本文關(guān)鍵詞：亞微米紡錘形碳酸鈣的形貌控制研究

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【摘要】：具有特定形貌和尺寸的功能化超細(xì)碳酸鈣的可控制備研究已成為材料領(lǐng)域的研究熱點。不同形貌和尺寸的碳酸鈣的制備工藝不同,應(yīng)用領(lǐng)域也不同。本文分別選用晶種、有機質(zhì)聚乙二醇、無機物氯化鋁作為添加劑制備亞微米紡錘形碳酸鈣,考察碳化工藝條件對碳酸鈣形貌的影響,并探討添加劑的形貌控制作用,為亞微米紡錘形碳酸鈣的研究及工業(yè)開發(fā)提供方法和思路。晶種法主要分為晶種合成和亞微米紡錘形碳酸鈣的制備兩個部分。結(jié)果表明：在碳化起始溫度為20℃,石灰乳濃度為1.0mol/L的條件下,可制備形貌規(guī)整、分散性較好的晶種碳酸鈣。在碳化起始溫度30～35℃,晶種添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%,石灰乳濃度1.0～1.5 mol/L的條件下,可制備長徑為400～600nm、長徑比約為4的亞微米紡錘形碳酸鈣。晶種的主要作用是提供結(jié)晶中心,使體系發(fā)生異相成核,碳酸鈣在其表面生長,從而獲得紡錘形碳酸鈣。以有機添加劑聚乙二醇(分子量為4000)為晶形控制劑,在碳化起始溫度為25～30℃,晶形控制劑添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時,可制備長徑為0.6～1.0μm的紡錘形碳酸鈣。PEG-4000的主要作用是：PEG-4000通過靜電匹配作用吸附在碳酸鈣晶核表面,降低晶核形成能壘；在生長階段,由于PEG-4000在特定晶面的吸附,使各晶面的相對生長速率發(fā)生變化,從而對碳酸鈣的形貌產(chǎn)生影響。以無機物氯化鋁為晶形控制劑,晶形控制劑的添加量與起始溫度有關(guān),不同碳化起始溫度存在不同的最佳添加量。在碳化起始溫度為35℃,氯化鋁添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%～7%條件下,可制備粒徑可控的亞微米紡錘形碳酸鈣。氯化鋁的主要作用是提高體系過飽和度,促進(jìn)碳酸鈣成核,從而使碳酸鈣晶體細(xì)化。
【關(guān)鍵詞】：亞微米紡錘形碳酸鈣 晶種 聚乙二醇 氯化鋁 制備
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ132.32
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-23
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 碳酸鈣概述11-15
• 1.2.1 碳酸鈣簡介11-12
• 1.2.2 碳酸鈣的用途12-13
• 1.2.3 碳酸鈣的制備方法13-15
• 1.3 碳化法制備碳酸鈣15-19
• 1.3.1 碳化反應(yīng)機理15
• 1.3.2 碳酸鈣的成核與生長15-16
• 1.3.3 碳化反應(yīng)的影響因素16-19
• 1.4 紡錘形碳酸鈣19-21
• 1.4.1 紡錘形碳酸鈣的用途19
• 1.4.2 紡錘形碳酸鈣的研究現(xiàn)狀19-21
• 1.5 本課題的意義及研究內(nèi)容21-23
• 1.5.1 本課題的意義21-22
• 1.5.2 本課題研究內(nèi)容22-23
• 第2章 晶種法制備亞微米紡錘形碳酸鈣23-37
• 2.1 引言23
• 2.2 實驗部分23-25
• 2.2.1 實驗主要材料23
• 2.2.2 實驗儀器及設(shè)備23-24
• 2.2.3 實驗方法24
• 2.2.4 測試與表征24-25
• 2.3 實驗結(jié)果與討論25-36
• 2.3.1 晶種的合成25-27
• 2.3.2 晶種對碳酸鈣形貌的影響27-28
• 2.3.3 碳化過程中體系過程參數(shù)及顆粒形態(tài)的變化28-30
• 2.3.4 晶種添加量對碳酸鈣形貌的影響30-32
• 2.3.5 溫度對碳酸鈣形貌的影響32-33
• 2.3.6 石灰乳濃度對碳酸鈣形貌的影響33
• 2.3.7 球磨晶種對碳酸鈣的影響33-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 第3章 聚乙二醇作為添加劑制備亞微米紡錘形碳酸鈣37-51
• 3.1 引言37
• 3.2 實驗部分37-39
• 3.2.1 實驗主要材料37
• 3.2.2 實驗儀器及設(shè)備37-38
• 3.2.3 實驗方法38
• 3.2.4 測試與表征38-39
• 3.3 實驗結(jié)果與討論39-50
• 3.3.1 PEG-4000對碳酸鈣形貌及晶型的影響39-40
• 3.3.2 PEG-4000在碳化反應(yīng)中的作用40-41
• 3.3.3 碳化過程中體系過程參數(shù)及顆粒形態(tài)的變化41-44
• 3.3.4 PEG-4000添加量對碳酸鈣形貌的影響44-46
• 3.3.5 溫度對碳酸鈣形貌的影響46-48
• 3.3.6 C0_2濃度對碳化反應(yīng)的影響48-49
• 3.3.7 攪拌轉(zhuǎn)速對碳酸鈣形貌的影響49-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第4章 氯化鋁作為添加劑制備亞微米紡錘形碳酸鈣51-66
• 4.1 引言51
• 4.2 實驗部分51-52
• 4.2.1 實驗主要材料51
• 4.2.2 實驗儀器及設(shè)備51
• 4.2.3 實驗方法51
• 4.2.4 測試與表征51-52
• 4.3 結(jié)果與討論52-65
• 4.3.1 氯化鋁對碳酸鈣形貌及晶型的影響52-56
• 4.3.2 碳化過程中體系過程參數(shù)及顆粒形態(tài)的變化56-58
• 4.3.3 氯化鋁的添加量對碳酸鈣形貌的影響58-60
• 4.3.4 溫度對碳酸鈣形貌的影響60-61
• 4.3.5 石灰乳濃度對碳酸鈣形貌的影響61-62
• 4.3.6 通氣速率對碳酸鈣形貌的影響62-64
• 4.3.7 攪拌轉(zhuǎn)速對碳化反應(yīng)的影響64-65
• 4.4 本章小結(jié)65-66
• 第5章 全文總結(jié)與展望66-68
• 5.1 全文總結(jié)66-67
• 5.1.1 晶種法制備亞微米紡錘形碳酸鈣66
• 5.1.2 聚乙二醇作為添加劑制備亞微米紡錘形碳酸鈣66
• 5.1.3 氯化鋁作為添加劑制備亞微米紡錘形碳酸鈣66-67
• 5.2 主要創(chuàng)新點67
• 5.3 展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-74
• 致謝74-75
• 碩士期間發(fā)表的文章75

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本文編號：1090478