Kajian semula kajian pengubahsuaian permukaan gentian basalt
Sebagai bahan gentian bukan 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 yang 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 aplikasinya dalam bidang komposit dan perlindungan alam sekitar. Berikut ialah kemajuan penyelidikan beberapa kaedah pengubahsuaian utama.
- Pengubahsuaian permukaan ejen gandingan silane
Agen gandingan silana merupakan 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 larutan agen gandingan silana KH-550 membentuk ikatan kimia yang stabil pada permukaan gentian dan meningkatkan ikatan antara muka antara gentian dan asfalt. Kepekatan KH-550 yang munasabah 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 meningkatkan lekatan dengan asfalt dengan ketara.
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 setiltrimetilamonium klorida (CTAC) meningkatkan hidrofilik dan kebolehserakan gentian dalam air. Kaedah pengubahsuaian ini mempunyai kesan yang ketara terhadap lekatan filem mikrob: kekuatan lekatan mikrob meningkat dengan ketara. Meningkatkan jumlah lekatan mikrob memudahkan aplikasi dalam rawatan air sisa.
- Pengubahsuaian pemendapan fasa cecair besi organik
Pengubahsuaian gentian basalt melalui pemendapan fasa cecair besi organik dapat meningkatkan keupayaan bio-lekatan permukaan gentian dan seterusnya mempertingkatkan aplikasinya dalam bidang rawatan air sisa. Kaedah pengubahsuaian ini dapat membentuk salutan oksida besi yang stabil pada permukaan gentian untuk meningkatkan penyerapan dan penguraian bahan pencemar.
- Pengubahsuaian salutan oleh nano-silika
Zarah nanosilika tersebar secara seragam dalam penyusupan atau penyebaran, dan boleh diubah suai dengan salutan gentian basalt: antara gentian basalt dan resin epoksi, zarah nanosilika memainkan peranan sebagai jambatan, meningkatkan keserasian antara muka antara kedua-duanya dengan ketara. Selepas pengubahsuaian, kekasaran permukaan gentian basalt meningkat, luas permukaan spesifik meningkat, dan kumpulan berfungsi yang mengandungi oksigen meningkat. Kajian menunjukkan bahawa dengan penggunaan pembawa gentian basalt yang diubah suai nanosilika: jumlah sebenar filem mikrob setiap gram gentian yang dipasang meningkat sebanyak 21.39%. Kecekapan penyingkiran bahan pencemar telah bertambah baik dengan ketara.
Kesimpulan dan Tinjauan
Aktiviti permukaan, sifat ikatan antara muka dan fungsi gentian basalt telah dipertingkatkan dengan ketara melalui kaedah pengubahsuaian permukaan yang berbeza. Antaranya:
- Pengubahsuaian agen gandingan silana 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 fungsi, mempunyai pelbagai prospek dalam bidang Bahan Komposit dan perlindungan alam sekitar.
Kajian masa hadapan boleh mengoptimumkan lagi parameter proses pengubahsuaian dan meneroka kesan sinergi kaedah pengubahsuaian yang berbeza untuk memenuhi keperluan aplikasi yang berbeza.
