太陽能板廢玻璃取代部分偏高嶺土制備無機(jī)聚合物的研究

【摘要】：目前，太陽能作為一種新型的綠色能源正在迅速發(fā)展，而與太陽能技術(shù)相關(guān)的固體廢棄物和傳統(tǒng)能源產(chǎn)生的廢棄物相比數(shù)量雖然較少，但是，當(dāng)太陽能模塊使用壽命結(jié)束后，其廢棄物產(chǎn)量仍不可忽視。太陽能板廢玻璃為一般廢棄物，現(xiàn)階段主要以掩埋處置為主，而掩埋處置未來對環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)將造成一定的負(fù)面影響，因此實(shí)現(xiàn)其資源化再利用的意義重大。 首先對太陽能板廢玻璃進(jìn)行了原料分析，研究了利用太陽能板廢玻璃取代部分偏高嶺土制備無機(jī)聚合物材料的可行性，探討了原料固液比和硅鈉比對無機(jī)聚合物性能影響，測試無機(jī)聚合物機(jī)械強(qiáng)度和物理性能，并利用XRD、FTIR、SEM、TG-DTA等分析手段，對聚合物的晶體結(jié)構(gòu)、鍵結(jié)方式、表面形貌、熱失重等性質(zhì)進(jìn)行表征，以建立制備優(yōu)良機(jī)械性能的無機(jī)聚合物最佳操作條件。 研究結(jié)果表明：固液比為0.8和硅鈉比為1.75制備的無機(jī)聚合物具有最佳機(jī)械強(qiáng)度，隨太陽能板廢玻璃取代量增加，無機(jī)聚合物抗壓強(qiáng)度下降。另外，無機(jī)聚合物強(qiáng)度越高，其體密度越大而孔隙率越??；太陽能板廢玻璃取代量增加，無機(jī)聚合物的反應(yīng)程度下降，凝結(jié)時(shí)間增加；TG結(jié)果顯示，太陽能板廢玻璃取代量越多的無機(jī)聚合物經(jīng)熱反應(yīng)后其重量損失越少；XRD圖譜顯示，太陽能板廢玻璃無機(jī)聚合物主要為非晶相結(jié)構(gòu)；而FTIR結(jié)果顯示，無機(jī)聚合物主要為Si-O-Al結(jié)構(gòu)；SEM觀察得知，高機(jī)械強(qiáng)度的無機(jī)聚合物其微觀結(jié)構(gòu)主要為均勻同質(zhì)結(jié)構(gòu)，當(dāng)抗壓強(qiáng)度較低時(shí)，主要表現(xiàn)為非均質(zhì)、松散結(jié)構(gòu)。 【關(guān)鍵詞】：無機(jī)聚合物 太陽能板廢玻璃 抗壓強(qiáng)度 抗折強(qiáng)度 微觀結(jié)構(gòu) 資源化再利用
【學(xué)位授予單位】：煙臺(tái)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：X705
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-8
• 1 緒論8-26
• 1.1 研究背景8-25
• 1.1.1 太陽能板玻璃的研究背景9-12
• 1.1.2 無機(jī)聚合物的研究背景12-25
• 1.2 研究內(nèi)容25-26
• 2 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法26-41
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器26-27
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料26
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備26-27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法27-35
• 2.2.1 研究流程27-28
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)配比設(shè)計(jì)與制作28-31
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)分析方法31-35
• 2.3 實(shí)驗(yàn)原料性能表征35-41
• 2.3.1 原料基本物理性質(zhì)分析35-36
• 2.3.2 原料化學(xué)組成與晶相物種分析36-37
• 2.3.3 原料重金屬總量與 TCLP 溶出實(shí)驗(yàn)分析37-39
• 2.3.4 原料熱重/熱差分析39
• 2.3.5 原料 SEM 觀察39-40
• 2.3.6 原料 FTIR 鍵結(jié)分析40-41
• 3 原料固液比對無機(jī)聚合物性能影響的探討41-63
• 3.1 不同固液比無機(jī)聚合物的體密度與孔隙率41-45
• 3.2 不同固液比無機(jī)聚合物的抗壓強(qiáng)度45-47
• 3.3 不同固液比無機(jī)聚合物的抗折強(qiáng)度47
• 3.4 不同固液比無機(jī)聚合物的凝結(jié)時(shí)間47-49
• 3.5 不同固液比無機(jī)聚合物的 FTIR 分析49-50
• 3.6 不同固液比無機(jī)聚合物的 SEM 分析50-63
• 4 原料硅鈉比對無機(jī)聚合物性能影響的探討63-83
• 4.1 不同硅鈉比無機(jī)聚合物的體密度與孔隙率63-66
• 4.2 不同硅鈉比無機(jī)聚合物的抗壓強(qiáng)度66
• 4.3 不同硅鈉比無機(jī)聚合物的抗折強(qiáng)度66-69
• 4.4 不同硅鈉比無機(jī)聚合物的凝結(jié)時(shí)間69
• 4.5 不同硅鈉比無機(jī)聚合物的 FTIR 分析69-70
• 4.6 不同硅鈉比無機(jī)聚合物的 SEM 分析70-83
• 5 最佳操作條件下的太陽能板廢玻璃無機(jī)聚合物性能分析83-92
• 5.1 太陽能板廢玻璃無機(jī)聚合物反應(yīng)程度83-84
• 5.2 太陽能板廢玻璃無機(jī)聚合物的水化放熱分析84-85
• 5.3 太陽能板廢玻璃無機(jī)聚合物的 XRD 分析85-87
• 5.4 太陽能板廢玻璃無機(jī)聚合物的 TG/DTA 分析87-91
• 5.5 經(jīng)濟(jì)效益分析91-92
• 6 結(jié)論與展望92-95
• 6.1 結(jié)論92-93
• 6.2 展望93-95
• 致謝95-96
• 參考文獻(xiàn)96-100
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄100-101

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