論文針對納米CaCO3合成過程易發(fā)生團聚、粒徑過大、粒度不均勻,以及未改性的納米CaCO3親水疏油等主要不足,在大量文獻調(diào)研和實驗室前期研究工作的基礎(chǔ)上,采用CO2碳化法,以大宗工業(yè)固廢電石渣為原料,著重開展較高Ca2+濃度、Ca2+-H2O-CO32-反應(yīng)體系條件下納米CaCO3的制備和改性過程的優(yōu)化工藝條件研究,并對添加劑的作用機制進行了初步探討。所開展的主要工作及所得主要結(jié)論如下:（1）篩選并確定STP+PEG為較適宜的復(fù)合添加劑,較適宜的納米CaCO3制備工藝條件為:添加劑加量3%STP+1.5%PEG、反應(yīng)溫度25℃、CO2流率400mL·min-1、Ca2+初始濃度1mol·L-1、攪拌速率600rpm、陳化時間0min。此條件下所制得的碳酸鈣粒徑約45nm,粒度分布較均勻、分散性較好。（2）添加劑的作用機制分析認為:STP與PEG可能存在某種協(xié)同效應(yīng),降低了碳酸鈣粒子的表面能,從而限制碳酸鈣顆粒的生長,抑制碳酸鈣粒子的團聚,降低碳酸鈣樣品平均晶粒尺寸。（3）篩選并確定油酸鈉為較適宜的改性劑,確定納米CaCO3改性較適宜的工藝條件:油酸鈉用量2.5%、固液比8.5:100、... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．１部分添加劑所制備碳酸鈣樣品的ＳＥＭ圖??（Ａ－３°／〇ＳＴＰ＋ｌ％十二烷基磺酸鈉；Ｂ－３％ＳＴＰ＋１％十二烷基硫酸鈉；??Ｃ－３％ＳＴＰ?＋?］％ＰＨＲ；?Ｄ－３％ＳＴＰ＋１％ＰＥＧ）??Ｆｉ３．１?ＳＥＭ?ｉｍａｅｓ?ｏｆ?ＣａＣ〇３?ｓａｍｌｅｓ?ｒｅｐａｒｅｄ?ｂａｒｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ａｄｄｉｔｉｖｅｓ??

??由圖３．１可見：當(dāng)添加３％ＳＴＰ＋１％十二烷基磺酸鈉時，所制備的ＣａＣＣｈ??樣品為球形，粒徑約１００？２００ｎｍ；當(dāng)添加３％ＳＴＰ＋１％十二烷基硫酸鈉時，??所制備的ＣａＣ０３為立方體形，粒徑約為ｂｍ；當(dāng)添加３％ＳＴＰ＋１％ＰＥＲ時，??所制備的ＣａＣ０３樣品主要呈現(xiàn)兩種形貌，一種為粒徑約６００？８００ｎｍ的球??狀顆粒，另一種為由３０？５０ｍｘｉ納米顆粒聚集而成的團聚體（見圖３．１Ｃ??插圖）；當(dāng)添加３％ＳＴＰ＋１％ＰＥＧ時，所制備的ＣａＣ０３粒徑約為３０？６０ｎｍ??的顆粒，且粒度較為均勻（見圖３．１Ｄ插圖）。因此，后續(xù)實驗選擇ＳＴＰ＋ＰＥＧ??為較合適的添加劑組合。??＋?？－ｖａｉｃｎｔｅ??？－ｃａｌｃｉｉｃ??？?：?ｉ?？??？?ＩＳ?Ｉ?ｈ?？??；?：；／ｉ；?！?；?：．?；ｉ?？－?．??一－?｜？＇？一／＇？？—??????．［ｊ?ＳＴＰ＋Ｐ１ＸＪ－?ｌ（ＸＫＫ）??ｆ?＿＿??Ｓ?ｉ?：：?，：?ＳＴＰ＋十二烷祛碩酸鈉??Ｅ?ｉｊ?；！?ｆ．?ｆ??

Ｆｉｇ３．４?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ＣａＣ〇３?ｓａｍｐｌｅｓ?ｐｒｅｐａｒｅｄ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ??（Ａ－１５°Ｃ；?Ｂ－２０°Ｃ；?Ｃ－２５°Ｃ；?Ｄ－３０°Ｃ；?Ｅ－３５°Ｃ）??由圖３．４可見：當(dāng)反應(yīng)溫度為１５°Ｃ時，所制備的匚３（：０３樣品粒徑約??為６０？ｌＯＯｎｍ，粒度分布較寬，并且團聚嚴重（見圖３．４Ａ插圖）；當(dāng)反應(yīng)??溫度為２０°Ｃ時，所制備的ＣａＣ０３樣品主要呈現(xiàn)兩種形貌，一種為粒徑約??為４０？６０ｎｍ納米顆粒聚集而成的團聚體，另一種為粒徑約６００ｎｍ？１?（ｉｍ??的球狀顆粒（見圖３．４Ｂ插圖）；當(dāng)反應(yīng)溫度為２５°Ｃ時，所制備的ＣａＣ０３??樣品粒度均勻，平均粒徑約為４５ｎｍ（見圖３．４Ｃ插圖）；當(dāng)反應(yīng)溫度為３０°Ｃ??與３５°Ｃ時，所制備的ＣａＣ０３樣品主要呈現(xiàn)為粒徑約１？邳ｍ的球狀。??ＣａＣＯｄ＾碳化結(jié)晶是一個成核、生長、粗化在時間上彼此重合的過程，??反應(yīng)中晶核生成和晶體生長同時進行。Ｇｕｏ?Ｙ等［６６Ｈ人為碳酸鈣成核速率Ｊ??可以用均相成核的經(jīng)典模型來估箅：??Ｊ?＝?ＡｅｘＪ－－＾ｌ－］?３．１??３ｋ＾ＴＪ（ｌｎＳ）ｚ??張瑞社等ｉ６７Ｈ人為隨著反應(yīng)溫度的升高

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]由磷石膏制備納米碳酸鈣的工藝條件研究[D]. 陳洋.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]由電石渣制備納米碳酸鈣工藝條件研究[D]. 葛禮響.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[3]納米碳酸鈣制備新工藝研究[D]. 馮文華.華東理工大學(xué) 2015
[4]納米碳酸鈣的制備與表面改性研究[D]. 梁錦.浙江工業(yè)大學(xué) 2010
[5]干法乙炔生產(chǎn)過程研究及開發(fā)[D]. 廖勇.河北科技大學(xué) 2009
[6]利用PVC行業(yè)電石渣制備立方體晶型納米碳酸鈣研究[D]. 張果龍.湘潭大學(xué) 2008
[7]利用電石渣制備納米碳酸鈣的研究[D]. 王曉芳.貴州大學(xué) 2006



本文編號：3379060