【摘 要】
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作为骨架结构生物材料，结构整齐且易于反应，硅藻土和蟹壳在世界上分布广泛。本文以硅藻土及废弃蟹壳为原材料，用硅藻土合成了有色纳米二氧化硅(CNS)填充到聚丙烯(PP)材料中制备了CNS/PP复合材料，研究了CNS用量对复合材料的力学以及色彩性能的影响。又基于前人对蟹壳粉(CSP)的研究，用硅藻土合成纳米二氧化硅附载到CSP上得到SiO2/CSP复合材料，探索了其对亚甲基蓝废水的吸附性能。
实验通过力学参数、外观照片等表征CNS对复合材料性能的影响。结果表明，在不添加任何辅助剂的情况下，当CNS填料
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作为骨架结构生物材料，结构整齐且易于反应，硅藻土和蟹壳在世界上分布广泛。本文以硅藻土及废弃蟹壳为原材料，用硅藻土合成了有色纳米二氧化硅(CNS)填充到聚丙烯(PP)材料中制备了CNS/PP复合材料，研究了CNS用量对复合材料的力学以及色彩性能的影响。又基于前人对蟹壳粉(CSP)的研究，用硅藻土合成纳米二氧化硅附载到CSP上得到SiO2/CSP复合材料，探索了其对亚甲基蓝废水的吸附性能。
实验通过力学参数、外观照片等表征CNS对复合材料性能的影响。结果表明，在不添加任何辅助剂的情况下，当CNS填料的用量为2wt.%时，CNS/PP复合材料的拉伸性能达到最大值34.9MPa。其他的力学性能如冲击强度、拉伸强度和弯曲强度均随着CSP用量的增加先增加后减小，这是因为CNS用量较小时，填充的CNS和发生变形的聚合物粒子承载了一部分冲击能；当填料量太大时，填料在聚合物内部容易聚集成团，吸收冲击能能力下降。研究表明，CNS填充的最佳用量为2wt.%，此时的改性效果已与其他填料大量填充的效果相当。而且，CNS的加入会赋予聚丙烯鲜艳的色彩，并且颜色分布均匀、长期保持原样。因此，CNS具有替代或部分替代传统填料的潜力。
由硅藻土和蟹壳制备了SiO2/CSP生物基复合材料，用氨基改性的合成二氧化硅改善天然高分子材料的沉降和吸附性能，研究了合成的生物基复合材料对模拟的亚甲基蓝染料废水的吸附性能。吸附结果表明，亚甲基蓝的脱色率随着温度的升高增大后又减小，表明常温下SiO2/CSP生物基复合材料对亚甲基蓝的吸附效果已达最佳。随着染料浓度的增加，脱色率减小，而随着染液溶液pH值的增加，脱色率增加，在pH值等于10时达到最大值后不变。通过拟合，SiO2/CSP生物基复合材料吸附亚甲基蓝的结果等温吸附和吸附动力学结果分别符合Langmuir模型以及准一级动力学模型。等温吸附结果显示平衡吸附量为49.9mg/g，有利于吸附，亚甲基蓝与SiO2/CSP复合材料之间有着较强的相互作用力。由废弃硅藻土和蟹壳制备了SiO2/CSP复合材料在染料废水处理领域具有很大的应用价值，较许多复合材料吸附性能佳，脱色率可达99.9%，且吸附平衡时间短。
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