直接轉(zhuǎn)化法氫氧化鎂合成新方法的研究
本文關(guān)鍵詞:直接轉(zhuǎn)化法氫氧化鎂合成新方法的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:氫氧化鎂是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品,在環(huán)境、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。水鎂石作為一種天然的氫氧化鎂無法滿足一些高品質(zhì)的應(yīng)用,因此研究人員對(duì)利用水鎂石制備高品質(zhì)的氫氧化鎂做了大量的研究。但此類方法因過程繁瑣帶來的高成本使得其應(yīng)用受到了一定的限制。本文針對(duì)遼寧省豐富的水鎂石資源現(xiàn)狀,氫氧化鎂的市場(chǎng)潛力,及生產(chǎn)中存在的主要問題,以水鎂石為原料,采用誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)直接轉(zhuǎn)化的方法一步制備出品質(zhì)較高的氫氧化鎂產(chǎn)品。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:(1)乳酸鎂誘導(dǎo)水鎂石直接轉(zhuǎn)化制備氫氧化鎂,對(duì)誘導(dǎo)劑的用量,反應(yīng)時(shí)間,添加劑PEG10000的添加量等分別進(jìn)行考察。并以峰強(qiáng)比(I001/I101)作為指標(biāo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)條件的篩選。研究發(fā)現(xiàn):改變濃度比、水熱時(shí)間和添加劑PEG10000用量均能有效改善氫氧化鎂的表面極性,但對(duì)產(chǎn)品形貌沒有顯著的改善。采用乳酸鎂和水鎂石作為原料水熱48h內(nèi)不能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)晶。(2)乳酸鎂誘導(dǎo)水鎂石/MgO直接轉(zhuǎn)化制備氫氧化鎂,對(duì)MgO的添加量,反應(yīng)時(shí)間,反應(yīng)溫度等分別進(jìn)行考察,并進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn):在水鎂石中加入部分輕質(zhì)氧化鎂有利于引導(dǎo)水鎂石晶格結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,且當(dāng)MgO占鎂源總量的30%及以上時(shí),才會(huì)發(fā)生晶格結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。反應(yīng)過程中MgO先與水反應(yīng)生成氫氧化鎂,并起到類似于晶種的作用,從而引導(dǎo)了水鎂石晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變。反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)有利于晶格結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的完全,而溫度的升高有利于其表面極性的降低。在氧化鎂為30%,時(shí)間為36 h,溫度為200℃時(shí)制備得到了六方片狀均勻排列的氫氧化鎂產(chǎn)品。(3)對(duì)甲苯磺酸鈉誘導(dǎo)活化水鎂石直接轉(zhuǎn)化制備氫氧化鎂,對(duì)反應(yīng)時(shí)間,反應(yīng)溫度,NaOH溶液濃度進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)。并對(duì)誘導(dǎo)劑的作用和循環(huán)使用性能進(jìn)行探究。結(jié)果表明:對(duì)甲苯磺酸鈉有利于晶體的成核及生長(zhǎng),對(duì)氫氧化鎂的形貌起到了一種類似“晶型導(dǎo)向劑”的作用。當(dāng)反應(yīng)條件為:對(duì)甲苯磺酸鈉與水鎂石粉摩爾比為1:20,填充度70%,水熱時(shí)間12 h,水熱溫度200℃,NaOH溶液濃度為5 mol·L-1時(shí),制得的納米氫氧化鎂為規(guī)則均勻的六方片狀。對(duì)甲苯磺酸鈉誘導(dǎo)活化水鎂石直接轉(zhuǎn)化制備氫氧化鎂有效地縮短水鎂石制備氫氧化鎂的工藝,且對(duì)甲苯磺酸鈉的重復(fù)使用性能良好,極大的降低了生產(chǎn)成本。
【關(guān)鍵詞】:水鎂石粉 乳酸鎂 對(duì)甲苯磺酸鈉 氫氧化鎂 直接轉(zhuǎn)化
【學(xué)位授予單位】:沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TQ132.2
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-22
- 1.1 水鎂石的概述9-12
- 1.1.1 水鎂石的組成結(jié)構(gòu)及資源狀況9-10
- 1.1.2 水鎂石的應(yīng)用現(xiàn)狀及存在的問題10-12
- 1.2 氫氧化鎂制備方法12-20
- 1.2.1 物理法12-13
- 1.2.2 水化法13-14
- 1.2.3 沉淀法14-16
- 1.2.4 水熱法16-19
- 1.2.5 其他方法19-20
- 1.3 論文研究?jī)?nèi)容及意義20-22
- 1.3.1 研究?jī)?nèi)容20
- 1.3.2 研究意義20
- 1.3.3 擬解決的關(guān)鍵問題20-22
- 第2章 實(shí)驗(yàn)部分22-26
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料22-23
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料22
- 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備22-23
- 2.2 實(shí)驗(yàn)方法23-25
- 2.2.1 溶液的配制23
- 2.2.2 乳酸鎂溶液的制備及濃度標(biāo)定23-25
- 2.2.3 直接轉(zhuǎn)化合成氫氧化鎂25
- 2.3 分析測(cè)試及表征25-26
- 2.3.1 X射線衍射(XRD)分析25
- 2.3.2 X射線熒光(XRF)分析25
- 2.3.3 掃描電鏡(SEM)分析25
- 2.3.4 熱失重分析25-26
- 第3章 結(jié)果與討論26-51
- 3.1 水鎂石原料的特征研究26-27
- 3.1.1 水鎂石原料的晶體結(jié)構(gòu)及化學(xué)成分26
- 3.1.2 水鎂石原料的形貌26-27
- 3.2 乳酸鎂誘導(dǎo)水鎂石直接轉(zhuǎn)化制備氫氧化鎂27-32
- 3.2.1 濃度比對(duì)氫氧化鎂的影響27-28
- 3.2.2 水熱時(shí)間對(duì)氫氧化鎂的影響28-30
- 3.2.3 PEG10000添加量對(duì)氫氧化鎂的影響30-31
- 3.2.4 表面極性最優(yōu)產(chǎn)品31-32
- 3.2.5 小結(jié)32
- 3.3 乳酸鎂誘導(dǎo)水鎂石/氧化鎂直接轉(zhuǎn)化制備氫氧化鎂32-39
- 3.3.1 MgO添加量對(duì)氫氧化鎂的影響32-34
- 3.3.2 水熱時(shí)間對(duì)氫氧化鎂的影響34-37
- 3.3.3 水熱溫度對(duì)氫氧化鎂的影響37-39
- 3.3.4 小結(jié)39
- 3.4 對(duì)甲苯磺酸鈉誘導(dǎo)直接轉(zhuǎn)化制備氫氧化鎂39-51
- 3.4.1 水熱時(shí)間對(duì)氫氧化鎂的影響40-42
- 3.4.2 水熱溫度對(duì)氫氧化鎂的影響42-45
- 3.4.3 氫氧化鈉濃度對(duì)氫氧化鎂的影響45-47
- 3.4.4 對(duì)甲苯磺酸鈉的作用47-48
- 3.4.5 對(duì)甲苯磺酸鈉的循環(huán)使用性能48-49
- 3.4.6 氫氧化鎂產(chǎn)品熱穩(wěn)定性分析49-50
- 3.4.7 小結(jié)50-51
- 第4章 結(jié)論51-52
- 參考文獻(xiàn)52-56
- 在學(xué)研究成果56-57
- 致謝57
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