利用一种新的部分煅烧策略，将水菱镁矿在低温下保温较短时间使其部分分解为氧化镁，并探究其与煅烧黏土复合制备胶凝材料的潜力。研究表明：部分煅烧水菱镁矿中除了MgO外，还含有未分解的无定形碳酸镁，其存在能够提高MgO水化生成Mg(OH)2的速率，显著提高胶凝材料的早期力学性能，但后期强度发展速率下降；与完全煅烧水菱镁矿相比，无定形碳酸镁含量占总质量的3.0%时，1 d强度提高了167%。部分煅烧策略不仅能够有效降低碳排放和能耗，还能提高胶凝材料的早期强度。

利用DSC-TG、XRD、IR、Raman和NMR等测试手段, 研究了不同煅烧温度(650、700、750、800、850 ℃)下低品位黏土物相和结构的变化。结果表明: 低品位黏土主要由高结晶度的石英组成, 并含有少量晶化程度较低的多硅白云母、高岭石、伊利石、方解石、黄铁矿和微斜长石。650~850 ℃高温煅烧后, 高岭石和伊利石分解为非晶的SiO2和Al2O3, 部分石英转变为无定形的SiO2; 低品位黏土矿物中的吸附水和结构水分解, 铝氧八面体逐渐转变为铝氧四面体, 石英中Si-O-Si的近程有序结构也受到了一定程度的破坏。

以煤矸石和废玻璃为主要原料制备泡沫陶瓷, 研究了煅烧温度和Na3PO4添加量对泡沫陶瓷的物相结构、显气孔率、抗压强度及表观密度等的影响。结果表明: 陶瓷样品的线性膨胀率随煅烧温度的升高而逐渐增加, 表观密度随煅烧温度的升高而逐渐降低; 提高煅烧温度或Na3PO4添加量使泡沫陶瓷的平均孔径、显气孔率逐渐增加, 抗压强度下降, 表观密度呈不同的变化趋势, 但未明显影响晶体结构。通过优化制备条件发现, 当Na3PO4添加量为3%(质量分数)、煅烧温度为1 140 ℃时, 样品孔径均匀, 平均孔径为0.92 mm, 抗压强度达到4.72 MPa, 表观密度为0.69 g/cm3。本研究的煤矸石基泡沫陶瓷制备工艺简单, 成本低, 为煤矸石资源化利用提供了一条可行途径。

水合硅酸镁是炼钢连铸过程中间包用镁质浇注料的重要结合相，其含量多少决定着浇注料的强度大小。本工作以Na2SiO3·9H2O和MgCl2·6H2O为原料，采用水热法合成水合硅酸镁(MgO-SiO2-H2O，M-S-H)，研究了焙烧温度和焙烧次数对水合硅酸镁的“结构记忆”特性；随后将预合成M-S-H复合硅微粉制备镁质浇注料，研究其对镁质浇注料性能的影响。结果表明：当焙烧温度低于400 ℃时，水合硅酸镁具有“结构记忆”特性，焙烧次数增加有利于M-S-H凝胶中层间羟基的插入，促进其层状结构晶粒的长大和结构稳定性的提高；在镁质浇注料制备过程中引入一定量的预合成水合硅酸镁和少量的硅微粉，使浇注料具有很好的施工性能和足够的早期结合强度；同时减少了高温热处理后浇注料缺陷形成，提高了材料力学性能，为开发低硅微粉镁质浇注料提供支撑。

硫铝酸盐水泥具有快硬早强、防腐抗渗和煅烧温度低等特性，目前已在一些领域中应用，但原材料成本高的缺点限制了其进一步推广。综述了利用固废煅烧硫铝酸盐水泥熟料的研究进展，讨论了煅烧工艺对熟料外观、矿物组成、水泥力学性能的影响，介绍了目前热门的固废种类选择方案及其作为生料煅烧硫铝酸盐水泥熟料的可行性，并归纳了水泥的水化性能，分析了现阶段研究的侧重点及主要研究结果，对目前存在的问题及发展方向进行了总结，以期为进一步研究和应用提供参考。

