酚醛树脂催化剂—氧化镁及其投料方式

氧化镁(MgO)是碱土金属氧化物,它与水发生剧烈作用,生成氢氧化镁Mg(OH)_2并有一定的水合热放出(9.7千卡/克分子)。氢氧化镁极易与空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸镁,其反应式为: MgO H_2O→Mg(OH)_2 热量 Mg(OH)_2 CO_2→MgCO_3 H_2O Mg(OH)_2是中强碱。 投入反应釜内的苯酚与甲醛都是液相,     

用热分析方法研究MgO的活性

本文为MgO活性从定性估计提高到定量测定提供了方法,同时亦为MgO生产工艺条件控制及镁质胶凝复合材料制品质量的提高提供了理论依据。 本文用热分析方法测定和研究了MgO的活性。使不同活性的MgO在相同条件下水化,生成Mg(OH)_2,利用热分析方法热解Mg(OH)_2,根据它们的DTA和TG曲线,求得脱水反应时的各种特性参数,并用以计算动力学参数——活化能(E)等,进而由这些参数评定MgO的活性。文中着重研究了MgO活性与煅烧温度之间的关系,发现当煅烧温度为800～850℃时,由菱镁矿煅烧所得的MgO活性最高。文章还以胶凝材料的力学性能证明了上述实验的正确性。 影响MgO活性的因素很多,除煅烧温度外,还有煅烧时间、存放时间等,实验证明这些因素的影响远比煅烧温度的影响小。     

养护温度对高温煅烧MgO水化反应产物组成的影响

以TG-DSC和TG-FTIR联用,研究了轻质MgO在不同实验条件下的水化性质和水化产物.结果表明,900 ℃煅烧的MgO在室温下容易发生水化,温度升高可显著加快MgO的水化速率.常压高湿条件下,1300 ℃煅烧MgO的水化和碳酸化作用同时进行,产物为六方Mg(OH)_2和无定型的碳酸化产物,两类产物的生成量随养护温度升高而显著增加,生成的碳酸化产物的热解温度在300～450 ℃范围内,基本覆盖了Mg(OH)_2 的热分解温度范围.高于1300 ℃煅烧的MgO有较强的稳定性,室温下几乎不发生反应,但温度提高到40 ℃以上时,水化和碳酸化作用又显著进行.     

氧化镁膨胀剂中MgO含量的测定

以活性度为50 s的氧化镁膨胀剂样品M50为对象,探讨了水合法测试Mg O含量的合理性,并通过外掺粉状菱镁矿模拟氧化镁膨胀剂中所存在的部分未分解的Mg CO3,外掺分析纯Mg(OH)2模拟氧化镁膨胀剂受潮后水化生成的Mg(OH)_2,对比研究了化学分析法和水合法测试氧化镁膨胀剂中Mg O含量的差异性,以及两种测试方法测得氧化镁膨胀剂中Mg O含量与其膨胀性能的关系。结果表明:化学分析方法无法排除氧化镁膨胀剂中未分解Mg CO3和已受潮Mg(OH)2的影响,水合法可准确测试样品中能参与水化的Mg O的量,并能排除氧化镁膨胀剂中未分解Mg CO3和已受潮Mg(OH)_2的影响,与化学分析法相比,水合法测得的氧化镁膨胀剂中Mg O含量与其膨胀性能更相关。     

