钠溶液和质量浓度为40％的硅酸钠溶液按质量比为1：1.25在300rpm下混合而成，其中硅酸钠溶液的模数为2.7，其中所述硅铝酸盐矿物粉体为粉煤灰和矿渣按质量比为1:3的混合物，所述硅铝酸盐矿物粉体与碱激发溶液的质量比按硅铝酸盐矿物粉体和碱激发溶液中以下成分的物质的量的比值综合计算得到：SiO2/Al2O3＝2.9、Na2O/Al2O3＝0.8、Na2O/SiO2＝0.24、H2O/Na2O＝15.9，所述硅铝酸盐矿物粉体与碱激发溶液的质量比为60:100，所述月桂酰谷氨酸与碱激发溶液的质量比为2:100，所述质量浓度为5％的过氧化氢溶液与碱激发溶液的质量比为3:100；
步骤2：固化成球：将步骤1得到的地聚物浆料放入注射器中，滴入到80℃的悬浮液中，保温30min，得到球形地质聚合物溶液；所述悬浮液为石蜡混合物，所述石蜡混合物为分子量为600的聚乙二醇、甲基硅油和液态石蜡按质量比为1：1.5：1.2的混合物；
步骤3：后处理：将固体球形地质聚合物从球形地质聚合物溶液中捞出，用清水浸洗洗涤至pH值至8、75℃线下干燥12h后再经后处理，得到高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物，所述后处理是指高温处理，所述高温处理的参数为：温度为300℃，时间为3h。
采用实施例5所得的球形地质聚合物处理亚甲基蓝的试验，单次对亚甲基蓝的最大吸附量达28.1mg/g。
实施例6：将实施例5所得的高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物置于无水乙醇中过滤7天，然后测其孔隙率。
结果：实施例5所得的球形地质聚合物的孔隙率约为72.5％，开孔率约为60.3％。

Claims (10)

1.一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法，其特征在于，该制备方法按以下步骤进行：
步骤1：浆料制备：向碱激发溶液中加入硅铝酸盐矿物粉体，搅拌混合形成均匀的浆料，然后加入表面活性剂，搅拌至混合均匀，再加入发泡剂继续搅拌均匀，得到地聚物浆料；
步骤2：固化成球：将步骤1得到的地聚物浆料放入注射器中，滴入到60～150℃的悬浮液中，保温20min～2h，得到球形地质聚合物溶液；
步骤3：后处理：将固体球形地质聚合物从球形地质聚合物溶液中捞出，用清水浸洗、干燥后再经后处理，得到高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物。
2.根据权利要求1所述的一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法，其特征在于，步骤1中所述碱激发溶液由碱溶液和硅酸盐溶液混合而成；其中所述碱溶液为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液或氢氧化锂溶液，所述硅酸盐溶液为硅酸钾溶液或硅酸钠溶液，所述碱激发溶液中碱溶液与硅酸盐溶液的质量比为1：(1～1.5)，所述碱溶液的浓度为8mol/L～15mol/L，所述硅酸盐溶液的质量浓度为35％～45％，硅酸盐溶液的模数为1.5～3，步骤1中所述硅铝酸盐矿物粉体为矿渣、粉煤灰、偏高岭土、煤矸石、沸石中的一种粉体或几种粉体的混合。
3.根据权利要求1所述的一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法，其特征在于，步骤1中所述硅铝酸盐矿物粉体与碱激发溶液的质量比按硅铝酸盐矿物粉体和碱激发溶液中以下成分的物质的量的比值综合计算得到：SiO2/Al2O3＝2～5、M2O/Al2O3＝0.4～2、M2O/SiO2＝0.1～0.4、H2O/M2O＝14～18；其中M＝Na、K或Li。
4.根据权利要求3所述的一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法，其特征在于，步骤1中所述硅铝酸盐矿物粉体与碱激发溶液的质量比为(10～60):100。
5.根据权利要求1所述的一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法，其特征在于，步骤1中所述表面活性剂为月桂醇硫酸钠、月桂酰谷氨酸、十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠、仲烷基磺酸钠或N-月桂酰基谷胺酸钠，步骤1中所述表面活性剂与碱激发溶液的质量比为(0.1～10):100。
6.根据权利要求1所述的一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法，其特征在于，步骤1中所述发泡剂为硅粉、铝粉或质量浓度为3％～30％的过氧化氢溶液，步骤1中所述发泡剂与碱激发溶液的质量比为(0.1～10):100。
7.根据权利要求1所述的一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法，其特征在于，步骤2中所述悬浮液为液态石蜡、树脂溶液或石蜡混合物中一种。
8.根据权利要求7所述的一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法，其特征在于，所述树脂溶液中的树脂为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂或酚醛树脂，所述石蜡混合物为分子量为400～800的聚乙二醇、甲基硅油和液态石蜡按质量比为(1～10)：(1～10)：(0～20)的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法，其特征在于，步骤3中所述后处理是指高温处理、水洗或酒精浸泡，步骤3中所述浸洗洗涤至pH值为8～9，步骤3中所述干燥的温度为25～75℃，时间为12h～36h。
10.根据权利要求9所述的一种高开孔率多级孔结构的球形地质聚合物的制备方法，其特征在于，所述高温处理的参数为：温度为200～400℃，时间为2h～5h，所述水洗的过程为：在50～100℃的水中水洗3～5次，所述酒精浸泡的温度为室温，浸泡时间为24h～72h。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113620306A (zh) * 2021-08-24 2021-11-09 广西民族大学 一种花型沸石分子筛、其制备方法及应用
CN113877532A (zh) * 2021-11-15 2022-01-04 东北大学 一种氧化石墨烯强化固废无机球形吸附剂、制备方法及其应用
CN113908805A (zh) * 2021-11-15 2022-01-11 东北大学 一种碳纳米管强化无机吸附剂、制备方法及其应用
CN113908806A (zh) * 2021-11-15 2022-01-11 东北大学 一种石墨烯/无机聚合物复合吸附材料、制备方法及其应用
CN113979684A (zh) * 2021-12-13 2022-01-28 桂林电子科技大学 一种低含水型复合相变地质聚合物材料及其制备方法
CN114029030A (zh) * 2021-12-23 2022-02-11 兰州理工大学 一种3d打印地质聚合物吸附剂的制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080028994A1 (en) * 2006-08-07 2008-02-07 Veronique Barlet-Gouedard Geopolymer composition and application in oilfield industry
CN103269993A (zh) * 2010-12-20 2013-08-28 路易斯安那理工大学研究基金会,路易斯安那理工大学基金会分公司 地质聚合物砂浆及方法
CN105289469A (zh) * 2015-10-31 2016-02-03 中国地质大学（武汉） 一种地质聚合物基多孔吸附材料及其制备方法
CN106277956A (zh) * 2016-07-25 2017-01-04 广西大学 一种地质聚合物压裂支撑剂的制备工艺
US20170334779A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 The Catholic University Of America Pumpable geopolymer composition for well sealing applications
CN107973559A (zh) * 2017-11-22 2018-05-01 广西大学 多孔地质聚合物微球的制备方法及其应用
CN111151218A (zh) * 2020-01-20 2020-05-15 太原理工大学 一种介孔地质聚合物吸附剂的制备方法和应用
EP3728159A1 (fr) * 2017-12-19 2020-10-28 Université Gustave Eiffel Mousse de géopolymère et son procédé de fabrication

