Kajian semula kajian pengubahsuaian permukaan gentian basalt
Sebagai bahan gentian tak organik berprestasi tinggi, sifat mekanikal gentian basalt yang sangat baik, bahan kimia rintangan, dan kestabilan suhu tinggi telah membawa kepada pelbagai aplikasi dalam kejuruteraan awam, bahan komposit dan perlindungan alam sekitar. Walau bagaimanapun, gentian basalt mempunyai permukaan licin dan kekurangan kumpulan berfungsi aktif, mengakibatkan sifat ikatan antara muka yang lemah dengan bahan matriks. Oleh itu, pengubahsuaian permukaan gentian basalt boleh meningkatkan sifat ikatan antara muka dengan ketara dan meningkatkan penggunaannya dalam komposit dan medan perlindungan alam sekitar. Berikut adalah kemajuan penyelidikan beberapa kaedah pengubahsuaian utama.
- Pengubahsuaian permukaan ejen gandingan silane
Ejen gandingan silane ialah agen rawatan permukaan yang biasa digunakan yang meningkatkan sifat ikatan antara muka antara gentian dan bahan matriks melalui ikatan kimia.
Pengubahsuaian KH-550
Kajian menunjukkan bahawa merawat gentian basalt dengan ejen gandingan silane larutan KH-550 membentuk ikatan kimia yang stabil pada permukaan gentian dan meningkatkan ikatan antara muka antara gentian dan asfalt. Kepekatan munasabah KH-550 ialah 1.0%, dan masa rawatan ialah 30 minit. Selepas pengubahsuaian, lekatan antara gentian basalt dan asfalt telah diperbaiki sebanyak 1 gred. Kadar penyerapan minyak meningkat sebanyak 65.5%, yang dengan ketara meningkatkan lekatan dengan asfalt.
KH-570 Pengubahsuaian
KH-570 mengubah suai gentian basalt untuk mengasarkan permukaannya dan meningkatkan titik aktif pada permukaan gentian. Dalam bahan komposit, dengan peningkatan panjang gentian yang diubah suai dan jumlah penambahan, sifat mekanikal bahan komposit bertambah baik dengan ketara.
- Pengubahsuaian surfaktan
Pengubahsuaian CTAC
Salutan fizikal gentian basalt dengan surfaktan kationik cetyltrimethylammonium chloride (CTAC) meningkatkan hidrofilik dan keterserakan gentian dalam air. Kaedah pengubahsuaian ini mempunyai kesan ketara ke atas lekatan filem mikrob: kekuatan lekatan mikrob meningkat dengan ketara. Meningkatkan jumlah lampiran mikrob memudahkan aplikasi dalam rawatan air sisa.
- Pengubahsuaian pemendapan fasa cecair besi organik
Pengubahsuaian gentian basalt oleh pemendapan fasa cecair besi organik boleh meningkatkan keupayaan bio-lekatan permukaan gentian dan meningkatkan lagi aplikasinya dalam bidang rawatan air sisa. Kaedah pengubahsuaian ini boleh membentuk salutan oksida besi yang stabil pada permukaan gentian untuk meningkatkan penjerapan dan degradasi bahan pencemar.
- Pengubahsuaian salutan oleh nano-silika
Zarah nanosilica tersebar secara seragam dalam penyusupan atau penyebaran, dan boleh menjadi pengubahsuaian salutan gentian basalt: antara gentian basalt dan resin epoksi, zarah nanosilika memainkan peranan jambatan, dengan ketara meningkatkan keserasian antara muka antara kedua-duanya. Selepas pengubahsuaian, kekasaran permukaan gentian basalt meningkat, kawasan permukaan tertentu meningkat, dan kumpulan berfungsi yang mengandungi oksigen meningkat. Kajian menunjukkan bahawa dengan penggunaan pembawa gentian basalt yang diubah suai nanosilica: jumlah sebenar filem mikrob bagi setiap gram gentian yang dipasang meningkat sebanyak 21.39%. Kecekapan penyingkiran bahan pencemar telah dipertingkatkan dengan ketara.
Kesimpulan dan Tinjauan
Aktiviti permukaan, sifat ikatan antara muka dan kefungsian gentian basalt telah dipertingkatkan dengan ketara melalui kaedah pengubahsuaian permukaan yang berbeza. Antaranya:
- pengubahsuaian ejen gandingan silane lebih sesuai untuk meningkatkan lekatan gentian basalt dengan bahan matriks (cth simen, asfalt, resin epoksi, dll.).
- Pengubahsuaian surfaktan dan pengubahsuaian pemendapan besi organik lebih sesuai untuk bidang perlindungan alam sekitar, terutamanya untuk aplikasi pembawa mikrob dalam rawatan kumbahan.
- Pengubahsuaian salutan nano-silika, dengan kelebihan meningkatkan sifat mekanikal dan fungsian, mempunyai pelbagai prospek dalam bidang Bahan Komposit dan perlindungan alam sekitar.
Penyelidikan masa depan boleh mengoptimumkan lagi parameter proses pengubahsuaian dan meneroka kesan sinergistik kaedah pengubahsuaian yang berbeza untuk memenuhi keperluan aplikasi yang berbeza.
