本文關(guān)鍵詞：納米碳酸鈣分解動(dòng)力學(xué)研究

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【摘要】：氧化鈣是一種重要的無(wú)機(jī)材料,廣泛用于催化劑、有毒廢物處理劑、顏料的生產(chǎn)以及潔凈鋼冶煉用耐火材料。納米氧化鈣是從上個(gè)世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的新型納米材料,已成功應(yīng)用于制備殺菌劑、吸附劑和催化劑等產(chǎn)品。本文以納米碳酸鈣為研究對(duì)象,通過(guò)與微米碳酸鈣分解動(dòng)力學(xué)進(jìn)行對(duì)比,研究了納米碳酸鈣在空氣與二氧化碳?xì)夥障碌姆纸鈩?dòng)力學(xué);另外,本文還以納米碳酸鈣為原料,采用了真空熱分解法制備納米氧化鈣粉體,并研究了不同熱處理工藝對(duì)納米碳酸鈣分解所得納米氧化鈣的晶粒尺寸、比表面積、顯微結(jié)構(gòu)等性能的影響。得到如下結(jié)果:(1)在不同升溫速率、不同氣氛下,納米碳酸鈣的開(kāi)始分解溫度均比微米碳酸鈣開(kāi)始分解溫度低,當(dāng)兩者的分解轉(zhuǎn)換率為74%左右時(shí),兩者均可達(dá)到最大CO_2逸出速率;(2)納米碳酸鈣在空氣和二氧化碳?xì)夥罩械姆纸鈩?dòng)力學(xué)機(jī)理都可以用相邊界反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型函數(shù)描述,其機(jī)理方程為G(α)=1-(1-α)1/n,在空氣和二氧化碳?xì)夥罩?n值分別為1.5和2;(3)真空條件下更有利于納米碳酸鈣的分解。在真空條件下,納米碳酸鈣分解后,氧化鈣晶體內(nèi)存在較大的晶格畸變應(yīng)力,且晶格畸變應(yīng)力不隨溫度的變化而變化,從而抑制氧化鈣的晶粒長(zhǎng)大;在空氣中,氧化鈣晶體內(nèi)晶格畸變應(yīng)力隨溫度升高逐漸減小,氧化鈣晶體逐漸發(fā)育完整,氧化鈣的平均晶粒尺寸成指數(shù)形式增長(zhǎng);(4)空氣中制備的氧化鈣粉體晶體發(fā)育完整,多個(gè)氧化鈣顆粒之間通過(guò)頸部連接燒結(jié)在一起,真空中制備的氧化鈣粉體晶體中存在大量的細(xì)小氧化鈣微晶和氣孔,整個(gè)氧化鈣顆粒由多個(gè)氧化鈣團(tuán)聚體通過(guò)頸部連接在一起組成。同時(shí)由于大量納米級(jí)氧化鈣微晶的存在,造成真空中制備的氧化鈣粉體的活性遠(yuǎn)高于空氣中制備的氧化鈣粉體的活性。(5)真空條件下,升溫速率對(duì)氧化鈣的顯微結(jié)構(gòu)影響較大,升溫速率慢時(shí),氧化鈣團(tuán)聚體之間易發(fā)生燒結(jié),升溫速率過(guò)快時(shí),團(tuán)聚體內(nèi)的氧化鈣微晶發(fā)生燒結(jié)。當(dāng)升溫速率控制在10~20℃/min時(shí),制得的氧化鈣活性較高;
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ132.32;TB383.1

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本文編號(hào)：1150516