超重力反应沉淀法合成纳米材料及其应用

纳米材料的合成与制备技术已成为全球的研究热点.介绍了一种独创性的纳米材料合成方法即超重力反应沉淀法.从成核动力学、传质、多相体系中分子或原子尺度上的混合机理等方面对该方法进行了理论阐述,依此为指导,成功地制备出粒度分布窄化的纳米粉体.介绍了目前合成的碳酸钙、氢氧化铝、碳酸钡、碳酸锂及碳酸锶等纳米粉体的应用情况.     

耐酸性纳米CaC03的制备与研究

对采用超重力技术制得的30—60nm的CaC03进行改性，在纳米CaC03的表面形成一层具有一定致密度的SiO2包覆膜，使其耐酸性得到极大的提高。采用TKM、RET、XPS等手段对改性前后的样品进行表征，并分析了耐酸成因。     

电石渣和烟道气为原料生产碳酸钙

根据电石渣组成和烟道气成分,提出了加压碳化的工艺路线。该工艺将电石渣利用和烟道气中二氧化 碳捕集封存技术结合起来,不仅解决了电石渣和烟道气的环境问题,同时又生产了高附加值的纳米碳酸钙。考察了 工艺路线中各项工艺参数的影响,得到最佳工艺条件：煅烧温度为900 ℃、消化灰水质量比为1∶7、碳化压力为0.4 MPa、碳化气速为0.093 m/s。在此条件下,添加晶型控制剂制备出了粒径为60 nm、粒径分布窄的球形纳米碳酸钙。     

DNS酸新型氧化催化剂研究

采用新型氧化催化剂,用空气氧化2-甲基-5-硝基苯磺酸合成4,4′二硝基二苯乙烯-2,2′二磺酸,用高压液相色谱原位检测反应进程。实验结果表明：采用这种新型催化剂较传统工艺采用的催化剂MnSO4反应速率有了很大提高,反应时间由原来的10h缩短到6h,并且反应选择性提高了3-5％,收率达85．5％,废水排放量减低了近30％。     

微反应器制备纳米氢氧化镍的研究

以乙酸镍溶液和氢氧化钾溶液为原料,采用微反应器技术对制备纳米氢氧化镍进行了研究,实验中考察了反应物浓度、流速和反应温度对纳米氢氧化镍颗粒粒径的影响,并通过ZetasizerNano-ZS90激光粒度测定仪、D/MAX-2500X型XRD和SEM-4800-I型场发射扫描电镜分别对产品进行了表征。结果表明,制得的纳米氢氧化镍的粒径分布较窄,且平均粒径随反应物浓度提高而增大,随流速增大而减小,随反应温度的升高而增大。在室温条件下,乙酸镍溶液浓度为0.2mol/L,流速为8.68m/s时制得了近似球形形状、平均粒径为29nm,粒度分布窄的氢氧化镍纳米颗粒。     

核壳结构的复合纳米CaCO3/SiO2·nH2O在紫光固化粉末涂料中的应用

采用SiO2包覆纳米CaCO3,制得核壳结构的复合纳米CaCO3/SiO2@nH2O具有纳米碳酸钙和纳米二氧化硅的特点.将其加入紫外光固化粉末涂料中,涂膜的硬度、附着力、耐冲击性和耐老化性都有不同程度的提高,但其光泽有所下降.     

碳酸氢镁溶液增浓的研究

碳酸氢镁溶液热解能耗占整个白云石碳化法制取钙镁盐产品工艺能耗的45%左右。为了降低热解能耗,通过优化碳化工艺条件,以提高碳酸氢镁溶液浓度。通过正交试验对碳化温度、白云石灰乳中氧化镁质量浓度、二氧化碳气体流量、过碳化时间进行较为系统的研究。在碳化温度为10℃、白云石灰乳中氧化镁质量浓度为16.60 g/L、二氧化碳气体流量为433.04 L/h、过碳化时间为10 m in时,白云石灰浆碳化所得碳酸氢镁溶液中氧化镁质量浓度为18.79 g/L,远大于目前工业生产中5~8 g/L的水平,为白云石碳化工艺的节能降耗提供依据。     

高活性氧化镁潮解及其活性递变规律研究

通过流化床反应器在常温常压条件下对高活性氧化镁进行吸潮性实验研究,考察流化时间对氧化镁潮解程度的影响。利用透射电镜对产物进行微观观察,柠檬酸法对产物进行活性检测,比表面积测定仪对产物进行表征。结果表明,随流化时间延长,氧化镁潮解程度加大,氢氧化镁含量增加,产物形貌呈六方片状且致密紧凑,产物活性与比表面积逐渐降低。     

石灰乳法制备大粒径氢氧化镁研究

以卤水和石灰乳为原料,研究了温度、进料速度及氯化钙浓度对氢氧化镁颗粒大小的影响。通过比表面积分析仪(BET)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对产物的比表面积、形貌及晶体生长方向进行表征。结果表明,氯化钙的加入对氢氧化镁晶体生长方向有较大影响,颗粒更倾向于沿着极性较弱的(001)面方向生长;当氯化钙浓度为16 mol/L,石灰乳和卤水浓度分别为2 mol/L、4 mol/L,反应温度90℃,进料速度0.11 m L/min时,比表面积降到8.56 m2/g,与未加入氯化钙比较,氢氧化镁的粒径明显变大。     

氨碱盐泥碳化反应宏观动力学研究

盐泥是氨碱法纯碱生产过程中盐水精制过程产生的固体废弃物,有效成分为氢氧化镁、硫酸钙、碳酸钙、氯化钠等,全球每年产生大约5 500万t盐泥,其资源化利用已成为纯碱生产企业亟待解决的问题。提出采用碳化法分离盐泥中的钙和镁,使其转化为碳酸钙和硫酸镁产品,探讨了固液比、反应温度、盐泥颗粒粒度等工艺条件对镁提取率的影响。研究结果表明：随着固液比、盐泥颗粒粒度的减小以及反应温度的升高,镁的提取率逐渐升高,当固液质量体积比（g/mL）为1/10、反应温度为50 ℃、盐泥颗粒粒度≤75 μm条件下,盐泥中镁的提取率达到96.04%;通过将实验数据带入缩芯模型中进行拟合,结果表明氨碱盐泥碳化过程符合颗粒粒径不变的缩芯模型,经计算该反应的活化能为24.22 kJ/mol,并且该过程为盐泥中氢氧化镁的溶解控制。此为碳化反应器的放大提供了理论基础。