以六水合氯化铝和尿素为原料，甲醇为溶剂，在NH3气氛下通过湿化学法制备AlN粉体，并采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和激光粒度仪对产物进行表征。结果表明：煅烧温度在900 ℃以上可获得六方AlN粉体；煅烧温度为1 000 ℃时获得的AlN粉体具有球形特征，粉体的平均晶粒尺寸为17.0 nm，平均粒径为159.5 nm。使用透射电子显微镜进一步表征了AlN粉体的微观结构。拉曼光谱结合能谱分析表明，存在于AlN粉体中的非晶杂质不是残留的含碳副产物，而是粉体表面水解产生的氢氧化铝。

天然水硬性石灰(natural hydraulic lime, NHL)是由钙硅质原料煅烧消化所得, 主要成分是硅酸二钙(Ca2SiO4, C2S)和氢氧化钙(Ca(OH)2, CH), 与我国古代岩土类建筑物的兼容性较高, 是一种优秀的古建筑修复材料。为探究NHL的煅烧工艺, 本文使用方解石粉和石英粉作为NHL煅烧原料, 设置不同冷却方式(急冷≈500 ℃/min、随炉冷却≈60 ℃/min)、恒温时间(0~180 min)和煅烧温度(1 000~1 200 ℃), 通过X射线衍射和游离氧化钙(f-CaO)测试方法评价NHL烧成制度。结果表明: 在低于1 150 ℃煅烧C2S时, 改变降温速率不会使C2S在降温过程中发生晶相转变; 同一温度下, 随恒温时间的增加NHL煅烧产物中C2S含量增多, 在30~45 min时其含量达到该温度下的最大值, 且温度升高能增加该最大值, 在恒温过程中C2S先以β-C2S存在, 随时间延长, 逐渐转变为γ-C2S; 煅烧温度1 150 ℃, 恒温时间45 min, 急速冷却的煅烧制度可用于制备NHL。

本文对工业废弃物漂珠进行煅烧改性, 制备易回收的吸附材料。以三氯乙烯作为目标污染物, 研究改性漂珠吸附污染物的可行性和不同改性参数对去除污染物的影响。通过Box-Behnken设计-响应曲面法以煅烧温度、煅烧时间及粒径为影响因素, 建立以三氯乙烯吸附量为响应值的预测模型, 对改性漂珠进行XRD、SEM-EDS、BET等表征分析以探讨材料的吸附性能。结果表明, 煅烧改性后的漂珠表面疏松多孔, 比表面积增大2.4倍左右, 影响改性漂珠吸附水中三氯乙烯的因素顺序依次为: 煅烧时间＞煅烧温度＞粒径。模型优化的最优吸附条件为: 粒径为0.25~0.38 mm, 煅烧温度为640 ℃, 煅烧时间为80 min, 预测吸附最大值为1 326 μg/g, 试验值为1 344 μg/g, 两者仅相差1.4%。通过高温煅烧改性的漂珠具备更优良的吸附性能, 是一种可大规模生产、以废治废、易回收的环保材料。

BixOyBrz光催化剂在有机药物废水处理领域有着非常广阔的潜在应用价值，但因光生电子和空穴的快速复合而表现出较低的光催化效率，进而限制了其应用范围。通过简易的水解-焙烧法原位制得一种新型的Bi3O4Br/Bi12O17Br2复合光催化剂，并以磺胺甲噁唑(SMX)为模拟药物污染物进行了光催化性能测试，对所制催化剂进行了X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、电化学阻抗(EIS)、光致发光光谱(PL)等表征。结果表明所制备的Bi3O4Br/Bi12O17Br2复合光催化剂具有较强的光生载流子分离率、较低的界面电荷转移电阻，进而展示出优异的光催化降解SMX性能，在模拟太阳光下照射30 min，SMX降解率达到87%，相较于纯的Bi3O4Br和Bi12O17Br2催化剂，降解率分别提升了30%和24%。最后基于自由基捕获实验和催化剂能带结构分析了所制催化剂的降解机理。