菱镁矿轻烧水化对MgO烧结的影响

分别以Mg(OH)2(菱镁矿轻烧后水化得到的,简称水化后)和菱镁矿(称为水化前)为原料,按轻烧(850℃1h)→细磨→成型→煅烧(1600℃3h)的工艺制得烧结镁砂(又称烧结MgO)。通过XRD、SEM及傅立叶红外光谱(FT-IR)对水化前后所得的轻烧MgO的形貌和结构进行了分析,并研究了水化前后得到的烧结镁砂的烧结性能和显微结构。结果发现:水化前后得到的都是面心立方晶体结构的MgO,但水化前得到的轻烧MgO中仍存在官能团CO32-的残留物,而水化后得到的轻烧MgO中不存在CO32-,而且颗粒变得较易破碎,大大减少了细磨时间;再者,水化后的轻烧MgO活性较高,加上Mg(OH)2在分解过程中残留的水分对MgO的烧结起催化作用,因此,使其经高温煅烧制得的烧结镁砂的开口气孔率由水化前的2.0%下降到0.6%,闭口气孔率由水化前的6.1%下降到2.8%,体积密度由水化前的3.29g.cm-3提高到3.46g.cm-3。     

Fe_2O_3和Al_2O_3促进MgO烧结的机制研究

为了提高Mg O的烧结性能,设计了纯Mg O、加入0.5%(w)Fe_2O_3的Mg O和加入0.5%(w)Al_2O_3的Mg O共3组配方,经球磨混练、自然风干、成型、干燥后,在1 500℃保温1 h烧成,然后采用X射线光电子能谱仪、X射线衍射仪和配有能谱仪的扫描电子显微镜对烧后试样进行表征,并分析Fe_2O_3和Al_2O_3促进Mg O烧结的机制。结果表明:加入Fe_2O_3或Al_2O_3能提高Mg O在1 500℃保温1 h烧后的致密度。其促烧结机制为:增加Mg O晶体内双空位浓度,提高O~(2-)扩散速率;生成Mg Fe_2O_4、Mg Al_2O_4、Mg(Fe,Al)_2O_4、Fe Al_2O_4和(Mg,Fe)O,活化Mg O晶格。     

水泥中氧化镁的膨胀机理

本文探讨了轻烧镁砂(MgO)在不同水泥浆体中的膨胀特性,并借助于水化热仪、DTA、DSC、XRD、OM和EM对MgO在不同碱度NaOH溶液和水泥浆体中的水化及其产物Mg(OH)_2的结晶特性进行了较为详细的研究。在此基础上,提出了MgO在水泥中的膨胀机理,并据此建立了膨胀模型。研究结果表明,水泥中MgO的膨胀起因于Mg(OH)_2晶体的生成和长大。膨胀在很大程度上取决于生成的Mg(OH)_2晶体所占据的位置,其次还取决于Mg(OH)_2晶体的尺寸。浆体膨胀的直接推动力为极细小Mg(OH)_2晶体的吸水肿胀力和Mg(OH)_2晶体的结晶生长压力,但后者是主要的。粉煤灰和矿渣使浆体孔隙液碱度降低和浆体多孔是其对膨胀起抑制作用的主要原因。     

轻烧粉在氯化铵体系中的萃取实验研究

开展轻烧粉(MgO)在氯化铵体系中的萃取实验研究。主要考察了Mg⁽²⁺⁾初始浓度、n(MgO)∶n(NH(2+)初始浓度、n(MgO)∶n(NH⁺_4)、温度、时间对MgO萃取率的影响,并用扫描电镜及X射线衍射光谱对过程中固相组分的组成及微观形貌进行了表征,对机理进行了分析。结果表明,Mg+_4)、温度、时间对MgO萃取率的影响,并用扫描电镜及X射线衍射光谱对过程中固相组分的组成及微观形貌进行了表征,对机理进行了分析。结果表明,Mg⁽²⁺⁾初始浓度为1 mol/L,n(MgO)∶n(NH(2+)初始浓度为1 mol/L,n(MgO)∶n(NH⁺_4)为1∶2.4,温度为110℃,反应时间2 h时,MgO萃取率大于98%。MgO-NH_4Cl-H_2O体系中,MgO先快速水化成Mg(OH)_2,而后Mg(OH)_2溶解转变为Mg+_4)为1∶2.4,温度为110℃,反应时间2 h时,MgO萃取率大于98%。MgO-NH_4Cl-H_2O体系中,MgO先快速水化成Mg(OH)_2,而后Mg(OH)_2溶解转变为Mg⁽²⁺⁾,其过程符合"溶解-沉淀-溶解"机理。     

