為解決傳統(tǒng)保溫材料和氣凝膠在建筑節(jié)能領(lǐng)域應(yīng)用所存在的問題,本論文從骨料創(chuàng)新入手,提出以廉價膨脹珍珠巖（Expanded perlite,EP）為載體,SiO2氣凝膠為填充體,制備合成一種新型復(fù)合保溫材料——氣凝膠膨脹珍珠巖（Aerogel-expanded perlite,AEP）,使氣凝膠獲得載體EP保護的同時有效降低EP的導(dǎo)熱系數(shù),也使氣凝膠能夠應(yīng)用于水泥基材料,并進一步降低氣凝膠的使用成本。本論文對AEP的制備工藝及性能、AEP在水泥基材料中的應(yīng)用及對水泥基材料性能的影響機理,以及AEP保溫砂漿的制備及其在建筑節(jié)能應(yīng)用中的經(jīng)濟性等問題進行了系統(tǒng)研究,主要工作及主要結(jié)論如下:1.采用微觀表征和導(dǎo)熱系數(shù)試驗,研究了常壓干燥技術(shù)制備SiO2氣凝膠各工藝階段變量對氣凝膠微觀特征和導(dǎo)熱系數(shù)的影響規(guī)律,獲得了適用于AEP制備要求的SiO2氣凝膠制備方法,制備的疏水SiO2氣凝膠表觀密度≤130kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)低至0.022W/（m·K）。2.對SiO2溶膠黏.

膨脹珍珠巖是一種天然酸性玻璃質(zhì)火山熔巖，非金屬礦產(chǎn)，包括珍珠巖、松脂巖和黑曜巖，三者只是結(jié)晶水含量不同。由于在1000～1300℃高溫條件下其體積迅速膨脹4～30倍，故統(tǒng)稱為膨脹珍珠巖。一般要求膨脹倍數(shù)>7～10倍（黑曜巖>3倍，可用），二氧化硅70%左右。均為露天開采。不用選礦，只需破碎，篩分即可?？捎米鬟^濾劑、催化劑、分子篩以及橡膠、化肥、農(nóng)藥的載體。廣泛用于建筑、冶金、石油、機械、輕工、水電、鑄造、醫(yī)藥、食品、農(nóng)林園藝等部門。膨脹珍珠巖是珍珠巖礦砂經(jīng)預(yù)熱，瞬時高溫焙燒膨脹后制成的一種內(nèi)部為蜂窩狀結(jié)構(gòu)的白色顆粒狀的材料。其原理為:珍珠巖礦石經(jīng)破碎形成一定粒度的礦砂，經(jīng)預(yù)熱焙燒，急速加熱(1000℃以上)，礦砂中水分汽化，在軟化的含有玻璃質(zhì)的礦砂內(nèi)部膨脹，形成多孔結(jié)構(gòu)，體積膨脹10-30倍的非金屬礦產(chǎn)品.珍珠巖根據(jù)其膨脹工藝技術(shù)及用途不同分為三種形態(tài):開放孔(open cell)，閉孔(closed cell)，中空孔(balloon)。

以膨脹珍珠巖和微珠保溫砂巖為對象,通過實驗法獲得了不同骨料級配下膨脹?；⒅闊o機保溫砂漿,并分析研究了材料的吸水特性、保溫骨料、纖維用量等變量對無機保溫砂漿的使用性能的影響。結(jié)果表明,隨?；⒅閾搅康脑黾?無機保溫砂漿干密度不斷增加,孔隙率表現(xiàn)出先下降后上升的變化趨勢,當m(膨脹珍珠巖)∶m(玻化微珠)為1∶1.5時,孔隙率小,小值為0.236。當保溫骨料為60%,可分散乳膠粉為3.8%,纖維素醚摻量為0.25%,引氣劑用量為0.028%時,無機保溫砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)、強度和干密度值滿足標準要求。我國印染行業(yè)在近年來迅速發(fā)展,廢水排放量也日益增加。這類廢水顏色強烈、毒性高、底物濃度高,其中間代謝產(chǎn)物降解性差、可致突變和致強,對人體健康、水生生物生存以及自然水體環(huán)境存在巨大的危害。因此,能夠安全地、有效地降解染料廢水是目前水體修復(fù)的一大研究熱點。而納米零價鐵作為高效的環(huán)境修復(fù)材料,被廣泛地應(yīng)用于水體和土壤污染修復(fù)。本文的研究中,制備了兩種納米零價鐵:利用葡萄籽提取液綠色合成納米零價鐵（GS-nZVI）和以膨脹珍珠巖作為載體制備了負載型納米零價鐵（P-nZVI）,針對偶氮混合染料（酸性大紅與甲基橙）進行降解研究。（1）綠色合成納米零價鐵聯(lián)用H2O2降解混合染料的研究。使用葡萄籽提取液綠色合成的納米零價鐵為類芬頓反應(yīng)的催化劑降解混合染料。通過掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）和傅里葉紅外光譜（FTIR）技術(shù)對催化降解混合染料反應(yīng)前后的綠色合成納米零價鐵進行表征分析。

以硫氧鎂水泥為膠結(jié)料,利用廢棄小粒徑膨脹珍珠巖為輕質(zhì)骨料,研究了不同改性方法處理的珍珠巖對鎂基保溫材料漿體需水量、經(jīng)時流動度、試件含水率、吸水率、干密度以及力學性能和耐水性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明,改性處理后的小粒徑膨脹珍珠巖能夠大幅度降低鎂基保溫材料的需水量、含水率和吸水率及其力學強度,同時大幅度提高鎂基保溫材料的耐水性。小粒徑膨脹珍珠巖對鎂基保溫材料的性能影響較大,使用時應(yīng)充分權(quán)衡利弊,取長避短,以達到鎂基保溫材料使用效果。