廢棄玻璃纖維粉資源化利用的研究.pdf

1、玻璃纖維(Fiberglass)是一種人造無機纖維材料，具有原料資源豐富、高比強度，比表面積大、化學(xué)穩(wěn)定性好、無二次污染以及一定程度的功能可設(shè)計性等優(yōu)點，在交通、工業(yè)、建筑、環(huán)境等領(lǐng)域有著廣泛的用途。隨國民經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展和大型池窯拉絲新技術(shù)的突破，我國玻璃纖維工業(yè)發(fā)展速度突飛猛進，目前已成為世界第一生產(chǎn)大國。但是在玻璃纖維制品的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的玻璃纖維粉，這些粉塵粒徑小、質(zhì)量輕，廢棄后長期暴露在自然條件下，將會彌漫在空氣當中，對

2、生態(tài)環(huán)境和人類的健康都造成嚴重。因此將廢棄的玻璃纖維粉回收利用具有重要意義。
　　 本文一方面將改性的玻璃纖維粉直接添加在外墻乳膠漆中，考察改性玻璃纖維粉對外墻乳膠漆的耐水和耐堿性、耐洗刷性的影響。另一方面以玻璃纖維粉為基體，用尿素水解法在其表面負載具有光催化性能的α-Fe2O3。運用了SEM、XRD、FTIR等分析與測試手段對該催化劑進行了表征；以甲基橙水溶液為目標有機物，研究了α-Fe2O3/Fiberglass催化劑對甲基

3、橙的界面吸附-可見光催化降解效果。
　　 主要研究進展如下:
　　 1)玻璃纖維粉表面用偶聯(lián)劑改性后，將不同量的改性玻璃纖維粉添加在外墻乳膠漆實驗配方中，其中改性玻璃纖維粉的添加量為5％時，外墻乳膠漆的耐水性、耐堿性和耐洗刷性最好，其耐水性增強為7d無異常:耐堿性增強為4d無異常；耐洗刷性為普通涂料的2倍。
　　 2)采用了尿素水解法在玻璃纖維粉上負載氧化鐵，樣品的SEM圖表明氧化鐵微粒均勻地附著在玻璃纖維粉上，

4、而且數(shù)量較多，粒徑在20-100nm之間。XRD圖出現(xiàn)α-Fe2O3的012、104、110、113、024、214和300晶面；紅外光譜圖中在1081cm-1處，此峰明顯加強，這是Fe-OH鍵的振動峰的效果；469cm-1、546cm-1處的峰是α-Fe2O3內(nèi)部的的Fe-O鍵的特征峰。XRD、FTIR都證明了玻璃纖維粉負載的氧化鐵為α-FeP3。
　　 3)討論了在避光條件下各個反應(yīng)體系的甲基橙的脫色率。僅H2O2存在下，甲

5、基橙的脫色率為10％；在H2O2和玻璃纖維粉存在下，甲基橙的脫色率為15.92％，說明玻璃纖維粉對甲基橙有一定的吸附作用。在α-Fe2O3/Fiberglass催化劑存在下，甲基橙的脫色率為38.3％，說明玻璃纖維粉上負載α-Fe2O3后，表面積增大，對甲基橙的吸附量也增大。而在H2O2和α-Fe2O3/Fiberglass催化劑共同存在下，甲基橙的脫色率為49.95％，說明了α-Fe2O3/Fiberglass催化劑與H2O2在避光條

6、件下可能構(gòu)成了非均相類Fenton催化氧化體系生成了強氧化性的氫氧自由基使得甲基橙的偶氮鍵斷裂氧化，從而甲基橙脫色效果最好。
　　 4)討論了在可見光下，α-Fe2O3/Fiberglass催化劑投加量以及H2O2濃度對甲基橙降解效果的影響，得出催化劑的最佳用量為1g/L，H2O2的最佳濃度為10mM。
　　 5)α-Fe2O3/Fiberglass光催化甲基橙的機理分析:甲基橙在水溶液中首先通過靜電吸附在α-Fe2O3