高活性MgO对低温氯氧镁水泥物相及性能的影响

环境温度和氧化镁活性对氯氧镁水泥(MOC)的水化产物形成有重要的影响。对不同温度(5～20℃)MOC水化产物变化的研究表明,当制备和养护温度低于15℃时,MOC水化产物开始出现3相[3Mg(OH)2·MgCl_2·8H_2O],温度越低,MOC中3相的相对含量越高,而在MOC材料中起强度作用的5相[5Mg(OH)_2·MgCl_2·8H_2O]的相对含量越低,导致低温制备MOC材料早期强度明显降低。提高MgO的活性可以促进低温MOC水化相选择性生成单一的5相,温度越低,生成单一5相的所需MgO的活性越高。同时发现,当利用高活性MgO代替一定比例菱苦土为原料时,MOC低温水化反应速率会明显加快,水化产物选择性生成单一的5相,MOC抗压强度尤其是早期强度明显提高。     

锅炉炉内水处理新型有机软水剂——G_1阻垢剂的推广应用

前言锅炉炉水中所含Ca~(2 ),Mg~(2 ),Fe~(2 ),HCO_3~-,CO_3~(2-),SiO_3~(2-),PO_4~(3-)等离子,在蒸浓过程中当某种离子浓度乘积达到溶度积时,则该盐类达到饱和状态,开始从炉水中析出,生成水垢或泥渣。易形成泥渣的物质主要有CaCO_3,Mg(OH)_2,Mg(OH)_2·MgCO_3,Mg_3(PO_4)_2,Ca_(10)(OH)_2·(PO_4)_6,2MgO·SiO_2,3MgO.2SiO_2·2H_2O,及Fa_2O_3,Fa_3O_4等,其中Mg(OH)_2,Mg_3(PO_4)_2易粘结在受热面上形成坚硬的派生水垢。形成的水垢按其化学成分可分为钙镁水垢,如CaSO_4,CaSiO_3,5Ca·5SiO_2·2H_2O,CaCO_3,Mg(OH)_2,Mg_3(PO_4)_3;硅酸盐水垢,如Na_2O·Fe_2O_3·4SiO_2,Na_2O.Al_2O_3·4SiO_2·2H_2O;铁垢,如Fa_2O_3,Fa_3O_4,NaFePO_4 Fe_3(PO_4)_2。     

氧化镁-氯化铵-水体系中氧化镁蒸氨机理

研究了MgO-NH4Cl-H2O体系中MgO蒸氨机理,考察了蒸氨效率与蒸氨时间的关系,用XRD分析了蒸氨过程体系中的固相组分,研究了MgO的水化及其作用,探讨了MgO蒸氨机理. 结果表明,MgO于蒸氨30 min内完全水化为Mg(OH)2;蒸氨机理可分为MgO水化完全前和水化完全后两阶段,水化完全前,MgO水化为体系提供了大量OH-,促进了蒸氨反应,此时OH-, MgO与Mg(OH)2共同起蒸氨作用;水化完全后,主要是Mg(OH)2起蒸氨作用.     

Mg(OH)_2浆液吸收脱碳过程的组分动态分析

为了探究Mg(OH)_2浆液在鼓泡塔中吸收CO_2的过程原理,采用实验和理论计算对Mg(OH)_2-CO_2-H_2O吸收体系进行了组分浓度动态分析。研究结果表明:该吸收过程依据反应产物可分为3个阶段,第一阶段为Mg(OH)_2与CO_2反应生成Mg(HCO_3)_2的过程,第二阶段为Mg(OH)_2将CO_2固定为MgCO_3的过程,第三阶段为MgCO_3对CO_2的吸收过程;随着气相CO_2浓度升高,可发现高浓度(体积分数20%~30%)吸收过程会出现第二阶段消失的特殊现象;当CO_2分压一定时,第一阶段反应时间长度几乎不随Mg(OH)_2浓度而变化,第二阶段和第三阶段反应时间长度则与Mg(OH)_2浓度成正比,平衡时生成的MgCO_3固体含量与浆液初始浓度成正比;20~50℃,第一阶段反应时间长度与温度成反比,低温区间(20~35℃),第二阶段和第三阶段反应时间长度随温度升高而缩短,高温区间(35~50℃)则相反,35℃左右,吸收达到平衡时间最短。     

