發(fā)布時(shí)間：2021-09-02 13:01

　　論文針對(duì)納米CaCO3合成過(guò)程易發(fā)生團(tuán)聚、粒徑過(guò)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(xiàn)調(diào)研和實(shí)驗(yàn)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(kāi)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(guò)程的優(yōu)化工藝條件研究,并對(duì)添加劑的作用機(jī)制進(jìn)行了初步探討。所開(kāi)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(shí)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(jī)制分析認(rèn)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(zhǎng),抑制碳酸鈣粒子的團(tuán)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(lái)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(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(jiàn)：當(dāng)添加３％ＳＴＰ＋１％十二烷基磺酸鈉時(shí)，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(shí)，??所制備的ＣａＣ０３為立方體形，粒徑約為ｂｍ；當(dāng)添加３％ＳＴＰ＋１％ＰＥＲ時(shí)，??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(tuán)聚體（見(jiàn)圖３．１Ｃ??插圖）；當(dāng)添加３％ＳＴＰ＋１％ＰＥＧ時(shí)，所制備的ＣａＣ０３粒徑約為３０？６０ｎｍ??的顆粒，且粒度較為均勻（見(jiàn)圖３．１Ｄ插圖）。因此，后續(xù)實(shí)驗(yàn)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(jiàn)：當(dāng)反應(yīng)溫度為１５°Ｃ時(shí)，所制備的匚３（：０３樣品粒徑約??為６０？ｌＯＯｎｍ，粒度分布較寬，并且團(tuán)聚嚴(yán)重（見(jiàn)圖３．４Ａ插圖）；當(dāng)反應(yīng)??溫度為２０°Ｃ時(shí)，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(tuán)聚體，另一種為粒徑約６００ｎｍ？１?（ｉｍ??的球狀顆粒（見(jiàn)圖３．４Ｂ插圖）；當(dāng)反應(yīng)溫度為２５°Ｃ時(shí)，所制備的ＣａＣ０３??樣品粒度均勻，平均粒徑約為４５ｎｍ（見(jiàn)圖３．４Ｃ插圖）；當(dāng)反應(yīng)溫度為３０°Ｃ??與３５°Ｃ時(shí)，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(gè)成核、生長(zhǎng)、粗化在時(shí)間上彼此重合的過(guò)程，??反應(yīng)中晶核生成和晶體生長(zhǎng)同時(shí)進(jìn)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(lái)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(xiàn)】：
期刊論文
[1]納米碳酸鈣驅(qū)鉛效果研究[J]. 朱軒儀,黃彥凝,巫放明,潘一峰,何剪太,肖平.  中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志. 2017(15)
[2]高Ca2+濃度CO2沉淀法由電石渣制備納米CaCO3[J]. 王百年,葛禮響,曹萌,楊保俊.  化工環(huán)保. 2016(04)
[3]油酸鈉作用下異極礦的浮選行為及作用機(jī)理[J]. 劉誠(chéng),馮其明,張國(guó)范.  中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]反應(yīng)-萃取-結(jié)晶過(guò)程制備碳酸鈣的晶型轉(zhuǎn)變與結(jié)晶機(jī)理[J]. 李云釗,宋興福,孫玉柱,孫澤,于建國(guó).  化工學(xué)報(bào). 2015(10)
[5]三聚磷酸鈉與檸檬酸鈉鈣螯合機(jī)理和螯合能力的對(duì)比分析[J]. 何春芳,葉近婷,高陽(yáng),劉春宇,潘秀梅.  分子科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[6]復(fù)合改性劑對(duì)碳酸鈣晶須表面改性的研究[J]. 閆利花,劉詠,化全縣,劉麗,湯建偉.  化工礦物與加工. 2015(05)
[7]類(lèi)球狀納米碳酸鈣的制備及改性工藝條件研究[J]. 王百年,李強(qiáng),張勝男.  化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù). 2014(02)
[8]沉淀反應(yīng)制備碳酸鈣粒子及其形貌和結(jié)構(gòu)控制[J]. 楊亞囡,朱曉麗,孔祥正.  無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2013(12)
[9]納米碳酸鈣表面改性劑的合成及其應(yīng)用于PVC的研究[J]. 周朋朋,欒英豪,馬新勝.  塑料工業(yè). 2013(09)
[10]NaHCO3對(duì)納米碳酸鈣粉末形貌的修飾作用[J]. 成居正,陳雪梅,鄧捷.  材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(03)

博士論文
[1]碳酸鈣的形貌控制及表面改性研究[D]. 趙麗娜.吉林大學(xué) 2009

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(guò)程研究及開(kāi)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(hào)：3379060