基于聚氨复合材料的煤炭固体废物高价值和环保回收方法

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境科学 环境科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 基于煤炭的固体废物,如飞灰和煤炭,面临着处置的挑战.
• 开发这些废物的高价值应用对于环境可持续性至关重要.
• 聚氨复合材料为废物整合提供了多功能材料特性.

研究的目的:

• 使用改性飞灰 (MFA) 和改性煤粉 (MCG) 与聚氨 (PU) 制造新型复合材料.
• 评估这些MFA/PU和MCG/PU复合材料的机械性能,阻燃性和环境安全性.
• 建立一个高价值和环保的应用煤炭固体废物.

主要方法:

• 制备MFA/PU和MCG/PU复合材料,填充剂含量不同 (10-40%).
• 机械测试 (压力强度) 和阻燃性分析 (限制氧指数,圆热量计).
• 微观结构分析使用扫描电子显微镜 (SEM) 和重金属出水质测试.

主要成果:

• 含有30%填充剂的复合材料表现出最佳的性能:MFA/PU (84.1 MPa压力强度,29% LOI) 和MCG/PU (46.3 MPa压力强度,23.5%LOI).
• SEM分析表明,与增加的填充剂含量相比,接口兼容性有所改善.
• 两种复合材料都表现出凝结相阻燃性,MCG/PU形成了一个更稳定的屏障层;没有检测到重金属漏.

结论:

• 修改后的飞灰和煤炭粉可以有效地用于聚氨复合材料.
• 与MCG/PU相比,MFA/PU复合材料提供了优越的机械和阻燃性能.
• 这项研究提出了一个可行的策略,用于安全和高价值的煤炭固体废物回收成功能性材料.