浅析水泥中MgO的危害与测定

水泥中的MgO是有害成分,主要来源于石灰石中的白云石(CaCO_3·MgCO_3)。在熟料煅烧过程中,MgO一般不与酸性氧化物反应生成熟料矿物。少量的MgO有助融作用,可以固熔于C_3S、C_2S、C_3A和C_4AF矿物中。固熔总量在1.3～2.9％,多余的MgO则以游离状态的方镁石存在。方镁石水化活性比fCaO还差,其水化生成Mg(OH)_2需几个月甚至几年,且体积膨胀148％,它的潜在危害性能使硬化后的混凝土产生溃裂,甚至     

异丙醇催化碱式碳酸镁晶体的合成

以菱镁矿为原料、异丙醇为添加剂,采用水化碳酸化法-直接热解法合成了碱式碳酸镁晶体(4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O)。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜探究了热解温度、异丙醇添加量、热解时间对产物的物相组成和形貌的影响,并通过动力学分析计算了合成反应活化能。结果表明:当异丙醇与Mg(HCO_3)_2溶液的体积比为2:1,热解时间为120 min时,在50℃合成了平均直径为1.0μm,平均长度为10μm,表面带绒毛的棒状4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O晶体;4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O热分解温度范围为150～700℃,分3个阶段进行,分解产物为MgO、H_2O和CO_2;合成反应活化能为1.330 7 kJ/mol,异丙醇降低了亚稳相水合碳酸镁向稳定相4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O转变所需要的能量,加速了低温环境下的相转化进程。     

MgO与Al2O3对Al-MgO-Al2O3体系中MgAlON形成机理的影响

以电熔镁砂、α-Al_2O_3微粉、板状刚玉、白刚玉、金属铝及高纯镁砂为原料,铝酸镁溶胶为结合剂,氮气条件下1 700℃保温4 h分别制备了MgO基和Al_2O_3基Al-MgO-Al_2O_3复合材料。研究了氮气低氧分压条件下MgO和Al_2O_3稳定性差异对Al-MgO-Al_2O_3复合材料微观结构的影响并揭示了MgO基和Al_2O_3基中MgAl ON形成机理。结果表明:在氮气低氧分压条件下,MgO比Al_2O_3更不稳定;在1 000℃以上随着温度的升高,体系MgO和Al_2O_3反应形成MgAl_2O_4,随着温度的升高,C-O_2反应的进行,体系内氧分压逐渐降低,MgO不稳定,分解为Mg(g)和O_2(g)。在MgO基体系中,MgO分解量较多,导致局部氧分压升高,金属Al部分将被氧化成Al_2O(g),与N_2(g),Mg(g)和O_2(g)发生反应,生成片状MgAl ON:Al_2O(g)+O_2(g)+N_2(g)+Mg(g)→MgAl ON(s)。而在Al_2O_3基体系中,由于MgO分解量减少,氧分压较低,高温下金属Al转变成Al(g),与N_2(g),Mg(g)和O_2(g)反生反应生成板片状MgAl ON:Al(g)+O_2(g)+N_2(g)+Mg(g)→MgAl ON(s)。     