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080028994A1 (en) * 2006-08-07 2008-02-07 Veronique Barlet-Gouedard Geopolymer composition and application in oilfield industry
CN103269993A (zh) * 2010-12-20 2013-08-28 路易斯安那理工大学研究基金会,路易斯安那理工大学基金会分公司 地质聚合物砂浆及方法
CN105289469A (zh) * 2015-10-31 2016-02-03 中国地质大学（武汉） 一种地质聚合物基多孔吸附材料及其制备方法
US20170334779A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 The Catholic University Of America Pumpable geopolymer composition for well sealing applications
CN106277956A (zh) * 2016-07-25 2017-01-04 广西大学 一种地质聚合物压裂支撑剂的制备工艺
CN107973559A (zh) * 2017-11-22 2018-05-01 广西大学 多孔地质聚合物微球的制备方法及其应用
EP3728159A1 (fr) * 2017-12-19 2020-10-28 Université Gustave Eiffel Mousse de géopolymère et son procédé de fabrication
CN111151218A (zh) * 2020-01-20 2020-05-15 太原理工大学 一种介孔地质聚合物吸附剂的制备方法和应用

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHENGYING BAI等: ""Fabrication and properties of slag-based geopolymer syntactic foams containing hollow glass microspheres"", 《MATERIALS LETTERS》 *
CHENGYING BAI等: "High strength metakaolin-based geopolymer foams with variablemacroporous structure", 《JOURNAL OF THE EUROPEAN CERAMIC SOCIETY》 *
YUANYUAN GE等: ""Porous geopolymeric spheres for removal of Cu(II) from aqueous solution：Synthesis and evaluation"", 《JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS》 *
唐青: ""悬浮固化法制备球形地质聚合物的研究及应用"", 《中国博士学位论文全文数据库工程科技I辑》 *
薛国辉等: ""悬浮分散固化法制备地质聚合物微球的研究"", 《化工新型材料》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113620306A (zh) * 2021-08-24 2021-11-09 广西民族大学 一种花型沸石分子筛、其制备方法及应用
CN113620306B (zh) * 2021-08-24 2022-11-18 广西民族大学 一种花型沸石分子筛、其制备方法及应用
CN113877532A (zh) * 2021-11-15 2022-01-04 东北大学 一种氧化石墨烯强化固废无机球形吸附剂、制备方法及其应用
CN113908805A (zh) * 2021-11-15 2022-01-11 东北大学 一种碳纳米管强化无机吸附剂、制备方法及其应用
CN113908806A (zh) * 2021-11-15 2022-01-11 东北大学 一种石墨烯/无机聚合物复合吸附材料、制备方法及其应用
CN113908806B (zh) * 2021-11-15 2022-12-23 东北大学 一种石墨烯/无机聚合物复合吸附材料、制备方法及其应用
CN113877532B (zh) * 2021-11-15 2023-07-18 东北大学 一种氧化石墨烯强化固废无机球形吸附剂、制备方法及其应用
CN113979684A (zh) * 2021-12-13 2022-01-28 桂林电子科技大学 一种低含水型复合相变地质聚合物材料及其制备方法
CN114029030A (zh) * 2021-12-23 2022-02-11 兰州理工大学 一种3d打印地质聚合物吸附剂的制备方法

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