高温高压环境中MgO膨胀剂的性能与作用机理

观察了不同MgO掺量的补偿收缩水泥浆在高温高压环境中的自由膨胀率,并结合显微形貌、浆体孔隙率等微观测试手段,分析了高温高压环境中MgO膨胀剂的作用机理。结果表明:掺加适量适当活性MgO膨胀剂,可以在对浆体强度影响不大的前提下有效补偿油井水泥浆在高温高压环境中的收缩;在150℃、20 MPa下,宜使用低活性的S型MgO膨胀剂,掺量应控制在3%左右;在高温、高压环境中,Mg~(2+)的迁移速度更快,Mg(OH)_2晶体的生长范围更广,体积更大;除扩张微裂缝外,Mg(OH)_2晶体还与水泥水化产物雪硅钙石晶簇相互穿插,扩大水化产物间的距离,所产生的膨胀率远高于常温常压条件时的。     

PE／Ca（OH）2／Mg（OH）2复合材料的阻燃性能初探

采用氧指数测试、水平燃烧性能测试、扫描电镜分析及热重分析等方法研究了不同配比 Ca(OH)_2/Mg(OH)_2的加入对聚乙烯(PE)复合材料[PE 用量为65%(质量分数,下同),Mg(OH)_2和 Ca(OH)_2总用量为35%]的氧指数、水平燃烧级别和燃烧后炭层表面形貌等燃烧性能的影响。结果表明,PE 复合材料氧指数达到24.5%,且其最快分解温度(T_(max))比纯 PE 滞后9.2℃,并促进致密炭层的形成。Ca(OH)_2与 Mg(OH)_2并用对 PE 阻燃性能有一定的协同增效作用,有望实现用廉价的 Ca(OH)_2对 Mg(OH)_2的替代。     

熟料氧化镁含量对水泥浆水化与收缩的影响

探讨了熟料中MgO含量对水泥收缩和水化的影响。通过X射线衍射和热重分析分别对不同氧化镁含量的熟料A矿晶型、方镁石相对含量和水泥水化产物进行了表征,并测试了3种养护条件下水泥的收缩特性。结果表明:熟料中的方镁石含量随着MgO含量增加而增加,方镁石早期水化速率较快,提高养护温度可以加速方镁石早期水化,方镁石水化膨胀能够降低水泥在干燥环境中的收缩,增加水浴环境中的膨胀。Mg(OH)_2以无定型、六方片状等形态存在于水化后的水泥中,且富集于Ca(OH)_2附近,并与Ca(OH)_2共同碳化生成CaMg(CO_3)_2等晶体。     

MgO和Mg（OH）2催化合成乙酰丙酮的研究

以乙酰乙酸乙酯和乙酸酐为原料，分别用MgO和Mg（OH）2作为催化剂催化合成乙酰丙酮，研究了MgO和Mg（OH）2在500-900℃下焙烧后对合成乙酰丙酮反应活性的影响。结果表明，固体强碱MgO和Mg（OH）2具有相似的催化活性。     

还原温度对熔盐修饰Ni/MgO双功能材料CO2吸附-甲烷化一体化性能的影响机制

CO₂捕集-转化一体化是实现烟气CO₂减排和洁净能源高效存储的重要策略，也是加速实现碳中和的关键负碳排放技术，而兼具高CO₂吸附容量和催化活性的双功能材料构筑是关键。基于碱金属熔盐修饰Ni/MgO双功能材料CO₂吸附-甲烷化的技术路径备受关注。碱金属熔盐的稳定性和Ni活性组分的还原是提升熔盐修饰Ni/MgO双功能材料CO₂吸附-甲烷化性能的关键。构筑了NaNO₃修饰Ni/MgO一体化双功能材料，考察了还原温度对其CO₂吸附-甲烷化一体化性能的影响规律。结果表明，双功能材料中的碱金属熔盐在低温条件下(～300℃)可促进CO₂和MgO溶解扩散，提升CO₂吸附性能，而较高的温度(>340℃)导致CO₂和MgO溶解扩散受阻，熔盐组分迁移覆盖活性位点，致使材料攒聚烧结和熔盐分解，造成其吸附性能衰减。还原温度提高有利于NiO还原，可提高CH₄产量、CO<...